WO2016121613A1 - 光レセプタクルおよび光モジュール - Google Patents

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photoelectric conversion
divided
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心平 森岡
直史 美留町
鈴木　康弘
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    • H01S5/42—Arrays of surface emitting lasers

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.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an optical module 10 described in Patent Document 1.
  • the optical module 10 described in Patent Document 1 includes a photoelectric conversion device 20 and a resin-made optical receptacle 30.
  • the optical receptacle 30 includes a first optical surface 31 on which the light emitted from the light emitting element 21 is incident, a second optical surface 32 that emits the light passing through the interior so as to be condensed on the end surface 23 of the optical transmission body 22, and A reflection surface 33 that reflects the light incident on the first optical surface 31 toward the optical transmission body 22, a monitor light Lm that reflects the light reflected by the reflection surface 33 toward the detection element 24, and a signal light that travels toward the optical transmission body 22.
  • the light separation unit 34 that separates the light into Ls and the third optical surface 35 that emits the monitor light Lm toward the detection element 24 are provided. Further, the light separating portion 34 is formed as a part of the inner surface of the recess 36 formed in the optical receptacle 30.
  • the light emitted from the light emitting element 21 and incident on the first optical surface 31 is reflected by the reflecting surface 33 toward the light separating unit 34.
  • the light reflected by the reflecting surface 33 is separated into the signal light Ls and the monitor light Lm by the light separation unit 34.
  • the monitor light Lm separated by the light separation unit 34 is emitted from the third optical surface 35 toward the light receiving surface of the detection element 24.
  • the signal light Ls separated by the light separation unit 34 passes through the light separation unit 34 and is emitted to the outside of the optical receptacle 30. Then, the light enters the optical receptacle 30 again from the incident surface 37 which is another part of the inner surface of the recess 36.
  • the signal light Ls incident on the incident surface 37 is emitted from the second optical surface 32 toward the end surface 23 of the optical transmission body 22.
  • the optical module 10 described in Patent Document 1 light emitted from the light emitting element 21 passes through a plurality of interfaces between the optical receptacle 30 (resin) and air and reaches the optical transmission body 22. At this time, part of the light emitted from the light emitting element 21 is reflected at the interface. Further, since the light traveling in the optical receptacle 30 is absorbed little by little by the resin constituting the optical receptacle 30, if the optical path of the signal light Ls in the optical receptacle 30 is long, the loss of the signal light Ls is a problem. Become. Therefore, the optical module 10 according to Patent Document 1 has room for improving the utilization efficiency of the light emitted from the light emitting element 21. Further, the optical module 10 according to Patent Document 1 has room for downsizing.
  • the optical receptacle according to the present invention is arranged at one or more optical transmission bodies, one or two or more photoelectric conversion elements, and a position farther from the optical transmission body than the photoelectric conversion elements, and the photoelectric conversion elements Light for optically coupling the photoelectric conversion element and the end face of the optical transmission body, disposed between the photoelectric conversion device including one or more detection elements for monitoring the light emitted from 1 or a receptacle for allowing light emitted from the photoelectric conversion element to enter or emitting light emitted from an end face of the optical transmission body and passing through the inside of the optical receptacle toward the photoelectric conversion element; Two or more first optical surfaces and light incident on the first optical surface are emitted toward the end surface of the optical transmission body, or light emitted from the end surface of the optical transmission body is incident 1 or 2 Second above A light beam that is disposed on an optical path between the academic surface and the first optical surface and the second optical surface and that is incident on the first optical surface toward the end surface side of the optical transmission body and the
  • the light is separated into monitor light traveling toward the detection element so as to travel in a direction substantially opposite to the traveling direction, or at least part of light incident on the second optical surface is emitted as reception light to the photoelectric conversion element.
  • a light separation unit; and one or more third optical surfaces that emit the monitor light separated by the light separation unit toward the detection element, the first optical surface and the second optical surface All optical paths between the optical surfaces are located inside the optical receptacle.
  • An optical module includes a substrate, one or more photoelectric conversion elements disposed on the substrate, and 1 for monitoring light emitted from the photoelectric conversion elements disposed on the substrate.
  • a photoelectric conversion device having two or more detection elements and an optical receptacle according to the present invention, wherein the detection elements are arranged on the substrate at a position farther from the optical transmission body than the photoelectric conversion elements. Has been.
  • an optical receptacle and an optical module that are small in size and excellent in the utilization efficiency of light emitted from a light emitting element.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical module described in Patent Document 1.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the optical module according to the first embodiment.
  • 3A and 3B are perspective views of the optical receptacle according to Embodiment 1.
  • FIG. 4A to 4D are diagrams showing the configuration of the optical receptacle according to the first embodiment.
  • 5A and 5B are diagrams illustrating the configuration of the light separation unit according to the first embodiment.
  • 6A and 6B are diagrams illustrating the configuration of the light separation unit according to the first embodiment.
  • 7A and 7B are optical path diagrams in the optical module according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 8 is a perspective view of an optical receptacle according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a perspective view of an optical receptacle according to a modification of the second embodiment.
  • 10A and 10B are perspective views of an optical receptacle according to the third embodiment.
  • 11A to 11E are diagrams showing the configuration of the optical receptacle according to the third embodiment.
  • 12A and 12B are diagrams showing another arrangement of the first optical surface.
  • FIG. 13 is a perspective view showing another form of the light separation unit.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the 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.
  • 2 represents the optical axis of light, and the broken line represents the outer diameter of light.
  • the optical module 100 includes a substrate mounting type photoelectric conversion device 110 including a photoelectric conversion element (light emitting element 112 and / or light receiving element 113), and an optical receptacle 120.
  • the optical module 100 is used in a state where the optical transmission body 140 is connected to the optical receptacle 120 via a ferrule.
  • the type of the optical transmission body 140 is not particularly limited, and includes an optical fiber, an optical waveguide, and the like.
  • the optical transmission body 140 is an optical fiber.
  • the optical fiber may be a single mode method or a multimode method.
  • the number of the optical transmission bodies 140 is not particularly limited. In the present embodiment, four optical fibers are arranged in a line at regular intervals.
  • the optical transmission bodies 140 may be arranged in two or more rows.
  • the photoelectric conversion device 110 includes a substrate 111, a light emitting element 112 and / or a light receiving element 113, and a detection element 114.
  • a light emitting element 112 is used as a photoelectric conversion element.
  • a light receiving element 113 is used as a photoelectric conversion element.
  • a light emitting element 112 and a light receiving element 113 are used as photoelectric conversion elements.
  • a transmission / reception optical module 100 will be described.
  • the substrate 111 is, for example, a glass composite substrate, a glass epoxy substrate, a flexible sill substrate, or the like.
  • a light emitting element 112 On the substrate 111, a light emitting element 112, a light receiving element 113, and a detecting element 114 are arranged.
  • the light emitting element 112 is disposed on the substrate 111, and emits laser light in a direction perpendicular to the surface of the substrate 111 on which the light emitting element 112 is disposed.
  • the number of the light emitting elements 112 is not particularly limited. In the present embodiment, the number of light emitting elements 112 is two. Further, the position of the light emitting element 112 is not particularly limited. In the present embodiment, the two light emitting elements 112 are arranged along the arrangement direction of the optical transmission bodies 140 at regular intervals.
  • the light emitting element 112 is, for example, a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL).
  • VCSEL vertical cavity surface emitting laser
  • the optical transmission bodies 140 are arranged in two or more rows, the light emitting elements 112 may be arranged in the same number of rows.
  • the light receiving element 113 is disposed on the substrate 111 and receives the received light Lr that is at least a part of the light L2 emitted from the optical transmission body 140 (see FIG. 7B).
  • the number of light receiving elements 113 is not particularly limited. In the present embodiment, the number of light receiving elements 113 is two. Further, the position of the light receiving element 113 is not particularly limited. In the present embodiment, the two light receiving elements 113 are arranged in a line along the arrangement direction of the optical transmission bodies 140 at regular intervals. Specifically, the two light emitting elements 112 are arranged so as to be positioned on the same straight line.
  • the light receiving element 113 is, for example, a photodiode (PD). When the optical transmission bodies 140 are arranged in two or more rows, the light receiving elements 113 may be arranged in the same number of rows.
  • PD photodiode
  • the detection element 114 is disposed on the substrate 111, and receives monitor light Lm for monitoring the output (for example, intensity and light quantity) of the light L1 emitted from the light emitting element 112.
  • the detection element 114 is, for example, a photodiode (PD).
  • the detection element 114 is disposed at a position farther from the optical transmission body 140 than the light emitting element 112 and the light receiving element 113. In the present embodiment, when the optical module 100 is viewed in plan, the detection element 114 is disposed on the opposite side of the optical transmission body 140 with the light emitting element 112 and the light receiving element 113 interposed therebetween.
  • the number of detection elements 114 is not particularly limited. In the present embodiment, the number of detection elements 114 is two.
  • the two detection elements 114 are arranged in a line at regular intervals corresponding to the two light emitting elements 112.
  • the detection elements 114 may be arranged in the same number of rows. Further, from the viewpoint of preventing the reflected light from the detection element 114 from returning into the optical receptacle 120, the optical axis of the light incident on the detection element 114 may be inclined with respect to the detection surface 117 of the detection element 114. Good.
  • the optical receptacle 120 is disposed on the substrate 111.
  • the optical receptacle 120 is optically coupled to the light emitting surfaces 115 of the plurality of light emitting elements 112 and the end surfaces 141 of the plurality of light transmitters 140 in a state of being disposed between the photoelectric conversion device 110 and the light transmitter 140.
