(57)【要約】      （修正有）【課題】モニター光を発生させることができる光レセプタクルであって、一体成形によっても製造されうる光レセプタクルを提供する。【解決手段】光レセプタクル３００は、発光素子２２０から出射された光Ｌを入射させる第１光学面３１０と、光Ｌを受光素子２３０に向けて反射させる反射面３２０，３３０と、光Ｌを受光素子２３０に向かうモニター光Ｌｍと光ファイバー４００の端面に向かう信号光Ｌｓとに分離する光分離部３４０と、信号光Ｌｓを光ファイバー４００の端面に向けて出射させる第２光学面３５０と、を有する。光分離部３４０は、分割透過面および分割反射面を有する。分割反射面は、反射面３２０，３３０で反射した光Ｌの光軸に対する傾斜面である。【選択図】図２
2014224851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子および前記発光素子から出射された光を監視するための受光素子を有する光電変換装置と、光ファイバーとの間に配置され、前記発光素子と前記光ファイバー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、
前記発光素子から出射された光を入射させる第１光学面と、
前記第１光学面から入射した光を前記受光素子に向けて反射させる反射面と、
前記反射面で反射した光を前記受光素子に向かうモニター光と前記光ファイバーの端面に向かう信号光とに分離し、前記モニター光を前記受光素子に向けて出射させ、前記信号光を前記光ファイバーの端面に向けて反射させる光分離部と、
前記光分離部で反射した前記信号光を前記光ファイバーの端面に向けて出射させる第２光学面と、を有し、
前記光分離部は、前記反射面で反射した光を透過させ、前記受光素子に向けて出射させる分割透過面と、前記分割透過面と異なる領域に形成され、前記反射面で反射した光を前記第２光学面に向けて反射させる分割反射面とを有し、
前記分割反射面は、前記反射面で反射した光の光軸に対する傾斜面である、
光レセプタクル。
【請求項２】
前記分割透過面および前記分割反射面は、いずれも前記分割反射面の傾斜方向に分割されており、
前記分割透過面および前記分割反射面は、前記傾斜方向において交互に配置されている、
請求項１に記載の光レセプタクル。
【請求項３】
前記光分離部は、前記反射面で反射した光の光軸に対する平行面であり、かつ前記分割透過面と前記分割反射面とを接続する段差面をさらに有する、請求項２に記載の光レセプタクル。
【請求項４】
前記分割透過面および前記分割反射面は、前記傾斜方向において連続して交互に配置されている、請求項２に記載の光レセプタクル。
【請求項５】
前記光分離部は、複数の前記分割透過面、複数の前記分割反射面および複数の段差面を有し、
前記複数の分割反射面は、同一の仮想平面上に配置されており、
前記複数の分割透過面および前記複数の段差面は、前記仮想平面よりも外側に配置されている、
請求項３に記載の光レセプタクル。
【請求項６】
前記分割透過面は、前記反射面で反射した光の光軸に対する垂直面である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光レセプタクル。
【請求項７】
一列に配列された複数の前記第１光学面と、一列に配列された複数の前記第２光学面を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の光レセプタクル。
【請求項８】
発光素子および前記発光素子から出射された光を監視するための受光素子を有する光電変換装置と、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の光レセプタクルと、
を有する、光モジュール。
【請求項９】
前記光電変換装置は、一列に配列された複数の前記発光素子と、前記発光素子の列と平行になるように一列に配列された複数の前記受光素子とを有し、
前記光レセプタクルは、前記発光素子の列に対応して一列に配列された複数の前記第１光学面と、一列に配列された複数の前記第２光学面を有する、
請求項８に記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバーを用いた光通信では、送信用の発光素子または受信用の受光素子を有する光モジュールが使用される。光モジュールは、発光素子または受光素子と光ファイバーの端面とを光学的に結合する光レセプタクルを有する。送信側の光モジュールでは、光レセプタクルは、発光素子から出射された通信情報を含む光（以下「信号光」という）を光ファイバーの端面に入射させる。一方、受信側の光モジュールでは、光レセプタクルは、光ファイバーの端面から出射された信号光を受光素子に導く。複数の発光素子または受光素子と複数の光ファイバーの端面とを一括して結合する光レセプタクルは、所定のピッチで配列された複数のレンズ面を有するため、レンズアレイと称されることもある。
