(57)【要約】【課題】光ファイバーへの光結合を簡易に実現でき、光結合時の光損失を低減できる光モジュールを提供する。【解決手段】光モジュールは、第一表面１２０および第二表面１２２を有する第一導光素子１２と、第一表面１２０に位置する光学素子１４と、第二表面１２２に当接する第一光ファイバー１６と、第一表面１２０に接合し、入射される光の一部を反射し、他の一部を透過する分光素子１８と、を含み、分光素子１８と第一導光素子１２とは、異なる屈折率を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一表面および第二表面を有する第一導光素子と、
前記第一表面に位置する光学素子と、
前記第二表面に当接する第一光ファイバーと、
前記第一表面に接合し、入射される光の一部を反射し、他の一部を透過する分光素子と、を含み、
前記分光素子と前記第一導光素子とは、異なる屈折率を有する光モジュール。
【請求項２】
前記第一導光素子と前記分光素子との間に設けられ、前記分光素子を前記第一導光素子に固定させる、光学結合機構をさらに含む請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
前記分光素子を透過した光を測定する小型光測定器をさらに含む請求項１または２に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記第一導光素子の屈折率が１．１２〜２．０８である請求項１〜３のいずれか一項に記載の光モジュール。
【請求項５】
前記分光素子は、光学フィルター、光学薄膜、光学樹脂または光学接着剤のうちいずれかである請求項１〜４のいずれか一項に記載の光モジュール。
【請求項６】
前記分光素子の出光面は、複数の微細構造を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載の光モジュール。
【請求項７】
前記第一表面には、前記光学素子と対向する凸部が設けられている請求項１〜６のいずれか一項に記載の光モジュール。
【請求項８】
前記第一表面には、前記分光素子と接合する凹部が設けられている請求項１〜７のいずれか一項に記載の光モジュール。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の光モジュールと、
前記第一導光素子と接続する第二導光素子と、
前記第二導光素子に対応して設けられ、入射される外部光を前記第二導光素子に伝送する第二光ファイバーと、
前記第二導光素子に対応して設けられ、前記外部光を受光する受光素子と、を含み、
前記光学素子は発光素子である光送受信モジュール。
【請求項１０】
前記第一導光素子と前記第二導光素子とは、一体成型方式または相互接合方式により接続する請求項９に記載の光送受信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュールおよび光送受信モジュールに関し、特に全反射を利用して光伝送路を変える光モジュールおよび光送受信モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバー通信は、光および光ファイバーを利用して情報を伝送する有線通信の一種である。光ファイバー通信は、伝送容量が大きく、秘密保持性が優れているため、最も主要な有線通信の方式となりつつある。
【０００３】
現在、光ファイバー通信は、発光素子として主にＴＯ−ｃａｎ型パッケージのレーザダイオードを使用している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＴＯ−ｃａｎ型パッケージのレーザダイオードは、垂直方向にしか回路基板に取付けることができない。このため、光ファイバーへ光結合する際の難易度が増加され、一部の光が結合時に損失されるという問題がある。
【０００５】
また、ＴＯ−ｃａｎ型パッケージは、主に金属材料により作られるため、パッケージ全体の製造コストが高く、レーザダイオードモジュールのパッケージを小型化しにくいという問題もある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、光ファイバーへの光結合を簡易に実現でき、光結合時の光損失を低減できる光モジュールおよび光送受信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】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明に係る光モジュールは、第一導光素子、光学素子、第一光ファイバーおよび分光素子を含む。第一導光素子は、第一表面および第二表面を有する。光学素子は、第一表面側に位置する。第一光ファイバーは、第二表面に当接する。分光素子は第一表面に接合し、入射される光の一部を反射し、他の一部を透過する。分光素子と第一導光素子とは、異なる屈折率を有する。
【０００８】
