WO2016021384A1 - 光レセプタクルおよび光モジュール - Google Patents

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心平 森岡
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株式会社エンプラス
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    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]

Definitions

  • the present invention relates to an optical receptacle and an optical module having the same.
  • an optical module including a light emitting element such as a surface emitting laser has been used for optical communication using an optical transmission body such as an optical fiber or an optical waveguide.
  • 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.
  • the optical module also has a detection element for monitoring (monitoring) the intensity and the amount of light emitted from the light-emitting element for the purpose of stabilizing the output characteristics of the light-emitting element against temperature changes and adjusting the light output. There is something.
  • Patent Document 1 describes an optical module having a photoelectric conversion device in which a light emitting element and a detection element are arranged, and an optical receptacle for optically connecting the light emitting element and an end face of an optical transmission body.
  • the optical module described in Patent Document 1 includes a photoelectric conversion device and an optical receptacle.
  • the optical receptacle is incident on the first optical surface on which the light emitted from the light emitting element is incident, the second optical surface that emits the light passing through the inside so as to be condensed on the end surface of the optical transmission body, and the first optical surface.
  • a third optical surface that emits light toward the detection element.
  • the light separating unit is an inclined surface with respect to the optical axis of the light reflected by the reflecting surface, and is a divided reflecting surface that reflects a part of the light reflected by the reflecting surface toward the detection element, and a surface perpendicular to the optical axis. And having a split transmission surface that transmits another part of the light reflected by the reflection surface toward the second optical surface, and a split step surface that is a plane parallel to the optical axis.
  • Patent Document 1 describes an optical module on the transmission side having an optical receptacle for coupling light emitted from a light emitting element to an end face of an optical transmission body.
  • the optical module described in Patent Document 1 can be used as an optical module on the receiving side or an optical module for both the transmitting side and the receiving side.
  • the optical module described in Patent Document 1 can be used as a receiving side optical module.
  • the optical module described in Patent Document 1 can be used as an optical module for both the transmitting side and the receiving side. In these cases, the light emitted from the end face of the optical transmission body reaches the light receiving element through the second optical surface, the light separating portion, the reflecting surface, and the first optical surface.
  • the optical module described in Patent Document 1 when the optical module described in Patent Document 1 is also used as an optical module on the receiving side, the light incident on the second optical surface passes through the light separation unit. At this time, the light incident on the second optical surface is separated into light directed to the light receiving element and light directed to the opposite direction of the detection element (light not directed to either the light receiving element or the detection element) by the light separation unit. Will be. For this reason, when the optical module described in Patent Document 1 is also used as the receiving side, the amount of light reaching the light receiving surface of the light receiving element is significantly reduced with respect to the amount of light emitted from the end face of the optical transmission body. There was a problem of doing.
  • An optical receptacle includes one or more photoelectric conversion devices and one or more detection devices for monitoring emitted light emitted from the photoelectric conversion devices, and one or more photoelectric conversion devices.
  • One or two or more first optical surfaces for emitting light emitted from an end face of the light transmission body and passing through the light toward the photoelectric conversion element; and light incident on the first optical surface for light transmission Between one or two or more second optical surfaces and the first optical surface and the second optical surface for emitting light toward an end surface of the body or for entering light emitted from the end surface of the optical transmission body Arranged on the optical path of the light,
  • the light incident on the optical surface is separated into monitor light traveling toward the detection element and signal light traveling toward the end surface of the optical transmission body, or at least part of the light incident on the second optical surface is separated from the first optical surface.
  • a light separating portion that transmits toward the side, one or more third optical surfaces that emit the monitor light separated by the light separating portion toward the detection element, and an end surface of the optical transmission body
  • a fixing portion for disposing the second optical surface facing the second optical surface, and the fixing portion is a position where the signal light emitted from the second optical surface is farther than the focal point of the second optical surface.
  • the optical transmission body is fixed so as to reach the end face of the optical transmission body, and the light beam diameter in the light separation portion of the light incident on the second optical surface is the light beam diameter of the light on the second optical surface. Smaller than.
  • An optical module according to the present invention is for monitoring a substrate, one or more photoelectric conversion elements disposed on the substrate, and light emitted from the photoelectric conversion element disposed on the substrate.
  • an optical receptacle having a light separating portion capable of efficiently optically coupling a photoelectric conversion element (light emitting element or light receiving element) and an end face of an optical transmission body in both transmission and reception, and the same.
  • An optical module can be provided.
  • FIG. 1A and 1B are cross-sectional views of the optical module according to Embodiment 1.
  • FIG. 2A to 2D are diagrams showing the configuration of the optical receptacle according to the first embodiment.
  • 3A and 3B are diagrams illustrating the configuration of the light separation unit.
  • 4A and 4B are optical path diagrams of light on the transmission side in the optical module.
  • 5A and 5B are optical path diagrams of light on the receiving side in the optical module.
  • 6A and 6B are simulation results of light reaching the optical transmission body.
  • 7A and 7B show simulation results of light reaching the light receiving element.
  • 8A and 8B are cross-sectional views of the optical module according to Embodiment 2.
  • 9A to 9C are diagrams showing the configuration of the optical receptacle according to the second embodiment.
  • FIG. 10A is an optical path diagram of light on the transmission side in the optical module.
  • FIG. 10B is an optical path diagram of light on the receiving side in the optical module.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical module 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 1A shows an optical path in an area on the transmission side of the optical module 100
  • FIG. 1B shows an optical path in an area on the reception side of the optical module 100.
  • hatching of the cross section of the optical receptacle 140 is omitted to show the optical path in the optical receptacle 140.
  • the optical module 100 includes a substrate-mounting type photoelectric conversion device 120 including a photoelectric conversion element (light emitting element 122 and / or light receiving element 123), and an optical receptacle 140.
  • the optical module 100 is used with a plurality of optical transmission bodies 160 connected to an optical receptacle 140 via ferrules 162.
  • the type of the optical transmission body 160 is not particularly limited, and includes an optical fiber, an optical waveguide, and the like.
  • the plurality of optical transmission bodies 160 are a plurality of optical fibers arranged in a line at regular intervals.
  • the optical fiber may be a single mode method or a multimode method.
  • the optical transmission bodies 160 may be arranged in two or more rows.
  • the photoelectric conversion device 120 includes a substrate 121, four light emitting elements 122, four light receiving elements 123, and four detection elements 124.
  • the substrate 121 is, for example, a flexible sill substrate. On the substrate 121, four light emitting elements 122, four light receiving elements 123, and four detection elements 124 are arranged.
  • the light emitting element 122 is disposed on the substrate 121, and emits laser light in a direction perpendicular to the installation portion of the substrate 121 on which the light emitting element 122 is disposed.
  • the number of the light emitting elements 122 is not particularly limited. In the present embodiment, the number of light emitting elements 122 is four. Further, the position of the light emitting element 122 is not particularly limited. In the present embodiment, the four light emitting elements are arranged in a line at regular intervals.
  • the light emitting element 122 is, for example, a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL). When the optical transmission bodies 160 are arranged in two or more rows, the light emitting elements 122 may be arranged in the same number of rows.
  • VCSEL vertical cavity surface emitting laser
  • the light receiving element 123 is disposed on the same surface as the surface on which the light emitting element 122 of the substrate 121 is disposed, and receives the received light Lr from the end face 126 of the optical transmission body 160.
  • the number of light receiving elements 123 is not particularly limited. In the present embodiment, the number of light receiving elements 123 is four. Further, the position of the light receiving element 123 is not particularly limited. In the present embodiment, the four light receiving elements 123 are arranged in a line at regular intervals.
  • the light receiving element 123 is, for example, a photodetector. In the present embodiment, the four light emitting elements 122 and the four light receiving elements 123 are arranged in a line at regular intervals. Although details will be described later, the light emitting surface 125 of the light emitting element 122 and the light receiving surface 127 of the light receiving element 123 do not have to be disposed on the same plane.
  • the detection element 124 receives monitor light Lm for monitoring the output (for example, intensity and light quantity) of the emitted light L emitted from the light emitting element 122.
  • the detection element 124 is, for example, a photo detector.
  • the number of detection elements 124 is not particularly limited. In the present embodiment, the number of detection elements 124 is four. The four detection elements 124 are arranged in a line corresponding to the four light emitting elements 122.
  • the optical receptacle 140 is disposed on the substrate 121 of the photoelectric conversion device 120.
  • the optical receptacle 140 is disposed between the photoelectric conversion device 120 and the optical transmission body 160, and the light-emitting surface 125 of the light-emitting element 122 or the light-receiving surface 127 of the light-receiving element 123 and the end surfaces 126 of the plurality of optical transmission bodies 160.
  • the configuration of the optical receptacle 140 will be described in detail.
  • FIG. 2A to 2D are diagrams showing the configuration of the optical receptacle 140 according to Embodiment 1.
  • FIG. 2A is a plan view of the optical receptacle 140
  • FIG. 2B is a bottom view
  • FIG. 2C is a front view
  • FIG. 2D is a rear view.
  • the optical receptacle 140 is a substantially rectangular parallelepiped member.
  • the optical receptacle 140 has translucency, and emits the emitted light L emitted from the light emitting surface 125 of the light emitting element 122 toward the end surface 126 of the optical transmission body 160 and also receives the received light Lr from the optical transmission body 160. Is emitted toward the light receiving surface 127 of the light receiving element 123.
  • the optical receptacle 140 includes a plurality of first optical surfaces 141, a light separation unit 142, a transmission surface 143, a plurality of second optical surfaces 144, a plurality of third optical surfaces 145, and a fixing unit 146.
  • the optical receptacle 140 is formed using a material that transmits light with a wavelength used for optical communication.
  • materials include transparent resins such as polyetherimide (PEI) and cyclic olefin resins.
  • the optical receptacle 140 is manufactured by injection molding.