【０００３】
送信側の光モジュールとしては、発光素子に加えて、発光素子から出射された光の出力を監視するための受光素子を有するものがある。このような光モジュールに使用される光レセプタクルは、発光素子から出射された光の一部を、モニター光として監視用の受光素子に出射するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１Ａは、特許文献１に記載のレンズアレイの断面図である。図１Ａに示されるように、特許文献１に記載のレンズアレイ１０は、レンズアレイ本体２０、レンズ部材３０および充填材４０を含む。レンズアレイ本体２０およびレンズ部材３０は、光透過性の樹脂からなる。充填材４０は、レンズアレイ本体２０を構成する樹脂と同じ屈折率を有する光透過性の接着剤である。レンズアレイ本体２０には、複数の第１レンズ面２１、第１反射面２２、第２反射面２３、ハーフミラー層２４および複数の第２レンズ面２５が形成されている。また、レンズアレイ本体２０の底部には、充填材４０を充填し、さらにレンズ部材３０を挿入するための凹部２６が形成されている。凹部２６の底に位置する傾斜面には、ハーフミラー層２４として、誘電体多層膜が形成されている。レンズ部材３０は、凹部２６内に挿入されており、複数の第３レンズ面３１を有する。充填材４０は、ハーフミラー層２４とレンズ部材３０との間に形成された空間を充填するとともに、レンズアレイ本体２０とレンズ部材３０とを接着する。
【０００５】
図１Ｂは、特許文献１に記載の送信側の光モジュールの断面図（光路図）である。この図では、光路を示すためにレンズアレイ１０の断面へのハッチングを省略している。図１Ｂに示されるように、送信側の光モジュール５０は、送信用の光電変換装置６０と、図１Ａに示されるレンズアレイ１０とを有する。レンズアレイ１０の正面（図１Ｂにおいて左側に位置する面）には、複数の光ファイバー７０が接続されている。送信用の光電変換装置６０は、基板６１、複数の発光素子６２、複数の監視用の受光素子６３および複数の制御部６４を有する。複数の発光素子６２は、基板６１上に一列に配列されている。複数の受光素子６３は、発光素子６２の列と平行になるように、基板６１の同一面上に一列に配列されている。複数の発光素子６２は、それぞれ、レンズアレイ１０の第１レンズ面２１と対向している。また、複数の受光素子６３は、それぞれ、第３レンズ面３１と対向している。複数の制御部６４は、発光素子６２と受光素子６３の間にそれぞれ位置するように、基板６１の同一面上に一列に配列されている。制御部６４は、発光素子６２および受光素子６３と接続されており、受光素子６３が受光したモニター光Ｌｍの強度または光量に基づいて発光素子６２の出力を制御する。
【０００６】
図１Ｂに示されるように、発光素子６２から出射された光Ｌは、第１レンズ面２１からレンズアレイ１０内に入射し、第１反射面２２および第２反射面２３で順次反射され、ハーフミラー層２４に到達する。ハーフミラー層２４では、光Ｌの一部が透過してモニター光Ｌｍとなり、一部は反射して信号光Ｌｓとなる。モニター光Ｌｍは、充填材４０およびレンズ部材３０を順次透過し、第３レンズ面３１からレンズアレイ１０外に出射されて、受光素子６３に到達する。一方、信号光Ｌｓは、第２レンズ面２５からレンズアレイ１０外に出射されて光ファイバー７０の端面に到達する。
【０００７】
このように、特許文献１に記載のレンズアレイ１０は、ハーフミラー層２４を用いて、発光素子６２から出射された光Ｌをモニター光Ｌｍと信号光Ｌｓとに分離し、モニター光Ｌｍを受光素子６３に向けて出射することができる。このレンズアレイ１０では、ハーフミラー層２４で光Ｌを全反射させないために、レンズアレイ本体２０と同じ屈折率の充填材４０を凹部２６内に充填している。また、モニター光Ｌｍを適切に受光素子６３に導くために、レンズ部材３０を凹部２６内に配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−１９４４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載の光レセプタクル（レンズアレイ）には、複数の部材からなり、かつ製造工程が複雑であるため、製造コストが大きいという問題がある。すなわち、特許文献１に記載の光レセプタクル（レンズアレイ）１０を製造するためには、１）レンズアレイ本体２０を形成し、２）レンズアレイ本体２０の凹部２６内の所定の位置にハーフミラー層２４を形成し、３）凹部２６内に空気が入らないように適切な量の充填材４０を充填し、４）凹部２６内に空気が入らないようにレンズ部材３０を配置しなければならない。