好ましくは、第一導光素子と分光素子との間に設けられ、分光素子を第一導光素子に固定させる、光学結合機構をさらに含む。
【０００９】
好ましくは、分光素子を透過した光を測定する小型光測定器をさらに含む。
【００１０】
好ましくは、第一導光素子の屈折率が１．１２〜２．０８である。
【００１１】
好ましくは、分光素子は、光学フィルター、光学薄膜、光学樹脂または光学接着剤のうちいずれかである。
【００１２】
好ましくは、分光素子の出光面は、複数の微細構造を有する。
【００１３】
好ましくは、第一表面には、光学素子と対向する凸部が設けられている。
【００１４】
好ましくは、第一表面には、分光素子と接合する凹部が設けられている。
【００１５】
上記の目的を達成するための本発明に係る光送受信モジュールは、上記の光学モジュール、第二導光素子、第二光ファイバーおよび受光素子を含む。第二導光素子は、第一導光素子と接続する。第二光ファイバーは、第二導光素子に対応して設けられ、入射される外部光を第二導光素子に伝送する。受光素子は、第二導光素子に対応して設けられ、外部光を受光する。
【００１６】
好ましくは、第一導光素子と第二導光素子とは、一体成型方式または相互接合方式により接続する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る光モジュールおよび光送受信モジュールによれば、光ファイバーへの光結合を簡易に実現でき、光結合時の光損失を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】光送受信モジュールの斜視図である。
【図２】図１の２−２線に沿って切断した光送受信モジュールの断面図である。
【図３】図１の３−３線に沿って切断した光送受信モジュールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。ただし、以下の図面および実施形態は本発明を説明するためのものだけであって、これにより本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２０】
図１は、光送受信モジュールの斜視図である。図２は、図１の２−２線に沿って切断した光送受信モジュールの断面図である。図３は、図１の３−３線に沿って切断した光送受信モジュールの断面図である。
【００２１】
図１、２に示すように、光送受信モジュール１は、光モジュール１０を有する。光モジュール１０は、第一導光素子１２、光学素子１４、第一光ファイバー１６および分光素子１８を含む。
【００２２】
第一導光素子１２の屈折率は、１．１２〜２．０８であることが好ましい。第一導光素子１２は、第一表面１２０および第二表面１２２を有する。第一表面１２０および第二表面１２２は、それぞれ第一方向、第二方向に面することが好ましい。第一表面１２０には、凸部１２０２および凹部１２０４が設けられている。
【００２３】
本実施形態において、第一導光素子１２は、第一表面１２０と異なる方向に面する第一全反射面１２４、第二全反射面１２６および第三全反射面１２８を有する。
【００２４】
第一全反射面１２４は、光学素子１４から出射され第一全反射面１２４に伝送される光の入射角が全反射の臨界角より大きくなるように形成されている。したがって、光学素子１４から出射され第一導光素子１２に入射される光は、第一全反射面１２４に伝送され、第一全反射面１２４により全反射される。
【００２５】
第二全反射面１２６は、第一全反射面１２４により全反射され第二全反射面１２６に伝送される光の入射角が全反射の臨界角より大きくなるように形成されている。したがって、第一全反射面１２４により全反射され第二全反射面１２６まで伝送される光は、第二全反射面１２６により全反射される。本実施形態において、第二全反射面１２６は、第一全反射面１２４に隣接する。
【００２６】
第三全反射面１２８は、分光素子１８により反射され第三全反射面に伝送される光の入射角が全反射の臨界角より大きくなるように、さらに、第三全反射面１２８により全反射された光が第二表面１２２に伝送されるように形成されている。
【００２７】
光学素子１４は、第一表面１２０側に位置し、凸部１２０２と対向する。光学素子１４は、光を出射する発光素子または光を吸収する受光素子である。光学素子１４が発光素子である場合、光学素子１４からの出射光は、凸部１２０２を通った後に平行光となる。光学素子１４が受光素子である場合、第一導光素子１２から光学素子１４への出射光は、凸部１２０２を通った後に光学素子１４に集光する。
【００２８】
第一光ファイバー１６は、第二表面１２２に当接する。これにより、第一光ファイバー１６と第一導光素子１２との間で、光結合するための光学カップリングが形成される。
【００２９】
分光素子１８は、凹部１２０４を介して第一表面１２０に接合する。分光素子１８と第一導光素子１２とは、異なる屈折率を有する。分光素子１８は、入射される光の一部を反射し、他の一部を透過する。分光素子は、光学フィルター、光学薄膜、光学樹脂または光学接着剤のうちいずれかである。
