(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子と、上記発光素子を、少なくとも上記光ファイバの光軸方向に直交する平面内で上記受光素子に対して移動可能に保持する保持部材とを備え、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なう双方向光通信装置の組立て方法であって、
上記光ファイバから出射される送信光の出射光量と、上記光ファイバの送信光入射側の端面で反射して上記受光素子に入射される送信光の反射光量とを測定し、
上記保持部材を、上記光ファイバからの送信光の出射光量と、上記受光素子により測定される送信光の反射光量とに基づいて移動させることにより、上記発光素子を、上記受光素子に対して移動させて位置調整して、固定することを特徴とする双方向光通信装置の組立て方法。
【請求項２】
光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子とを備え、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なう双方向光通信装置の組立て方法であって、
上記光ファイバから出射される送信光の出射光量と、上記光ファイバの送信光入射側の端面で反射して上記受光素子に入射される送信光の反射光量とを測定し、
上記発光素子の位置を、上記受光素子に対して移動させて、上記出射光量が一定値以上であり、かつ、上記反射光量が一定値以下となる位置に調整し、固定することを特徴とする双方向光通信装置の組立て方法。
【請求項３】
上記発光素子の位置調整が、上記発光素子の位置を、上記出射光量が一定値以上となる位置で粗調整した後、上記反射光量が一定値以下となる位置で微調整することにより行われることを特徴とする請求項２記載の双方向光通信装置の組立て方法。
【請求項４】
光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子とを備え、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なう双方向光通信装置の組立て方法であって、
上記光ファイバから出射される送信光の出射光量と、上記光ファイバの送信光入射側の端面で反射して上記受光素子に入射される送信光の反射光量とを測定し、
上記発光素子の位置を、上記受光素子に対して移動させて、上記出射光量と反射光量との差が一定値以上となる位置に調整し、固定することを特徴とする双方向光通信装置の組立て方法。
【請求項５】
光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子と、上記光ファイバに対向して配置され、上記光ファイバから出射される受信光を反射して上記受光素子に集光する反射膜とを備え、上記反射膜の一部には、上記発光素子からの送信光が通過する開口部が、上記光ファイバの送信光入射側の端面に対して平行に形成されており、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なう双方向光通信装置の組立て方法であって、
上記発光素子の位置を、上記受光素子に対して移動させて、上記光ファイバの送信光入射側の端面で反射した送信光の大半を上記開口部に戻し、上記光ファイバから出射される送信光の出射光量と、上記光ファイバの送信光入射側の端面で反射して上記受光素子に入射される送信光の反射光量とを測定し、
上記発光素子の位置を、上記出射光量が一定値以上であり、かつ、上記反射光量が一定値以下となるか、もしくは、上記出射光量と反射光量との差が一定値以上となる位置に調整し、固定することを特徴とする双方向光通信装置の組立て方法。
【請求項６】
上記発光素子の位置調整を、上記光ファイバの光軸方向に直交する平面内で行うことを特徴とする請求項２〜５の何れか１項に記載の双方向光通信装置の組立て方法。
【請求項７】
上記受光素子を上記光ファイバに対して移動可能とし、
上記発光素子の位置調整を行なう前に、上記光ファイバの他端から入射させた光の受信光量が最大となる位置で上記受光素子を上記光ファイバに対して固定することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の双方向光通信装置の組立て方法。
【請求項８】
光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子とを備え、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なう双方向光通信装置を複数個組立てる双方向光通信装置の組立て方法であって、
光ファイバの一方の端部に、請求項１〜７の何れか１項に記載の双方向光通信装置の組立て方法により組立てた双方向光通信装置を配し、他方の端部に、組立て対象の双方向光通信装置を配し、請求項１〜７の何れか１項に記載の双方向光通信装置の組立て方法により組立てた双方向光通信装置を参照用の双方向光通信装置として用いて上記光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行って組立て対象の双方向光通信装置の発光素子と受光素子との位置調整を行うことを特徴とする双方向光通信装置の組立て方法。
【請求項９】
光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子とを備え、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なう双方向光通信装置において、
上記受光素子が、上記光ファイバの送信光入射側の端面からの送信光の反射光量を測定する反射光測定部として機能すると共に、
上記発光素子を、少なくとも上記光ファイバの光軸方向に直交する平面内で上記受光素子に対して移動可能に保持する保持部材と、
上記光ファイバに対向して配置され、上記光ファイバから出射される受信光を反射して上記受光素子に集光する反射膜とを備え、
上記反射膜の一部には、上記発光素子からの送信光が通過する開口部が、上記光ファイバの送信光入射側の端面に対して平行に形成されており、
上記保持部材は、上記光ファイバからの送信光の出射光量と、上記受光素子により測定される送信光の、上記光ファイバの送信光入射側の端面での反射光量とに基づいて、上記光ファイバの送信光入射側の端面で反射した送信光の大半を上記開口部に戻し、上記出射光量が一定値以上であり、かつ、上記反射光量が一定値以下となるか、もしくは、上記出射光量と反射光量との差が一定値以上となる位置に固定されていることを特徴とする双方向光通信装置。
【請求項１０】
上記受光素子に動作バイアスを供給する受信ステムと、上記発光素子に動作バイアスを供給する送信ステムとを備え、上記受信ステムと送信ステムとが電気的に分離されていることを特徴とする請求項９記載の双方向光通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信時に送信と受信とを同時に行う全二重通信により双方向に光信号を送受信することのできる双方向光通信装置に関し、より詳しくはプラスチック光ファイバ等のマルチモード光ファイバを伝送媒体として、家庭内通信や電子機器間通信、ＬＡＮ（Local Area Network）等に使用することのできる双方向光通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
情報化社会の進展に伴い、光ファイバによるネットワーク技術が注目されている。特に近年のプラスチック光ファイバ（ＰＯＦ：plastic optical fiber)の低損失化・広帯域化に伴い、家庭内通信や電子機器間通信への応用が進んでいる。
【０００３】
従来、石英光ファイバを伝送媒体として全二重通信により信号光の送受信を行う光通信装置においては、二本の光ファイバを用いて送信光と受信光とを分離したものや、送信光と受信光とを波長により分離したものが主流であった。
【０００４】
しかし、大口径のＰＯＦの開発に伴い、一本の光ファイバでも、同一の波長で空間的に送信光と受信光とを分離する全二重通信方法が提案されている。
【０００５】
このような光通信装置では、信号光の送受信を同一の光ファイバで行うことから、送信光と受信光との混信を防止する方法が重要となる。受信光に送信光が混信する原因としては、主にＰＯＦからの反射光がある。具体的には、このような例として、(i)送信光が光ファイバに入射する時に光ファイバ端面で反射する場合（以下、近端反射と記す）と、(ii)光ファイバを伝播した送信光が光ファイバより出射する時に光ファイバ端面で反射する場合（以下、遠端反射と記す）とが挙げられる。特に、近端反射を防止するためには、受信光と、送信光の反射光とを、光ファイバ径で決定される小さな空間で分離する必要があり、双方向光通信装置の構造が複雑となると共に、組立て時の位置調整の精度を向上させる必要がある。
【０００６】
従来の双方向光通信装置の組立て方法としては、例えば、特開平１１−３５２３６３号公報に開示された方法が知られている。この組立て方法について、図９を参照して以下に説明する。
【０００７】
組立て対象となる光送受信装置１０１と、参照用の光送受信装置２０１とは、光ファイバ３０１を介して配置される。光送受信装置１０１の発光素子１１１から出射された送信光は、ハーフミラー１１２とレンズ１１３とを介し、光ファイバ３０１を通して参照用の光送受信装置２０１に送られ、該参照用の光送受信装置２０１の受光素子２１４で受信される。
【０００８】
同様に、参照用の光送受信装置２０１の発光素子２１１から出射された受信光は、ハーフミラー２１２とレンズ２１３とを介し、光ファイバ３０１を通して組立て対象となる光送受信装置１０１に送られ、該組立て対象となる光送受信装置１０１の受光素子１１４で受信される。
【０００９】
上記光ファイバ３０１はコネクタ１１５に固定されており、発光素子１１１や受光素子１１４を有する、上記組立て対象となる光送受信装置１０１のパッケージ１１６に対して移動可能となっている。そして、このコネクタ１１５を、参照用の光送受信装置２０１の受光素子２１４で受信した受信光と、組立て対象となる光送受信装置１０１の受光素子１１４で受信した受信光とが共に最大となる位置で固定することにより、送信・受信効率の良い光送受信装置１０１を組立てることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平１１−３５２３６３号公報に開示されている方式では、光ファイバ３０１からの近端反射を考慮していないため、全二重通信を行なう場合、送信光が光ファイバ３０１に入射するときの、光ファイバ３０１端面における反射光による混信が大きくなりやすいという問題がある。
【００１１】
また、上記特開平１１−３５２３６３号公報に開示されている双方向光通信装置では、発光素子１１１と受光素子１１４との位置調整機能が無いため、光ファイバ３０１の、コネクタ１１５による位置調整だけでは、送信光と受信光との両方の効率を共に良くすることは困難である。特に、発光素子１１１のレンズ１１３に対する位置ずれは、光ファイバ３０１への送信光の入射位置に大きく反映するため、精度良く配置する必要がある。
【００１２】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、一本の光ファイバにより全二重方式での双方向光通信を行うに際し、受信光への近端反射光の混信を防止することができる双方向光通信装置を得ることができる双方向光通信装置の組立て方法並びに双方向光通信装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の双方向光通信装置の組立て方法は、上記の課題を解決するために、光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子と、上記発光素子を、少なくとも上記光ファイバの光軸方向に直交する平面内で上記受光素子に対して移動可能に保持する保持部材とを備え、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なう双方向光通信装置の組立て方法であって、上記光ファイバから出射される送信光の出射光量と、上記光ファイバの送信光入射側の端面で反射して上記受光素子に入射される送信光の反射光量とを測定し、上記保持部材を、上記光ファイバからの送信光の出射光量と、上記受光素子により測定される送信光の反射光量とに基づいて移動させることにより、上記発光素子を、上記受光素子に対して移動させて位置調整して、固定することを特徴としている。