このように、特許文献１に記載の光レセプタクルは、複数の部材からなり、かつ製造工程が複雑であるため、その製造コストを低減させることは困難である。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、モニター光を発生させることができる光レセプタクルであって、一体成形によっても製造されうる光レセプタクルおよびこれを有する光モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る光レセプタクルは、発光素子および前記発光素子から出射された光を監視するための受光素子を有する光電変換装置と、光ファイバーとの間に配置され、前記発光素子と前記光ファイバー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、前記発光素子から出射された光を入射させる第１光学面と、前記第１光学面から入射した光を前記受光素子に向けて反射させる反射面と、前記反射面で反射した光を前記受光素子に向かうモニター光と前記光ファイバーの端面に向かう信号光とに分離し、前記モニター光を前記受光素子に向けて出射させ、前記信号光を前記光ファイバーの端面に向けて反射させる光分離部と、前記光分離部で反射した前記信号光を前記光ファイバーの端面に向けて出射させる第２光学面と、を有し、前記光分離部は、前記反射面で反射した光を透過させ、前記受光素子に向けて出射させる分割透過面と、前記分割透過面と異なる領域に形成され、前記反射面で反射した光を前記第２光学面に向けて反射させる分割反射面とを有し、前記分割反射面は、前記反射面で反射した光の光軸に対する傾斜面である、構成を採る。
【００１２】
本発明に係る光モジュールは、発光素子および前記発光素子から出射された光を監視するための受光素子を有する光電変換装置と、本発明に係る光レセプタクルと、を有する、構成を採る。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、モニター光を発生させることができる光レセプタクルおよびこれを有する光モジュールを低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１Ａは、特許文献１に記載のレンズアレイの断面図であり、図１Ｂは、特許文献１に記載の光モジュールの断面図（光路図）である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る送信側の光モジュールの断面図（光路図）である。
【図３】図３Ａ〜Ｄは、本発明の一実施の形態に係る光レセプタクルの構成を示す図である。
【図４】図４Ａ，Ｂは、本発明の一実施の形態に係る光レセプタクルの構成を示す図である。
【図５】図５Ａ，Ｂは、光分離部の構成を示す部分拡大図である。
【図６】光分離部の光路を示す部分拡大断面図である。
【図７】図７Ａ，Ｂは、光分離部の変形例を示す部分拡大図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係る光モジュールの変形例の断面図である。
【図９】図９Ａ，Ｂは、本発明の一実施の形態に係る光レセプタクルの変形例の部分拡大断面図である。
【図１０】図１０Ａ，Ｂは、本発明の一実施の形態に係る光レセプタクルの変形例の部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。以下の説明では、本発明に係る光レセプタクルの代表例として、複数の発光素子と複数の光ファイバーの端面とを一度に光学的に結合するための光レセプタクル（レンズアレイ）について説明する。
【００１６】
（光モジュールの構成）
図２は、本発明の一実施の形態に係る送信側の光モジュールの断面図（光路図）である。この図では、光レセプタクル３００内の光路を示すために光レセプタクル３００の断面へのハッチングを省略している（図３Ｄ参照）。以下の説明では、光レセプタクル３００について、光ファイバー４００側の面を「正面」とし、光電変換装置２００側の面を「底面」として説明する。
【００１７】
図２に示されるように、光モジュール１００は、複数の発光素子２２０を有する送信用の光電変換装置２００と、光電変換装置２００の上に配置された光レセプタクル３００を有する。使用時には、光レセプタクル３００の正面（図２において左側に位置する面）に、複数の光ファイバー４００が接続される。すなわち、光レセプタクル３００は、光電変換装置２００と複数の光ファイバー４００との間に配置される。光レセプタクル３００は、光電変換装置２００の複数の発光素子２２０のそれぞれと、複数の光ファイバー４００の端面のそれぞれとを光学的に結合する。