  • the detection surfaces 117 of the plurality of detection elements 114 and the end surfaces 141 of the plurality of optical transmission bodies 140 are optically coupled to each other.
  • the configuration of the optical receptacle 120 will be described in detail.
  • FIGS. 3 to 6 are diagrams showing the configuration of the optical receptacle 120 according to the first embodiment.
  • 3A is a perspective view of the optical receptacle 120 as viewed from above
  • FIG. 3B is a perspective view as viewed from below.
  • 4A is a plan view of the optical receptacle 120
  • FIG. 4B is a bottom view
  • FIG. 4C is a front view
  • FIG. 4D is a side view.
  • FIG. 5A is a perspective view of the light separating unit 123
  • FIG. 5B is a diagram illustrating a positional relationship of surfaces constituting the light separating unit 123.
  • FIG. 6A is a partially enlarged cross-sectional view of a portion indicated by a broken line in FIG. 4D.
  • FIG. 6B is a diagram for explaining a light amount ratio between the signal light Ls and the monitor light Lm.
  • the optical receptacle 120 is a substantially rectangular parallelepiped member.
  • the optical receptacle 120 has translucency, and emits the light L1 emitted from the light emitting surface 115 of the light emitting element 112 toward the end surface 141 of the light transmission body 140, while receiving light emitted from the light transmission body 140. Lr is emitted toward the light receiving surface 116 of the light receiving element 113.
  • the optical receptacle 120 includes a plurality of first optical surfaces 121, a plurality of second optical surfaces 122, a light separation unit 123, a transmission surface 124, a reflection surface 125, and a plurality of third optical surfaces 126.
  • the optical receptacle 120 is formed using a material that is transparent to light having a wavelength used for optical communication. Examples of such materials include transparent resins such as polyetherimide (PEI) and cyclic olefin resins.
  • PEI polyetherimide
  • cyclic olefin resins
  • the first optical surface 121 is an optical surface that causes the light L1 emitted from the light emitting element 112 to enter the inside of the optical receptacle 120 while being refracted.
  • the first optical surface 121 is also an optical surface that emits the received light Lr from the optical transmission body 140 that has traveled inside the optical receptacle 120 toward the light receiving element 113 while refracting it.
  • the shape of the first optical surface 121 is a convex lens surface that is convex toward the light emitting element 112 (light receiving element 113).
  • the first optical surface 121 converts the light L1 emitted from the light emitting element 112 into collimated light.
  • the first optical surface 121 converges the collimated light (received light Lr) that has traveled inside the optical receptacle 120.
  • the plurality of (four) first optical surfaces 121 are light beams so that the bottom surface of the optical receptacle 120 faces the light emitting surface 115 of the light emitting element 112 and the light receiving surface 116 of the light receiving element 113, respectively.
  • the transmitters 140 are arranged in a line along the arrangement direction of the transmitters 140. Further, the planar view shape of the first optical surface 121 is a circle.
  • the central axis of the first optical surface 121 is preferably perpendicular to the light emitting surface 115 of the light emitting element 112 and the light receiving surface 116 of the light receiving element 113.
  • the central axis of the first optical surface 121 is preferably coincident with the optical axis of the light L1 emitted from the light emitting element 112 (received light Lr incident on the light receiving element 113).
  • the light incident on the first optical surface 121 travels toward the light separation unit 123. Further, the received light Lr emitted from the first optical surface 121 travels toward the light receiving element 113.
  • the first optical surfaces 121 are also arranged in the same number of rows.
  • the two first optical surfaces 121 on the upper side in the drawing are used as the first optical surfaces 121 on the transmission side, and the lower ones Two first optical surfaces 121 are used as the first optical surfaces 121 on the receiving side. That is, the light L1 from the light emitting element 112 is incident on the two first transmission-side first optical surfaces 121 shown in the figure, and the inside of the optical receptacle 120 passes through the two reception-side first optical surfaces 121 shown in the figure. The traveling received light Lr is emitted.
  • the four first optical surfaces 121 are equally divided, and one region functions as the transmitting side with the vertical surface with respect to the substrate 111 as the center, and the other region. Functions as a receiver.
  • the light separation unit 123 is disposed on the optical path between the first optical surface 121 and the second optical surface 122, and the signal light Ls that is incident on the first optical surface 121 toward the end surface 141 side of the optical transmission body 140.
  • the signal light Ls is separated into monitor light Lm traveling toward the detection element 114 so as to travel in a direction substantially opposite to the traveling direction of the signal light Ls.
  • the light separation unit 123 causes at least a part of the light incident on the second optical surface 122 to advance toward the light receiving element 113 as the received light Lr.
  • the light separation unit 123 includes a plurality of separation units 131.
  • the number of separation units 131 is not particularly limited.
  • the separation unit 131 includes a first divided reflection surface 132, a second divided reflection surface 133, and a divided transmission surface 134, respectively. That is, the light separation unit 123 includes a plurality of first divided reflection surfaces 132, a plurality of second division reflection surfaces 133, and a plurality of divided transmission surfaces 134.
  • the inclination direction of the first divided reflection surface 132 is referred to as a first direction D1.
  • the first divided reflection surface 132, the second divided reflection surface 133, and the divided transmission surface 134 are each divided in the first direction D1.
  • the first divided reflection surface 132, the second divided reflection surface 133, and the divided transmission surface 134 are arranged in the first direction D1.
  • the first split reflection surface 132 is an inclined surface with respect to the optical axis of the light L1 incident on the first optical surface 121.
  • the first split reflection surface 132 is also an inclined surface with respect to the optical axis of the light L2 incident on the second optical surface 122.
  • the first split reflection surface 132 is inclined so as to be away from the second optical surface 122 (the optical transmission body 140) as it goes from the top surface to the bottom surface of the optical receptacle 120.
  • the first split reflecting surface 132 internally reflects a part of the light incident on the first optical surface 121 toward the second optical surface 122 as signal light Ls.
  • the first split reflection surface 132 internally reflects part of the light incident on the second optical surface 122 toward the first optical surface 121 as received light Lr.
  • the inclination angle of the first split reflection surface 132 is 45 ° with respect to the optical axis of the light L 1 incident on the first optical surface 121 and the optical axis of the light L 2 incident on the second optical surface 122.
  • segmentation reflective surface 132 is divided
  • segmentation reflective surface 132 is arrange
  • the second split reflection surface 133 is an inclined surface with respect to the optical axis of the light L1 incident on the first optical surface 121.
  • the second divided reflection surface 133 is inclined in a second direction D2 that is different from the first direction D1 that is the inclination direction of the first divided reflection surface 132.
  • the second split reflection surface 133 is inclined so as to approach the second optical surface 122 (the optical transmission body 140) as it goes from the top surface to the bottom surface of the optical receptacle 120.
  • the second divided reflection surface 133 reflects a part of the light incident on the second optical surface 122 toward the divided transmission surface 134 as monitor light Lm.
  • the inclination angle of the second split reflection surface 133 is 45 ° with respect to the optical axis of the light L1 incident on the first optical surface 121.
  • the second divided reflection surface 133 is divided in the first direction D1, and is arranged at a predetermined interval.
  • the divided transmission surface 134 is a plane parallel to the optical axis of the light L1 incident on the first optical surface 121.
  • the divided transmission surface 134 emits (transmits) the monitor light Lm incident on the first optical surface 121 and reflected by the second divided reflection surface 133.
  • the divided transmission surface 134 is also divided in the first direction D1 and arranged at a predetermined interval.
  • the first divided reflection surface 132, the second divided reflection surface 133, and the divided transmission surface 134 are in this order in the first direction (from the top surface to the bottom surface).
  • Direction D1.
  • a ridge line 135 is formed between the second divided reflection surface 133 and the divided transmission surface 134.
  • the plurality of ridge lines 135 adjacent in the first direction D1 are arranged in parallel to each other.
  • the smaller angle is 45 °.
  • the angle formed by the first divided reflection surface 132 and the second divided reflection surface 133 is 90 °.
  • the smaller angle among the angles formed by the divided transmission surface 134 and the divided transmission surface 134 (of the adjacent separation unit 131) is 135 °.
  • the plurality of separation units 131 are arranged in the first direction D1.
  • a part of the light L1 incident on the first optical surface 121 is incident on the first split reflection surface 132 at an incident angle larger than the critical angle.
  • the first split reflection surface 132 internally reflects a part of the light L1 incident on the first optical surface 121 toward the second optical surface 122 to generate the signal light Ls.
  • a part of the light incident on the second optical surface 122 is also incident on the first split reflection surface 132 at an incident angle larger than the critical angle.
  • the first split reflection surface 132 internally reflects a part of the light L2 incident on the second optical surface 122 toward the first optical surface 121 to generate reception light Lr.
  • the second split reflection surface 133 a part of the light L1 incident on the first optical surface 121 is internally incident at an incident angle larger than the critical angle.
  • the second split reflecting surface 133 internally reflects a part of the light L1 incident on the first optical surface 121 toward the third optical surface 126 side, and generates monitor light Lm.
  • the divided transmission surface 134 transmits the monitor light Lm incident on the first optical surface 121 and reflected by the second divided reflection surface 133.
  • 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 L1 emitted from the light emitting element 112 while obtaining the signal light Ls having a desired light quantity. If possible, it is not particularly limited. As shown in FIG. 6B, the light quantity ratio between the signal light Ls and the monitor light Lm is such that the area S1 of the first divided reflecting surface 132 and the area of the second divided reflecting surface 133 when viewed from the first optical surface 121. It is almost the same as the area ratio with S2.
  • signal light Ls: monitor light Lm 5: 5.