  • the first optical surface 141 refracts the emitted light L emitted from the light emitting element 122 and makes it incident on the inside of the optical receptacle 140, while refracting the received light Lr from the optical transmission body 160 to refract the light receiving element from the optical receptacle 140.
  • This is an optical surface that emits light toward 123.
  • the shape of the first optical surface 141 is a convex lens surface that is convex toward the light emitting element 122.
  • the first optical surface 141 converts the emitted light L emitted from the light emitting element 122 into collimated light.
  • the plurality of (12) first optical surfaces 141 are long on the back surface of the optical receptacle 140 so as to face the light emitting surface 125 of the light emitting element 122 or the light receiving surface 127 of the light receiving element 123, respectively. They are arranged in a row in the side direction. Further, the planar view shape of the first optical surface 141 is a circle. The light incident on the first optical surface 141 travels toward the light separation unit 142. When the photoelectric conversion elements (the light emitting element 122 and the light receiving element 123) are arranged in two or more rows, the first optical surfaces 141 are also arranged in the same number of columns. In the present embodiment, in FIG.
  • the four first optical surfaces 141 on the left end side in the drawing are the first optical surfaces 141 on the transmission side, and 4 on the right end side.
  • the first optical surfaces 141 are used as the first optical surfaces on the receiving side. That is, the outgoing light L from the light emitting element 122 is incident on the four first transmission-side first optical surfaces 141 from the left end in the drawing, and passes through the four reception-side first optical surfaces 141 from the right end in the drawing. Received light Lr is emitted.
  • the twelve first optical surfaces 141 are equally divided, and one region functions as a transmission side with the vertical surface with respect to the substrate 121 as the center, and the other region is Functions as a receiver.
  • the light separation unit 142 includes the monitor light Lm that is directed to the detection element 124 with the emitted light (collimated light) L having a predetermined light beam diameter incident on the first optical surface 141, and the second optical surface (the end surface 126 of the optical transmission body 160).
  • the signal light Ls is transmitted to the second optical surface 144 and at least part of the received light Lr is transmitted.
  • the light separation unit 142 is a region composed of a plurality of surfaces, and is disposed on the top surface side of the optical receptacle 140.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the light separation unit 142.
  • 3A is a perspective view of the light separation unit 142
  • FIG. 3B is a partial enlarged cross-sectional view showing an optical path of the light separation unit 142.
  • FIG. 3B in order to show the optical path in the optical receptacle 140, the hatching to the cross section of the optical receptacle 140 is abbreviate
  • the light separation unit 142 includes a plurality of separation units 147.
  • the number of separation units 147 is not particularly limited, but 4 to 6 units are arranged in a region where the outgoing light L incident on the first optical surface 141 reaches.
  • the separation unit 147 includes one divided reflection surface 148 and one divided transmission surface 149. That is, the light separation unit 142 includes a plurality of divided reflection surfaces 148 and a plurality of divided transmission surfaces 149.
  • the inclination direction of the divided reflection surface 148 is referred to as a first direction D1 (see arrow D1 shown in FIGS. 1A and 1B and FIGS. 3A and 3B).
  • the divided reflection surface 148 and the divided transmission surface 149 are each divided in the first direction D1.
  • the split reflection surface 148 is an inclined surface with respect to the optical axis of the outgoing light L incident on the first optical surface 141.
  • the split reflection surface 148 reflects a part of the outgoing light L incident on the first optical surface 141 toward the third optical surface 145.
  • the split reflection surface 148 is inclined so as to approach the second optical surface 144 (the optical transmission body 160) as it goes from the top surface to the bottom surface of the optical receptacle 140.
  • the inclination angle of the split reflection surface 148 is 45 ° with respect to the optical axis of the outgoing light L incident on the first optical surface 141.
  • the divided reflection surfaces 148 are divided in the first direction D1 and are arranged at a predetermined interval.
  • the divided reflection surfaces 148 are arranged in parallel to each other in the first direction D1.
  • the divided transmission surface 149 is formed at a position different from the divided reflection surface 148 and is a vertical surface with respect to the optical axis of the outgoing light L incident on the first optical surface 141 and the optical axis of the received light Lr incident on the second optical surface 144. It is.
  • the divided transmission surface 149 transmits a part of the outgoing light L incident on the first optical surface 141 and emits it to the outside of the optical receptacle 140 (see FIG. 1A). Further, the divided transmission surface 149 transmits at least a part of the reception light Lr incident on the second optical surface 144 to the first optical surface 141 side.
  • the divided transmission surface 149 is also divided in the first direction D1 and arranged at a predetermined interval. The plurality of divided transmission surfaces 149 are arranged in parallel to each other in the first direction D1.
  • the divided reflection surface 148 and the divided transmission surface 149 are arranged in this order in the first direction (direction from the top surface to the bottom surface) D1.
  • a ridge line 151 is formed between the divided reflection surface 148 and the divided transmission surface 149.
  • a plurality of ridge lines 151 adjacent in the first direction D1 are arranged in parallel to each other.
  • the smaller angle is 135 °.
  • the smaller angle is 135 °.
  • the plurality of separation units 147 are arranged in the first direction D1.
  • a part of the outgoing light L incident on the first optical surface 141 is incident on the split reflection surface 148 at an incident angle larger than the critical angle.
  • the split reflection surface 148 reflects a part of the outgoing light L incident on the first optical surface 141 toward the third optical surface 145 to generate monitor light Lm.
  • the split transmission surface 149 transmits a part of the outgoing light L incident on the first optical surface 141, and generates the signal light Ls toward the end surface 126 of the optical transmission body 160.
  • the divided transmission surface 149 is a surface perpendicular to the emitted light L, the signal light Ls is emitted without being refracted.
  • the light quantity ratio between the signal light Ls and the monitor light Lm is to obtain the monitor light Lm that can monitor the intensity and the light quantity of the light L emitted from the light emitting element 122 while obtaining the signal light Ls having a desired light quantity. If possible, it is not particularly limited.
  • the transmission surface 143 is disposed on the top surface side of the optical receptacle 140, and makes the signal light Ls emitted from the light separation unit 142 reenter the optical receptacle 140.
  • the transmission surface 143 emits the reception light Lr incident on the second optical surface 144.
  • the transmission surface 143 is a surface perpendicular to the optical axis of the signal light Ls separated by the light separation unit 142 and the optical axis of the reception light Lr incident on the second optical surface 144.
  • the second optical surface 144 emits the outgoing light L incident on the first optical surface 141 toward the end face 126 of the optical transmission body 160, while refracting the reception light Lr emitted from the end face 126 of the optical transmission body 160.
  • the optical surface is incident on the inside of the optical receptacle 140.
  • the plurality of second optical surfaces 144 are arranged in a line in the long side direction on the front surface of the optical receptacle 140 so as to face the end surface 126 of the optical transmission body 160.
  • the shape of the second optical surface 144 is a convex lens surface that is convex toward the end surface of the optical transmission body 160.
  • the signal light Ls incident on the first optical surface 141 and separated by the light separation unit 142 can be condensed and efficiently connected to the end surface 126 of the optical transmission body 160. Further, the received light Lr emitted from the optical transmission body 160 is also converged.
  • the optical transmission bodies 160 are arranged in two or more rows, the second optical surfaces 144 are also arranged in the same number of rows.
  • the third optical surface 145 is disposed on the bottom surface side of the optical receptacle 140 so as to face the detection element 124.
  • the third optical surface 145 is a convex lens surface that is convex toward the detection element 124.
  • the third optical surface 145 converges and emits the monitor light Lm separated by the light separation unit 142 toward the detection element 124. Thereby, the monitor light Lm can be efficiently coupled to the detection element 124.
  • the central axis of the third optical surface 145 is preferably perpendicular to the light receiving surface (substrate 121) of the detection element 124.
  • the fixing unit 146 fixes the end face 126 of the optical transmission body 160 held by the ferrule 162 to a predetermined position of the optical receptacle 140.
  • the fixing unit 146 moves the optical transmission body 160 so that the signal light Ls emitted from the second optical surface 144 reaches the end surface 126 of the optical transmission body 160 at a position far from the focal point of the second optical surface 144. Fix it.
  • the fixing portion 146 is disposed in front of the optical receptacle 140 and has a positioning recess 152 and a positioning hole 153.
  • the positioning recess 152 is disposed in the central portion of the front surface of the optical receptacle 140.
  • a plurality of second optical surfaces 144 are arranged at the bottom of the positioning recess 152.
  • the planar view shape of the positioning recess 152 is not particularly limited.
  • the planar view shape of the positioning recess 152 is similar to the planar view shape of the ferrule 162.
  • a stepped portion 154 for positioning the ferrule 162 is disposed in the positioning recess 152.
  • the step 154 is formed so as to protrude from the inner wall of the positioning recess 152 toward the inside thereof.
  • the positioning holes 153 are arranged at both ends on the outer side in the long side direction of the positioning concave portion 152 so as to correspond to the positioning protrusions (not shown) of the ferrule 162.
  • the positioning projection of the ferrule 162 is inserted into the positioning hole 153 of the optical receptacle 140.
  • the positioning projection of the ferrule 162 is inserted into the positioning hole 153 of the optical receptacle 140, and the end surface of the ferrule 162 abuts on the step portion 154, so that the ferrule 162 (of the optical transmission body 160) is inserted.
  • the end face 126) is positioned and fixed to the optical receptacle 140.
  • the optical receptacle 140 and the optical module 100 according to the present embodiment have one characteristic in the positional relationship between the focal point f of the second optical surface 144 and the end surface 126 of the optical transmission body 160. That is, the position where the positioning recess 152 described above positions the end face 126 of the optical transmission body 160 with respect to the focal point f of the second optical surface 144 is important. Therefore, the positional relationship between the focal point f of the second optical surface 144 and the end surface 126 of the optical transmission body 160 will be described in detail.