【００１８】
送信用の光電変換装置２００は、基板２１０、複数の発光素子２２０、複数の監視用の受光素子２３０および複数の制御部２４０を有する。
【００１９】
複数の発光素子２２０は、基板２１０上に一列に配列されており、それぞれ基板面に対して垂直方向にレーザー光Ｌを出射する。図２では、複数の発光素子２２０は、紙面の手前側から奥側に向かって一列に配列されている。たとえば、発光素子２２０は、垂直共振器面発光レーザー（Vertical Cavity Surface Emitting Laser；ＶＣＳＥＬ）である。
【００２０】
複数の受光素子２３０は、それぞれ、対応する発光素子２２０の出力を監視するためのモニター光Ｌｍを受光する。複数の受光素子２３０は、発光素子２２０の列と平行になるように、基板２１０の同一面上に一列に配列されている。複数の発光素子２２０および複数の受光素子２３０は、互いに対応するように同一ピッチで配置される。すべての発光素子２２０の出力を監視する必要がない場合は、受光素子２３０の数は、発光素子２２０の数よりも少なくてもよい。本実施の形態では、発光素子２２０の数と受光素子２３０の数は、同数である。たとえば、受光素子２３０は、フォトディテクタである。
【００２１】
複数の制御部２４０は、複数の発光素子２２０と複数の受光素子２３０の間に位置するように、基板２１０の同一面上に一列に配列されている。制御部２４０は、対応する発光素子２２０および対応する受光素子２３０と接続されており、受光素子２３０が受光したモニター光Ｌｍの強度または光量に基づいて発光素子２２０の出力を制御する。たとえば、制御部２４０は、ドライバＩＣである。
【００２２】
光レセプタクル３００は、複数の第１レンズ面３１０（第１光学面）と複数の発光素子２２０とがそれぞれ対向し、かつ光分離部３４０と複数の受光素子２３０とが対向するように、光電変換装置２００の上に配置されている。光レセプタクル３００は、光透過性の材料からなり、例えば射出成形により一体として製造される。光レセプタクル３００は、光電変換装置２００の発光素子２２０から出射された光Ｌを第１レンズ面３１０から内部に入射させ、光Ｌをモニター光Ｌｍと信号光Ｌｓとに分離する。そして、光レセプタクル３００は、モニター光Ｌｍを光分離部３４０から光電変換装置２００の受光素子２３０に向けて出射させ、信号光Ｌｓを第２レンズ面３５０（第２光学面）から光ファイバー４００の端面に向けて出射させる。
【００２３】
この後説明するように、光レセプタクル３００には、一対の嵌合穴３８０（有底の凹部）が形成されている（図３Ｂ参照）。光電変換装置２００の基板２１０（または基板２１０に固定された別の部材）に形成された一対の凸部（図示省略）をこれらの嵌合穴３８０に挿入することで、光レセプタクル３００は、光電変換装置２００の上に位置決めされる。さらに、光レセプタクル３００は、クランプバネや接着剤などを用いて光電変換装置２００に固定される。
【００２４】
本実施の形態の光モジュール１００は、光レセプタクル３００の構成に主たる特徴を有する。そこで、光レセプタクル３００については、別途改めて詳細に説明する。
【００２５】
光レセプタクル３００には、発光素子２２０と同数の光ファイバー４００が接続される。複数の光ファイバー４００は、発光素子２２０と同一ピッチで一列に配列されている。図２では、複数の光ファイバー４００は、紙面の手前側から奥側に向かって一列に配列されている。たとえば、複数の光ファイバー４００は、シングルモード方式またはマルチモード方式の同一寸法の光ファイバーである。複数の光ファイバー４００の端部は、ＭＴコネクターなどの多心一括型のコネクター４１０内に保持されている。コネクター４１０は、その端面を光レセプタクル３００の正面に当接させた状態で、クランプバネなどの固定手段（図示省略）を用いて光レセプタクル３００に固定される。
【００２６】
（光レセプタクルの構成）
次に、光レセプタクル３００の構成について説明する。図３および図４は、光レセプタクル３００の構成を示す図である。図３Ａは平面図であり、図３Ｂは底面図であり、図３Ｃは側面図であり、図３Ｄは図３Ａおよび図３Ｂに示されるＤ−Ｄ線の断面図である。図４Ａは正面図であり、図４Ｂは背面図である。
【００２７】
図３および図４に示されるように、光レセプタクル３００は、略直方体形状の部材である。光レセプタクル３００は、光通信に用いられる波長の光に対して光透過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や環状オレフィン樹脂などの透明樹脂が含まれる。光レセプタクル３００は、例えば射出成形により一体として製造されうる。