  • the light quantity ratio between the signal light Ls and the monitor light Lm changes the area ratio between the area S1 of the first divided reflecting surface 132 and the area S2 of the second divided reflecting surface 133 when viewed from the first optical surface 121. Can be adjusted.
  • the amount of the received light Lr toward the light receiving surface 116 of the light receiving element 113 is not particularly limited as long as a desired amount of light can be obtained. As shown in FIG.
  • the amount of the received light Lr toward the light receiving surface 116 of the light receiving element 113 depends on the ratio of the area S3 of the first divided reflecting surface 132 when viewed from the second optical surface 122.
  • the light quantity ratio between the received light Lr reflected by the first divided reflection surface 132 and the light emitted from the divided transmission surface 134 is 5: 5.
  • the second optical surface 122 is an optical surface that emits the signal light Ls incident on the first optical surface 121 and reflected by the first divided reflection surface 132 toward the end surface 141 of the optical transmission body 140.
  • the second optical surface 122 is also an optical surface that causes the light L2 emitted from the end surface 141 of the optical transmission body 140 to enter the inside of the optical receptacle 120 while being refracted.
  • the shape of the second optical surface 122 is a convex lens surface that is convex toward the end surface 141 of the optical transmission body 140.
  • the second optical surface 122 converges the light traveling in the optical receptacle 120 toward the end surface 141 of the optical transmission body 140 and converts the light emitted from the end surface 141 of the optical transmission body 140 into collimated light.
  • a plurality (four) of the second optical surfaces 122 are arranged in the arrangement direction of the optical transmission body 140 so as to face the end surface 141 of the optical transmission body 140 on the front surface of the optical receptacle 120, respectively. Are arranged in one row.
  • the planar view shape of the second optical surface 122 is a circle.
  • the central axis of the second optical surface 122 is preferably perpendicular to the end surface 141 of the optical transmission body 140.
  • the central axis of the second optical surface 122 is preferably coincident with the optical axis of the light emitted from the optical transmission body 140.
  • the second optical surfaces 122 are also arranged in the same number of rows.
  • the two second optical surfaces 122 on the left side in the drawing are used as the second optical surfaces 122 on the transmission side, and the right side.
  • These two second optical surfaces 122 are used as the second optical surfaces 122 on the receiving side. That is, the reception light Lr that has passed through the inside of the optical receptacle 120 is emitted from the two second optical surfaces 122 on the left side in the figure, and the two optical surfaces 122 on the right side in the figure are transmitted to the optical transmission body. Light L2 emitted from 140 enters.
  • the transmission surface 124 is disposed on the top surface side of the optical receptacle 120, and makes the monitor light Lm emitted from the divided transmission surface 134 of the light separation unit 123 out of the optical receptacle 120 enter the optical receptacle 120 again.
  • the transmission surface 124 is a surface perpendicular to the optical axis of the monitor light Lm emitted from the divided transmission surface 134 (a parallel surface parallel to the optical axis of the light L1 emitted from the light emitting element 112).
  • the transmission surface 124 may be an inclined surface with respect to the optical axis of the monitor light Lm emitted from the divided transmission surface 134. In this case, the transmission surface 124 is inclined so as to approach the reflection surface 125 from the bottom surface of the optical receptacle 120 toward the top surface.
  • the inclination angle of the transmission surface 124 that is an inclined surface is not particularly limited, but is preferably an inclination angle corresponding to a punch taper for mold release in injection molding.
  • the reflection surface 125 is disposed on the top surface side of the optical receptacle 120 and reflects the monitor light Lm incident on the transmission surface 124 toward the third optical surface 126 side.
  • the reflecting surface 125 is inclined so as to move away from the second optical surface 122 (the optical transmission body 140) as it goes from the top surface to the bottom surface of the optical receptacle 120.
  • the inclination angle of the reflecting surface 125 is 45 ° with respect to the optical axis of the light L1 incident on the first optical surface 121 and the optical axis of the light L2 incident on the second optical surface 122.
  • the third optical surface 126 is disposed on the bottom surface side of the optical receptacle 120, is separated by the light separation unit 123, passes through the transmission surface 124, and converges the monitor light Lm reflected by the reflection surface 125 to detect the detection element.
  • the light is emitted toward 114.
  • the third optical surface 126 is a convex lens surface that is convex toward the detection element 114.
  • the central axis of the third optical surface 126 is preferably inclined with respect to the detection surface 117 (substrate 111) of the detection element 114.
  • the manufacturing method of the optical receptacle 120 is not particularly limited.
  • the optical receptacle 120 is manufactured by injection molding, for example.
  • a die piece having a surface complementary to the light separating portion 123 and the transmission surface 124 is used.
  • a resin or the like used as a material is formed in a region formed by the surface corresponding to the second divided reflection surface 133 and the surface corresponding to the divided transmission surface 134 of the cavity (portion that becomes the optical receptacle 120) in the mold. It is assumed that is difficult to enter.
  • the ridgeline 135 (the region formed by the second divided reflection surface 133 and the divided transmission surface 134) of the separation unit 131 in the optical receptacle 120 that is a molded product may not be appropriately formed.
  • the light reaching the top of the separation unit 131 is light that becomes the monitor light Lm that does not require high accuracy, and thus the top of the separation unit 131 is appropriately shaped. Even if not, it will not be a big problem.
  • the plurality of first divided reflecting surfaces 132 are arranged so as to be positioned on the same plane, and can be surely formed appropriately. Therefore, the plurality of first divided reflecting surfaces 132 that generate the light that becomes the signal light Ls that greatly affects the communication accuracy can be formed with high accuracy.
  • FIG. 7 is a diagram showing an optical path in the optical module.
  • FIG. 7A is an optical path diagram on the transmitting side
  • FIG. 7B is an optical path diagram on the receiving side.
  • FIGS. 7A and 7B only the optical axis is indicated by a one-dot chain line.
  • the light L1 emitted from the light emitting element 112 enters the optical receptacle 120 through the first optical surface 121.
  • a part of the light incident on the optical receptacle 120 is internally reflected by the first split reflection surface 132 toward the second optical surface 122 to become signal light Ls.
  • the signal light Ls reflected by the first split reflection surface 132 is emitted from the second optical surface 122 and reaches the end surface 141 of the optical transmission body 140.
  • the light L1 emitted from the light emitting element 112 passes only through the first optical surface 121 and the second optical surface 122 and reaches the optical transmission body 140.
  • all the optical paths between the first optical surface 121 and the second optical surface 122 are located inside the optical receptacle 120.
  • another part of the light incident on the optical receptacle 120 is reflected by the second divided reflection surface 133 toward the reflection surface 125 to become monitor light Lm.
  • the monitor light Lm is emitted to the outside of the optical receptacle 120 through the divided transmission surface 134, then enters the inside of the optical receptacle 120 again through the transmission surface 124, and is reflected by the reflection surface 125.
  • the monitor light Lm reflected by the reflection surface 125 is emitted from the third optical surface 126 and reaches the detection element 114.
  • the light L2 emitted from the optical transmission body 140 enters the optical receptacle 120 through the second optical surface 122.
  • Part of the light incident on the optical receptacle 120 is internally reflected toward the first optical surface 121 by the first split reflection surface 132 and becomes received light Lr.
  • the reception light Lr reflected by the first split reflection surface 132 is emitted from the first optical surface 121 and reaches the light receiving surface 116 of the light receiving element 113.
  • the light emitted from the optical transmission body 140 passes only through the second optical surface 122 and the first optical surface 121 and reaches the light receiving element 113.
  • the entire optical path between the second optical surface 122 and the first optical surface 121 is located inside the optical receptacle 120. Note that another part of the light incident on the optical receptacle 120 at the second optical surface 122 is emitted to the outside of the optical receptacle 120 at the divided transmission surface 134 and then reenters the optical receptacle 120 at the transmission surface 124. Then, the light is reflected by the reflection surface 125.
  • the light utilization efficiency in the optical receptacle 120 according to the present embodiment was simulated.
  • the material of the optical receptacle 120 was polyetherimide (PEI), and the pitch of the separation units 131 was 0.0275 mm. Specifically, when 1 W of light was emitted from the light emitting element 112, the utilization efficiency of light reaching the optical transmission body 140 and the detection element 114 was obtained. In this simulation, the area of the first divided reflection surface 132 and the area of the second division reflection surface 133 when viewed from the light emitting element 112 side are the same. For comparison, the light use efficiency in the optical receptacle 10 (see FIG. 1) described in Patent Document 1 was also obtained.
  • the optical receptacle 10 described in Patent Document 1 in the optical path from the light emitting element 112 to the optical transmission body 140, compared with the optical receptacle 120 according to the present embodiment, two interfaces (the light separation unit 34 and the incident surface) are further provided. 37) is transmitted.
  • the amount of light is lost by about 5.8% ( ⁇ 0.26 dB) every time it passes through one interface. Therefore, the optical receptacle 10 described in Patent Document 1 loses ⁇ 0.52 dB ( ⁇ 0.26 dB ⁇ 2) of light from the optical receptacle 120 according to the present embodiment. That is, it can be seen that the light use efficiency of the optical receptacle 120 according to the present embodiment is 10.16% (0.52 dB) higher than the optical receptacle 10 described in Patent Document 1.
  • the optical receptacle 120 As described above, in the optical receptacle 120 according to the first embodiment, the light L1 emitted from the light emitting element 112 (the light receiving element 113) is transmitted through the first optical surface 121 and the second optical surface 122 only. Since the light reaches the body 140, reflected light and stray light reflected at the interface can be reduced. Therefore, in the optical receptacle 120 according to the present embodiment, the light utilization efficiency can be improved as compared with the conventional optical receptacle (the optical receptacle 10 described in Patent Document 1). Further, the optical module 100 according to Embodiment 1 can be easily downsized because the optical path length between the first optical surface 121 and the second optical surface 122 can be easily shortened.