【００１４】
上記の方法によれば、上記保持部材を移動させて、上記光ファイバからの送信光の出射光量と、上記受光素子により測定される送信光の反射光量とに基づいて上記保持部材の位置調整を行うことで、高精度での位置調整（アライメント）が必要な送信光学系（発光素子）をアクティブアライメントにより位置調整することができると共に、上記送信光学系（発光素子）と上記光ファイバあるいは送信光学系（受光素子）との位置調整が可能となる。このため、高性能で歩留まりの良い双方向光通信装置を得ることができる。また、送信光量と反射光量とを測定（モニタ）して上記組立てを行うことで、全二重通信、つまり、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なうために適したＳ／Ｎ値を得ることができると共に、受信光への送信光の混信、つまり、受信光への近端反射光の混信を確実に防止することができる。また、受信光の受信効率と送信光の送信効率との両方を共に良好にすることができる。このため、高性能で歩留まりの良い双方向光通信装置を得ることができる双方向光通信装置の組立て方法を提供することができる。
【００１５】
本発明の双方向光通信装置の組立て方法は、上記の課題を解決するために、光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子とを備え、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なう双方向光通信装置の組立て方法であって、上記光ファイバから出射される送信光の出射光量と、上記光ファイバの送信光入射側の端面で反射して上記受光素子に入射される送信光の反射光量とを測定し、上記発光素子の位置を、上記受光素子に対して移動させて、上記出射光量が一定値以上であり、かつ、上記反射光量が一定値以下となる位置に調整し、固定することを特徴としている。
【００１６】
上記の方法によれば、上記発光素子の位置を、上記出射光量が一定値以上であり、かつ、上記反射光量が一定値以下となる位置に調整し、固定することで、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なうために適したＳ／Ｎ値を得ることができると共に、受信光への送信光の混信を確実に防止することができる。また、上記発光素子の位置を、上記出射光量と反射光量とに基づいて調整することで、高精度での位置調整（アライメント）が必要な発光素子をアクティブアライメントにより位置調整することができると共に、上記発光素子と上記光ファイバあるいは受光素子との位置調整が可能となる。また、受信光の受信効率と送信光の送信効率との両方を共に良好にすることができる。このため、高性能で歩留まりの良い双方向光通信装置を得ることができる双方向光通信装置の組立て方法を提供することができる。
【００１７】
本発明の双方向光通信装置の組立て方法は、上記の課題を解決するために、上記発光素子の位置調整が、上記発光素子の位置を、上記出射光量が一定値以上となる位置で粗調整した後、上記反射光量が一定値以下となる位置で微調整することにより行われることを特徴としている。
【００１８】
上記の方法によれば、上記発光素子の位置を、あらかじめ送信光量により粗調整しているため、送信光が常に光ファイバに入射した範囲内で微調整が可能となる。
【００１９】
本発明の双方向光通信装置の組立て方法は、上記の課題を解決するために、光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子とを備え、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なう双方向光通信装置の組立て方法であって、上記光ファイバから出射される送信光の出射光量と、上記光ファイバの送信光入射側の端面で反射して上記受光素子に入射される送信光の反射光量とを測定し、上記発光素子の位置を、上記受光素子に対して移動させて、上記出射光量と反射光量との差が一定値以上となる位置に調整し、固定することを特徴としている。
【００２０】
上記の方法によれば、上記発光素子の位置を、上記出射光量と反射光量との差が一定値以上となる位置に調整し、固定することで、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なうために適したＳ／Ｎ値を得ることができると共に、受信光への送信光の混信を確実に防止することができる。また、上記発光素子の位置を、上記出射光量と反射光量とに基づいて調整することで、高精度での位置調整（アライメント）が必要な発光素子をアクティブアライメントにより位置調整することができると共に、上記発光素子と上記光ファイバあるいは受光素子との位置調整が可能となる。また、受信光の受信効率と送信光の送信効率との両方を共に良好にすることができる。このため、高性能で歩留まりの良い双方向光通信装置を得ることができる双方向光通信装置の組立て方法を提供することができる。
【００２１】
この場合、上記発光素子の位置を、上記出射光量と反射光量との差が最大となる位置に調整し、固定することで、Ｓ／Ｎ値が最大となる位置、つまり、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なうためにＳ／Ｎ値が最良となる位置に上記発光素子を調整（位置合わせ）することができる。
【００２２】
本発明の双方向光通信装置の組立て方法は、上記の課題を解決するために、光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子と、上記光ファイバに対向して配置され、上記光ファイバから出射される受信光を反射して上記受光素子に集光する反射膜とを備え、上記反射膜の一部には、上記発光素子からの送信光が通過する開口部が、上記光ファイバの送信光入射側の端面に対して平行に形成されており、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なう双方向光通信装置の組立て方法であって、上記発光素子の位置を、上記受光素子に対して移動させて、上記光ファイバの送信光入射側の端面で反射した送信光の大半を上記開口部に戻し、上記光ファイバから出射される送信光の出射光量と、上記光ファイバの送信光入射側の端面で反射して上記受光素子に入射される送信光の反射光量とを測定し、上記発光素子の位置を、上記出射光量が一定値以上であり、かつ、上記反射光量が一定値以下となるか、もしくは、上記出射光量と反射光量との差が一定値以上となる位置に調整し、固定することを特徴としている。
【００２３】
上記の方法によれば、上記光ファイバの送信光入射側の端面で反射した送信光の大半を上記開口部に戻すことにより、近端反射による混信を防止することができる。上記反射光量は、光ファイバの送信光入射側の端面で反射した送信光が、上記反射膜で反射して受光素子に集光される量が多いほど多くなる。一方、反射光が上記開口部に戻る量が多いほど、反射光量は少なくなる。したがって、上記送信光の光ファイバへの入射角度によって、送信光量が高く、反射光量が顕著に低下する位置範囲が存在する。また、上記発光素子の位置を、上記出射光量が一定値以上であり、かつ、上記反射光量が一定値以下となるか、もしくは、上記出射光量と反射光量との差が一定値以上となる位置に調整し、固定することで、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なうために適したＳ／Ｎ値を得ることができると共に、受信光への送信光の混信を確実に防止することができる。また、上記発光素子の位置を、上記出射光量と反射光量とに基づいて調整することで、高精度での位置調整（アライメント）が必要な発光素子をアクティブアライメントにより位置調整することができると共に、上記発光素子と上記光ファイバあるいは受光素子との位置調整が可能となる。また、受信光の受信効率と送信光の送信効率との両方を共に良好にすることができる。このため、高性能で歩留まりの良い双方向光通信装置を得ることができる双方向光通信装置の組立て方法を提供することができる。
【００２４】
本発明の双方向光通信装置の組立て方法は、上記の課題を解決するために、上記発光素子の位置調整を、上記光ファイバの光軸方向に直交する平面内で行うことを特徴としている。
【００２５】
光ファイバの光軸方向に直交する平面での発光素子の位置ずれは、光ファイバへの入射位置のずれとなる。入射位置がずれると、反射方向も変化するため、混信が生じやすくなる。このため、上記発光素子は、上記光ファイバの光軸方向に直交する平面での位置調整を、上記光ファイバの光軸方向における位置調整と比較して高精度に行う必要がある。しかし、位置決めの軸が多くなると、組立て時間が長くなる。
【００２６】
そこで、上記の方法によれば、上記発光素子の位置調整を、上記光ファイバの光軸方向に直交する平面内で行うことで、高精度な位置調整を必要とする上記光ファイバの光軸方向に直交する平面での位置調整のみを上記した組立て方法に基づいてアクティブアライメントにより行うことで、より短時間で上記双方向光通信装置を組立てることができる。
【００２７】
本発明の双方向光通信装置の組立て方法は、上記の課題を解決するために、上記受光素子を上記光ファイバに対して移動可能とし、上記発光素子の位置調整を行なう前に、上記光ファイバの他端から入射させた光の受信光量が最大となる位置で上記受光素子を上記光ファイバに対して固定することを特徴としている。
【００２８】
上記の方法によれば、受信光の受信効率をより良好にすることができる。
【００２９】
本発明の双方向光通信装置の組立て方法は、上記の課題を解決するために、光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子とを備え、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なう双方向光通信装置を複数個組立てる双方向光通信装置の組立て方法であって、光ファイバの一方の端部に、本発明にかかる上述した双方向光通信装置の組立て方法により組立てた双方向光通信装置を配し、他方の端部に、組立て対象の双方向光通信装置を配し、上述した双方向光通信装置の組立て方法により組立てた双方向光通信装置を参照用の双方向光通信装置として用いて上記光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行って組立て対象の双方向光通信装置の発光素子と受光素子との位置調整を行うことを特徴としている。
【００３０】
上記の方法によれば、本発明にかかる上述した双方向光通信装置の組立て方法により組立てた双方向光通信装置の動作確認、つまり、上述した双方向光通信装置の組立て方法により組立てた双方向光通信装置の発光素子および受光素子の動作確認を、組立て対象の双方向光通信装置の組立て時に行なうことが可能となり、別途、動作確認を行なうことが不要となるので、より高効率な双方向光通信装置の組立てを行うことができる。
【００３１】