【００２８】
まず、この直方体の６つの面（天面、底面、正面、背面、右側面および左側面）を基準として、光レセプタクル３００の形状について説明する。
【００２９】
図３Ｂ，Ｄおよび図４Ｂに示されるように、底面の中央部には直方体形状の第１凹部３６０が形成されている。第１凹部３６０は、複数の発光素子２２０、複数の受光素子２３０および複数の制御部２４０を収容するための空間である（図２参照）。また、第１凹部３６０の底面（図３Ｄにおいて上側に位置する面）には、複数の受光素子２３０のそれぞれと対向するように複数の第１レンズ面３１０（第１光学面）が形成されている。さらに、第１凹部３６０の底面の複数の受光素子２３０に対向する位置には、略五角柱形状の第２凹部３６１が形成されている（図３Ｂ，Ｄ参照）。第２凹部３６１の内面の一部は、光分離部３４０として機能する。第１レンズ面３１０および光分離部３４０については、別途改めて説明する。
【００３０】
図３Ａ，Ｄおよび図４Ｂに示されるように、天面の背面側の部分には、天面と背面とにより形成される角を落とすように三角柱形状の第３凹部３６２が形成されている。第３凹部３６２を構成する傾斜面は、第１反射面３２０として機能する。また、天面の中央部には、五角柱形状の第４凹部３６３も形成されている。第４凹部３６３を構成する傾斜面は、第２反射面３３０として機能する。第１反射面３２０および第２反射面３３０については、別途改めて説明する。
【００３１】
図３Ｄおよび図４Ａに示されるように、正面の中央部には、略直方体形状の第５凹部３６４が形成されている。第５凹部３６４の底面（図３Ｄにおいて右側に位置する面）には、複数の光ファイバー４００のそれぞれの端面と対向するように複数の第２レンズ面３５０（第２光学面）が形成されている。第２レンズ面３５０については、この後説明する。
【００３２】
また、正面の左右両側には、複数の光ファイバー４００の端面を位置決めするための一対の凸部３７０が形成されている。凸部３７０は、円柱および半球を組み合わせた形状をしている。一対の凸部３７０は、コネクター４１０に形成された穴（例えば、Ｆ１２形多心光ファイバーコネクターの規格（ＩＥＣ ６１７５４−５、ＪＩＳ Ｃ ５９８１）に準拠する穴）に挿入される。これにより、光ファイバー４００の端面を光レセプタクル３００に対して位置決めすることができる。
【００３３】
また、図３Ｂに示されるように、直方体の左右両側には、光レセプタクル３００を位置決めするための一対の嵌合穴３８０が形成されている。嵌合穴３８０は、円柱形状をしている。これらの嵌合穴３８０は、光電変換装置２００に設けられた一対の凸部を挿入される。これにより、光レセプタクル３００を光電変換装置２００に位置決めすることができる。また、これらの嵌合穴３８０は、製造時において、光の利用効率または結合効率の検査や、モニター光Ｌｍが適切に分離されているか否かの検査などの検査目的のためにも使用されうる。
【００３４】
次に、光レセプタクル３００の光学的な構成要素について説明する。
【００３５】
図２〜４に示されるように、光レセプタクル３００は、複数の第１レンズ面３１０、第１反射面３２０、第２反射面３３０、光分離部３４０、複数の第２レンズ面３５０を有する。
【００３６】
複数の第１レンズ面３１０（第１光学面）は、それぞれ、光レセプタクル３００の底面側に、光電変換装置２００の発光素子２２０と対向するように形成されている、平面視円形状の凸レンズ面である。第１レンズ面３１０は、球面であってもよいし、非球面であってもよい。通常、第１レンズ面３１０の数は、発光素子２２０の数と同じである。複数の第１レンズ面３１０は、発光素子２２０の列と平行、かつ発光素子２２０と同じピッチで１列に配列されている（図３Ｂ参照）。互いに隣接する２つの第１レンズ面３１０は、接触していてもよいし、接触していなくてもよい。
【００３７】
複数の第１レンズ面３１０は、それぞれ、対応する発光素子２２０から出射された光Ｌを光レセプタクル３００内に入射させる（図２参照）。このとき、第１レンズ面３１０は、入射した光Ｌをコリメート光に変換する。コリメート光Ｌは、第１反射面３２０に向かって進行する。本実施の形態では、第１レンズ面３１０の中心軸は、光レセプタクル３００の底面および発光素子２２０の出射面に対して垂直である。第１レンズ面３１０の中心軸と、発光素子２２０から出射された光Ｌの光軸とは一致することが好ましい。
【００３８】