  • the optical receptacle 120 according to the present embodiment is Can be manufactured at low cost.
  • the optical module according to the second embodiment is different from the optical module 100 according to the first embodiment only in the configuration of the optical receptacle. Therefore, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the optical module according to Embodiment 2 includes a photoelectric conversion device 110 and an optical receptacle 220.
  • the optical module is used in a state where the optical transmission body 140 is connected to the optical receptacle 220 via a ferrule.
  • four optical fibers are arranged in a line at regular intervals.
  • FIG. 8 is a perspective view of the optical receptacle 220 according to the second embodiment.
  • the optical receptacle 220 according to the second embodiment includes a plurality of first optical surfaces 121, a plurality of second optical surfaces 122, a light separation unit 123, a transmission surface 124, a reflection surface 125, and a plurality of A third optical surface 126 and a frame body 250 are provided.
  • the frame body 250 is disposed around the light separating portion 123 and the reflecting surface 125.
  • the frame 250 has a back wall 251 located on the back side of the optical receptacle 220 and a side wall 252 located on the side.
  • the top surface of the frame body 250 is disposed so as to be flush with the top surface between the light separating portion 123 and the reflecting surface 125. Thereby, the light separation part 123 and the reflective surface 125 can be protected appropriately.
  • FIG. 9 is a perspective view of an optical receptacle 220 'according to a modification of the second embodiment. As shown in FIG. 9, the optical receptacle 220 ′ may not have a top surface between the transmission surface 124 and the reflection surface 125.
  • the optical receptacles 220 and 220 ′ according to the second embodiment appropriately provide the light separation unit 123, the transmission surface 124, and the reflection surface 125 from foreign matters. Can be protected. In addition, generation of stray light can be suppressed.
  • the optical module according to the third embodiment is different from the optical module according to the second embodiment only in the configuration of the optical receptacle. Therefore, the same components as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the optical module according to Embodiment 3 includes a photoelectric conversion device 110 and an optical receptacle 320.
  • FIG. 10A is a perspective view of the optical receptacle 320 according to Embodiment 3 as seen from above, and FIG. 10B is a perspective view as seen from below.
  • 11A is a plan view of optical receptacle 320 according to Embodiment 3
  • FIG. 11B is a cross-sectional view
  • FIG. 11C is a front view
  • FIG. 11D is a rear view
  • FIG. It is a bottom view.
  • the hatching to the cross section of the optical receptacle 320 of FIG. 11B is abbreviate
  • the optical receptacle 320 includes a plurality of first optical surfaces 121, a plurality of second optical surfaces 122, a light separation unit 123, and a transmission surface 124. , A reflection surface 125, a plurality of third optical surfaces 126, a frame body 250, a ferrule attachment portion 360, and a substrate attachment portion 370.
  • the number of first optical surfaces 121, second optical surfaces 122, and third optical surfaces 126 is twelve.
  • the six first optical surfaces 121 on the upper side in the drawing are used as the first optical surfaces 121 on the transmission side, and the lower ones Six first optical surfaces 121 are used as the first optical surfaces 121 on the receiving side.
  • the twelve first optical surfaces 121 are equally divided, and one region functions as the transmitting side with the vertical surface with respect to the substrate 111 as the center, and the other region. Functions as a receiver.
  • the ferrule attachment part 360 is a part for attaching and detaching the ferrule that fixes the optical transmission body 140.
  • Ferrule mounting portion 360 is disposed in front of optical receptacle 320.
  • the configuration of the ferrule attachment portion 360 is not particularly limited as long as the ferrule can be attached and detached.
  • ferrule mounting portion 360 has a pair of protrusions 361 that are arranged so as to sandwich all of second optical surface 122 in the long side direction.
  • the shape and number of the protrusions 361 are not particularly limited as long as the ferrule can be fixed to the optical receptacle 320. That is, the shape of the protrusion 361 may be a shape complementary to the concave portion of the ferrule.
  • the substrate attachment unit 370 fixes the optical receptacle 320 at a predetermined position with respect to the substrate 111. Specifically, the substrate attachment portion 370 fixes the optical receptacle 320 at a predetermined position with respect to the substrate 111, thereby causing the first optical to the light emitting surface 115 of the light emitting element 112 and the light receiving surface 116 of the light receiving element 113. While positioning the surface 121, the third optical surface 126 is positioned with respect to the detection surface 117 of the detection element 114.
  • the configuration of the substrate attachment portion 370 is not particularly limited as long as the above-described function can be exhibited. In the present embodiment, substrate mounting portion 370 is a convex portion disposed on the bottom surface of optical receptacle 320.
  • the substrate attachment portion 370 is disposed on the bottom surface of the optical receptacle 320 except for the first optical surface 121, the third optical surface 126, and the region on the back side of the optical receptacle 320.
  • the substrate attachment part 370 has a front part 371 located on the front side of the optical receptacle 320 and a side part 372 located on the side of the optical receptacle 320.
  • An adhesive accommodating groove 373 and a fitting recess 374 are disposed on the side surface portion 372.
  • the adhesive accommodating groove 373 is a notch groove disposed on the side surface side of the optical receptacle 320 (outside the side surface portion 372).
  • the fitting recess 374 is disposed on the first optical surface 121 and the third optical surface 126 side.
  • the fitting recess 374 is formed to be complementary to the fitting protrusion of the substrate 111 (not shown).
  • the optical receptacle 320 according to the third embodiment has the same effect as the optical receptacle 220 according to the second embodiment.
  • the optical receptacle 320 according to the third embodiment has the fitting recess 374 formed complementarily to the fitting projection of the substrate 111, it can be easily positioned with respect to the substrate 111.
  • the third optical surface 126 may be arranged corresponding to the number of light emitting elements 112 that emit the signal light Ls. Further, as shown in FIG. 12B, the area on the transmission side and the area on the reception side may be arranged apart from each other.
  • the separation units 131 of the light separation unit 123 are alternately arranged in a third direction D3 orthogonal to the first direction D1 and the second direction D2 so as to form a matrix. It may be.
  • a reflective film such as a thin film of a metal having a high light reflectance (for example, Al, Ag, Au, etc.) may be formed on the reflective surface 125, the first divided reflective surface 132, and the second divided reflective surface 133. .
  • a metal having a high light reflectance for example, Al, Ag, Au, etc.
  • the light separation part 123 of this Embodiment has the 1st division
  • the transmission / reception optical receptacle 120 has been described. However, a transmission optical receptacle or a reception optical receptacle may be used.
  • a transmission optical receptacle or a reception optical receptacle may be used.
  • a plurality of light emitting elements 112 and a plurality of detection elements 114 are arranged.
  • the plurality of first optical surfaces 121 allow the light L1 emitted from the plurality of light emitting elements 112 to enter.
  • the plurality of second optical surfaces 122 respectively emit the signal light Ls reflected by the first split reflection surface 132 toward the end surfaces 141 of the plurality of optical transmission bodies 140.
  • the plurality of third optical surfaces 126 respectively emit the monitor light Lm reflected by the reflection surface 125 toward the detection surface 117 of the detection element 114.
  • a plurality of light receiving elements 113 are arranged.
  • the plurality of second optical surfaces 122 allow the light L2 emitted from the plurality of optical transmission bodies 140 to enter.
  • the plurality of first optical surfaces 121 emit the received light Lr reflected by the first divisional reflecting surface 132 toward the light receiving surface 116 of the light receiving element 113.
  • the number of the light emitting element 112, the light receiving element 113, the detecting element 114, the first optical surface 121, the second optical surface 122, the third optical surface 126, and the optical transmission body 140 is four. One by one.
  • the number of the light emitting elements 112, the light receiving elements 113, the detecting elements 114, the first optical surfaces 121, the second optical surfaces 122, the third optical surfaces 126, and the optical transmission bodies 140 is twelve. is there.
  • optical receptacle and the optical module according to the present invention are useful for optical communication using, for example, an optical transmission body.