  • FIG. 4A is a diagram showing an optical path of outgoing light L on the transmission side in the optical module 100 according to Embodiment 1
  • FIG. 4B is an optical path diagram of outgoing light L in the vicinity of the optical transmission body 160.
  • FIG. 4 shows only the light emitting element 122, the first optical surface 141, the light separation unit 142, the second optical surface 144, and the optical transmission body 160.
  • the outgoing light L emitted from the light emitting element 122 enters the optical receptacle 140 at the first optical surface 141. Is done. At this time, the emitted light L is converted into collimated light by the first optical surface 141.
  • the outgoing light L that has entered the optical receptacle 140 is separated by the light separation unit 142 into monitor light Lm that travels toward the detection element 124 and signal light Ls that travels toward the optical transmission body 160.
  • the monitor light Lm separated toward the detection element 124 is emitted from the third optical surface 145 and reaches the detection element 124.
  • the light transmitted toward the optical transmission body 160 is emitted from the second optical surface 144 and reaches the end surface 126 of the optical transmission body 160.
  • the signal light Ls separated by the light separation unit 142 is emitted toward the end face 126 of the optical transmission body 160 while converging on the second optical surface 144.
  • the emitted signal light Ls reaches the end face 126 of the optical transmission body 160 after passing through the focal point f of the second optical surface 144.
  • the positioning recess 152 described above allows the signal light Ls emitted from the second optical surface 144 to reach the end surface 126 of the optical transmission body 160 at a position farther than the focal point f of the second optical surface 144.
  • the end face 126 of the transmission body 160 is positioned.
  • the end face 126 of the optical transmission body 160 is preferably disposed at a position where the light beam diameter of the signal light Ls that has passed through the focal point f is within the end face of the core.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating an optical path of the reception light Lr in the reception-side region of the optical module 100 according to Embodiment 1
  • FIG. 5B is an optical path diagram of the reception light Lr in the vicinity of the light separation unit 142.
  • FIG. 5 only the light receiving element 123, the first optical surface 141, the light separation unit 142, the second optical surface 144, and the optical transmission body 160 are shown.
  • the received light L emitted from the end face 126 of the optical transmission body 160 is transmitted through the second optical surface 144.
  • the light enters the receptacle 140.
  • the light incident on the optical receptacle 140 has a light beam diameter that decreases toward the light separation unit 142. That is, the beam diameter of the received light Lr incident on the second optical surface 144 in the light separation unit 142 is smaller than the beam diameter of the received light Lr on the second optical surface 144.
  • the signal light Ls (collimated light) that has passed through the inside of the optical receptacle 140 is condensed on the end surface of the optical transmission body 160 (so that the beam diameter at the end surface 126 of the optical transmission body 160 is minimized.
  • the reception light Lr emitted from the end face 126 of the optical transmission body 160 is converted into collimated light by the second optical surface 144.
  • the end surface 126 of the optical transmission body 160 is arranged away from the focal point f of the second optical surface 144, and is emitted from the end surface 126 of the optical transmission body 160.
  • the received light Lr incident on the optical surface 144 can be converged. Thereby, the light quantity of the received light Lr reflected by the division
  • the ratio of the beam diameter of the received light Lr on the second optical surface 144 to the beam diameter of the received light Lr incident on the second optical surface 144 in the light separation unit 142 is not particularly limited as long as the above-described requirements are satisfied.
  • the amount of the received light Lr reaching the divided transmission surface 149 is preferably larger than the amount of the received light Lr reaching the divided reflection surface 148.
  • the area of the divided transmission surface 149 may be larger than the area of the divided reflection surface 148 in the irradiation spot (light flux) of the reception light Lr incident on the second optical surface 144 and reaching the light separation unit 142. preferable.
  • transmits the light separation part 142 can be raised, and the utilization efficiency of the reception light Lr does not fall remarkably.
  • the light incident on the second optical surface 144 is transmitted through one divided transmission surface 149 (see FIG. 5B).
  • the light beam diameter of the received light Lr incident on the second optical surface 144 in the light separation unit 142 is smaller than the divided transmission surface 149.
  • all of the received light Lr emitted from the optical transmission body 160 can be guided to the light receiving element 123.
  • the method for reducing the beam diameter of the reception light Lr in the light separation unit 142 is not particularly limited. For example, by increasing (decreasing) the lens diameter or decreasing (increasing) the curvature, the beam diameter of the received light Lr in the light separation unit 142 can be reduced. Further, by changing the distance among the first optical surface 141, the light separating unit 142, and the second optical surface 144, the beam diameter of the received light Lr in the light separating unit 142 can be reduced.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a result of the simulation.
  • FIG. 6A is a graph showing the relationship between the position of the end face 126 of the optical transmission body 160 and the amount of signal light that reaches the end face 126 of the optical transmission body 160.
  • the horizontal axis indicates the position (offset distance) of the end face 126 of the optical transmission body 160 with respect to the focal point f of the second optical surface 144.
  • FIG. 6B is a luminous intensity distribution on the end face 126 of the optical transmission body 160 at the position indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 6A (position away from the focal point f by 0.175 mm). In FIG. 6B, a region of 50 ⁇ m ⁇ 50 ⁇ m is used as a measurement region.
  • the distance between the light emitting element 122 and the first optical surface 141 is 0.28 mm
  • the distance between the first optical surface 141 and the center of the light separation unit 142 is 1.02 mm
  • the center of the light separation unit 142 is The distance from the second optical surface 144 was 2.8 mm
  • the distance between the second optical surface 144 and the optical transmission body 160 was 0.43 mm.
  • the light amount of the signal light Ls is kept constant in the vicinity of the focal point f of the second optical surface 144. This indicates that the irradiation spot (light beam) of the signal light Ls is accommodated on the end face 126 of the optical transmission body 160. Further, it can be seen that when the end face 126 of the optical transmission body 160 is greatly separated from the focal point f of the second optical surface 144, the amount of the signal light Ls to be received decreases. This indicates that the irradiation spot (light beam) of the signal light Ls is not converged on the end surface 126 of the second optical surface 144 and the signal light Ls reaches the outside of the end surface 126 of the optical transmission body 160. . In this simulation, it can be seen that the distance may be 0.2 mm away from the focal point f of the second optical surface 144.
  • Simulation 2 In the simulation 2, the first optical surface in the case where the end surface 126 of the optical transmission body 160 is fixed at a position away from the focal point f of the second optical surface 144 by 0.175 mm (the position of the dashed line in FIG. 6A).
  • the relationship between the distance between the light receiving element 141 and the end face 126 of the light receiving element 123 and the amount of received light reaching the light receiving face 127 of the light receiving element 123 was simulated.
  • the end surface 126 of the optical transmission body 160 is set at a position 0.175 mm away from the focal point f of the second optical surface 144 because the light beam diameter of the reception light Lr emitted from the optical transmission body 160 is the largest in the light separation unit 142.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a result of the simulation.
  • FIG. 7A is a graph showing the relationship between the position of the light receiving surface 127 of the light receiving element 123 and the amount of received light reaching the light receiving surface 127 of the light receiving element 123.
  • the horizontal axis indicates the position (offset distance) of the light receiving surface 127 of the light receiving element 123 with respect to the focal point f of the first optical surface 141.
  • FIG. 7B is a luminous intensity distribution on the light receiving surface 127 of the light receiving element 123 at the position indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 7A.
  • a region of 70 ⁇ m ⁇ 70 ⁇ m is set as a measurement region.
  • the amount of received light is kept constant in the vicinity of the focal point f of the first optical surface 141. This indicates that the irradiation spot (light flux) of the reception light Lr is contained in the light receiving surface 127 of the light receiving element 123.
  • the amount of received light Lr to be received decreases.
  • the irradiation spot (light beam) of the reception light Lr is not converged on the light receiving surface 127 of the light receiving element 123 and the reception light Lr does not reach the light receiving surface 127 of the light receiving element 123.
  • the light beam diameter on the light receiving surface 127 of the light receiving element 123 is not minimized, but the diameter is 70 ⁇ m (for high-speed communication such as 10 Gbps). It falls within the range of the light receiving surface 127) of the light receiving element 123. If the received light Lr emitted from the first optical surface 141 does not fit on the light receiving surface 127 of the light receiving element 123, the height of the light receiving surface 127 of the light receiving element 123 may be adjusted.
  • the optical transmission body 160 It can be seen that there is a range in which the emitted received light Lr can appropriately reach the light receiving surface 127 of the light receiving element 123.
  • the optical module 100 according to Embodiment 1 has the focal point of the second optical surface 144 that emits the emitted light L emitted from the light emitting element 122 and made incident inside the optical receptacle 140 from the optical receptacle 140.
  • the end face 126 of the optical transmission body 160 is reached.
  • the received light Lr emitted from the end face 126 of the optical transmission body 160 is incident on the light separation unit 142 while converging on the second optical surface 144.
  • Most of the received light Lr incident on the inside of the optical receptacle 140 is transmitted through the light separation unit 142 (divided transmission surface 149) and emitted from the first optical surface 141.
  • the light module 100 emits light from the light transmission body 160 while maintaining the light amount of the outgoing light L reaching the light transmission body 160 and receives the light. A decrease in the amount of light reaching 123 can be suppressed.
  • the optical module 200 according to the second embodiment is different from the optical module 100 according to the first embodiment in the configuration of the photoelectric conversion device 220 and the optical receptacle 240. Therefore, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of an optical module 200 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 8A shows an optical path in an area on the transmission side of the optical module 200
  • FIG. 8B shows an optical path in an area on the reception side of the optical module 200.
  • the hatching to the cross section of the optical receptacle 240 is abbreviate
  • the optical module 200 includes a photoelectric conversion device 220 and an optical receptacle 240.