本発明の双方向光通信装置は、上記の課題を解決するために、光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子とを備え、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なう双方向光通信装置において、上記受光素子が、上記光ファイバの送信光入射側の端面からの送信光の反射光量を測定する反射光測定部として機能すると共に、上記発光素子を、少なくとも上記光ファイバの光軸方向に直交する平面内で上記受光素子に対して移動可能に保持する保持部材と、上記光ファイバに対向して配置され、上記光ファイバから出射される受信光を反射して上記受光素子に集光する反射膜とを備え、上記反射膜の一部には、上記発光素子からの送信光が通過する開口部が、上記光ファイバの送信光入射側の端面に対して平行に形成されており、上記保持部材は、上記光ファイバからの送信光の出射光量と、上記受光素子により測定される送信光の、上記光ファイバの送信光入射側の端面での反射光量とに基づいて、上記光ファイバの送信光入射側の端面で反射した送信光の大半を上記開口部に戻し、上記出射光量が一定値以上であり、かつ、上記反射光量が一定値以下となるか、もしくは、上記出射光量と反射光量との差が一定値以上となる位置に固定されていることを特徴としている。
【００３２】
上記の構成によれば、上記双方向光通信装置が上記開口部を備えていることで、上記光ファイバの送信光入射側の端面で反射した送信光の大半を上記開口部に戻すことができ、近端反射による混信を防止することができる。上記反射光量は、光ファイバの送信光入射側の端面で反射した送信光が、上記反射膜で反射して受光素子に集光される量が多いほど多くなる。一方、反射光が上記開口部に戻る量が多いほど、反射光量は少なくなる。したがって、上記送信光の光ファイバへの入射角度によって、送信光量が高く、反射光量が顕著に低下する位置範囲が存在する。また、上記の構成によれば、上記保持部材が、上記出射光量が一定値以上であり、かつ、上記反射光量が一定値以下となるか、もしくは、上記出射光量と反射光量との差が一定値以上となる位置に固定されていることで、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なうために適したＳ／Ｎ値を有すると共に、受信光への近端反射光の混信を防止することができ、受信光の受信効率と送信光の送信効率との両方を共に良好にすることができる高性能で歩留まりの良い双方向光通信装置を提供することができる。
【００３３】
本発明の双方向光通信装置は、上記の課題を解決するために、上記受光素子に動作バイアスを供給する受信ステムと、上記発光素子に動作バイアスを供給する送信ステムとを備え、上記受信ステムと送信ステムとが電気的に分離されていることを特徴としている。
【００３４】
上記の構成によれば、上記受信ステムと送信ステムとが電気的に分離されていることで、電気的ノイズによるＳ／Ｎ値の低下を抑制することができる。また、発光素子の動作確認と受光素子の動作確認とを別々に行なうことができるので、何れか一方に不良があった場合、その一方を交換するだけで対応することができる。さらに、上記の構成によれば、発光素子と受光素子とを別々に動作させることができ、上記したように保持部材を設けることで、各ステムごと、発光素子と受光素子とを別々に移動させることが可能となる。したがって、発光素子と受光素子とを別々に位置調整して固定することができるので、受信光の受信効率と送信光の送信効率との両方を共に良好にすることができる高性能で歩留まりの良い双方向光通信装置を提供することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明に係る実施の形態について、図１〜図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。
図２は、双方向光通信リンクの構成を示す概略図である。双方向光通信リンク３は、伝送するデータ信号に基づく、伝送に適した変調光（信号光）を双方向に伝送するための一本の光ファイバ２と、光ファイバ２の両端に光学的に結合するようにそれぞれ接続され、上記光ファイバ２により双方向に光信号の伝達を行う、一対の双方向光通信装置１・１とを備えている。
【００３６】
上記光ファイバ２としては、例えば、ＰＯＦ（plastic optical fiber)等のマルチモード光ファイバが好適に用いられる。ＰＯＦは、コアがＰＭＭＡ(poly-methyl methacrylate)やポリカーボネート等の光透過性に優れたプラスチックからなり、クラッドは上記のコアより屈折率の低いプラスチックで構成されている。
【００３７】
このような光ファイバ２では、石英光ファイバに比べそのコアの径を約２００μｍから約１ｍｍと大きくすることが容易であることから、双方向光通信装置１との結合調整が容易であり、安価な双方向光通信リンク３を得ることができる。
【００３８】
また、上記光ファイバ２としては、コアが石英ガラスよりなり、クラッドがポリマーで構成されたＰＣＦ(plastic clad optical fiber)を用いても良い。ＰＣＦはＰＯＦに比べると価格が高いが、伝送損失が小さく、伝送帯域が広いという特徴がある。このため、ＰＣＦを伝送媒体とすることにより、長距離での通信やより高速での通信を行うことができる双方向光通信リンク３を得ることができる。
【００３９】
図１は、本実施の形態における双方向光通信装置の概略構成を示す断面図である。また、図３（ａ）〜図３（ｄ）は、上記双方向光通信装置の組立て方法を示す図であり、図３（ａ）は上記双方向光通信装置における受信部の構成を示し、図３（ｂ）は、上記受信部をレセプタクルに取り付けた構成を示している。また、図３（ｃ）は、上記双方向光通信装置における送信部の構成を示し、図３（ｄ）は、上記送信部を、上記レセプタクル１４に取付けられた受信部２１に取付けた構成を示している。
【００４０】
上記双方向光通信装置１は、図１および図３（ｄ）に示すように、光信号に対する受信部２１および送信部２２と、上記光ファイバ２をプラグ１３によって固定し、上記光ファイバ２とプラグ１３とを保持するレセプタクル１４とを備え、上記受信部２１が上記レセプタクル１４に固定され、上記送信部２２が、上記レセプタクル１４に取付けられた受信部２１に取付けられた構成を有している。
【００４１】
上記受信部２１は、図１および図３（ａ）に示すように、光ファイバ２から出射される変調光を受信光１７として受光（受信）してデータ信号を生成する受光素子５と、一端面に送信レンズ６（送信用光学部材）が設けられると共に、受信光を集光して受光素子５と結合させる集光ミラー７（受信用光学部材）と、受信ピン１９を備え、該受信ピン１９を介して受光素子５に動作バイアスを供給する受信ステム９とを備えている。
【００４２】
上記受光素子５としては、受光した変調光の強弱を電気信号に変換し、後述する発光素子４の波長域で感度の高いフォトダイオードを使用することが望ましい。上記受光素子５としては、例えば、シリコンを材料とするＰＩＮ(positive intrinsic negative) フォトダイオードや、アバランシェフォトダイオード等を用いることができる。
【００４３】
上記集光ミラー７は、例えば、ＰＭＭＡ(poly-methyl methacrylate)あるいはポリカーボネート等のプラスチックを材料とし、射出成形等により作製される。その凹面部には、アルミニウムや金等からなる反射膜１１が形成されており、この反射膜１１が光ファイバ２に対向して配置され、光ファイバ２から出射される受信光１７を反射して受光素子５に集光する。
【００４４】
また、集光ミラー７の反射膜１１の一部には、送信光が通過するための開口部１２（反射膜の無い部分）が形成されている。開口部１２は光ファイバ２の端面に対して平行に形成されている。
【００４５】
上記送信レンズ６は、集光ミラー７の一部に形成されたレンズであり、発光素子４からの送信光１６をＮＡ(numerical aperture)変換して光ファイバ２に結合させる。上記送信レンズ６は、集光ミラー７の反射膜１１との対向面における上記開口部１２の延長線上に形成されており、図１に示すように、上記受信部２１に送信部２２を取り付けたときに、発光素子４の近傍に配置されるようになっている。上記集光ミラー７の送信レンズ６が形成された面は、発光素子４を保護するカバー部１０として用いられる。
【００４６】
また、上記送信部２２は、図１および図３（ｃ）に示すように、主に、データ信号に基づく変調光を生成し、該変調光を、光ファイバ２に送信光１６として入射させる発光素子４と、上記発光素子４の後方に設けられ、発光素子４の光量を一定に保持するモニタ用フォトダイオード２３と、送信ピン１８を備え、送信ピン１８を介して発光素子４に動作バイアスや信号の変調バイアスを供給する送信ステム８と、移動可能に設けられ、上記レセプタクル１４に対して位置調整が可能であり、上記発光素子４を前記光ファイバ２あるいは前記受光素子５に対して位置調整して固定する保持部材１５（発光素子保持部）とを備えている。
【００４７】
上記発光素子４としては、半導体レーザや、発光ダイオード（ＬＥＤ:light emitting diode)が用いられる。上記発光素子４の波長としては、使用する光ファイバ２の伝送損失が少ない波長で、かつ安価であることが好ましい。例えば、光ファイバ２としてＰＯＦを用いる場合、ＤＶＤ(digital video disk)等で量産効果のある、波長６５０ｎｍの半導体レーザ等を用いることができる。
【００４８】
上記発光素子４は送信ステム８上に配置され、送信ピン１８を通して動作バイアスや信号の変調バイアスが印加される。受光素子５は受信ステム９上に配置され、受信ピン１９を通して動作バイアスが印加される。
【００４９】
光ファイバ２はプラグ１３内に固定されており、プラグ１３はレセプタクル１４に抜差しすることができる。受信ステム９はレセプタクル１４の一部に固定されている。また、送信ステム８はレセプタクル１４に対して位置調整が可能な上記保持部材１５に固定されている。これにより、双方向光通信装置１は、上記受信部２１が上記レセプタクル１４に固定され、上記送信部２２が、上記レセプタクル１４に取付けられた受信部２１に取付けられた構成となっている。
【００５０】
上記双方向光通信装置１による光信号の送受信（全二重通信）は、以下に示す手順（動作）により行われる。
【００５１】
図１に示すように、発光素子４により生成された送信光１６は、発光素子４の放射角にしたがって放射状に発散する。その後、送信レンズ６で任意の開口数に変換されて集光され、集光ミラー７の開口部１２を通過して、光ファイバ２に結合する。
【００５２】
一方、光ファイバ２を伝播してきた受信光１７は、光ファイバ２の開口数にしたがって放射状に発散して集光ミラー７の反射膜１１でほぼ全反射し、受光素子５に結合する。
【００５３】
送信光１６の一部は、光ファイバ２の送信光入射側の端面２ａで反射するが、本実施の形態にかかる上記双方向光通信装置１では、光ファイバ２の送信光入射側の端面２ａで反射した送信光の大半を集光ミラー７の開口部１２に戻すことにより、近端反射による混信を防止する。
【００５４】
このように、受信光学部材である集光ミラー７の一部に送信レンズ６を形成し、かつ、集光ミラー７における送信レンズ６形成面が発光素子４のカバーを兼ねることにより、発光素子４のカバーと受信光学部材とを同一の部材で形成することができ、発光素子４のカバーを別に設ける必要がないため、小型で低価格な双方向光通信装置１を得ることができる。また、送信ステム８と受信ステム９とを電気的に分離することにより、電気的ノイズが原因となるＳ／Ｎ値(signal to nise ratio)の低下を抑制することができると共に、発光素子４の動作確認と受光素子５の動作確認とを別々に行うことができるので、何れか一方に不良があった場合、その一方を交換するだけで対応することができる。
【００５５】
一方、空間により送信光と受信光とを分離する双方向光通信装置１では、送信光１６の光ファイバ２への入射角度や入射位置を高精度に制御しないと、光ファイバ２からの近端反射光が受光素子５に結合して混信の原因となる。
【００５６】