第１反射面３２０および第２反射面３３０は、それぞれ光レセプタクル３００の天面側に形成された傾斜面である。第１反射面３２０は、光レセプタクル３００の底面から天面に向かうにつれて正面（光ファイバー４００側の面）に近づくように傾斜している。逆に、第２反射面３３０は、光レセプタクル３００の天面から底面に向かうにつれて正面に近づくように傾斜している。第１反射面３２０および第２反射面３３０には、ＡｕやＡｇ、Ａｌなどからなる反射膜が形成されていてもよい。
【００３９】
第１反射面３２０には、第１レンズ面３１０から入射したコリメート光Ｌが、臨界角より大きな入射角で内部入射する。第１反射面３２０は、入射した光Ｌを第２反射面３３０に向けて全反射させる。また、第２反射面３３０には、第１反射面３２０で反射した光Ｌが、臨界角より大きな入射角で内部入射する。第２反射面３３０は、入射した光Ｌを光分離部３４０および受光素子２３０に向けて全反射させる。すなわち、第１反射面３２０および第２反射面３３０は、第１レンズ面３１０から入射した光Ｌを受光素子２３０に向けて反射させる（図２参照）。本実施例では、第１反射面３２０の傾斜角は、第１レンズ面３１０から入射した光Ｌの光軸に対して４５°である。また、第２反射面３３０の傾斜角は、第１反射面３２０で反射した光Ｌの光軸に対して４５°である。
【００４０】
光分離部３４０は、光レセプタクル３００内に形成された、複数の面からなる領域である。前述のとおり、光分離部３４０は、第２凹部３６１の内面として形成される。光分離部３４０は、第２反射面３３０で反射した光Ｌを受光素子２３０に向かうモニター光Ｌｍと光ファイバー４００の端面に向かう信号光Ｌｓとに分離し、モニター光Ｌｍを受光素子２３０に向けて出射させ、信号光Ｌｓを光ファイバー４００の端面に向けて反射させる（図２参照）。
【００４１】
図５は、光分離部３４０の構成を示す部分拡大図である。図５Ａは、図３Ｄにおいて破線で示される領域の部分拡大断面図である。図５Ｂは、第２反射面３３０側から見た光分離部３４０の部分拡大平面図である。図５Ｂでは、分割反射面３４１にハッチングを付している。
【００４２】
図５Ａ，Ｂに示されるように、光分離部３４０は、複数の分割反射面３４１、複数の分割透過面３４２および複数の段差面３４３を有する。分割反射面３４１は、第２反射面３３０で反射した光Ｌの光軸に対する傾斜面である。分割反射面３４１は、光レセプタクル３００の天面から底面に向かうにつれて正面に近づくように傾斜している。本実施例では、分割反射面３４１の傾斜角は、第２反射面３３０で反射した光Ｌの光軸に対して４５°である。分割反射面３４１は、分割反射面３４１の傾斜方向に分割されており、所定の間隔で配置されている。分割透過面３４２は、分割反射面３４１と異なる位置に形成された面であり、本実施例では、第２反射面３３０で反射した光Ｌの光軸に対する垂直面である。分割透過面３４２も、分割反射面３４１の傾斜方向に分割されており、所定の間隔で配置されている。図５Ｂに示されるように、第２反射面３３０側から見た場合、分割反射面３４１および分割透過面３４２は、交互に配置されている。複数の段差面３４３は、それぞれ第２反射面３３０で反射した光Ｌの光軸に平行な面であり、分割反射面３４１と分割透過面３４２とを接続している。
【００４３】
図６は、光分離部３４０の光路を示す部分拡大断面図である。この図では、光レセプタクル３００内の光路を示すために光レセプタクル３００の断面へのハッチングを省略している（図５Ａ参照）。図６に示されるように、分割反射面３４１には、第２反射面３３０で反射した光Ｌが、臨界角より大きな入射角で内部入射する。分割反射面３４１は、入射した光Ｌを第２レンズ面３５０に向けて反射させて、信号光Ｌｓを生成する。一方、分割透過面３４２は、第２反射面３３０で反射した光Ｌを透過させ、受光素子２３０に向かうモニター光Ｌｍを生成する。このとき、分割透過面３４２は光Ｌに対して垂直面であるため、モニター光Ｌｍは屈折しない。なお、段差面３４３は光Ｌの入射方向に平行に形成されているため、段差面３４３には光Ｌは入射しない。
【００４４】
第２レンズ面３５０（第２光学面）は、光レセプタクル３００の正面側に、光ファイバー４００の端面と対向するように形成されている、平面視円形状の凸レンズ面である。第２レンズ面３５０は、球面であってもよいし、非球面であってもよい。通常、第２レンズ面３５０の数は、第１レンズ面３１０の数と同じである。複数の第２レンズ面３５０は、第１レンズ面３１０の列および光ファイバー４００の列と平行になり、かつ第１レンズ面３１０および光ファイバー４００と同じピッチとなるように１列に配列されている（図４Ａ参照）。互いに隣接する２つの第２レンズ面３５０は、接触していてもよいし、接触していなくてもよい。
【００４５】