  • the photoelectric conversion device 220 includes a substrate 221, four light emitting elements 122, four light receiving elements 123, and four detection elements 124.
  • the substrate 221 has a flat plate shape, for example.
  • the light emitting element 122, the light receiving element 123, and the detection element 124 are disposed on one surface of the substrate 221.
  • FIGS. 9A to 9C are diagrams showing the configuration of the optical receptacle 240 according to the second embodiment.
  • 9A is a plan view of the optical receptacle 240
  • FIG. 9B is a bottom view
  • FIG. 9C is a front view.
  • the optical receptacle 240 includes a plurality of first optical surfaces 141, a reflection surface 241, a light separation unit 142, a transmission surface 143, a plurality of second optical surfaces 144, A plurality of third optical surfaces 145 and a fixing portion 146 are provided.
  • the first optical surface 141 and the third optical surface 145 are disposed on the bottom surface side of the optical receptacle 240. Further, the second optical surface 144 is disposed in front of the optical receptacle 240.
  • the reflection surface 241 is an inclined surface formed on the top surface side of the optical receptacle 240.
  • the reflection surface 241 reflects the outgoing light L incident on the first optical surface 141 toward the light separation unit 142 and reflects the reception light Lr transmitted through the light separation unit 142 toward the first optical surface 141.
  • the reflective surface 241 is inclined so as to approach the optical transmission body 160 as it goes from the bottom surface of the optical receptacle 240 to the top surface.
  • the inclination angle of the reflecting surface 241 is 45 ° with respect to the optical axis of the outgoing light L incident on the first optical surface 141.
  • the reflecting surface 241 On the reflecting surface 241, the outgoing light L incident on the first optical surface 141 is internally incident at an incident angle larger than the critical angle, while the received light Lr transmitted by the light separating unit 142 is internally incident at an incident angle larger than the critical angle. Incident. Thereby, the reflecting surface 241 totally reflects the incident outgoing light L in the direction along the surface of the substrate 221 and totally reflects the received light Lr in a direction perpendicular to the surface of the substrate 221.
  • FIG. 10A is a diagram illustrating an optical path of outgoing light L on the transmission side in the optical module 200 according to Embodiment 2
  • FIG. 10B illustrates the received light Lr on the reception side of the optical module 200 according to Embodiment 2. It is the figure which showed the optical path.
  • FIG. 10 only the light emitting element 122 (light receiving element 123), the first optical surface 141, the reflecting surface 241, the light separating unit 142, the second optical surface 144, and the optical transmission body 160 are shown.
  • the outgoing light L emitted from the light emitting element 122 enters the optical receptacle 240 through the first optical surface 141.
  • the outgoing light L incident on the optical receptacle 240 is reflected toward the light separation unit 142 by the reflecting surface 241.
  • the outgoing light L reflected by the reflecting surface 241 is separated by the light separation unit 142 into monitor light Lm that travels toward the detection element 124 and signal light Ls that travels toward the optical transmission body 160.
  • the monitor light Lm separated toward the detection element 124 is emitted from the third optical surface 145 and reaches the detection element 124.
  • the light transmitted toward the optical transmission body 160 is emitted from the second optical surface 144 and reaches the end surface 126 of the optical transmission body 160.
  • the received light Lr emitted from the optical transmission body 160 is incident on the optical receptacle 240 at the second optical surface 144.
  • the received light Lr incident on the optical receptacle 240 has a light beam diameter that decreases toward the light separation unit 142 and passes through the light separation unit 142 (divided transmission surface 149).
  • the received light Lr that has passed through the light separation unit 142 (divided transmission surface 149) is reflected by the reflection surface 241 toward the first optical surface 141.
  • the received light Lr reflected by the reflecting surface 241 is emitted from the first optical surface 141 and reaches the light receiving surface 127 of the light receiving element 123.
  • the optical module 200 according to the second embodiment has the same effect as the optical module 200 according to the first embodiment.
  • the optical module 200 can be reduced in size.
  • the light separation unit 247 of the light separation unit 242 includes a divided step disposed between the divided reflection surface 148 and the divided transmission surface 149 in addition to the divided reflection surface 148 and the divided transmission surface 149. It may have a surface 250.
  • the divided step surface 250 is a surface parallel to the optical axis of the outgoing light L incident on the first optical surface 141, and connects the divided reflection surface 148 and the divided transmission surface 149.