【００３０】
第一導光素子１２と分光素子１８との間には、分光素子１８を第一導光素子１２に固定させる光学結合機構２０をさらに含むことができる。光学結合機構２０は、たとえば、光学接着剤、光学ロックジョイント機構等分光素子１８を第一導光素子１２に固定できる機構であってよい。
【００３１】
光モジュール１０は、分光素子１８を透過した光を測定する小型光測定器２２をさらに含む。小型光測定器２２は、たとえば、電荷結合素子（ＣＣＤ）または相補型金属酸化物半導体素子（ＣＭＯＳ）である。分光素子１８の出光面１８０は、さらに複数の微細構造１８２を有する。これらの微細構造１８２は、小型光測定器２２の測定効果を向上させる。
【００３２】
上述のように、光学素子１４が発光素子である場合、光学素子１４からの出射光は、凸部１２０２を通って第一導光素子１２に入射し、第一全反射面１２４に伝送される。第一全反射面１２４は光を全反射し、第一全反射面１２４により全反射された光は第二全反射面１２６に伝送される。第二全反射面１２６は光を全反射し、第二全反射面１２６により全反射された光は分光素子１８に伝送される。分光素子１８は、入射される光の一部を反射し、他の一部を透過する。分光素子１８により反射された反射光は、第三全反射面１２８に伝送され、第三全反射面１２８により全反射された後第二表面１２２に伝送され、さらに、第二表面１２２を介して第一光ファイバー１６に入射する。分光素子１８により透過された透過光は、微細構造１８２を通って小型光測定器２２に伝送される。
【００３３】
光学素子１４が受光素子である場合、第一光ファイバー１６から第一導光素子１２へ伝送される光は、第二表面１２２を介して第一導光素子１２に入射し、第三全反射面１２８に伝送される。第三全反射面１２８は光を全反射し、第三全反射面１２８により全反射された光は分光素子１８に伝送される。分光素子１８は、入射される光の一部を反射し、他の一部を透過する。分光素子１８により反射された反射光は、第二全反射面１２６に伝送される。第二全反射面１２６は光を全反射し、第二全反射面１２６により全反射された光は第一全反射面１２４に伝送される。第一全反射面１２４は光を全反射し、第一全反射面１２４により全反射された光は凸部１２０２により集光された後、光学素子１４に伝送される。
【００３４】
光送受信モジュール１は、第二導光素子２４、第二光ファイバー２６および受光素子２８をさらに含むことができる。第二光ファイバー２６は、第二導光素子２４に対応して設けられ、入射される外部光を第二導光素子２４に伝送する。受光素子２８は、第二導光素子２４に対応して設けられ、外部光を受光する。
【００３５】
第二導光素子２４と第一導光素子１２との屈折率は、同一であっても異なってもよい。第二導光素子２４は、第三表面２４０を有する。第二導光素子２４と第一導光素子とは互いに接続し、第三表面２４０と第一表面１２０とは同一の平面上に位置する。第一導光素子１２と第二導光素子２４とは、一体成型方式または相互接合方式により接続する。第二導光素子２４は、第四全反射面２５０を有する。第四全反射面２５０は、第二光ファイバー２６から第二導光素子２４に入射される光の入射角が全反射の臨界角より大きくなるように形成されている。第四全反射面２５０により反射された反射光は、受光素子２８に伝送される。したがって、受光素子２８は、第二光ファイバー２６から第二導光素子２４へ伝送される光を受光できる。
【００３６】
また、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変化が可能である。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲の記載に基づいて定められ、本発明の技術的思想および技術的思想から変化されるあらゆる実施形態は、すべて本発明の技術的範囲に含まれる。任意の当業者が本発明に基づいて、容易に想到できる変化または改造もすべて本発明の特許請求の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３７】
１  光送受信モジュール、
１０  光モジュール、
１２  第一導光素子、
１２０  第一表面、
１２０２  凸部、
１２０４  凹部、
１２２  第二表面、
１２４  第一全反射面、
１２６  第二全反射面、
１２８  第三全反射面、
１４  光学素子、
１６  第一光ファイバー、
１８  分光素子、
１８０  出光面、
１８２  微細構造、
２０  光学結合機構、
２２  光測定器、
２４  第二導光素子、
２４０  第三表面、
２５０  第四全反射面、
２６  第二光ファイバー、
２８  受光素子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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