第２レンズ面３５０には、光分離部３４０で反射した信号光Ｌｓが入射する。このとき、第２レンズ面３５０の中心軸と、光分離部３４０で反射した信号光Ｌｓの中心軸とは一致することが好ましい。本実施の形態では、第２レンズ面３５０の中心軸は、光レセプタクル３００の底面および発光素子２２０の出射面に対して平行である。そして、第２レンズ面３５０は、入射した信号光Ｌｓを収束させて、光ファイバー４００の端面に向けて出射させる。
【００４６】
以上のように、発光素子２２０から出射された光Ｌは、対応する第１レンズ面３１０から光レセプタクル３００内に入射する。第１レンズ面３１０から入射した光Ｌは、第１反射面３２０および第２反射面で順次反射され、光分離部３４０に向かう。光分離部３４０に到達した光Ｌの一部は、分割反射面３４１（傾斜面）で反射されて第２レンズ面３５０に向かう信号光Ｌｓとなる。一方、光分離部３４０に到達した光Ｌの別の一部は、分割透過面３４２（垂直面）を透過して受光素子２３０に向かうモニター光Ｌｍとなる。信号光Ｌｓは、第２レンズ面３５０から出射されて光ファイバー４００の端面に到達する。モニター光Ｌｍは、そのまま受光素子２３０に到達する。これにより、複数の発光素子２２０のそれぞれと複数の光ファイバー４００のそれぞれの端面とが、第１レンズ面３１０および第２レンズ面３５０を介して光学的に結合される。
【００４７】
なお、本実施の形態の光レセプタクル３００では、モニター光Ｌｍおよび信号光Ｌｓの光量の比率を容易に変更することができる。すなわち、図５Ｂに示されるように光分離部３４０を第２反射面３３０側から見た場合の、分割反射面３４１と分割透過面３４２の面積の割合を変更することで、モニター光Ｌｍおよび信号光Ｌｓの光量の比率を容易に変更することができる。たとえば、信号光Ｌｓの光量を増大させたい場合は、図５Ｂに示される分割反射面３４１の幅Ｗ１を増大させ、分割透過面３４２の幅Ｗ２を低減させればよい。
【００４８】
（効果）
本実施の形態に係る光レセプタクル３００は、一体構造であり、かつ反射膜などを形成する必要がないため、射出成形などにより容易に製造されうる。したがって、本実施の形態に係る光レセプタクル３００および光モジュール１００は、低コストで製造されうる。
【００４９】
また、本実施の形態に係る光レセプタクル３００は、射出成形により製造する際の歩留りの低下を抑制することもできる。本実施の形態に係る光レセプタクル３００を射出成形により製造する場合、光分離部３４０を成形する型は、段差面３４３と平行な方向に移動して離型される（図５Ａ参照）。このため、光学的機能を担っていない段差面３４３には傷がつくことがあっても、光学的機能を担っている分割反射面３４１および分割透過面３４２には傷がつきにくい。したがって、本実施の形態に係る光レセプタクル３００は、高い歩留りで製造されうる。
【００５０】
また、図５Ａに示されるように、本実施の形態に係る光レセプタクル３００では、分割反射面３４１の周囲に急峻な角が設けられていない。このため、仮に製造時に樹脂の充填不良が生じたとしても、分割透過面３４２または段差面３４３の形状が変化することはあっても、分割反射面３４１の形状は変化しにくい。分割反射面３４１の形状が変化してしまうと、光通信を行う上で重要な信号光の品質が低下してしまうため大きな問題となるが、分割透過面３４２または段差面３４３の形状が変化しても大きな問題とはならない。この点からも、本実施の形態に係る光レセプタクル３００は、射出成形により製造する際の歩留りの低下を抑制することができる。
【００５１】
（変形例）
図７は、光分離部３４０の変形例の構成を示す部分拡大図である。図７Ａに示されるように、複数の分割反射面３４１が同一の仮想平面上に配置されており、分割透過面３４２および段差面３４３が分割反射面３４１（仮想平面）に対して第２凹部３６１側（外側）に突出するように形成されていてもよい。また、図７Ｂに示されるように、分割反射面３４１および分割透過面３４２が、段差面３４３を挟まずに連続して交互に配置されていてもよい。また、ここでは図示しないが、分割反射面３４１および分割透過面３４２は、分割反射面３４１の傾斜方向およびモニター光Ｌｍの進行方向に直交する方向（第２レンズ面３５０の列と平行な方向）に分割されていてもよい。いずれの場合であっても、図５Ａに示される光分離部３４０と同様の効果を発揮することができる。
【００５２】
図８は、変形例に係る光モジュール１００’の断面図である。図８に示されるように、第１レンズ面３１０’は、発光素子２２０から出射された光Ｌを非コリメート光に変換してもよい。この場合、第１レンズ面３１０’は、光束径が漸増する非コリメート光に変換してもよいし、光束径が漸減する非コリメート光に変換してもよい。受光素子２３０における受光効率を向上させる観点からは、第１レンズ面３１０’は、光Ｌを光束径が漸減する非コリメート光に変換することが好ましい（図８参照）。
【００５３】