  • the plurality of divided step surfaces 250 are arranged in parallel to each other in the first direction D1.
  • the light separation units 347 of the light separation unit 342 are alternately arranged in a first direction D1 and a second direction D2 orthogonal to the first direction D1 so as to form a matrix.
  • the “second direction” is a direction D2 along the split reflection surface 148 and orthogonal to the first direction D1 (see arrow D2 shown in FIG. 11).
  • a reflective film such as a thin film of a metal (for example, Al, Ag, Au, etc.) having a high light reflectance is formed on the reflective surface 241 and the split reflective surface 148. May be.
  • a metal for example, Al, Ag, Au, etc.
  • the light incident on the first optical surface 141 is converted into collimated light, but the first optical surface 141 converts the incident outgoing light L into light other than the collimated light. It may be converted. Specifically, the incident light L incident on the inside may be converted so that the diameter of the light beam gradually increases, or may be converted so that the diameter of the light beam gradually decreases.
  • optical receptacle and the optical module according to the present invention are useful for optical communication using an optical transmission body.
  • Optical module 120 120 Photoelectric conversion device 121, 221 Substrate 122 Light emitting element 123 Light receiving element 124 Detection element 125 Light emitting surface 126 End surface 127 Light receiving surface 140, 240 Optical receptacle 141 First optical surface 142, 242, 342 Light separating unit 143 Transmission surface 144 Second optical surface 145 Third optical surface 146 Fixed portion 147 Separation unit 148 Division reflection surface 149 Division transmission surface 151 Ridge line 152 Positioning recess 153 Positioning hole 154 Step portion 160 Optical transmission body 162 Ferrule 241 Reflection surface 247 347 Light separation unit 250 Dividing stepped surface f Focus L Output light Lm Monitor light Ls Signal light Lr Received light

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Abstract

　本発明の光レセプタクルは、光電変換素子からの光を入射させるか、光伝送体からの光を光電変換素子側に出射させる第１光学面と、入射光を光伝送体側に出射させるか、光伝送体からの光を入射させる第２光学面と、入射光を検出素子に向かうモニター光と光伝送体に向かう信号光とに分離するか、第２光学面で入射した光の少なくとも一部を透過させる光分離部と、モニター光を検出素子側に出射させる第３光学面と、光伝送体の端面を第２光学面に対向して配置させる固定部とを有する。固定部は、第２光学面からの信号光が、第２光学面の焦点よりも遠い位置で光伝送体の端面に到達するように光伝送体を固定する。また、第２光学面で入射した光の光分離部での光束径は、第２光学面での光の光束径より小さい。

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。
　従来、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。
　また、光モジュールには、温度変化に対する発光素子の出力特性の安定化や光出力の調整を目的として、発光素子から出射された光の強度や光量を監視（モニター）するための検出素子を有するものがある。
　たとえば、特許文献１には、発光素子および検出素子が配置された光電変換装置と、発光素子と光伝送体の端面とを光学的に接続させる光レセプタクルとを有する光モジュールが記載されている。
　特許文献１に記載の光モジュールは、光電変換装置および光レセプタクルを有する。光レセプタクルは、発光素子から出射された光を入射させる第１光学面と、内部を通る光を光伝送体の端面に集光するように出射する第２光学面と、第１光学面で入射した光を第２光学面に向けて反射する反射面と、反射面で反射した光を受光素子に向かうモニター光および光伝送体の端面に向かう信号光に分離する光分離部と、モニター光を検出素子に向けて出射させる第３光学面とを有する。また、光分離部は、反射面で反射した光の光軸に対する傾斜面であり、反射面で反射した光の一部を検出素子に向けて反射させる分割反射面と、光軸に対する垂直面であり、反射面で反射した光の他の一部を第２光学面へ向けて透過させる分割透過面と、光軸に対する平行面である分割段差面とを有する。
　特許文献１に記載の光モジュールでは、発光素子から出射され、第１光学面で入射した光は、光分離部に向けて反射面で反射する。反射面で反射した光は、光分離部によって信号光およびモニター光に分離される。光分離部で分離されたモニター光は、検出素子の受光面に向けて第３光学面から出射される。一方、光分離部で分離された信号光は、光伝送体の端面に向けて第２光学面から出射される。このように、特許文献１には、発光素子から出射された光を光伝送体の端面に結合させる光レセプタクルを有する発信側の光モジュールが記載されている。
特開２０１３－１３７５０７号公報
　特許文献１に記載の光モジュールを、受信側の光モジュール、または発信側および受信側兼用の光モジュールとして使用することも考えられる。たとえば、すべての発光素子をフォトディテクターなどの受光素子に換えることにより、特許文献１に記載の光モジュールを受信側の光モジュールとして使用することができる。また、一部の発光素子を受光素子に換えることにより、特許文献１に記載の光モジュールを発信側および受信側兼用の光モジュールとして使用することもできる。これらの場合、光伝送体の端面から出射された光は、第２光学面、光分離部、反射面および第１光学面を通って、受光素子に到達することになる。
　このように、特許文献１に記載の光モジュールを受信側の光モジュールとしても使用する場合、第２光学面で入射した光は、光分離部を通ることになる。このとき、第２光学面で入射した光は、光分離部によって、受光素子に向かう光と、検出素子の反対方向に向かう光（受光素子および検出素子のいずれにも向かわない光）とに分離されてしまう。このため、特許文献１に記載の光モジュールを受信側としても使用する場合、光伝送体の端面から出射された光の光量に対して、受光素子の受光面に到達する光の光量が著しく減少してしまうという問題があった。
　そこで、本発明の目的は、光分離部を有する光レセプタクルであって、受信用に用いた場合であっても、受光素子に到達する光の光量の減少を抑制することができる光レセプタクルを提供することである。また、本発明の目的は、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。
　本発明に係る光レセプタクルは、１または２以上の光電変換素子および前記光電変換素子から出射された出射光を監視するための１または２以上の検出素子を含む光電変換装置と、１または２以上の光伝送体との間に配置され、前記光電変換素子と前記光伝送体の端面とを光学的に結合するための光レセプタクルであって、前記光電変換素子から出射された光を入射させるか、前記光伝送体の端面から出射され、内部を通る光を前記光電変換素子に向けて出射させる、１または２以上の第１光学面と、前記第１光学面で入射した光を前記光伝送体の端面に向けて出射させるか、前記光伝送体の端面から出射された光を入射させる、１または２以上の第２光学面と、前記第１光学面および前記第２光学面の間の光の光路上に配置され、前記第１光学面で入射した光を前記検出素子に向かうモニター光と前記光伝送体の端面に向かう信号光とに分離させるか、前記第２光学面で入射した光の少なくとも一部を前記第１光学面側に向けて透過させる光分離部と、前記光分離部で分離されたモニター光を前記検出素子に向けて出射させる、１または２以上の第３光学面と、前記光伝送体の端面を、前記第２光学面に対向して配置させるための固定部と、を有し、前記固定部は、前記第２光学面から出射された信号光が、当該第２光学面の焦点よりも遠い位置で前記光伝送体の端面に到達するように、前記光伝送体を固定し、前記第２光学面で入射した光の前記光分離部における光束径は、前記第２光学面における光の光束径より小さい。
　本発明に係る光モジュールは、基板と、前記基板上に配置された１または２以上の光電変換素子と、前記基板上に配置され、前記光電変換素子から出射された出射光を監視するための１または２以上の検出素子とを有する光電変換装置と、本発明に係る光レセプタクルと、を有する。
　本発明によれば、発信および受信の両方において光電変換素子（発光素子または受光素子）と光伝送体の端面とを効率よく光学的に結合できる、光分離部を有する光レセプタクル、およびそれを有する光モジュールを提供することができる。
図１Ａ、Ｂは、実施の形態１に係る光モジュールの断面図である。 図２Ａ～Ｄは、実施の形態１に係る光レセプタクルの構成を示す図である。 図３Ａ、Ｂは、光分離部の構成を示す図である。 図４Ａ、Ｂは、光モジュールにおける発信側の光の光路図である。 図５Ａ、Ｂは、光モジュールにおける受信側の光の光路図である。 図６Ａ、Ｂは、光伝送体に到達する光のシミュレーション結果である。 図７Ａ、Ｂは、受光素子に到達する光のシミュレーション結果である。 図８Ａ、Ｂは、実施の形態２に係る光モジュールの断面図である。 図９Ａ～Ｃは、実施の形態２に係る光レセプタクルの構成を示す図である。 図１０Ａは、光モジュールにおける発信側の光の光路図である。図１０Ｂは、光モジュールにおける受信側の光の光路図である。 図１１Ａ、Ｂは、変形例に係る光分離部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１Ａには、光モジュール１００の発信側の領域における光路を示しており、図１Ｂには、光モジュール１００の受信側の領域における光路を示している。なお、図１Ａおよび図１Ｂでは、光レセプタクル１４０内の光路を示すために光レセプタクル１４０の断面へのハッチングを省略している。