  • Optical module 20 Photoelectric conversion device 21 Light emitting element 22 Optical transmission body 23 End surface 24 Detection element 30 Optical receptacle 31 1st optical surface 32 2nd optical surface 33 Reflecting surface 34 Light separation part 35 3rd optical surface 36 Concave part 37 Incidence surface 100 Optical module 110 Photoelectric conversion device 111 Substrate 112 Light emitting element 113 Light receiving element 114 Detection element 115 Light emitting surface 116 Light receiving surface 117 Detection surface 120, 220, 220 ′, 320 Optical receptacle 121 First optical surface 122 Second optical surface 123 Light separation unit 124 Transmission surface 125 Reflection surface 126 Third optical surface 131 Separation unit 132 First divided reflection surface 133 Second divided reflection surface 134 Divided transmission surface 135 Ridge line 140 Optical transmission body 141 End face 250 Frame body 251 Back wall 252 Side wall 360 Ferrule attachment Part 361 Protrusion 3 70 Substrate mounting portion 3

Landscapes

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Abstract

本発明の光レセプタクルは、光電変換素子から出射された光を入射させる第１光学面と、第１光学面で入射した光を光伝送体の端面に向けて出射させる第２光学面と、第１光学面および第２光学面の間の光路上に配置され、第１光学面で入射した光を光伝送体の端面側に向かう信号光と信号光の進行方向と略反対方向に進行するように検出素子側に向かうモニター光とに分離させる光分離部と、光分離部で分離された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。第１光学面および第２光学面の間の全光路は、光レセプタクルの内部に位置している。

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。
　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。
　図１は、特許文献１に記載の光モジュール１０の構成を模式的に示す断面図である。図１に示されるように、特許文献１に記載の光モジュール１０は、光電変換装置２０と、樹脂製の光レセプタクル３０とを有する。光レセプタクル３０は、発光素子２１から出射された光を入射させる第１光学面３１と、内部を通る光を光伝送体２２の端面２３に集光するように出射する第２光学面３２と、第１光学面３１で入射した光を光伝送体２２側に反射する反射面３３と、反射面３３で反射した光を検出素子２４側に向かうモニター光Ｌｍおよび光伝送体２２側に向かう信号光Ｌｓに分離する光分離部３４と、モニター光Ｌｍを検出素子２４に向けて出射させる第３光学面３５とを有する。また、光分離部３４は、光レセプタクル３０に形成された凹部３６の内面の一部として形成されている。
　特許文献１に記載の光モジュール１０では、発光素子２１から出射され、第１光学面３１で入射した光は、光分離部３４に向けて反射面３３で反射する。反射面３３で反射した光は、光分離部３４によって信号光Ｌｓおよびモニター光Ｌｍに分離される。光分離部３４で分離されたモニター光Ｌｍは、検出素子２４の受光面に向けて第３光学面３５から出射される。一方、光分離部３４で分離された信号光Ｌｓは、光分離部３４を透過して光レセプタクル３０の外部に出射される。そして、凹部３６の内面の他の一部である入射面３７から再び光レセプタクル３０に入射する。入射面３７で入射した信号光Ｌｓは、光伝送体２２の端面２３に向けて第２光学面３２から出射される。
特開２０１３－１３７５０７号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の光モジュール１０では、発光素子２１から出射された光は、光レセプタクル３０（樹脂）と空気との間の複数の界面を透過して光伝送体２２に到達する。このとき、発光素子２１から出射された光の一部は、界面において反射されてしまう。また、光レセプタクル３０内を進行する光は、光レセプタクル３０を構成する樹脂によって少しずつ吸収されてしまうため、光レセプタクル３０内の信号光Ｌｓの光路が長いと、信号光Ｌｓの損失が問題となる。よって、特許文献１に係る光モジュール１０には、発光素子２１から出射された光の利用効率を向上させる余地がある。また、特許文献１に係る光モジュール１０には、小型化する余地もある。
　そこで、本発明の目的は、小型化しつつ、発光素子から出射された光の利用効率を向上させ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、この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以上の光伝送体と、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よりも前記光伝送体から離れた位置に配置され、前記光電変換素子から出射された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、前記光レセプタクルの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光学面の間の光路上に配置され、前記第１光学面で入射した光を前記光伝送体の端面側に向かう信号光と前記信号光の進行方向と略反対方向に進行するように前記検出素子側に向かうモニター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受信光として前記光電変換素子側に出射させる光分離部と、前記光分離部で分離された前記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、を有し、前記第１光学面および前記第２光学面の間の全光路は、前記光レセプタクルの内部に位置している。
　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、を有し、前記検出素子は、前記基板上において前記光電変換素子よりも前記光伝送体から離れる位置に配置されている。
　本発明によれば、小型、かつ発光素子から出射された光の利用効率に優れる光レセプタクルおよび光モジュールを提供することができる。
図１は、特許文献１に記載の光モジュールの断面図である。 図２は、実施の形態１に係る光モジュールの断面図である。 図３Ａ、Ｂは、実施の形態１に係る光レセプタクルの斜視図である。 図４Ａ～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５Ａ、Ｂは、実施の形態１に係る光分離部の構成を示す図である。 図６Ａ、Ｂは、実施の形態１に係る光分離部の構成を示す図である。 図７Ａ、Ｂは、実施の形態１に係る光モジュールにおける光路図である。 図８は、実施の形態２に係る光レセプタクルの斜視図である。 図９は、実施の形態２の変形例に係る光レセプタクルの斜視図である。 図１０Ａ、Ｂは、実施の形態３に係る光レセプタクルの斜視図である。 図１１Ａ～Ｅは、実施の形態３に係る光レセプタクルの構成を示す図である。 図１２Ａ、Ｂは、第１光学面の他の配列を示す図である。 図１３は、光分離部の他の形態を示す斜視図である。
　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２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。なお、図２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。また、図２の一点鎖線は、光の光軸を示しており、破線は、光の外径を示している。
　図２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１１２および／または受光素子１１３）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１４０がフェルールを介して接続された状態で使用される。
　光伝送体１４０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、光伝送体１４０は、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。光伝送体１４０の数は、特に限定されない。本実施の形態では、４本の光ファイバーが一定間隔で１列に配列されている。なお、光伝送体１４０は、２列以上に配列されていてもよい。
　光電変換装置１１０は、基板１１１と、発光素子１１２および／または受光素子１１３と、検出素子１１４とを有する。送信用の光モジュール１００では、光電変換素子として発光素子１１２が使用される。また、受信用の光モジュール１００では、光電変換素子として受光素子１１３が使用される。さらに、送受信用の光モジュール１００では、光電変換素子として発光素子１１２および受光素子１１３が使用される。本実施の形態では、送受信用の光モジュール１００について説明する。
　基板１１１は、例えば、ガラスコンポジット基板やガラスエポキシ基板、フレキブシル基板などである。基板１１１上には、発光素子１１２、受光素子１１３および検出素子１１４が配置されている。
　発光素子１１２は、基板１１１上に配置されており、発光素子１１２が配置された基板１１１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１１２の数は、特に限定されない。本実施の形態では、発光素子１１２の数は、２個である。また、発光素子１１２の位置も特に限定されない。本実施の形態では、２個の発光素子１１２は、一定間隔で光伝送体１４０の配列方向に沿って配列されている。発光素子１１２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１４０が２列以上に配列されている場合は、発光素子１１２も同じ列数で配列されてもよい。