本実施の形態にかかる双方向光通信装置１では、発光素子４の位置を、保持部材１５を移動させることにより調整可能にしている。これにより、本実施の形態にかかる双方向光通信装置１では、双方向光通信装置１の組立て時に、この保持部材１５の位置調整を行なうことにより、発光素子４を、最適な位置、例えば、送信光１６の光ファイバ２に対する入射角度や入射位置が最適な位置に合わせることが可能となり、高精度での組立てが可能となる。
【００５７】
次に、上記双方向光通信装置１の組立て方法について、図３（ａ）〜（ｄ）を参照して以下に説明する。
先ず、受信部２１を作製する。図３（ａ）に示すように、受信ステム９上に、位置決めブロック２０ａ・２０ｂを形成し、これら位置決めブロック２０ａ・２０ｂに合わせて、集光ミラー７および受光素子５をそれぞれ配置して固定する。受信ステム９上には、図示しないプリアンプが受光素子５の近傍に配置され、図示しないワイヤにより配線が行なわれている。また、受信ステム９上の受光素子５の下部には、電源ノイズを低減するために、図示しないコンデンサが受光素子５と並列に配置されている。
【００５８】
次に、図３（ｂ）に示すように、上記受信部２１にレセプタクル１４を取付ける。両者の位置合わせは、例えば、それぞれに位置決め用の基準を形成しておき、その部分を合わせることにより、パッシブアライメントにより行なうことができる。あるいは、受信部２１をレセプタクル１４に対して移動可能としておき、光ファイバ２の図示しない端面２ｂ（図４参照）から光を入射させて受信部２１の受光素子５で受光し、この信号（受信光量）が最大となる位置で受信部２１を固定することにより、アクティブアライメントを行ってもよい。これにより、受信光の受信効率をより良好にすることができる。
【００５９】
一方、送信部２２は、以下のようにして作製される。先ず、図３（ｃ）に示すように、送信ステム８に、発光素子４とモニタ用フォトダイオード２３とを配置して配線を行なう。次に、保持部材１５に上記送信ステム８を固定し、この時点で、発光素子４の動作確認を行なう。
【００６０】
本実施の形態にかかる双方向光通信装置１では、このように、送信ステム８と受信ステム９とを分離しているため、発光素子４の動作確認と受光素子５の動作確認とを別々に行なうことができる。このため、発光素子４あるいは受光素子５の何れか一方に問題（不良）が有る場合、一方の交換のみで対応が可能となる。
【００６１】
さらに、本実施の形態にかかる双方向光通信装置１では、このように、送信ステム８と受信ステム９とを分離しているため、発光素子４と受光素子５とを別々に動作させることができ、例えば上記保持部材１５などを設けることで、各ステムごと、発光素子４と受光素子５とを別々に移動させることが可能となる。したがって、発光素子４と受光素子５とを別々に位置調整して固定することができるので、高性能で歩留まりの良い双方向光通信装置を提供することができる。
【００６２】
上記送信部２２は、次いで、図３（ｄ）に示すように、レセプタクル１４を取付けた受信部２１に、位置合わせして取り付けられる。保持部材１５は、図３（ｄ）に示すように、光ファイバ２の光軸方向であるＺ方向、並びに、光ファイバ２の光軸に直交するＸＹ平面内で移動可能となっている。そこで、上記保持部材１５を、受信部２１に対して、上下（Ｘ方向）、左右（Ｙ方向）、前後（Ｚ方向）に動かして最適位置に移動させて、図１に示すように保持部材１５を受信部２１に固定する。この最適位置の決定方法、つまり、受信部２１に対する送信部２２の位置調整について、図３（ｄ）並びに図４〜図６に基づいて以下に説明する。
【００６３】
受信部２１に対する送信部２２の位置調整は、図４において、組立てを行なう対象である双方向光通信装置１の送信部２２の発光素子４を動作させ、発光素子４から光ファイバ２を介して出射される送信光量Ｐｓをモニタ受光器２４で測定すると共に、組立てを行なう対象である双方向光通信装置１の受光素子５を動作させて、発光素子４から光ファイバ２を介して出射される送信光のうち、光ファイバ２の端面２ａで反射される送信光の反射光量Ｐｒを測定することにより行われる。
【００６４】
受信部２１の送信レンズ６に対する発光素子４のＺ方向の位置ずれは、光ファイバ２の光軸方向の焦点位置のずれとなり、ＸＹ方向の位置ずれは、光ファイバ２への入射位置のずれとなる。入射位置がずれると、反射方向も変化するため、混信が生じやすくなる。このため、Ｚ方向に比べ、ＸＹ方向を高精度で位置決めする必要がある。また、送信部２２の位置決めの軸が多くなると、組立て時間が長くなる。
【００６５】
そこで、本実施の形態では、送信部２２のＺ方向における位置調整は、受信部２１を基準として行われる。具体的には、送信部２２のＺ方向の位置決めは、送信部２２を、レセプタクル１４や受信部２１のカバー部１０に押し当てることによって行われ、これにより、光ファイバ２の光軸に直交するＸＹ平面内で送信部２２の位置合わせを行なっている。
【００６６】
一方、送信部２２のＸＹ方向における位置調整は、送信光量Ｐｓ並びに送信光の反射光量Ｐｒを測定することにより行われる。先ず、組立てを行なう対象である双方向光通信装置１の送信部２２の発光素子４を動作させ、上記送信部２２を、図３（ｄ）並びに図４に示すＸ方向並びにＹ方向に移動させることにより、発光素子４から光ファイバ２を介して出射される送信光量Ｐｓ（出射光量）の変化を、モニタ受光器２４で測定する。例えば、送信部２２を、基準位置からＸ方向に移動させて送信光量Ｐｓを測定すると、図５（ａ）に示すように変化する。このとき、送信部２２は、例えば、送信部２２のＸ方向における移動可能範囲の一方の端部を基準位置として、他方の端部まで移動させられる。そして、この送信光量Ｐｓの測定結果から、Ｘ方向において、全二重通信を行うのに必要なＰｓ（ｔｈ）以上の送信光量Ｐｓが得られる位置範囲Ｘ1 −Ｘ5 （以下、粗調範囲と称する）を決定する。
【００６７】
前記したように、送信部２２のＸＹ方向における位置ずれは、発光素子４から光ファイバ２へ入射される送信光１６（図１参照）の、光ファイバ２の送信光入射面（端面２ａ）に対する位置ずれとなる。したがって、送信部２２をＸ方向あるいはＹ方向に移動させると、送信光１６の送信レンズ６並びに集光ミラー７の開口部１２への入射角度に応じて、光ファイバ２に結合され、出射される送信光の送信光量Ｐｓが変化する。光ファイバ２に対する送信光１６の位置ずれが大きいほど、送信光量Ｐｓは小さくなる。逆に、光ファイバ２の光軸に対する送信光１６の光軸の重なりの度合いが大きいほど送信光量Ｐｓが大きくなる。したがって、送信部２２を、基準位置からＸ方向に移動させて送信光量Ｐｓを測定すると、図５（ａ）に示すように、送信光量Ｐｓは、移動量にしたがって次第に大きくなり、その後、次第に減少する。
【００６８】
次に、図４において、受信部２１の受光素子５を動作させることにより、上記送信光１６の反射光量Ｐｒを測定する。このとき、例えば、送信光量Ｐｓの測定結果から求めた粗調範囲内で送信部２２を移動し、送信部２２の位置と反射光量Ｐｒとの関係を測定する。例えば、送信部２２をＸ方向に移動させて、反射光量Ｐｒを測定すると、反射光量Ｐｒは、図５（ｂ）に示すように変化する。そこで、粗調範囲内、つまり、Ｘ1 からＸ5 までの間で送信部２２を移動させて、Ｘ方向において反射光量Ｐｒが、全二重通信に必要なＳ／Ｎ値を満足するＰｒ（ｔｈ）以下の値となる位置範囲Ｘ2 −Ｘ4 （以下、微調範囲と称する）を見つけ、このＸ2 からＸ4 までの間の位置で送信部２２を固定することにより、送信部２２の位置調整が行われる。
【００６９】
前記したように、送信光１６の一部は、光ファイバ２の送信光入射側の端面２ａで反射するが、送信部２２のＸＹ方向における位置ずれは、発光素子４から光ファイバ２へ入射される送信光１６の、光ファイバ２の送信光入射面（端面２ａ）に対する位置ずれとなり、この送信光１６の入射位置のずれは、反射方向を変化させる。このとき、送信光１６の光ファイバ２の送信光入射面（端面２ａ）に対する位置ずれにより、光ファイバ２の送信光入射側の端面２ａで反射した送信光が、集光ミラー７の凹面部に設けられた反射膜１１で反射して受光素子５に集光される量が多いほど反射光量Ｐｒが多くなる。一方、反射光が集光ミラー７の開口部１２に戻る量が多いほど、反射光量Ｐｒは少なくなる。したがって、送信部２２をＸ方向あるいはＹ方向に移動させると、図５（ｂ）に示すように、送信光１６の光ファイバ２への入射角度によって、送信光量Ｐｓが高く、反射光量Ｐｒが顕著に低下する位置範囲が存在する。
【００７０】
このように、組立て対象側の双方向光通信装置１からみて光ファイバ２の送信光出射側の端面２ｂから出射される出射光量（送信光量Ｐｓ）を測定し、送信部２２の位置（つまり、発光素子４の位置）を調整して出射光量（送信光量Ｐｓ）が一定値（Ｐｓ（ｔｈ））以上となる位置で粗調整した後、上記光ファイバ２の送信光入射側の端面２ａからの上記送信光１６の反射光量Ｐｒ（近端反射光量）を受光素子５により測定し、上記反射光量が一定値（Ｐｒ（ｔｈ））以下となる位置で上記送信部２２の位置を微調整して固定することにより、反射光による混信を確実に低減することができ、高性能で歩留まりの良い双方向光通信装置１を得ることができる。また、上記の方法によれば、予め出射光量（送信光量Ｐｓ）を測定することにより粗調整を行なっているため、送信光１６が常に光ファイバ２に入射した範囲内で微調整が可能となる。
【００７１】
光ファイバ通信システムでは、一般に、その性能を、誤り率（ＢＥＲ：bit error rate）によって表す。これは、ある時間ｔの間に発生した誤りの数Ｎｅを、その時間ｔ内に送信されたパルス（信号）の数Ｎｔで割ったものである。ＢＥＲはＳＮ比に依存しており、システムにおける誤り率の要請と受信機（受信部）の雑音レベルとにより、必要な光信号パワーレベルの最低限界が決まる。一般に、ＢＥＲは１０-6から１０-12 程度であるが、これは、目的とするシステム（あるいは規格）に応じて適宜決定される。
【００７２】
受信した信号光量をＳ、反射光等による光学的ノイズをＮｏｐｔ、受信機アンプ等による電気的ノイズをＮｅｌとすると、ＳＮ比は、（Ｓ−Ｎｏｐｔ）／Ｎｅｌで表される。そこで、このＳＮ比は、ＢＥＲで決まる値以上に設定される。ＢＥＲとＳＮ比との関係は、確率統計的な方法により算出される。例えば、ＢＥＲが１０-12 である場合、ＳＮ比は、一般的には２３ｄＢ以上である。
【００７３】
信号光量Ｓは光ファイバから出射される光量（送信光量Ｐｓ）に受信効率Ｒを乗じた値（Ｐｓ×Ｒ）となる。Ｎｏｐｔは近端反射による反射光量Ｐｒに、遠端反射や迷光による反射光量Ｐｒ２を加えた値（Ｐｒ＋Ｐｒ２）となる。電気的ノイズＮｅｌは使用する同路特性によって決定される。
【００７４】
したがって、Ｐｒ（ｔｈ）、Ｐｓ（ｔｈ）は、必要なＢＥＲから決まるＳＮ比を満足する値となる。Ｐｒ（ｔｈ）より反射光量Ｐｒが高い、あるいは、Ｐｓ（ｔｈ）より送信光量Ｐｓが低い場合、ＳＮ比が悪化するため、ＢＥＲが悪化する。反射光量Ｐｒは低いほどよいが、送信光量Ｐｓは、高すぎると、受信機（受信部）に動作パワー以上の光量が入射する場合があるため、規格等に応じて予め送信光量Ｐｓの範囲が決定されている場合がある。
【００７５】
以上のように、本実施の形態において、上記送信部２２は、上述したように粗調整を行った後、微調整することにより、その位置調整を行うことができるが、発光素子４、受光素子５、モニタ受光器２４を同時に動作させて、送信光量Ｐｓと反射光量Ｐｒとを同時に測定し、送信光量ＰｓがＰｓ（ｔｈ）以上であり、かつ、反射光量ＰｒがＰｒ（ｔｈ）以下となる位置範囲で送信部２２を固定することにより、位置調整を行ってもよい。
【００７６】
このように、反射光量Ｐｒをモニタして送信部２２の位置を決定することにより、反射光による、受信光への送信光の混信を確実に低減することができ、高性能で歩留まりの良い双方向光通信装置１を得ることができる。
【００７７】