　図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、光モジュール１００は、光電変換素子（発光素子１２２および／または受光素子１２３）を含む基板実装型の光電変換装置１２０と、光レセプタクル１４０と、を有する。光モジュール１００は、光レセプタクル１４０に複数の光伝送体１６０がフェルール１６２を介して接続されて使用される。光伝送体１６０の種類は、特に限定されず、光ファイバー、光導波路などが含まれる。本実施の形態では、複数の光伝送体１６０は、一定間隔で１列に配列されている複数の光ファイバーである。光ファイバーは、シングルモード方式であってもよいし、マルチモード方式であってもよい。なお、光伝送体１６０は、２列以上に配列されていてもよい。
　光電変換装置１２０は、基板１２１と、４個の発光素子１２２と、４個の受光素子１２３と、４個の検出素子１２４と、を有する。基板１２１は、例えばフレキブシル基板である。基板１２１上には、４個の発光素子１２２、４個の受光素子１２３および４個の検出素子１２４が配置されている。
　発光素子１２２は、基板１２１上に配置されており、発光素子１２２が配置された基板１２１の設置部に対して垂直方向にレーザー光を出射する。発光素子１２２の数は、特に限定されない。本実施の形態では、発光素子１２２の数は、４個である。また、発光素子１２２の位置も特に限定されない。本実施の形態では、４個の発光素子は、一定間隔で１列に配列されている。発光素子１２２は、例えば垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）である。なお、光伝送体１６０が２列以上に配列されている場合は、発光素子１２２も同じ列数で配列されてもよい。
　受光素子１２３は、基板１２１の発光素子１２２が配置されている面と同一面上に配置されており、光伝送体１６０の端面１２６からの受信光Ｌｒを受光する。受光素子１２３の数は、特に限定されない。本実施の形態では、受光素子１２３の数は、４個である。また、受光素子１２３の位置も特に限定されない。本実施の形態では、４個の受光素子１２３は、一定間隔で１列に配列されている。受光素子１２３は、例えばフォトディテクターである。また、本実施の形態では、４個の発光素子１２２および４個の受光素子１２３は、一定間隔で１列に配列されている。なお、詳細は後述するが、発光素子１２２の発光面１２５および受光素子１２３の受光面１２７は、同一平面上に配置されていなくてもよい。
　検出素子１２４は、発光素子１２２から出射された出射光Ｌの出力（例えば、強度や光量）を監視するためのモニター光Ｌｍを受光する。検出素子１２４は、例えばフォトディテクターである。検出素子１２４の数は、特に限定されない。本実施の形態では、検出素子１２４の数は、４個である。４個の検出素子１２４は、４個の発光素子１２２に対応して１列に配列されている。
　光レセプタクル１４０は、光電変換装置１２０の基板１２１上に配置されている。光レセプタクル１４０は、光電変換装置１２０と光伝送体１６０との間に配置された状態で、発光素子１２２の発光面１２５または受光素子１２３の受光面１２７と、複数の光伝送体１６０の端面１２６とをそれぞれ光学的に接続させる。以下、光レセプタクル１４０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２Ａ～Ｄは、実施の形態１に係る光レセプタクル１４０の構成を示す図である。図２Ａは、光レセプタクル１４０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、背面図である。
　図１および図２Ａ～Ｄに示されるように、光レセプタクル１４０は、略直方体形状の部材である。光レセプタクル１４０は、透光性を有し、発光素子１２２の発光面１２５から出射された出射光Ｌを光伝送体１６０の端面１２６に向けて出射させるとともに、光伝送体１６０からの受信光Ｌｒを受光素子１２３の受光面１２７に向けて出射させる。光レセプタクル１４０は、複数の第１光学面１４１、光分離部１４２、透過面１４３、複数の第２光学面１４４、複数の第３光学面１４５および固定部１４６を有する。光レセプタクル１４０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、例えば、光レセプタクル１４０は、射出成形により製造される。
　第１光学面１４１は、発光素子１２２から出射された出射光Ｌを屈折させて光レセプタクル１４０の内部に入射させる一方、光伝送体１６０からの受信光Ｌｒを屈折させて光レセプタクル１４０から受光素子１２３に向けて出射させる光学面である。本実施の形態では、第１光学面１４１の形状は、発光素子１２２に向かって凸状の凸レンズ面である。第１光学面１４１は、発光素子１２２から出射された出射光Ｌをコリメート光に変換させる。また、本実施の形態では、複数（１２個）の第１光学面１４１は、光レセプタクル１４０の背面に、発光素子１２２の発光面１２５または受光素子１２３の受光面１２７とそれぞれ対向するように長辺方向に１列に配列されている。また、第１光学面１４１の平面視形状は、円形である。第１光学面１４１で入射した光は、光分離部１４２に向かって進行する。なお、光電変換素子（発光素子１２２および受光素子１２３）が２列以上に配列されている場合は、第１光学面１４１も同じ列数で配列される。なお、本実施の形態では、図２Ｄにおいて、１２個の第１光学面１４１のうち、図示左端側の４個の第１光学面１４１を発信側の第１光学面１４１とし、右端側の４個の第１光学面１４１を受信側の第１光学面として使用している。すなわち、図示左端から４個の発信側の第１光学面１４１には、発光素子１２２からの出射光Ｌが入射し、図示右端から４個の受信側の第１光学面１４１から内部を通った受信光Ｌｒが出射する。このように本実施の形態に係る光レセプタクル１４０では、１２個の第１光学面１４１を等分し、かつ基板１２１に対する垂直面を中心として一方の領域は発信側として機能し、他方の領域は受信側として機能する。
　光分離部１４２は、第１光学面１４１で入射した所定の光束径の出射光（コリメート光）Ｌを検出素子１２４に向かうモニター光Ｌｍと、第２光学面（光伝送体１６０の端面１２６）に向かう信号光Ｌｓとに分離させる一方、第２光学面１４４で入射した受信光Ｌｒの少なくとも一部を透過させる。光分離部１４２は、複数の面からなる領域であり、光レセプタクル１４０の天面側に配置されている。
　図３は、光分離部１４２の構成を示す図である。図３Ａは、光分離部１４２の斜視図であり、図３Ｂは、光分離部１４２の光路を示す部分拡大断面図である。図３Ｂでは、光レセプタクル１４０内の光路を示すために光レセプタクル１４０の断面へのハッチングを省略している。
　図３に示されるように、光分離部１４２は、複数の分離ユニット１４７を有する。分離ユニット１４７の数は、特に限定されないが、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌが到達する領域内に４～６ユニット配置されている。分離ユニット１４７は、分割反射面１４８および分割透過面１４９をそれぞれ１つずつ含む。すなわち、光分離部１４２は、複数の分割反射面１４８と、複数の分割透過面１４９とを有する。以下の説明では、分割反射面１４８の傾斜方向を第１の方向Ｄ１と称する（図１Ａ、Ｂおよび図３Ａ、Ｂに示される矢印Ｄ１参照）。分割反射面１４８および分割透過面１４９は、それぞれ第１の方向Ｄ１に分割されている。
　分割反射面１４８は、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌの光軸に対する傾斜面である。分割反射面１４８は、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌの一部を第３光学面１４５に向けて反射させる。本実施の形態では、分割反射面１４８は、光レセプタクル１４０の天面から底面に向かうにつれて第２光学面１４４（光伝送体１６０）に近づくように傾斜している。分割反射面１４８の傾斜角は、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌの光軸に対して４５°である。分割反射面１４８は、第１の方向Ｄ１に分割されており、所定の間隔で配置されている。分割反射面１４８は、第１の方向Ｄ１において互いに平行に配置されている。
　分割透過面１４９は、分割反射面１４８と異なる位置に形成された、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌの光軸および第２光学面１４４で入射した受信光Ｌｒの光軸に対する垂直面である。分割透過面１４９は、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌの一部を透過させ、光レセプタクル１４０の外部に出射させる（図１Ａ参照）。また、分割透過面１４９は、第２光学面１４４で入射した受信光Ｌｒの少なくとも一部を、第１光学面１４１側に透過させる。分割透過面１４９も、第１の方向Ｄ１に分割されており、所定の間隔で配置されている。複数の分割透過面１４９は、第１の方向Ｄ１において互いに平行に配置されている。
　１つの分離ユニット１４７内において、分割反射面１４８および分割透過面１４９は、この順番で第１の方向（天面から底面に向かう方向）Ｄ１に配列されている。分割反射面１４８および分割透過面１４９の間には、稜線１５１が形成される。第１の方向Ｄ１において隣接する複数の稜線１５１は、互いに平行に配置されている。分割透過面１４９および分割段差面１５０のなす角度のうち小さい角度は、１３５°である。また、分割反射面１４８および（隣の分離ユニット１４７の）分割透過面１４９のなす角度のうち小さい角度は１３５°である。光分離部１４２において、複数の分離ユニット１４７は、第１の方向Ｄ１に配列されている。
　図３Ｂに示されるように、分割反射面１４８には、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌの一部の光が、臨界角より大きな入射角で内部入射する。分割反射面１４８は、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌの一部の光を第３光学面１４５に向けて反射させて、モニター光Ｌｍを生成する。一方、分割透過面１４９は、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌの一部の光を透過させ、光伝送体１６０の端面１２６に向かう信号光Ｌｓを生成する。このとき、分割透過面１４９は出射光Ｌに対して垂直面であるため、信号光Ｌｓは屈折しないで出射する。
　信号光Ｌｓとモニター光Ｌｍとの光量比は、所望の光量の信号光Ｌｓを得つつ、発光素子１２２から出射された光Ｌの強度や光量を監視することができるモニター光Ｌｍを得ることができれば、特に限定されない。信号光Ｌｓとモニター光Ｌｍとの光量比は、信号光Ｌｓ：モニター光Ｌｍ＝６：４～８：２であることが好ましい。信号光Ｌｓとモニター光Ｌｍとの光量比は、信号光Ｌｓ：モニター光Ｌｍ＝７：３であることがさらに好ましい。
　透過面１４３は、光レセプタクル１４０の天面側に配置されており、光分離部１４２で出射された信号光Ｌｓを光レセプタクル１４０内に再度入射させる。また、透過面１４３は、第２光学面１４４で入射した受信光Ｌｒを出射させる。本実施の形態では、透過面１４３は、光分離部１４２で分離された信号光Ｌｓの光軸および第２光学面１４４で入射した受信光Ｌｒの光軸に対する垂直面である。これにより、光伝送体１６０の端面１２６に向かう信号光Ｌｓを屈折させることなく光レセプタクル１４０内に再度入射させることができる。また、光分離部１４２に向かう受信光Ｌｒを屈折させることなく光レセプタクル１４０外に出射させることができる。