　受光素子１１３は、基板１１１上に配置されており、光伝送体１４０から出射された光Ｌ２のうち少なくとも一部である受信光Ｌｒを受光する（図７Ｂ参照）。受光素子１１３の数は、特に限定されない。本実施の形態では、受光素子１１３の数は、２個である。また、受光素子１１３の位置も特に限定されない。本実施の形態では、２個の受光素子１１３は、一定間隔で光伝送体１４０の配列方向に沿って１列に配列されている。具体的には、２個の発光素子１１２と同一直線上に位置するように配列されている。受光素子１１３は、例えば、フォトダイオード（ＰＤ）である。なお、光伝送体１４０が２列以上に配列されている場合は、受光素子１１３も同じ列数で配列されてもよい。
　検出素子１１４は、基板１１１上に配置されており、発光素子１１２から出射された光Ｌ１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１１４は、例えばフォトダイオード（ＰＤ）である。検出素子１１４は、発光素子１１２および受光素子１１３よりも光伝送体１４０から離れた位置に配置されている。本実施の形態では、光モジュール１００を平面視したときに、検出素子１１４は、発光素子１１２および受光素子１１３を挟んで光伝送体１４０と反対側に配置されている。検出素子１１４の数は、特に限定されない。本実施の形態では、検出素子１１４の数は、２個である。２個の検出素子１１４は、２個の発光素子１１２に対応して一定間隔で１列に配列されている。なお、光伝送体１４０が２列以上に配列されている場合は、検出素子１１４も同じ列数で配列されてもよい。また、検出素子１１４からの反射光が光レセプタクル１２０内に戻ることを防止する観点から、検出素子１１４へ入射する光の光軸は、検出素子１１４の検出面１１７に対して傾斜していてもよい。
　光レセプタクル１２０は、基板１１１上に配置されている。光レセプタクル１２０は、光電変換装置１１０と光伝送体１４０との間に配置された状態で、複数の発光素子１１２の発光面１１５と複数の光伝送体１４０の端面１４１とをそれぞれ光学的に結合させるとともに、複数の検出素子１１４の検出面１１７と複数の光伝送体１４０の端面１４１とをそれぞれ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３～６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３Ａは、光レセプタクル１２０を上から見た斜視図であり、図３Ｂは、下から見た斜視図である。図４Ａは、光レセプタクル１２０の平面図であり、図４Ｂは、底面図であり、図４Ｃは、正面図であり、図４Ｄは、側面図である。図５Ａは、光分離部１２３の斜視図であり、図５Ｂは、光分離部１２３を構成する面の位置関係を示す図である。図６Ａは、図４Ｄの破線で示される部分の部分拡大断面図である。図６Ｂは、信号光Ｌｓとモニター光Ｌｍとの光量比を説明するための図である。
　図２、図３Ａ、Ｂおよび図４Ａ～Ｄに示されるように、光レセプタクル１２０は、略直方体形状の部材である。光レセプタクル１２０は、透光性を有し、発光素子１１２の発光面１１５から出射された光Ｌ１を光伝送体１４０の端面１４１に向けて出射させる一方、光伝送体１４０から出射された受信光Ｌｒを受光素子１１３の受光面１１６に向けて出射させる。光レセプタクル１２０は、複数の第１光学面１２１、複数の第２光学面１２２、光分離部１２３、透過面１２４、反射面１２５および複数の第３光学面１２６を有する。光レセプタクル１２０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。
　第１光学面１２１は、発光素子１１２から出射された光Ｌ１を屈折させながら光レセプタクル１２０の内部に入射させる光学面である。また、第１光学面１２１は、光レセプタクル１２０の内部を進行してきた光伝送体１４０からの受信光Ｌｒを屈折させながら受光素子１１３に向けて出射させる光学面でもある。本実施の形態では、第１光学面１２１の形状は、発光素子１１２（受光素子１１３）に向かって凸状の凸レンズ面である。第１光学面１２１は、発光素子１１２から出射された光Ｌ１をコリメート光に変換させる。また、第１光学面１２１は、光レセプタクル１２０の内部を進行してきたコリメート光（受信光Ｌｒ）を収束させる。また、本実施の形態では、複数（４個）の第１光学面１２１は、光レセプタクル１２０の底面に、発光素子１１２の発光面１１５および受光素子１１３の受光面１１６とそれぞれ対向するように光伝送体１４０の配列方向に沿って１列に配列されている。また、第１光学面１２１の平面視形状は、円形である。第１光学面１２１の中心軸は、発光素子１１２の発光面１１５および受光素子１１３の受光面１１６に対して垂直であることが好ましい。また、第１光学面１２１の中心軸は、発光素子１１２から出射された光Ｌ１（受光素子１１３に入射する受信光Ｌｒ）の光軸と一致することが好ましい。
　第１光学面１２１で入射した光は、光分離部１２３に向かって進行する。また、第１光学面１２１から出射した受信光Ｌｒは、受光素子１１３に向かって進行する。なお、発光素子１１２および受光素子１１３が２列以上に配列されている場合は、第１光学面１２１も同じ列数で配列される。
　本実施の形態では、図４Ｂに示されるように、４個の第１光学面１２１のうち、図示上側の２個の第１光学面１２１を発信側の第１光学面１２１とし、下側の２個の第１光学面１２１を受信側の第１光学面１２１として使用している。すなわち、図示上側２個の発信側の第１光学面１２１には、発光素子１１２からの光Ｌ１が入射し、図示下側２個の受信側の第１光学面１２１から光レセプタクル１２０の内部を進行してきた受信光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１２０では、４個の第１光学面１２１を等分し、かつ基板１１１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１２３は、第１光学面１２１および第２光学面１２２の間の光路上に配置され、第１光学面１２１で入射した光を光伝送体１４０の端面１４１側に向かう信号光Ｌｓと信号光Ｌｓの進行方向と略反対方向に進行するように検出素子１１４側に向かうモニター光Ｌｍとに分離させる。また、光分離部１２３は、第２光学面１２２で入射した光の少なくとも一部を受信光Ｌｒとして受光素子１１３側に進行させる。
　図５に示されるように、光分離部１２３は、複数の分離ユニット１３１を有する。分離ユニット１３１の数は、特に限定されない。分離ユニット１３１は、第１分割反射面１３２、第２分割反射面１３３および分割透過面１３４をそれぞれ１つずつ含む。すなわち、光分離部１２３は、複数の第１分割反射面１３２と、複数の第２分割反射面１３３と、複数の分割透過面１３４とを有する。以下の説明では、第１分割反射面１３２の傾斜方向を第１の方向Ｄ１と称する。第１分割反射面１３２、第２分割反射面１３３および分割透過面１３４は、それぞれ第１の方向Ｄ１に分割されている。また、第１分割反射面１３２、第２分割反射面１３３および分割透過面１３４は第１の方向Ｄ１に配列されている。
　第１分割反射面１３２は、第１光学面１２１で入射した光Ｌ１の光軸に対する傾斜面である。第１分割反射面１３２は、第２光学面１２２で入射した光Ｌ２の光軸に対する傾斜面でもある。本実施の形態では、第１分割反射面１３２は、光レセプタクル１２０の天面から底面に向かうにつれて第２光学面１２２（光伝送体１４０）から離れるように傾斜している。第１分割反射面１３２は、第１光学面１２１で入射した光の一部を信号光Ｌｓとして第２光学面１２２側に向けて内部反射させる。また、第１分割反射面１３２は、第２光学面１２２で入射した光の一部を受信光Ｌｒとして第１光学面１２１側に向けて内部反射させる。第１分割反射面１３２の傾斜角は、第１光学面１２１で入射した光Ｌ１の光軸および第２光学面１２２で入射した光Ｌ２の光軸に対して４５°である。第１分割反射面１３２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。第１分割反射面１３２は、第１の方向Ｄ１において同一平面上に配置されている。
　第２分割反射面１３３は、第１光学面１２１で入射した光Ｌ１の光軸に対する傾斜面である。第２分割反射面１３３は、第１分割反射面１３２の傾斜方向である第１の方向Ｄ１と異なる第２の方向Ｄ２に傾斜している。具体的には、第２分割反射面１３３は、光レセプタクル１２０の天面から底面に向かうにつれて第２光学面１２２（光伝送体１４０）に近づくように傾斜している。第２分割反射面１３３は、第２光学面１２２で入射した光の一部をモニター光Ｌｍとして分割透過面１３４側に向けて反射させる。第２分割反射面１３３の傾斜角は、第１光学面１２１で入射した光Ｌ１の光軸に対して４５°である。第２分割反射面１３３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。
　分割透過面１３４は、第１光学面１２１で入射した光Ｌ１の光軸に対する平行面である。分割透過面１３４は、第１光学面１２１で入射し、第２分割反射面１３３で反射したモニター光Ｌｍを出射（透過）させる。分割透過面１３４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。
　図５Ｂに示されるように、１つの分離ユニット１３１内において、第１分割反射面１３２、第２分割反射面１３３および分割透過面１３４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。第２分割反射面１３３および分割透過面１３４の間には、稜線１３５が形成される。本実施の形態では、第１の方向Ｄ１において隣接する複数の稜線１３５は、互いに平行に配置されている。第２分割反射面１３３および分割透過面１３４のなす角度のうち小さい角度は、４５°である。また、第１分割反射面１３２および第２分割反射面１３３のなす角度は、９０°である。また、分割透過面１３４および（隣の分離ユニット１３１の）分割透過面１３４のなす角度のうち小さい角度は１３５°である。光分離部１２３において、複数の分離ユニット１３１は、第１の方向Ｄ１に配列されている。
　図６Ａに示されるように、第１分割反射面１３２には、第１光学面１２１で入射した光Ｌ１の一部の光が、臨界角より大きな入射角で内部入射する。第１分割反射面１３２は、第１光学面１２１で入射した光Ｌ１の一部の光を第２光学面１２２側に向けて内部反射させて、信号光Ｌｓを生成する。また、特に図示しないが、第１分割反射面１３２には、第２光学面１２２で入射した光の一部の光も、臨界角より大きな入射角で内部入射する。第１分割反射面１３２は、第２光学面１２２で入射した光の一部の光Ｌ２を第１光学面１２１側に向けて内部反射させて、受信光Ｌｒを生成する。
　また、第２分割反射面１３３は、第１光学面１２１で入射した光Ｌ１の一部の光が、臨界角より大きな入射角で内部入射する。第２分割反射面１３３は、第１光学面１２１で入射した光Ｌ１の一部の光を第３光学面１２６側に向けて内部反射させて、モニター光Ｌｍを生成する。
　また、分割透過面１３４は、第１光学面１２１で入射し、第２分割反射面１３３で反射したモニター光Ｌｍを透過させる。