また、発光素子４、受光素子５、モニタ受光器２４を同時に動作させて、送信光量Ｐｓと反射光量Ｐｒとを同時に測定する場合、その差、つまり、送信光量Ｐｓから反射光量Ｐｒを差し引いた値（光量Ｐ：Ｐ＝Ｐｓ−Ｐｒ）をモニタし、この値が、全二重通信を行なうのに必要なＳ／Ｎ値を満足するＰ（ｔｈ）以上の値が得られる位置範囲、好適には上記光量Ｐが最大となる位置で送信部２２を固定することにより、Ｓ／Ｎが良好あるいは最良となる位置に送信部２２を位置合わせすることが可能となる。
【００７８】
例えば、前記と同様にして送信部２２をＸ方向に移動させて、送信光量Ｐｓと反射光量Ｐｒとの差を測定すると、図６に示すように、ある範囲の位置で全二重通信を行なうのに必要なＳ／Ｎ値を満足するＰ（ｔｈ）以上の光量Ｐが得られる。この位置は、図５（ａ）および図５（ｂ）に示す測定結果において、送信光量ＰｓがＰｓ（ｔｈ）以上であり、かつ、反射光量ＰｒがＰｒ（ｔｈ）以下となる位置範囲Ｘ2 −Ｘ4 に対応する。
【００７９】
上記の方法によれば、上記送信光量Ｐｓから反射光量Ｐｒを差し引いた値（光量Ｐ）をモニタし、この値が、全二重通信を行なうのに必要なＳ／Ｎ値を満足するＰ（ｔｈ）以上の値が得られる位置範囲Ｘ2 −Ｘ4 、特に好適には、図６において、送信光量Ｐｓと反射光量Ｐｒとの差が最大となる位置Ｘ3 で送信部２２を固定することにより、確実に全二重通信が可能な双方向光通信装置１を得ることが可能となる。図６において、送信光量Ｐｓと反射光量Ｐｒとの差が最大となる位置Ｘ3 は、図５（ａ）および図５（ｂ）に示す測定結果において、送信光量ＰｓがＰｓ（ｔｈ）以上であり、かつ、反射光量Ｐｒが最小の値となる位置範囲Ｘ3 に対応する。上記の方法によれば、送信光量Ｐｓ（出射光量）と反射光量Ｐｒとの差が最大になる位置に発光素子４をアライメントすることが可能となり、Ｓ／Ｎ値が最大となる位置に発光素子４を調整することが可能になる。
【００８０】
なお、上記の説明では、主に、送信部２２をＸ方向に移動させることにより、アクティブアライメントによる受信部２１に対する送信部２２のＸ方向の位置調整（つまり、送信部２２の保持部材１５あるいは発光素子４の、受信部２１を取り付けたレセプタクル１４によって保持された光ファイバ２、あるいは、受信部２１の受光素子５に対する、Ｘ方向の位置調整）を行う方法について例示したが、上記の方法は、Ｘ方向における位置調整のみに適用されるものではなく、同様の方法により、Ｙ方向の位置調整を行うことができる。
【００８１】
また、ＸＹ方向に限定されず、アクティブアライメントにより、上記と同様にして送信部２２のＺ方向の位置調整を行ってもよい。上記と同様にしてＺ方向の位置調整を行うことで、高精度で位置決めを行うことができ、よりＳ／Ｎ値の良好な双方向光通信装置を得ることが可能となる。
【００８２】
一方、上述したように、送信部２２のＺ方向における位置調整を行うに際し、組立て精度が比較的緩い方向での位置調整はパッシブアライメントとし、高精度の組立てが必要な方向の位置調整をアクティブアライメントとすることで、発光素子４のＺ方向における位置調整を光ファイバ２に対向する一平面内、つまり、光ファイバ２の光軸に直交するＸＹ平面内で行うことにより、より短時間で双方向光通信装置１の組立てを行うことができる。
【００８３】
受信部２１に対する送信部２２の位置調整は、各ＸＹＺ方向における送信光量Ｐｓと反射光量Ｐｒとの差が最大となる位置（最適位置）を中心にして、Ｚ方向は±３０μｍの範囲内、ＸＹ方向は±１０μｍの範囲内で行われることが好ましい。
【００８４】
以上のように、本実施の形態にかかる双方向光通信装置の組立て方法は、光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子と、上記発光素子を、少なくとも上記光ファイバの光軸方向に直交する平面内で移動可能に保持する保持部材とを備え、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なう双方向光通信装置の組立て方法であって、上記光ファイバから出射される送信光の出射光量と、上記光ファイバ端面で反射して上記受光素子に入射される送信光の反射光量とを測定し、上記保持部材を、上記光ファイバからの送信光の出射光量と、上記受光素子により測定される送信光の反射光量とに基づいて位置調整して固定する方法である。
【００８５】
言い換えれば、本実施の形態にかかる双方向光通信装置の組立て方法は、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行ない、前記光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、前記光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子と、前記光ファイバをプラグによって固定し、前記光ファイバとプラグを保持するレセプタクルを有する双方向光通信装置の組立て方法において、前記レセプタクルによって保持された光ファイバ、あるいは前記受光素子に対して、前記発光素子を有する発光素子保持部を位置調整する組立て方法である。
【００８６】
上記の方法によれば、上記保持部材を移動させて、上記光ファイバからの送信光の出射光量と、上記受光素子により測定される送信光の反射光量とに基づいて上記保持部材の位置調整を行うことで、高精度での位置調整（アライメント）が必要な送信光学系（発光素子）をアクティブアライメントにより位置調整することができると共に、上記送信光学系（発光素子）と上記光ファイバあるいは受信光学系（受光素子）との位置調整が可能となる。このため、高性能で歩留まりの良い双方向光通信装置を得ることができる。また、送信光量と反射光量とを測定（モニタ）して上記組立てを行うことで、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なうために適したＳ／Ｎ値を得ることができると共に、受信光への送信光の混信、つまり、受信光への近端反射光の混信を確実に防止することができる。また、受信光の受信効率と送信光の送信効率との両方を共に良好にすることができる。このため、高性能で歩留まりの良い双方向光通信装置を得ることができる双方向光通信装置の組立て方法を提供することができる。
【００８７】
また、本実施の形態にかかる双方向光通信装置の組立て方法は、光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子とを備え、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なう双方向光通信装置の組立て方法であって、上記光ファイバから出射される送信光の出射光量と、上記光ファイバ端面で反射して上記受光素子に入射される送信光の反射光量とを測定し、上記発光素子の位置を、上記出射光量が一定値以上であり、かつ、上記反射光量が一定値以下となる位置に調整し、固定する方法である。
【００８８】
より具体的には、本発明の双方向光通信装置の組立て方法は、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行ない、前記光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、前記光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子と、前記光ファイバをプラグによって固定し、前記光ファイバとプラグを保持するレセプタクルを有する双方向光通信装置の組立て方法において、前記送信光の前記光ファイバの他端からの出射光量を測定し、前記発光素子の位置を調整して、前記出射光量が一定値以上となる位置で粗調整した後、送信光の前記光ファイバ端面からの反射光量を前記受光素子により測定し、前記反射光量が一定値以下となる位置で発光素子の位置を微調整し固定する方法である。
【００８９】
上記の方法によれば、上記発光素子の位置を、上記出射光量が一定値以上であり、かつ、上記反射光量が一定値以下となる位置に調整し、固定することで、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なうために適したＳ／Ｎ値を得ることができると共に、受信光への送信光の混信を確実に防止することができる。また、上記発光素子の位置を、上記出射光量と反射光量とに基づいて調整することで、高精度での位置調整（アライメント）が必要な発光素子をアクティブアライメントにより位置調整することができると共に、上記発光素子と上記光ファイバあるいは受光素子との位置調整が可能となる。また、受信光の受信効率と送信光の送信効率との両方を共に良好にすることができる。このため、高性能で歩留まりの良い双方向光通信装置を得ることができる双方向光通信装置の組立て方法を提供することができる。
【００９０】
しかも、上記発光素子の位置を、あらかじめ送信光量により粗調整することで、送信光が常に光ファイバに入射した範囲内で微調整が可能となる。
【００９１】
また、本実施の形態にかかる双方向光通信装置の組立て方法は、光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子とを備え、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なう双方向光通信装置の組立て方法であって、上記光ファイバから出射される送信光の出射光量と、上記光ファイバ端面で反射して上記受光素子に入射される送信光の反射光量とを測定し、上記発光素子の位置を、上記出射光量と反射光量との差が一定値以上となる位置に調整し、固定する方法である。
【００９２】
より具体的には、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行ない、前記光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、前記光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子とを有する組立て方法であり、前記送信光の前記光ファイバ端面からの反射光量を前記受光素子により測定すると同時に、前記送信光の前記光ファイバの他端からの出射光量を測定し、前記発光素子の位置を調整して、前記出射光量と前記反射光量の差が最大となる位置で固定する方法である。
【００９３】
上記の方法によれば、上記発光素子の位置を、上記出射光量と反射光量との差が一定値以上となる位置に調整し、固定することで、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なうために適したＳ／Ｎ値を得ることができると共に、受信光への送信光の混信を確実に防止することができる。また、上記発光素子の位置を、上記出射光量と反射光量とに基づいて調整することで、高精度での位置調整（アライメント）が必要な発光素子をアクティブアライメントにより位置調整することができると共に、上記発光素子と上記光ファイバあるいは受光素子との位置調整が可能となる。このため、高性能で歩留まりの良い双方向光通信装置を得ることができる双方向光通信装置の組立て方法を提供することができる。
【００９４】
この場合、上記発光素子の位置を、上記出射光量と反射光量との差が最大となる位置に調整し、固定することで、Ｓ／Ｎ値が最大となる位置、つまり、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なうためにＳ／Ｎ値が最良となる位置に上記発光素子を調整（位置合わせ）することができる。
【００９５】
また、本実施の形態にかかる双方向光通信装置は、上記双方向光通信装置の組立て方法に適した構成要素を備え、該方法により組立てられる双方向光通信装置であって、光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子とを備え、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なう双方向光通信装置において、上記受光素子が、上記光ファイバ端面からの送信光の反射光量を測定する反射光測定部として機能すると共に、上記発光素子を、少なくとも上記光ファイバの光軸方向に直交する平面内で移動可能に保持する保持部材を備え、上記保持部材が、上記光ファイバからの送信光の出射光量と、上記受光素子により測定される送信光の反射光量とに基づいて位置調整して固定されている構成を有している。