　第２光学面１４４は、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌを光伝送体１６０の端面１２６に向けて出射させる一方、光伝送体１６０の端面１２６から出射された受信光Ｌｒを屈折させて光レセプタクル１４０の内部に入射させる光学面である。本実施の形態では、複数の第２光学面１４４は、光レセプタクル１４０の正面に、光伝送体１６０の端面１２６とそれぞれ対向するように長辺方向に１列に配列されている。第２光学面１４４の形状は、光伝送体１６０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１光学面１４１で入射され、光分離部１４２で分離された信号光Ｌｓを集光させて、光伝送体１６０の端面１２６に効率良く接続させることができる。また、光伝送体１６０から出射された受信光Ｌｒも収束させることとなる。なお、光伝送体１６０が２列以上に配列されている場合は、第２光学面１４４も同じ列数で配列される。
　第３光学面１４５は、光レセプタクル１４０の底面側に、検出素子１２４と対向するように配置されている。本実施の形態では、第３光学面１４５は、検出素子１２４に向かって凸状の凸レンズ面である。第３光学面１４５は、光分離部１４２で分離されたモニター光Ｌｍを収束させて検出素子１２４に向けて出射させる。これにより、モニター光Ｌｍを検出素子１２４に効率良く結合させることができる。第３光学面１４５の中心軸は、検出素子１２４の受光面（基板１２１）に対して垂直であることが好ましい。
　固定部１４６は、フェルール１６２に保持された光伝送体１６０の端面１２６を光レセプタクル１４０の所定の位置に固定する。当該固定部１４６は、第２光学面１４４から出射した信号光Ｌｓが、当該第２光学面１４４の焦点よりも遠い位置で光伝送体１６０の端面１２６に到達するように、光伝送体１６０を固定する。固定部１４６は、光レセプタクル１４０の正面に配置されており、位置決め用凹部１５２および位置決め用穴１５３を有する。位置決め用凹部１５２は、光レセプタクル１４０の正面の中央部分に配置されている。また、位置決め用凹部１５２の底部には、複数の第２光学面１４４が配置されている。位置決め用凹部１５２の平面視形状は、特に限定されない。位置決め用凹部１５２の平面視形状は、フェルール１６２の平面視形状と相似形状である。位置決め用凹部１５２には、フェルール１６２を位置決めするための段部１５４が配置されている。段部１５４は、位置決め用凹部１５２の内壁からその内部に向かう方向に突出するように形成されている。また、位置決め用穴１５３は、位置決め用凹部１５２の長辺方向の外側両端部に、フェルール１６２の位置決め突起（図示省略）に対応して配置されている。光レセプタクル１４０の位置決め用穴１５３には、フェルール１６２の位置決め用突起が挿入される。このように、光レセプタクル１４０の位置決め用穴１５３に対して、フェルール１６２の位置決め用突起が挿入されるとともに、フェルール１６２の端面が段部１５４に当接することで、フェルール１６２（光伝送体１６０の端面１２６）が光レセプタクル１４０に位置決め固定される。
　本実施の形態に係る光レセプタクル１４０および光モジュール１００は、第２光学面１４４の焦点ｆと、光伝送体１６０の端面１２６との位置関係に一つの特徴を有する。すなわち、前述した位置決め用凹部１５２が光伝送体１６０の端面１２６を、第２光学面１４４の焦点ｆに対してどの位置に位置決めするかが重要である。そこで、第２光学面１４４の焦点ｆと、光伝送体１６０の端面１２６との位置関係について詳細に説明する。
　図４Ａは、実施の形態１に係る光モジュール１００における発信側の出射光Ｌの光路を示した図であり、図４Ｂは、光伝送体１６０の近傍における出射光Ｌの光路図である。なお、図４では、発光素子１２２、第１光学面１４１、光分離部１４２、第２光学面１４４、光伝送体１６０のみを示している。
　図１Ａおよび図４Ａに示されるように、実施の形態１に係る光モジュール１００の発信側の領域では、発光素子１２２から出射された出射光Ｌは、第１光学面１４１で光レセプタクル１４０に入射される。このとき、出射光Ｌは、第１光学面１４１によってコリメート光に変換される。光レセプタクル１４０に入射した出射光Ｌは、光分離部１４２によって、検出素子１２４に向かうモニター光Ｌｍと、光伝送体１６０に向かう信号光Ｌｓに分離される。検出素子１２４に向かって分離されたモニター光Ｌｍは、第３光学面１４５から出射されて、検出素子１２４に到達する。一方、光伝送体１６０に向かって透過した光は、第２光学面１４４から出射されて、光伝送体１６０の端面１２６に到達する。
　図４Ｂに示されるように、光分離部１４２で分離された信号光Ｌｓは、第２光学面１４４で収束しながら光伝送体１６０の端面１２６に向かって出射される。出射された信号光Ｌｓは、第２光学面１４４の焦点ｆを通過した後に光伝送体１６０の端面１２６に到達する。すなわち、前述した位置決め用凹部１５２は、第２光学面１４４から出射された信号光Ｌｓが第２光学面１４４の焦点ｆよりも遠い位置で光伝送体１６０の端面１２６に到達するように、光伝送体１６０の端面１２６を位置決めする。なお、第２光学面１４４から出射された信号光Ｌｓの光束径は、焦点ｆに近づくにつれて徐々に小さくなり、焦点ｆを通過すると徐々に大きくなる。よって、光伝送体１６０の端面１２６は、焦点ｆを通過した信号光Ｌｓの光束径がコアの端面内に収まる程度の位置に配置されることが好ましい。これにより、発光素子１２２から出射され、光分離部１４２で分離された信号光Ｌｓの利用効率を低下させることがない。
　次に、実施の形態１に係る光モジュール１００の受信側での受信光Ｌｒの光路について説明する。図５Ａは、実施の形態１に係る光モジュール１００の受信側の領域における受信光Ｌｒの光路を示した図であり、図５Ｂは、光分離部１４２の近傍における受信光Ｌｒの光路図である。なお、図５では、受光素子１２３、第１光学面１４１、光分離部１４２、第２光学面１４４、光伝送体１６０のみを示している。
　図１Ｂおよび図５Ａに示されるように、本実施の形態に係る光モジュール１００の受信側の領域では、光伝送体１６０の端面１２６から出射された受信光Ｌは、第２光学面１４４で光レセプタクル１４０に入射する。光レセプタクル１４０に入射した光は、光分離部１４２に向かうにつれて光束径が小さくなる。すなわち、第２光学面１４４で入射した受信光Ｌｒの光分離部１４２における光束径は、第２光学面１４４における受信光Ｌｒの光束径より小さい。ここで、光レセプタクル１４０の内部を通ってきた信号光Ｌｓ（コリメート光）が光伝送体１６０の端面に集光されるように（光伝送体１６０の端面１２６における光束径が最小となるように）光伝送体１６０の端面を位置決めすると、光伝送体１６０の端面１２６から出射された受信光Ｌｒは、第２光学面１４４でコリメート光に変換される。しかし、本実施の形態に係る光レセプタクル１４０では、光伝送体１６０の端面１２６を第２光学面１４４の焦点ｆより離れて配置することで、光伝送体１６０の端面１２６から出射され、第２光学面１４４で入射した受信光Ｌｒを収束させることができる。これにより、光分離部１４２の分割反射面１４８で反射してしまう受信光Ｌｒの光量を少なくすることができる。
　なお、第２光学面１４４で入射した受信光Ｌｒの光分離部１４２における光束径に対する、第２光学面１４４における受信光Ｌｒの光束径の割合は、前述の要件を満たせば特に限定されない。受信光Ｌｒを効率的に受光素子１２３に到達させる観点から、分割透過面１４９に到達する受信光Ｌｒの光量は、分割反射面１４８に到達する受信光Ｌｒの光量より多いことが好ましい。言い換えると、第２光学面１４４で入射し、光分離部１４２に到達したときの受信光Ｌｒの照射スポット（光束）において、分割透過面１４９の面積は、分割反射面１４８の面積より多いことが好ましい。これにより、光分離部１４２を透過する受信光Ｌｒの割合を高めることができ、受信光Ｌｒの利用効率が著しく低下することがない。
　なお、本実施の形態では、第２光学面１４４で入射した光は、１つの分割透過面１４９（図５Ｂ参照）を透過している。すなわち、本実施の形態では、第２光学面１４４で入射した受信光Ｌｒの光分離部１４２における光束径は、分割透過面１４９より小さい。これにより、光伝送体１６０から出射された受信光Ｌｒの全てを受光素子１２３に導くことができる。前述したように、光分離部１４２において、受信光Ｌｒの光束径を小さくする方法は、特に限定されない。たとえば、レンズ径を大きく（小さく）したり、曲率を小さく（大きく）したりすることで、光分離部１４２における受信光Ｌｒの光束径を小さくすることができる。また、第１光学面１４１、光分離部１４２および第２光学面１４４間の距離を変えたりすることで、光分離部１４２における受信光Ｌｒの光束径を小さくすることができる。
　（シミュレーション１）
　シミュレーション１では、発信側の領域における第２光学面１４４および光伝送体１６０の端面１２６間の距離と、光伝送体１６０の端面１２６に到達する信号光の光量との関係についてシミュレーションした。図６は、シミュレーションの結果を示す図である。図６Ａは、光伝送体１６０の端面１２６の位置と、光伝送体１６０の端面１２６に到達する信号光の光量との関係を示すグラフである。横軸は、第２光学面１４４の焦点ｆに対する光伝送体１６０の端面１２６の位置（オフセット距離）を示す。縦軸は、オフセット距離が０ｍｍの場合の光伝送体１６０の端面１２６に到達する信号光Ｌｓの光量に対する、光伝送体１６０の端面１２６に到達する信号光Ｌｓの光量の相対値（ｄｂ）を示す。図６Ｂは、図６Ａの一点鎖線で示される位置（焦点ｆから０．１７５ｍｍ遠くに離れた位置）における光伝送体１６０の端面１２６での光度分布である。また、図６Ｂでは、５０μｍ×５０μｍの領域を測定領域としている。本シミュレーションでは、発光素子１２２と第１光学面１４１との距離を０．２８ｍｍとし、第１光学面１４１と光分離部１４２の中心との距離を１．０２ｍｍとし、光分離部１４２の中心と第２光学面１４４との距離を２．８ｍｍとし、第２光学面１４４と光伝送体１６０との距離を０．４３ｍｍとした。
　図４Ｂ、図６Ａおよび図６Ｂに示されるように、第２光学面１４４の焦点ｆ近傍では、信号光Ｌｓの光量が一定に保たれていることが分かる。これは、光伝送体１６０の端面１２６に信号光Ｌｓの照射スポット（光束）が収まっていることを示している。また、第２光学面１４４の焦点ｆから光伝送体１６０の端面１２６が大きく離れると、受光する信号光Ｌｓの光量が少なくなることが分かる。これは、第２光学面１４４の端面１２６に信号光Ｌｓの照射スポット（光束）が収まっておらず、信号光Ｌｓが光伝送体１６０の端面１２６外にも到達していることを示している。本シミュレーションでは、第２光学面１４４の焦点ｆから０．２ｍｍ遠くに離れてもよいことが分かる。
　（シミュレーション２）
　シミュレーション２では、光伝送体１６０の端面１２６が第２光学面１４４の焦点ｆから０．１７５ｍｍ遠くに離れた位置（図６Ａの一点鎖線の位置）に固定されている場合における、第１光学面１４１および受光素子１２３の端面１２６間の距離と、受光素子１２３の受光面１２７に到達する受信光の光量との関係についてシミュレーションした。光伝送体１６０の端面１２６を第２光学面１４４の焦点ｆから０．１７５ｍｍ離れた位置に設定したのは、光伝送体１６０から出射された受信光Ｌｒの光束径が光分離部１４２で最小径となる条件だからである。図７は、シミュレーションの結果を示す図である。図７Ａは、受光素子１２３の受光面１２７の位置と、受光素子１２３の受光面１２７に到達する受信光の光量との関係を示すグラフである。横軸は、第１光学面１４１の焦点ｆに対する受光素子１２３の受光面１２７の位置（オフセット距離）を示す。縦軸は、オフセット距離が０ｍｍの場合の受光素子１２３の受光面１２７に到達する受信光Ｌｒの光量に対する、受光素子１２３の受光面１２７に到達する信号光Ｌｓの光量の相対値（ｄｂ）を示す。図７Ｂは、図７Ａの一点鎖線で示される位置における受光素子１２３の受光面１２７での光度分布である。また、図７Ｂでは、７０μｍ×７０μｍの領域を測定領域としている。
　図５Ｂ、図７Ａおよび図７Ｂに示されるように、第１光学面１４１の焦点ｆ近傍では、受光する光の光量が一定に保たれていることが分かる。これは、受光素子１２３の受光面１２７に受信光Ｌｒの照射スポット（光束）が収まっていることを示している。また、受光素子１２３の受光面１２７の位置から受光素子１２３の受光面１２７が大きく離れると、受光する受信光Ｌｒの光量が少なくなることが分かる。これは、受光素子１２３の受光面１２７に受信光Ｌｒの照射スポット（光束）が収まっておらず、受信光Ｌｒが受光素子１２３の受光面１２７に到達していないことを示している。このように、光分離部１４２における受信光Ｌｒの光束径が最小となる条件では、受光素子１２３の受光面１２７における光束径は、最小とはならないが、直径７０μｍ（１０Ｇｂｐｓなどの高速通信用の受光素子１２３の受光面１２７）の範囲内に収まる。なお、第１光学面１４１から出射された受信光Ｌｒが受光素子１２３の受光面１２７に収まらなかった場合には、受光素子１２３の受光面１２７の高さを調整すればよい。