　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１１２から出射された光Ｌ１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。図６Ｂに示されるように、信号光Ｌｓとモニター光Ｌｍとの光量比は、第１光学面１２１から見たときの、第１分割反射面１３２の面積Ｓ１と第２分割反射面１３３の面積Ｓ２との面積比とほぼ同じである。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＝５：５～８：２であることが好ましく、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。本実施の形態では、信号光Ｌｓ：モニター光Ｌｍ＝５：５である。信号光Ｌｓとモニター光Ｌｍとの光量比は、第１光学面１２１から見たときの、第１分割反射面１３２の面積Ｓ１と第２分割反射面１３３の面積Ｓ２との面積比とを変えることで調整されうる。また、受光素子１１３の受光面１１６に向かう受信光Ｌｒの光量は、所望の光量を得ることができれば特に限定されない。図６Ｂに示されるように、受光素子１１３の受光面１１６に向かう受信光Ｌｒの光量は、第２光学面１２２から見たときの、第１分割反射面１３２の面積Ｓ３の割合に依存する。本実施の形態では、第１分割反射面１３２で反射される受信光Ｌｒと、分割透過面１３４から出射する光との光量比は、５：５である。
　第２光学面１２２は、第１光学面１２１で入射し、第１分割反射面１３２で反射した信号光Ｌｓを光伝送体１４０の端面１４１に向けて出射させる光学面である。また、第２光学面１２２は、光伝送体１４０の端面１４１から出射された光Ｌ２を屈折させながら光レセプタクル１２０の内部に入射させる光学面でもある。本実施の形態では、第２光学面１２２の形状は、光伝送体１４０の端面１４１に向かって凸状の凸レンズ面である。第２光学面１２２は、光レセプタクル１２０の内部を進行した光を光伝送体１４０の端面１４１に向けて収束させるとともに、光伝送体１４０の端面１４１から出射された光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（４個）の第２光学面１２２は、光レセプタクル１２０の正面に、光伝送体１４０の端面１４１とそれぞれ対向するように光伝送体１４０の配列方向に沿って１列に配列されている。また、第２光学面１２２の平面視形状は、円形である。第２光学面１２２の中心軸は、光伝送体１４０の端面１４１に対して垂直であることが好ましい。また、第２光学面１２２の中心軸は、光伝送体１４０から出射された光の光軸と一致することが好ましい。なお、光伝送体１４０が２列以上に配列されている場合は、第２光学面１２２も同じ列数で配列される。
　なお、本実施の形態では、図４Ｃに示されるように、４個の第２光学面１２２のうち、図示左側の２個の第２光学面１２２を発信側の第２光学面１２２とし、右側の２個の第２光学面１２２を受信側の第２光学面１２２として使用している。すなわち、図示左側２個の発信側の第２光学面１２２から光レセプタクル１２０の内部を通った受信光Ｌｒが出射し、図示右側２個の受信側の第２光学面１２２には、光伝送体１４０から出射された光Ｌ２が入射する。
　透過面１２４は、光レセプタクル１２０の天面側に配置されており、光分離部１２３の分割透過面１３４から光レセプタクル１２０外に出射されたモニター光Ｌｍを光レセプタクル１２０内に再度入射させる。本実施の形態では、透過面１２４は、分割透過面１３４から出射されたモニター光Ｌｍの光軸に対する垂直面（発光素子１１２から出射された光Ｌ１の光軸に平行な平行面）である。これにより、第２光学面１２２側に向かうモニター光Ｌｍを屈折させることなく光レセプタクル１２０内に再度入射させることができる。なお、透過面１２４は、分割透過面１３４から出射されたモニター光Ｌｍの光軸に対する傾斜面であってもよい。この場合、透過面１２４は、光レセプタクル１２０の底面から天面に向かうにつれて、反射面１２５に近づくように傾斜している。傾斜面である透過面１２４の傾斜角度は特に限定されないが、射出成形における離型のための抜きテーパ相当の傾斜角度であることが好ましい。
　反射面１２５は、光レセプタクル１２０の天面側に配置されており、透過面１２４で入射したモニター光Ｌｍを第３光学面１２６側に反射させる。本実施の形態では、反射面１２５は、光レセプタクル１２０の天面から底面に向かうにつれて第２光学面１２２（光伝送体１４０）から離れるように傾斜している。反射面１２５の傾斜角は、第１光学面１２１で入射した光Ｌ１の光軸および第２光学面１２２で入射した光Ｌ２の光軸に対して４５°である。
　第３光学面１２６は、光レセプタクル１２０の底面側に配置されており、光分離部１２３で分離され、透過面１２４を透過し、反射面１２５で反射されたモニター光Ｌｍを収束させて検出素子１１４に向けて出射させる。本実施の形態では、第３光学面１２６は、検出素子１１４に向かって凸状の凸レンズ面である。第３光学面１２６の中心軸は、検出素子１１４の検出面１１７（基板１１１）に対して傾斜していることが好ましい。
　光レセプタクル１２０の製造方法は、特に限定されない。光レセプタクル１２０は、例えば射出成形により製造される。射出成形では、光分離部１２３および透過面１２４に相補的な面を有する金型駒を使用する。この場合、金型内のキャビティー（光レセプタクル１２０となる部分）の第２分割反射面１３３に相当する面および分割透過面１３４に相当する面により形成される領域には、材料となる樹脂などが入り込みにくいことが想定される。これにより、成形品である光レセプタクル１２０における分離ユニット１３１の稜線１３５（第２分割反射面１３３と分割透過面１３４によって形成される領域）が適切に成形されないおそれがある。しかしながら、本実施の形態に係る光レセプタクル１２０では、分離ユニット１３１の頂部に到達する光は、高い精度が必要とされないモニター光Ｌｍとなる光であるため、分離ユニット１３１の頂部が適切に成形されていなくても大きな問題とはならない。一方で、複数の第１分割反射面１３２は、同一平面上に位置するように配置されており、確実に適切に成形されうる。したがって、通信精度に大きな影響を及ぼす信号光Ｌｓとなる光を生成する複数の第１分割反射面１３２は、高い精度で成形されうる。
　図７は、光モジュールにおける光路を示した図である。図７Ａは、送信側の光路図であり、図７Ｂは、受信側の光路図である。なお、図７Ａ、Ｂでは、光軸のみを一点鎖線で示している。
　図７Ａに示されるように、発光素子１１２から出射した光Ｌ１は、第１光学面１２１で光レセプタクル１２０内に入射する。光レセプタクル１２０に入射した光の一部は、第１分割反射面１３２で第２光学面１２２に向かって内部反射されて信号光Ｌｓとなる。第１分割反射面１３２で反射された信号光Ｌｓは、第２光学面１２２から出射され、光伝送体１４０の端面１４１に到達する。このように、発光素子１１２から出射された光Ｌ１は、第１光学面１２１および第２光学面１２２のみを透過して、光伝送体１４０に到達する。また、第１光学面１２１および第２光学面１２２の間の全光路は、光レセプタクル１２０の内部に位置している。一方、光レセプタクル１２０に入射した光の他の一部は、第２分割反射面１３３で反射面１２５に向かって反射されてモニター光Ｌｍとなる。モニター光Ｌｍは、分割透過面１３４で光レセプタクル１２０の外部に出射された後、透過面１２４で光レセプタクル１２０の内部に再度入射し、反射面１２５で反射される。反射面１２５で反射されたモニター光Ｌｍは、第３光学面１２６から出射され、検出素子１１４に到達する。
　また、図７Ｂに示されるように、光伝送体１４０から出射した光Ｌ２は、第２光学面１２２で光レセプタクル１２０内に入射する。光レセプタクル１２０に入射した光の一部は、第１分割反射面１３２で第１光学面１２１に向かって内部反射されて受信光Ｌｒとなる。第１分割反射面１３２で反射された受信光Ｌｒは、第１光学面１２１から出射され、受光素子１１３の受光面１１６に到達する。このように、光伝送体１４０から出射された光は、第２光学面１２２および第１光学面１２１のみを透過して、受光素子１１３に到達する。また、第２光学面１２２および第１光学面１２１の間の全光路は、光レセプタクル１２０の内部に位置している。なお、第２光学面１２２で光レセプタクル１２０に入射した光の他の一部は、分割透過面１３４で光レセプタクル１２０の外部に出射された後、透過面１２４で光レセプタクル１２０の内部に再度入射し、反射面１２５で反射される。
　（シミュレーション）
　本実施の形態に係る光レセプタクル１２０における光の利用効率についてシミュレーションした。光レセプタクル１２０の材料は、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）とし、分離ユニット１３１のピッチは、０．０２７５ｍｍとした。具体的には、発光素子１１２から１Ｗの光が出射された場合に、光伝送体１４０および検出素子１１４に到達する光の利用効率を求めた。なお、本シミュレーションでは、発光素子１１２側から見たときの、第１分割反射面１３２の面積と、第２分割反射面１３３の面積とは、同じである。また、比較として特許文献１に記載されている光レセプタクル１０（図１参照）における光の利用効率も求めた。
　本実施の形態に係る光レセプタクル１２０では、発光素子１１２から１Ｗの光が出射された場合、光伝送体１４０（端面１４１）に到達した信号光Ｌｓは、０．４２５９７６Ｗ（－３．７０６２４ｄＢ）であった。一方、検出素子１１４（検出面１１７）に到達したモニター光Ｌｍは、０．４３９２６６Ｗ（－３．５７２７３ｄＢ）であった。なお、ＷとｄＢとの換算には、以下の式（１）を用いた。
　ｄＢ＝１０×ｌｏｇ（Ｗ）　　　（１）
　特許文献１に記載の光レセプタクル１０では、発光素子１１２から光伝送体１４０までの光路において、本実施の形態に係る光レセプタクル１２０と比較して、さらに２つの界面（光分離部３４および入射面３７）を透過する。ここで、光の光量は、１つの界面を透過する度に約５．８％（－０．２６ｄＢ）喪失する。よって、特許文献１に記載の光レセプタクル１０は、本実施の形態に係る光レセプタクル１２０より、－０．５２ｄＢ（－０．２６ｄＢ×２）の光を喪失してしまう。すなわち、本実施の形態に係る光レセプタクル１２０の光の利用効率は、特許文献１に記載の光レセプタクル１０より１０．１６％（０．５２ｄＢ）高いことがわかる。
　（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では、発光素子１１２（受光素子１１３）から出射された光Ｌ１は、第１光学面１２１および第２光学面１２２のみを透過して光伝送体１４０に到達するため、界面で反射する反射光や迷光を減らすことができる。したがって、本実施の形態に係る光レセプタクル１２０では、従来の光レセプタクル（特許文献１に記載の光レセプタクル１０）と比較して、光の利用効率を向上させることができる。また、実施の形態１に係る光モジュール１００は、第１光学面１２１および第２光学面１２２間の光路長を容易に短くすることが可能であるため、容易に小型化できる。
　さらに、通信精度に大きな影響を及ぼす信号光Ｌｓとなる光を生成する複数の第１分割反射面１３２を容易に高精度で成形することが可能であるため本実施の形態に係る光レセプタクル１２０は、低コストで製造されうる。
　［実施の形態２］
　実施の形態２に係る光モジュールは、光レセプタクルの構成のみが実施の形態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。
　実施の形態２に係る光モジュールは、光電変換装置１１０および光レセプタクル２２０を有する。光モジュールは、光レセプタクル２２０に光伝送体１４０がフェルールを介して接続された状態で使用される。本実施の形態では、４本の光ファイバーが一定間隔で１列に配列されている。
　図８は、実施の形態２に係る光レセプタクル２２０の斜視図である。図８に示されるように、実施の形態２に係る光レセプタクル２２０は、複数の第１光学面１２１、複数の第２光学面１２２、光分離部１２３、透過面１２４、反射面１２５、複数の第３光学面１２６および枠体２５０を有する。