【００９６】
言い換えれば、本実施の形態にかかる双方向光通信装置は、一本の光ファイバにより空間的に送信光と受信光とを分離して、双方向に光信号の送受信を行ない、前記光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、前記光ファイバから出射される受信光を受信する受信素子とを有し、前記発光素子を前記光ファイバ、あるいは前記受光素子に対して位置調整して固定する発光素子保持部を有した構成である。
【００９７】
上記の構成によれば、上記光ファイバからの送信光の出射光量と、上記受光素子により測定される送信光の反射光量とに基づいて上記保持部材の位置調整がなされていることにより、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なうために適したＳ／Ｎ値を有すると共に、受信光への近端反射光の混信を防止することができ、受信光の受信効率と送信光の送信効率との両方を共に良好にすることができる高性能で歩留まりの良い双方向光通信装置を提供することができる。
【００９８】
特に、レセプタクルによって保持された光ファイバ、あるいは受光素子に対して、発光素子を有する発光素子保持部を移動させることにより、高精度で位置調整が必要な発光素子と送信光学系との調整が可能となるため、高性能で歩留まりの良い双方向光通信装置を得ることができる。そして、このとき、上記受光素子に動作バイアスを供給する受信ステムと上記発光素子に動作バイアスを供給する送信ステムとが電気的に分離されていることで、電気的ノイズによるＳ／Ｎ値の低下を抑制することができ、また、発光素子と受光素子との動作確認を各々別々に行うことができる。
【００９９】
また、本実施の形態にかかる双方向光通信装置では、受信用光学系（受信用光学部材）の一部を発光素子のカバー部として用いていることから、小型で低コストの双方向光通信装置を得ることができる。また、本実施の形態にかかる双方向光通信装置では、カバー部に送信用光学部材を形成していることで、双方向光通信装置のさらに小型化、低コスト化を図ることができる。
【０１００】
一本の光ファイバにより空間的に送信光と受信光とを分離して全二重通信を行なう従来の双方向光通信装置では、送信光と受信光とを分離し、かつ、それぞれの集光光学系を配置する必要があるため、装置が複雑で大型となり、また、高精度での組立てが必要であった。
【０１０１】
しかしながら、本実施の形態にかかる双方向光通信装置では、受信用光学部材に受信用光学系（受信用光学部材）と送信用光学系（送信用光学部材）とを同一部材から形成し、かつ該部材（例えば受信用光学部材）が発光素子のカバーを兼ねる構造としているため、装置の小型化・低コスト化が可能となる。また、高精度なアライメレトが必要な送信部にアクティブアライメントを採用し、この位置調整を反射光量をモニタすることにより行なっているため、反射光による混信を確実に低減し、一本の光ファイバを用いて送信光と受信光とを空間的に分離した全二重方式による通信方法を用いた双方向光通信装置においても、Ｓ／Ｎ値の良好な双方向光通信装置を得ることが可能となる。
【０１０２】
〔実施の形態２〕
本発明にかかる他の実施の形態について、図７に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、本実施の形態では、主に、前記実施の形態１との相違点について説明するものとし、前記実施の形態１で用いた部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
【０１０３】
本実施の形態では、送信ピン１８を介して受光素子５に動作バイアスを供給する受信ステムと受信ピン１９を介して発光素子４に動作バイアスを供給する送信ステムとが同一のステム３４により構成され、光ファイバ２の左右方向で送信光１６と受信光１７とを空間的に分離することで混信を防止する双方向光通信装置１’について説明する。
【０１０４】
本実施の形態において、上記ステム３４は、受光素子５がモノリシックに形成されたシリコン基板３１を保持している。上記シリコン基板３１上には、発光素子４と、発光素子４から放射される送信光１６を反射して光ファイバ２方向に立ち上げるマイクロミラー３２とが配置されている。マイクロミラー３２は受光素子５の近傍に形成され、約３０μｍ程度の高さで、ミラー面３２ａがシリコン基板３１に対して４５度程度傾斜して加工されている。マイクロミラー３２は感光性ポリイミド等を母材として、エキシマレーザによるレーザアブレーション加工等により作製することができる。一方、発光素子４は、上記マイクロミラー３２を挟んで上記受光素子５とは反対側の、受光素子５から離れた位置に配置されている。
【０１０５】
上記シリコン基板３１は、移動可能に設けられ、レセプタクル１４に対して位置調整が可能な保持部材１５に固定されている。これにより、上記保持部材１５は、上記発光素子４を、光ファイバ２に対して位置調整して固定することが可能となっている。つまり、本実施の形態でも、発光素子４の位置は、保持部材１５を移動させることにより調整可能であり、双方向光通信装置１’の組立て時に、この保持部材１５の位置調整を行なうことにより、高精度での組立てを可能とし、混信を防止することができる。
【０１０６】
また、上記光ファイバ２の光軸上には、レセプタクル１４に固定されたレンズ３３が設けられている。該レンズ３３は、マイクロミラー３２により立ち上げられた送信光１６をＮＡ変換して光ファイバ２に結合させる送信用光学部材と、光ファイバ２から出射される受信光１７を集光して受光素子５に結合させる受信用光学部材とを兼ねている。
【０１０７】
なお、本実施の形態でも、光ファイバ２はプラグ１３内に固定されており、プラグ１３は、レセプタクル１４に対して抜差しすることができる。
【０１０８】
次に、上記双方向光通信装置１’の組立て方法並びに光通信における混信防止方法について以下に説明する。
上記双方向光通信装置１’による光信号の送受信（全二重通信）は、以下のようにして行われる。マイクロミラー３２で立上げられた送信光１６は、レンズ３３により集光されて、光ファイバ２の光軸中心からずれた位置に入射される。一方、光ファイバ２から放射される受信光１７は、レンズ３３で集光されて受光素子５に結合するが、受信光１７のうち、光ファイバ２において送信光１６が入射する位置の近傍の位置から放射される受信光１７は、上記受光素子５が、マイクロミラー３２を挟んで発光素子４とは反対側において、マイクロミラー３２で立ち上げられ、光ファイバ２に結合された送信光１６の光軸から外れた位置に形成されていることで、レンズ３３により、受光素子５以外の位置に集光されるようになっている。
【０１０９】
これにより、上記双方向光通信装置１’では、送信光１６の反射光が受信光１７に混信して受光素子５に結合することを防止している。すなわち、上記双方向光通信装置１’では、光ファイバ２の左右方向（つまり、光ファイバ２における発光素子４形成部よりの位置と受光素子５形成部よりの位置）で送信光１６と受信光１７とを空間的に分離することで混信を防止している。
【０１１０】
次に、上記双方向光通信装置１’の組立て方法について以下に説明する。
先ず、送受信部として、図７に示すように、受光素子５がモノシリックに形成され、発光素子４とマイクロミラーとが搭載されたシリコン基板３１を保持したステム３４を形成し、配線を行なったステム３４を、保持部材１５に固定し、発光素子４並びに受光素子５の動作確認を行なう。
【０１１１】
保持部材１５は、光ファイバ２の光軸方向並びに、光ファイバ２の光軸に直交する平面内で移動可能となっている。そこで、本実施の形態でも、上記保持部材１５を最適位置に移動させて、保持部材１５をレセプタクル１４に取り付けて固定する。この最適位置の決定方法、つまり、保持部材１５のレセプタクル１４に対する位置調整は、前記実施の形態１と同様に、送信光１６の反射光を受光素子５によりモニタすることにより行なう。すなわち、発光素子４を動作させて、発光素子４から光ファイバ２を介して出射される送信光のうち、光ファイバ２の端面２ａで反射されて受光素子５に入射する反射光量Ｐｒを測定し、この値が一定値以下となると共に、発光素子４から光ファイバ２を介して出射される送信光量Ｐｓが一定値以上となる位置で保持部材１５をレセプタクル１４に接着して固定する。
【０１１２】
なお、本実施の形態でも、送信光量Ｐｓと反射光量Ｐｒとを同時にモニタして、送信光量Ｐｓと反射光量Ｐｒとの差が最大となる位置で保持部材１５をレセプタクル１４に固定してもよい。
【０１１３】
以上のように、本実の形態で示した双方向光通信装置１’の組立て方法においても、送信光１６の反射光量Ｐｒをモニタしながら組立てを行なっているため、確実に混信を防止でき、一本の光ファイバ２で全二重方式の通信を行なうことが可能となる。また、受信光の受信効率と送信光の送信効率との両方を共に良好にすることができる。
【０１１４】
また、本実施の形態にかかる双方向光通信装置１’もまた、前記実施の形態１同様、光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子とを備え、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なう双方向光通信装置において、上記受光素子が、上記光ファイバ端面からの送信光の反射光量を測定する反射光測定部として機能すると共に、上記発光素子を、少なくとも上記光ファイバの光軸方向に直交する平面内で移動可能に保持する保持部材を備え、上記保持部材が、上記光ファイバからの送信光の出射光量と、上記受光素子により測定される送信光の反射光量とに基づいて位置調整して固定されている構成である。
【０１１５】
このため、上記の構成によれば、上記光ファイバからの送信光の出射光量と、上記受光素子により測定される送信光の反射光量とに基づいて上記保持部材の位置調整がなされていることにより、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なうために適したＳ／Ｎ値を有すると共に、受信光への近端反射光の混信を防止することができ、受信光の受信効率と送信光の送信効率との両方を共に良好にすることができる高性能で歩留まりの良い双方向光通信装置を提供することができる。
【０１１６】
また、本実施の形態にかかる双方向光通信装置１’は、上記受光素子から出射される送信光を集光して光ファイバに結合させるレンズを備え、上記レンズは、上記受光素子から出射される送信光を上記光ファイバの光軸中心からずれた位置に結合させると共に、上記受光素子は、上記送信光の光軸から離れた位置に形成されている構成である。
【０１１７】
このため、本実施の形態では、受信光のうち、光ファイバにおいて送信光が入射する位置の近傍の位置から放射される受信光は、上記レンズにより、受光素子以外の位置に集光されることで、混信を防止している。
【０１１８】
なお、本実施の形態で示した構成及び組立て方法は、一例であり、もちろんその一部を変更したものによっても同様の効果を得ることが可能であることは言うまでもない。
【０１１９】
〔実施の形態３〕
本発明にかかるさらに他の実施の形態について、主に、図８（ａ）〜（ｄ）を参照して説明すれば以下の通りである。本実施の形態では、双方向光通信装置を複数個作製する場合の組立て方法について説明するものとし、前記実施の形態１で用いた部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
【０１２０】