　シミュレーション１およびシミュレーション２の結果に示されるように、光分離部１４２において受信光Ｌｒの光束径が最小となるように光伝送体１６０の端面１２６の位置を調整しても、光伝送体１６０から出射される受信光Ｌｒを適切に受光素子１２３の受光面１２７に到達させることができる範囲が存在することが分かる。
　（効果）
　以上のように、実施の形態１に係る光モジュール１００は、発光素子１２２から出射され、光レセプタクル１４０の内部に入射させた出射光Ｌを、光レセプタクル１４０から出射させる第２光学面１４４の焦点ｆを過ぎた位置で、光伝送体１６０の端面１２６に到達させている。また、光伝送体１６０の端面１２６から出射した受信光Ｌｒは、第２光学面１４４で収束しながら、光分離部１４２に向かって入射する。光レセプタクル１４０の内部に入射した受信光Ｌｒの大部分は、光分離部１４２（分割透過面１４９）を透過して、第１光学面１４１から出射する。よって、光モジュール１００は、発信側および受信側として用いる場合であっても、光伝送体１６０に到達する発信側の出射光Ｌの光量を維持しつつ、光伝送体１６０から出射され、受光素子１２３に到達する光の光量の減少を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２００は、光電変換装置２２０および光レセプタクル２４０の構成が実施の形態１に係る光モジュール１００と異なる。そこで、実施の形態１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
　（光モジュールの構成）
　図８は、本発明の実施の形態２に係る光モジュール２００の断面図である。図８Ａには、光モジュール２００の発信側の領域における光路を示しており、図８Ｂには、光モジュール２００の受信側の領域における光路を示している。図８では、光レセプタクル２４０内の光路を示すために光レセプタクル２４０の断面へのハッチングを省略している。
　図８に示されるように、実施の形態２に係る光モジュール２００は、光電変換装置２２０および光レセプタクル２４０を有する。光電変換装置２２０は、基板２２１と、４個の発光素子１２２と、４個の受光素子１２３と、４個の検出素子１２４と、を有する。基板２２１は、例えば平板形状である。発光素子１２２、受光素子１２３および検出素子１２４は、基板２２１の一方の面上に配置されている。
　（光レセプタクルの構成）
　図９Ａ～Ｃは、実施の形態２に係る光レセプタクル２４０の構成を示す図である。図９Ａは、光レセプタクル２４０の平面図であり、図９Ｂは、底面図であり、図９Ｃは、正面図である。
　図９Ａ～Ｃに示されるように、実施の形態２に係る光レセプタクル２４０は、複数の第１光学面１４１、反射面２４１、光分離部１４２、透過面１４３、複数の第２光学面１４４、複数の第３光学面１４５および固定部１４６を有する。
　第１光学面１４１および第３光学面１４５は、光レセプタクル２４０の底面側に配置されている。また、第２光学面１４４は、光レセプタクル２４０の正面に配置されている。
　反射面２４１は、光レセプタクル２４０の天面側に形成された傾斜面である。反射面２４１は、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌを光分離部１４２に向かって反射させるとともに、光分離部１４２を透過した受信光Ｌｒを第１光学面１４１に向かって反射させる。反射面２４１は、光レセプタクル２４０の底面から天面に向かうにつれて、光伝送体１６０に近づくように傾斜している。本実施の形態では、反射面２４１の傾斜角度は、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌの光軸に対して４５°である。反射面２４１には、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌが、臨界角より大きな入射角で内部入射する一方、光分離部１４２で透過した受信光Ｌｒが臨界角より大きな入射角で内部入射する。これにより、反射面２４１は、入射した出射光Ｌを基板２２１の表面に沿う方向に全反射させるとともに、受信光Ｌｒを基板２２１の表面に対して垂直な方向に全反射させる。
　図１０Ａは、実施の形態２に係る光モジュール２００における発信側の出射光Ｌの光路を示した図であり、図１０Ｂは、実施の形態２に係る光モジュール２００の受信側の受信光Ｌｒの光路を示した図である。なお、図１０では、発光素子１２２（受光素子１２３）、第１光学面１４１、反射面２４１、光分離部１４２、第２光学面１４４、光伝送体１６０のみを示している。
　図１０Ａに示されるように、実施の形態２に係る光モジュール２００の発信側では、発光素子１２２から出射された出射光Ｌは、第１光学面１４１で光レセプタクル２４０に入射する。光レセプタクル２４０に入射した出射光Ｌは、反射面２４１によって光分離部１４２に向かって反射される。反射面２４１で反射された出射光Ｌは、光分離部１４２によって、検出素子１２４に向かうモニター光Ｌｍと、光伝送体１６０に向かう信号光Ｌｓに分離する。検出素子１２４に向かって分離されたモニター光Ｌｍは、第３光学面１４５から出射されて、検出素子１２４に到達する。一方、光伝送体１６０に向かって透過した光は、第２光学面１４４から出射されて、光伝送体１６０の端面１２６に到達する。
　図１０Ｂに示されるように、本実施の形態に係る光モジュール２００の受信側では、光伝送体１６０から出射された受信光Ｌｒは、第２光学面１４４で光レセプタクル２４０に入射する。光レセプタクル２４０に入射した受信光Ｌｒは、光分離部１４２に向かうにつれて光束径が小さくなり、光分離部１４２（分割透過面１４９）を透過する。光分離部１４２（分割透過面１４９）を透過した受信光Ｌｒは、反射面２４１で第１光学面１４１に向かって反射される。反射面２４１で反射された受信光Ｌｒは、第１光学面１４１から出射され、受光素子１２３の受光面１２７に到達する。
　（効果）
　以上のように、実施の形態２に係る光モジュール２００は、実施の形態１に係る光モジュール２００と同様の効果を有する。また、発光素子１２２、受光素子１２３および検出素子１２４が同一平面上に配置されているため、光モジュール２００を小型化することができる。
　なお、図１１Ａに示されるように、光分離部２４２の光分離ユニット２４７は、分割反射面１４８および分割透過面１４９に加え、分割反射面１４８および分割透過面１４９の間に配置された分割段差面２５０を有していてもよい。この場合、分割段差面２５０は、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌの光軸に平行な面であり、分割反射面１４８および分割透過面１４９を接続している。複数の分割段差面２５０は、第１の方向Ｄ１において互いに平行に配置されている。
　また、図１１Ｂに示されるように、光分離部３４２の光分離ユニット３４７は、マトリックス状となるように第１の方向Ｄ１および第１の方向Ｄ１に直交する第２の方向Ｄ２において交互に配置されていてもよい。ここで「第２の方向」とは、分割反射面１４８に沿い、かつ第１の方向Ｄ１に直交する方向Ｄ２である（図１１に示される矢印Ｄ２参照）。
　また、上記各実施の形態の光レセプタクル１４０、２４０において、反射面２４１および分割反射面１４８上に、光反射率が高い金属（例えば、Ａｌ,Ａｇ,Ａｕなど）の薄膜などの反射膜を形成してもよい。部品点数の削減を優先させたい場合には、実施の形態１および実施の形態２のように、全反射面のみを利用した構成を採用することが好ましい。
　実施の形態１、２に係る光レセプタクル１４０、２４０では、第１光学面１４１が入射した光をコリメート光に変換したが、第１光学面１４１は入射した出射光Ｌをコリメート光以外の光に変換してもよい。具体的には、内部に入射した入射光Ｌを徐々に光束径が大きくなるように変換してもよいし、光束径が徐々に小さくなるように変換してもよい。
　本出願は、２０１４年８月４日出願の特願２０１４－１５８７８７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、２００　光モジュール
　１２０、２２０　光電変換装置
　１２１、２２１　基板
　１２２　発光素子
　１２３　受光素子
　１２４　検出素子
　１２５　発光面
　１２６　端面
　１２７　受光面
　１４０、２４０　光レセプタクル
　１４１　第１光学面
　１４２、２４２、３４２　光分離部
　１４３　透過面
　１４４　第２光学面
　１４５　第３光学面
　１４６　固定部
　１４７　分離ユニット
　１４８　分割反射面
　１４９　分割透過面
　１５１　稜線
　１５２　位置決め用凹部
　１５３　位置決め用穴
　１５４　段部
　１６０　光伝送体
　１６２　フェルール
　２４１　反射面
　２４７、３４７　光分離ユニット
　２５０　分割段差面
　ｆ　焦点
　Ｌ　出射光
　Ｌｍ　モニター光
　Ｌｓ　信号光
　Ｌｒ　受信光

Claims (4)

  1. 　１または２以上の光電変換素子および前記光電変換素子から出射された出射光を監視するための１または２以上の検出素子を含む光電変換装置と、１または２以上の光伝送体との間に配置され、前記光電変換素子と前記光伝送体の端面とを光学的に結合するための光レセプタクルであって、
    　前記光電変換素子から出射された光を入射させるか、前記光伝送体の端面から出射され、内部を通る光を前記光電変換素子に向けて出射させる、１または２以上の第１光学面と、
    　前記第１光学面で入射した光を前記光伝送体の端面に向けて出射させるか、前記光伝送体の端面から出射された光を入射させる、１または２以上の第２光学面と、
    　前記第１光学面および前記第２光学面の間の光の光路上に配置され、前記第１光学面で入射した光を前記検出素子に向かうモニター光と前記光伝送体の端面に向かう信号光とに分離させるか、前記第２光学面で入射した光の少なくとも一部を前記第１光学面側に向けて透過させる光分離部と、
    　前記光分離部で分離されたモニター光を前記検出素子に向けて出射させる、１または２以上の第３光学面と、
    　前記光伝送体の端面を、前記第２光学面に対向して配置させるための固定部と、
    　を有し、
    　前記固定部は、前記第２光学面から出射された信号光が、当該第２光学面の焦点よりも遠い位置で前記光伝送体の端面に到達するように、前記光伝送体を固定し、
    　前記第２光学面で入射した光の前記光分離部における光束径は、前記第２光学面における光の光束径より小さい、
    　光レセプタクル。
  2. 　前記光分離部は、前記第１光学面で入射した光の光軸に対する傾斜面である分割反射面と、前記光軸に対する垂直面である分割透過面とをそれぞれ１つずつ含み、かつ前記分割反射面および前記分割透過面が前記分割反射面の傾斜方向である第１の方向に配列されている分離ユニットを複数含み、
    　複数の前記分離ユニットは、前記第１の方向に配列されており、
    　複数の前記分割反射面は、前記第１光学面で入射した光の一部を前記第３光学面に向けて反射させ、
    　複数の前記分割透過面は、前記第１光学面または前記第２光学面で入射した光の一部を透過させる、
    　請求項１に記載の光レセプタクル。
  3. 　前記第１光学面および前記光分離部の間の光の光路上に配置され、前記第１光学面で入射した光を前記光分離部に向かって反射させるか、前記分離部を透過した光を前記第１光学面に向かって反射させるための反射面をさらに有する、請求項１または請求項２に記載の光レセプタクル。
  4. 　基板と、前記基板上に配置された１または２以上の光電変換素子と、前記基板上に配置され、前記光電変換素子から出射された出射光を監視するための１または２以上の検出素子とを有する光電変換装置と、
    　請求項１～３のいずれか一項に記載の光レセプタクルと、
    　を有する、光モジュール。
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