　枠体２５０は、光分離部１２３および反射面１２５の周囲に配置されている。枠体２５０は、光レセプタクル２２０の背面側に位置する背面壁２５１と、側面側に位置する側面壁２５２とを有する。枠体２５０の天面は、光分離部１２３および反射面１２５の間の天面と同一平面となるように配置されている。これにより、光分離部１２３および反射面１２５を適切に保護することができる。
　図９は、実施の形態２の変形例に係る光レセプタクル２２０’の斜視図である。図９に示されるように、光レセプタクル２２０’は、透過面１２４と反射面１２５との間に天面を有していなくてもよい。
　（効果）
　以上のように、実施の形態２に係る光レセプタクル２２０、２２０’は、実施の形態１に係る光レセプタクル１２０の効果に加え、異物などから光分離部１２３、透過面１２４および反射面１２５を適切に保護することができる。また、迷光の発生も抑制できる。
　［実施の形態３］
　実施の形態３に係る光モジュールは、光レセプタクルの構成のみが実施の形態２に係る光モジュールと異なる。そこで、実施の形態２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。
　実施の形態３に係る光モジュールは、光電変換装置１１０および光レセプタクル３２０を有する。
　図１０および図１１は、実施の形態３に係る光レセプタクル３２０の構成を示す図である。図１０Ａは、実施の形態３に係る光レセプタクル３２０を上から見た斜視図であり、図１０Ｂは、下側から見た斜視図である。図１１Ａは、実施の形態３に係る光レセプタクル３２０の平面図であり、図１１Ｂは、断面図であり、図１１Ｃは、正面図であり、図１１Ｄは、背面図であり、図１１Ｅは、底面図である。なお、図１１Ｂの光レセプタクル３２０の断面へのハッチングを省略している。
　図１０Ａ、Ｂおよび図１１Ａ～Ｅに示されるように、実施の形態３に係る光レセプタクル３２０は、複数の第１光学面１２１、複数の第２光学面１２２、光分離部１２３、透過面１２４、反射面１２５、複数の第３光学面１２６、枠体２５０、フェルール取り付け部３６０および基板取り付け部３７０を有する。なお、本実施の形態では、第１光学面１２１、第２光学面１２２および第３光学面１２６の数は、それぞれ１２個である。
　本実施の形態では、図１１Ｅに示されるように、１２個の第１光学面１２１のうち、図示上側の６個の第１光学面１２１を発信側の第１光学面１２１とし、下側の６個の第１光学面１２１を受信側の第１光学面１２１として使用している。このように、本実施の形態に係る光レセプタクル３２０では、１２個の第１光学面１２１を等分し、かつ基板１１１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。
　フェルール取り付け部３６０は、光伝送体１４０を固定するフェルールを着脱するための部位である。フェルール取り付け部３６０は、光レセプタクル３２０の正面に配置されている。フェルール取り付け部３６０の構成は、フェルールを着脱することができれば特に限定されない。本実施の形態では、フェルール取り付け部３６０は、第２光学面１２２のすべてを長辺方向に挟むように配置された一対の突起３６１を有する。突起３６１の形状および数は、光レセプタクル３２０に対してフェルールを固定することができれば、特に限定されない。すなわち、突起３６１の形状は、フェルールの凹部と相補的な形状であればよい。
　基板取り付け部３７０は、光レセプタクル３２０を基板１１１に対して所定の位置に固定する。具体的には、基板取り付け部３７０は、光レセプタクル３２０を基板１１１に対して所定の位置に固定することにより、発光素子１１２の発光面１１５および受光素子１１３の受光面１１６に対して第１光学面１２１を位置決めするとともに、検出素子１１４の検出面１１７に対して第３光学面１２６を位置決めする。基板取り付け部３７０の構成は、前述の機能を発揮することができれば特に限定されない。本実施の形態では、基板取り付け部３７０は、光レセプタクル３２０の底面に配置された凸部である。基板取り付け部３７０は、光レセプタクル３２０の底面において、第１光学面１２１、第３光学面１２６および光レセプタクル３２０の背面側の領域を除いた領域に配置されている。基板取り付け部３７０は、光レセプタクル３２０の正面側に位置する正面部３７１と、光レセプタクル３２０の側面側に位置する側面部３７２とを有する。側面部３７２には、接着剤収容溝３７３および嵌合凹部３７４が配置されている。接着剤収容溝３７３は、光レセプタクル３２０の側面側（側面部３７２の外側）に配置された切り欠き溝である。嵌合凹部３７４は、第１光学面１２１および第３光学面１２６側に配置されている。嵌合凹部３７４は、不図示の基板１１１の嵌合凸部と相補的に形成されている。
　（効果）
　以上のように、実施の形態３に係る光レセプタクル３２０は、実施の形態２に係る光レセプタクル２２０と同様の効果を有する。また、実施の形態３に係る光レセプタクル３２０は、基板１１１の嵌合凸部と相補的に形成された嵌合凹部３７４を有するため、基板１１１に対して容易に位置決めすることができる。
　なお、図１２Ａに示されるように、第３光学面１２６は、信号光Ｌｓを出射する発光素子１１２の数に対応して配置されていてもよい。また、図１２Ｂに示されるように、発信側の領域と受信側の領域とを離して配置してもよい。
　また、図１３に示されるように、光分離部１２３の分離ユニット１３１は、マトリックス状となるように第１の方向Ｄ１および第２の方向Ｄ２に直交する第３の方向Ｄ３において交互に配置されていてもよい。
　また、反射面１２５、第１分割反射面１３２および第２分割反射面１３３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、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。また、本実施の形態の光分離部１２３は、第１分割反射面１３２および第２分割反射面１３３を有しているが、さらに他の分割反射面を有していてもよい。
　また、実施の形態１～３では、送受信用の光レセプタクル１２０について説明したが、送信用の光レセプタクルであってもよいし、受信用の光レセプタクルであっでもよい。送信用の光レセプタクルの場合、複数の発光素子１１２および複数の検出素子１１４が配置される。また、複数の第１光学面１２１は、複数の発光素子１１２から出射された光Ｌ１をそれぞれ入射させる。また、複数の第２光学面１２２は、第１分割反射面１３２で反射した信号光Ｌｓを複数の光伝送体１４０の端面１４１に向けてそれぞれ出射させる。さらに、複数の第３光学面１２６は、反射面１２５で反射したモニター光Ｌｍを検出素子１１４の検出面１１７に向けてそれぞれ出射する。また、受信用の光レセプタクルの場合、複数の受光素子１１３が配置される。複数の第２光学面１２２は、複数の光伝送体１４０から出射された光Ｌ２をそれぞれ入射させる。また、複数の第１光学面１２１は、第１分割反射面１３２で反射した受信光Ｌｒを受光素子１１３の受光面１１６に向けてそれぞれ出射する。なお、実施の形態１、２では、発光素子１１２、受光素子１１３検出素子１１４、第１光学面１２１、第２光学面１２２、第３光学面１２６、光伝送体１４０の数は、それぞれ４個ずつである。また、実施の形態３では、発光素子１１２、受光素子１１３検出素子１１４、第１光学面１２１、第２光学面１２２、第３光学面１２６、光伝送体１４０の数は、それぞれ１２個ずつである。
　本出願は、２０１５年１月２８日出願の特願２０１５－０１４２９９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、例えば光伝送体を用いた光通信に有用である。
　１０　光モジュール
　２０　光電変換装置
　２１　発光素子
　２２　光伝送体
　２３　端面
　２４　検出素子
　３０　光レセプタクル
　３１　第１光学面
　３２　第２光学面
　３３　反射面
　３４　光分離部
　３５　第３光学面
　３６　凹部
　３７　入射面
　１００　光モジュール
　１１０　光電変換装置
　１１１　基板
　１１２　発光素子
　１１３　受光素子
　１１４　検出素子
　１１５　発光面
　１１６　受光面
　１１７　検出面
　１２０、２２０、２２０’、３２０　光レセプタクル
　１２１　第１光学面
　１２２　第２光学面
　１２３　光分離部
　１２４　透過面
　１２５　反射面
　１２６　第３光学面
　１３１　分離ユニット
　１３２　第１分割反射面
　１３３　第２分割反射面
　１３４　分割透過面
　１３５　稜線
　１４０　光伝送体
　１４１　端面
　２５０　枠体
　２５１　背面壁
　２５２　側面壁
　３６０　フェルール取り付け部
　３６１　突起
　３７０　基板取り付け部
　３７１　正面部
　３７２　側面部
　３７３　接着剤収容溝
　３７４　嵌合凹部

Claims (4)

  1. 　１または２以上の光伝送体と、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よりも前記光伝送体から離れた位置に配置され、前記光電変換素子から出射された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、前記光レセプタクルの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光学面の間の光路上に配置され、前記第１光学面で入射した光を前記光伝送体の端面側に向かう信号光と前記信号光の進行方向と略反対方向に進行するように前記検出素子側に向かうモニター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受信光として前記光電変換素子側に進行させる光分離部と、
    　前記光分離部で分離された前記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、
    　を有し、
    　前記第１光学面および前記第２光学面の間の全光路は、前記光レセプタクルの内部に位置している、
    　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して第１の方向に傾斜した傾斜面である第１分割反射面と、前記第１の方向と異なる第２の方向に傾斜した傾斜面である第２分割反射面と、前記光軸に対する平行面である分割透過面とをそれぞれ１つずつ含み、かつ前記第１分割反射面、前記第２分割反射面および前記分割透過面が前記第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、前記光分離部において前記第１の方向に配列されており、
    　前記第１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信号光として前記第２光学面側に向けて内部反射させるか、前記第２光学面で入射した光の一部を前記受信光として前記第１光学面側に向けて内部反射させ、
    　前記第２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モニター光として前記分割透過面に向けて内部反射させ、
    　前記分割透過面は、前記第２分割反射面で反射した前記モニター光を透過させる、
    　請求項１に記載の光レセプタクル。
  3. 　前記光分離部で分離された前記モニター光を前記第３光学面に向けて反射させる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、
    　を有し、
    　前記検出素子は、前記基板上において前記光電変換素子よりも前記光伝送体から離れる位置に配置されている、
    　光モジュール。
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