以下の説明においては、図１に示す双方向光通信装置１を複数個作製する場合を例に挙げて説明する。各双方向光通信装置１を区別するために、説明の便宜上、図８（ａ）〜（ｄ）中、１個目の双方向光通信装置１を組立てる際に用いる参照用の双方向光通信装置１を双方向光通信装置１Ａ0 とし、１個目に組立てられる双方向光通信装置１を双方向光通信装置１Ａ1 、２個目に組立てられる双方向光通信装置１を双方向光通信装置１Ａ2 とし、以下、同様に、組立て順に、双方向光通信装置１Ａ3 ，…，１Ａn-1 , １Ａn と記載する。
【０１２１】
また、１個目の双方向光通信装置１を組立てる際に用いる参照用の双方向光通信装置１Ａ0 の受信部２１を受信部２１Ａ0 、送信部２２を送信部２２Ａ0 とし、１個目に組立てられる双方向光通信装置１の受信部２１を受信部２１Ａ1 、送信部２２を送信部２２Ａ1とし、以下、同様の法則にしたがって、２個目，３個目，…，Ｎ−１個目，Ｎ個目の各双方向光通信装置１Ａ2 ，１Ａ3 ，…，１Ａn-1 , １Ａn の受信部並びに送信部の部材番号を、各々、受信部２１Ａ2 ，２１Ａ3 ，…，２１Ａn-1 , ２１Ａn 、送信部２２Ａ2 ，２２Ａ3 ，…，２２Ａn-1 , ２２Ａn と記載するものとする。
【０１２２】
先ず、１個目の双方向光通信装置１Ａ1 の組立て方法を説明する。１個目の双方向光通信装置１Ａ1 は、図８（ａ）に示すように、参照用の送信部２２Ａ0 を有する、参照用（参照側）の双方向光通信装置１Ａ0 から、光ファイバ２を介して送信光（送信光１６；図１参照）を送信し、組立て側の双方向光通信装置１Ａ1 の受信部２１Ａ1 における受光素子（受光素子５；図１参照）で受光し、受信光量が最大となるように受信部２１Ａ1 を位置調整してレセプタクル（レセプタクル１４；図１参照）に固定する。
【０１２３】
具体的な固定方法としては、図３（ｂ）および前記実施の形態１における受信部２１の取り付け方法を参照するものとし、その説明は省略する。なお、ここでは、アクティブアライメントを行う場合について説明したが、前記実施の形態１にて説明したように、パッシブアライメントを行ってもよい。
【０１２４】
パッシブアライメントを行う場合、受信光量の測定並びにその測定結果に基づく受信部２１Ａ1 の位置調整は、前記実施の形態１における反射光量Ｐｒの測定並びにその測定結果に基づく送信部２２の位置調整と同様の方法により、容易に行うことができる。なお、参照側の双方向光通信装置１Ａ0 における参照用の送信部２２Ａ0 と参照用の受信部２１Ａ0 とは、例えば、前記実施の形態１に示した方法により、予め、最適位置に調整されている。
【０１２５】
次に、図８（ｂ）に示すように、光ファイバ２の端面２ａからの反射光量（反射光量Ｐｒ）を、組立て側の双方向光通信装置１Ａ1 の受信部２１Ａ1 における受光素子で受光することにより、送信部２２Ａ1 を位置調整して固定する。送信部２２Ａ1 の具体的な位置調整の方法としては、図３（ｃ）・（ｄ）および図４〜図６並びに前記実施の形態１における送信部２２の位置調整に関する説明を参照するものとし、その説明は省略する。これで、１個目の双方向光通信装置１Ａ1 が完成する。
【０１２６】
次に、図８（ｂ）に示すように、１個目の双方向光通信装置１Ａ1 を参照用の双方向光通信装置として用いて、該双方向光通信装置１Ａ1 から上記と同様の手順により送信光（送信光１６；図１参照）を送信し、組立て側の双方向光通信装置１Ａ2 の受信部２１Ａ2 で受光し、受信光量が最大となるように受信部２１Ａ2 を位置調整して固定する。
【０１２７】
続いて、図８（ｃ）に示すように、光ファイバ２の端面２ａからの反射光量（反射光量Ｐｒ）を、組立て側の双方向光通信装置１Ａ2 における受信部２１Ａ2 で受光することにより、上記と同様の手順により、送信部２２Ａ2 を位置調整して固定する。これで、２個目の双方向光通信装置１Ａ2 が完成する。
【０１２８】
次に、図８（ｃ）に示すように、今度は、先の工程で得られた２個目の双方向光通信装置１Ａ2 を参照用の双方向光通信装置として用いて、上記と同様の手順により３個目の双方向光通信装置１Ａ3 の組立てを行う。
【０１２９】
以下、同様の操作を繰り返すことにより、図８（ｄ）に示すように、Ｎ個目の双方向光通信装置１Ａn の組立てを行う。
このとき、Ｍ個目の双方向光通信装置の送信部あるいは受信部に不良がある場合には、（Ｍ＋１）個目の双方向光通信装置の組立てには、参照用の双方向光通信装置として、（Ｍ−１）個目の双方向光通信装置を用いる。
【０１３０】
このように、光ファイバ２における一方の端部（例えば端面２ａ側）に、組立て対象の双方向光通信装置１Ａn を配し、他方の端部（例えば端面２ｂ側）に、先に組立てた双方向光通信装置１Ａn-1 を参照用の双方向光通信装置として配し、先に組立てた双方向光通信装置１Ａn-1 （参照用の双方向光通信装置）の受信部２１Ａn-1 における受光素子並びに送信部２２Ａn-1 における発光素子４を基準に新たな双方向光通信装置１Ａn の組立てを行うことで、先に組立てた双方向光通信装置１Ａn-1 の受信部２１Ａn-1 並びに送信部２２Ａn-1 の動作確認を、新たな双方向光通信装置１Ａn の組立てと同時に行うことが可能となる。このため、組立て後に、別途、動作確認を行なう手間を省くことができ、より効率的に双方向光通信装置１Ａn-1 の組立てを行うことができる。
【０１３１】
なお、上記図８（ａ）〜（ｄ）では、組立て側と参照側とを区別するために、光ファイバ２の端面２ａ側に組立て対象の双方向光通信装置を配し、光ファイバ２の端面２ｂ側に参照用の双方向光通信装置を配する構成としたが、光ファイバ２の端面２ａ、端面２ｂは、それぞれ、組立ての対象となる双方向光通信装置からみて送信光出射側の端面か受信光入射側の端面かを区別したものであり、先に組立てた、Ｎ−１番目の双方向光通信装置１Ａn-1 はそのままとし、新たに組立てるＮ番目の双方向光通信装置１Ａn を、上記光ファイバ２における、参照用の双方向光通信装置配置側端部（つまり、先に組立てた、Ｎ−１番目の双方向光通信装置１Ａn-1 配置側端部）とは反対側の端部に配することで、出射光量（送信光量Ｐｓ）の測定には、基準となる、Ｎ−１番目の、参照用の双方向光通信装置１Ａn-1 （受光素子）を用いて、上記組立て方法により組立てを行った後、Ｎ＋１番目の新たな双方向光通信装置を組立てる際には、先に基準（参照用の双方向光通信装置（受光素子））として用いた、Ｎ−１番目の双方向光通信装置１Ａn-1 （受光素子）を取り外し、先の組立てにより完成した、基準の双方向光通信装置として未だ使用していない、１つ前の（Ｎ番目の）双方向光通信装置１Ａn を基準（参照用の双方向光通信装置（受光素子））として組立てを繰り返すことにより、Ｎ＋１個目の、新たな双方向光通信装置を作製すればよい。
【０１３２】
以上のように、本実施の形態にかかる双方向光通信装置の組立て方法は、光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子とを備え、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なう双方向光通信装置を複数個組立てる双方向光通信装置の組立て方法であって、光ファイバの一方の端部に、前記実施の形態１または２に記載の双方向光通信装置の組立て方法により組立てた双方向光通信装置を配し、他方の端部に、組立て対象の双方向光通信装置を配し、前記実施の形態１または２に記載の双方向光通信装置の組立て方法により組立てた双方向光通信装置を参照用の双方向光通信装置として用いて上記光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行って組立て対象の双方向光通信装置の発光素子と受光素子との位置調整を行う方法である。
【０１３３】
言い換えれば、本実施の形態にかかる双方向光通信装置の組立て方法は、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行ない、前記光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、前記光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子とを有する双方向光通信装置を複数個組立てる組立て方法において、前記実施の形態１または２に記載の双方向光通信装置の組立て方法により作成した参照用双方向光通信装置を光ファイバ他端に配置し、前記参照用双方向光通信装置の発光素子および受光素子を基準に新たな双方向光通信装置の組立てを行う方法である。
【０１３４】
上記の方法によれば、参照用の双方向光通信装置の動作確認、つまり、前記実施の形態１または２に記載の双方向光通信装置の組立て方法により組立てた双方向光通信装置の発光素子および受光素子の動作確認を、組立て対象の双方向光通信装置の組立て時に行なうことが可能となり、別途、動作確認を行なうことが不要となるので、より高効率な双方向光通信装置の組立てを行うことができる。
【０１３５】
【発明の効果】
本発明の双方向光通信装置の組立て方法は、以上のように、光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子と、上記発光素子を、少なくとも上記光ファイバの光軸方向に直交する平面内で上記受光素子に対して移動可能に保持する保持部材とを備え、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なう双方向光通信装置の組立て方法であって、上記光ファイバから出射される送信光の出射光量と、上記光ファイバの送信光入射側の端面で反射して上記受光素子に入射される送信光の反射光量とを測定し、上記保持部材を、上記光ファイバからの送信光の出射光量と、上記受光素子により測定される送信光の反射光量とに基づいて移動させることにより、上記発光素子を、上記受光素子に対して移動させて位置調整して、固定する方法である。
【０１３６】
それゆえ、高精度での位置調整が必要な発光素子をアクティブアライメントにより位置調整することができると共に、上記発光素子と上記光ファイバあるいは受光素子との位置調整が可能となる。また、送信光量と反射光量とをモニタして上記組立てを行うことで、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なうために適したＳ／Ｎ値を得ることができると共に、受信光への送信光の混信を確実に防止することができる。また、受信光の受信効率と送信光の送信効率との両方を共に良好にすることができる。このため、高性能で歩留まりの良い双方向光通信装置を得ることができる双方向光通信装置の組立て方法を提供することができるという効果を奏する。
【０１３７】
本発明の双方向光通信装置の組立て方法は、以上のように、光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子とを備え、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なう双方向光通信装置の組立て方法であって、上記光ファイバから出射される送信光の出射光量と、上記光ファイバの送信光入射側の端面で反射して上記受光素子に入射される送信光の反射光量とを測定し、上記発光素子の位置を、上記受光素子に対して移動させて、上記出射光量が一定値以上であり、かつ、上記反射光量が一定値以下となる位置に調整し、固定する方法である。
【０１３８】
それゆえ、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なうために適したＳ／Ｎ値を得ることができると共に、受信光への送信光の混信を確実に防止することができる。また、上記発光素子の位置を、上記出射光量と反射光量とに基づいて調整することで、高精度での位置調整が必要な発光素子をアクティブアライメントにより位置調整することができると共に、上記発光素子と上記光ファイバあるいは受光素子との位置調整が可能となる。また、受信光の受信効率と送信光の送信効率との両方を共に良好にすることができる。このため、高性能で歩留まりの良い双方向光通信装置を得ることができる双方向光通信装置の組立て方法を提供することができるという効果を奏する。