なお、上記実施の形態に係る光レセプタクル３００は、受信側の光モジュールにも使用されうる。この場合は、受信用の光電変換装置は、複数の発光素子の代わりに信号光を受光するための複数の受光素子を有する。これらの受光素子は、それぞれ発光素子と同じ位置に配置される。受信用の光電変換装置は、モニター光を受光するための受光素子および発光素子の出力を制御するための制御部を有していない。受信側の光モジュールでは、第２のレンズ面３５０から信号光Ｌｓが光レセプタクル３００内に入射する。信号光Ｌｓは、光分離部３４０、第２反射面３３０および第１反射面３２０で順次反射され、第１レンズ面３１０から受光素子に向けて出射される。このとき、光分離部３４０において、一部の光が段差面３４３を透過するが、受光素子には到達しないため、受信には特に問題はない。
【００５４】
また、上記実施の形態では、複数の第１レンズ面３１０および複数の第２レンズ面３５０を有する光レセプタクル３００（レンズアレイ）について説明したが、第１レンズ面３１０および第２レンズ面３５０の数は、特に限定されない。たとえば、光レセプタクル３００は、第１レンズ面３１０および第２レンズ面３５０をそれぞれ１つずつ有していてもよい。
【００５５】
また、上記実施の形態では、第１光学面３１０および第２光学面３５０が曲率を有するレンズ面（第１レンズ面および第２レンズ面）であったが、光レセプタクルの機能が損なわなければ、第１光学面３１０および／または第２光学面３５０は、平面であってもよい。さらに、上記実施の形態では、嵌合穴３８０が有底の凹部であったが、嵌合穴３８０の代わりに貫通孔を形成してもよい。
【００５６】
また、上記実施の形態では、分割透過面３４２が第２反射面３３０で反射した光の光軸に対する垂直面であったが、分割透過面３４２は、第２反射面３３０で反射した光の光軸に対する傾斜面であってもよい。図９Ａおよび図１０Ａは、変形例に係る光レセプタクル３００”の部分拡大断面図である。これらの図では、光レセプタクル３００”内の光路を示すために光レセプタクル３００”の断面へのハッチングを省略している。図９Ｂおよび図１０Ｂは、それぞれ、図９Ａおよび図１０Ａにおいて破線で示される領域の部分拡大断面図である。図９Ｂおよび図１０Ｂに示されるように、分割透過面３４２’は、第２反射面３３０’で反射した光の光軸に対する傾斜面であってもよい。図９Ａおよび図１０Ａに示される態様では、第２反射面３３０’の傾斜角は、第１反射面３２０で反射した光Ｌの光軸に対して４５°未満（図９Ａ）または４５°超（図１０Ａ）である。なお、分割透過面３４２’を透過した光の光軸が受光素子２３０の受光面に対して傾斜してもよい場合は、第２反射面３３０’の傾斜角は、第１反射面３２０で反射した光Ｌの光軸に対して４５°であってもよい。また、第２反射面３３０’の傾斜角を変更する代わりに、第１反射面３２０の傾斜角を変更しても、同一の効果を得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明に係る光レセプタクルおよび光モジュールは、光ファイバーを用いた光通信に有用である。
【符号の説明】
【００５８】
１０  レンズアレイ
２０  レンズアレイ本体
２１  第１レンズ面
２２  第１反射面
２３  第２反射面
２４  ハーフミラー層
２５  第２レンズ面
２６  凹部
３０  レンズ部材
３１  第３レンズ面
４０  充填材
５０  光モジュール
６０  光電変換装置
６１  基板
６２  発光素子
６３  受光素子
６４  制御部
７０  光ファイバー
１００，１００’  光モジュール
２００  光電変換装置
２１０  基板
２２０  発光素子
２３０  受光素子
２４０  制御部
３００，３００’，３００”  光レセプタクル
３１０，３１０’  第１レンズ面（第１光学面）
３２０  第１反射面
３３０，３３０’  第２反射面
３４０，３４０’  光分離部
３４１，３４１’  分割反射面
３４２，３４２’  分割透過面
３４３  段差面
３５０，３５０’  第２レンズ面（第２光学面）
３６０  第１凹部
３６１  第２凹部
３６２  第３凹部
３６３  第４凹部
３６４  第５凹部
３７０  凸部
３８０  嵌合穴
４００  光ファイバー
４１０  コネクター
Ｌ  発光素子から出射された光
Ｌｍ  モニター光
Ｌｓ  信号光
【図１】
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【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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