【０１３９】
本発明の双方向光通信装置の組立て方法は、以上のように、上記発光素子の位置調整が、上記発光素子の位置を、上記出射光量が一定値以上となる位置で粗調整した後、上記反射光量が一定値以下となる位置で微調整することにより行われる方法である。
【０１４０】
それゆえ、粗調整により送信光が常に光ファイバに入射した範囲内で微調整を行うことができるという効果を奏する。
【０１４１】
本発明の双方向光通信装置の組立て方法は、以上のように、光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子とを備え、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なう双方向光通信装置の組立て方法であって、上記光ファイバから出射される送信光の出射光量と、上記光ファイバの送信光入射側の端面で反射して上記受光素子に入射される送信光の反射光量とを測定し、上記発光素子の位置を、上記受光素子に対して移動させて、上記出射光量と反射光量との差が一定値以上となる位置に調整し、固定する方法である。
【０１４２】
それゆえ、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なうために適したＳ／Ｎ値を得ることができると共に、受信光への送信光の混信を確実に防止することができる。また、上記発光素子の位置を、上記出射光量と反射光量とに基づいて調整することで、高精度での位置調整が必要な発光素子をアクティブアライメントにより位置調整することができると共に、上記発光素子と上記光ファイバあるいは受光素子との位置調整が可能となる。また、受信光の受信効率と送信光の送信効率との両方を共に良好にすることができる。このため、高性能で歩留まりの良い双方向光通信装置を得ることができる双方向光通信装置の組立て方法を提供することができるという効果を奏する。
【０１４３】
本発明の双方向光通信装置の組立て方法は、以上のように、光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子と、上記光ファイバに対向して配置され、上記光ファイバから出射される受信光を反射して上記受光素子に集光する反射膜とを備え、上記反射膜の一部には、上記発光素子からの送信光が通過する開口部が、上記光ファイバの送信光入射側の端面に対して平行に形成されており、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なう双方向光通信装置の組立て方法であって、上記発光素子の位置を、上記受光素子に対して移動させて、上記光ファイバの送信光入射側の端面で反射した送信光の大半を上記開口部に戻し、上記光ファイバから出射される送信光の出射光量と、上記光ファイバの送信光入射側の端面で反射して上記受光素子に入射される送信光の反射光量とを測定し、上記発光素子の位置を、上記出射光量が一定値以上であり、かつ、上記反射光量が一定値以下となるか、もしくは、上記出射光量と反射光量との差が一定値以上となる位置に調整し、固定する方法である。
【０１４４】
それゆえ、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なうために適したＳ／Ｎ値を得ることができると共に、受信光への送信光の混信を確実に防止することができる。また、上記発光素子の位置を、上記出射光量と反射光量とに基づいて調整することで、高精度での位置調整が必要な発光素子をアクティブアライメントにより位置調整することができると共に、上記発光素子と上記光ファイバあるいは受光素子との位置調整が可能となる。また、受信光の受信効率と送信光の送信効率との両方を共に良好にすることができる。このため、高性能で歩留まりの良い双方向光通信装置を得ることができる双方向光通信装置の組立て方法を提供することができるという効果を奏する。
【０１４５】
本発明の双方向光通信装置の組立て方法は、以上のように、上記発光素子の位置調整を、上記光ファイバの光軸方向に直交する平面内で行う方法である。
【０１４６】
それゆえ、高精度な位置調整を必要とする上記光ファイバの光軸方向に直交する平面以外での位置調整には上記した組立て方法に基づいたアクティブアライメントを採用していないので、位置決めの軸を少なくし、より短時間で上記双方向光通信装置を組立てることができるという効果を奏する。
【０１４７】
本発明の双方向光通信装置の組立て方法は、以上のように、上記受光素子を上記光ファイバに対して移動可能とし、上記発光素子の位置調整を行なう前に、上記光ファイバの他端から入射させた光の受信光量が最大となる位置で上記受光素子を上記光ファイバに対して固定する方法である。
【０１４８】
それゆえ、受信光の受信効率をより良好にすることができるという効果を奏する。
【０１４９】
本発明の双方向光通信装置の組立て方法は、以上のように、光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子とを備え、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なう双方向光通信装置を複数個組立てる双方向光通信装置の組立て方法であって、光ファイバの一方の端部に、本発明にかかる上述した双方向光通信装置の組立て方法により組立てた双方向光通信装置を配し、他方の端部に、組立て対象の双方向光通信装置を配し、上述した双方向光通信装置の組立て方法により組立てた双方向光通信装置を参照用の双方向光通信装置として用いて上記光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行って組立て対象の双方向光通信装置の発光素子と受光素子との位置調整を行う方法である。
【０１５０】
それゆえ、本発明にかかる上述した双方向光通信装置の組立て方法により組立てた双方向光通信装置の発光素子および受光素子の動作確認を、組立て対象の双方向光通信装置の組立て時に行なうことが可能となり、別途、動作確認を行なうことが不要となるので、より高効率な双方向光通信装置の組立てを行うことができるという効果を奏する。
【０１５１】
本発明の双方向光通信装置は、以上のように、光ファイバに送信光を入射させる発光素子と、光ファイバから出射される受信光を受信する受光素子とを備え、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なう双方向光通信装置において、上記受光素子が、上記光ファイバの送信光入射側の端面からの送信光の反射光量を測定する反射光測定部として機能すると共に、上記発光素子を、少なくとも上記光ファイバの光軸方向に直交する平面内で上記受光素子に対して移動可能に保持する保持部材と、上記光ファイバに対向して配置され、上記光ファイバから出射される受信光を反射して上記受光素子に集光する反射膜とを備え、上記反射膜の一部には、上記発光素子からの送信光が通過する開口部が、上記光ファイバの送信光入射側の端面に対して平行に形成されており、上記保持部材は、上記光ファイバからの送信光の出射光量と、上記受光素子により測定される送信光の、上記光ファイバの送信光入射側の端面での反射光量とに基づいて、上記光ファイバの送信光入射側の端面で反射した送信光の大半を上記開口部に戻し、上記出射光量が一定値以上であり、かつ、上記反射光量が一定値以下となるか、もしくは、上記出射光量と反射光量との差が一定値以上となる位置に固定されている構成である。
【０１５２】
それゆえ、一本の光ファイバにより双方向に光信号の送受信を行なうために適したＳ／Ｎ値を有すると共に、受信光への近端反射光の混信を防止することができ、受信光の受信効率と送信光の送信効率との両方を共に良好にすることができる高性能で歩留まりの良い双方向光通信装置を提供することができるという効果を奏する。
【０１５３】
本発明の双方向光通信装置は、以上のように、上記受光素子に動作バイアスを供給する受信ステムと、上記発光素子に動作バイアスを供給する送信ステムとを備え、上記受信ステムと送信ステムとが電気的に分離されている構成である。
【０１５４】
それゆえ、電気的ノイズによるＳ／Ｎ値の低下を抑制することができる。また、発光素子の動作確認と受光素子の動作確認とを別々に行なうことができるので、何れか一方に不良があった場合、その一方を交換するだけで対応することができる。さらに、上記の構成によれば、発光素子と受光素子とを別々に動作させることができ、上記したように保持部材を設けることで、各ステムごと、発光素子と受光素子とを別々に移動させることが可能となる。したがって、発光素子と受光素子とを別々に位置調整して固定することができるので、高性能で歩留まりの良い双方向光通信装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態にかかる双方向光通信装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】  図１に示す双方向通信リンクの概略構成を示す模式図である。
【図３】  （ａ）〜（ｄ）は、図１に示す双方向光通信装置の組立て方法を示す図である。
【図４】  本発明の一実施の形態にかかる双方向光通信装置を組立てる際に、送信部の位置調整を行う方法を説明する模式図である。
【図５】  （ａ）は、本発明の一実施の形態にかかる双方向光通信装置の送信部のＸ方向の位置と送信光量との関係を示すグラフであり、（ｂ）は、本発明の一実施の形態にかかる双方向光通信装置の送信部のＸ方向の位置と反射光量との関係を示すグラフである。
【図６】  本発明の一実施の形態にかかる双方向光通信装置の送信部のＸ方向の位置と、送信光量と反射光量との差との関係を示すグラフである。
【図７】  本発明の他の実施の形態にかかる双方向光通信装置の概略構成を示す断面図である。
【図８】  （ａ）〜（ｄ）は、複数個の双方向光通信装置の組立て方法を示す説明図である。
【図９】  従来の双方向光通信装置の概略構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１        双方向光通信装置
１Ａ0       双方向光通信装置
１Ａ1       双方向光通信装置
１Ａ2       双方向光通信装置
１Ａ3       双方向光通信装置
１Ａn-1     双方向光通信装置
１Ａn       双方向光通信装置
２        光ファイバ
２ａ      端面
２ｂ      端面
３        双方向光通信リンク
４        発光素子
５        受光素子
８        送信ステム
９        受信ステム
１５        保持部材
１６        送信光
１７        受信光
１８        送信ピン
１９        受信ピン
２１        受信部
２１Ａ0     受信部
２１Ａ1     受信部
２１Ａ2     受信部
２１Ａ3     受信部
２１Ａn-1   受信部
２１Ａn     受信部
２２        送信部
２２Ａ0     送信部
２２Ａ1     送信部
２２Ａ2     送信部
２２Ａn-1   送信部
２２Ａn     送信部
２３        モニタ用フォトダイオード
２４        モニタ受光器
３４        ステム
Ｐｓ        送信光量（出射光量）
Ｐｒ        反射光量
【図１】
0003655166.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003655166.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
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