(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信装置と受信装置を有しており、これらの装置はグラスファイバの入出射端と光学的に結合されるように隣り合って配置されている形式の、グラスファイバ区間の設けられた双方向光伝送装置のための送受信機において、
送信装置と受信装置とグラスファイバ（２０）の入出射端が光学的に互いに直列に配置されており、
少なくとも１つの送信装置（３）または受信装置（２）がそれぞれ他の受信装置（２）または送信装置（３）の平面内に位置決めされており、
前記グラスファイバ（２０）の光入射端または光出射端が、送信装置（３）の光出射端とも受信装置（２）の光入射端とも直接向き合っており、
前記の送信装置（３）と受信装置（２）との間に金属化平面（３Ａ）が配置されていることを特徴とする、
双方向光伝送装置のための送受信機。
【請求項２】
横方向の変位に対する送信装置とグラスファイバ入出射端との結合における最大値と、横方向の変位に対する受信装置とグラスファイバ入出射端との結合における最大値と、ファイバ軸線は、実質的に一個所に集まっている、請求項１記載の送受信機。
【請求項３】
受信装置とグラスファイバ入出射端との間に送信装置が配置されている、請求項２記載の送受信機。
【請求項４】
前記受信装置は光感応平面（２）を有しており、該光感応平面（２）の中央領域にレーザダイオード（３）が配置されており、前記光感応平面（２）の受信特性とレーザダイオード（３）の放射特性は、グラスファイバ入出射端へ向かう方向でファイバ軸線に対し実質的に円筒対称である、請求項３記載の送受信機。
【請求項５】
前記の光感応平面（２）とレーザダイオード（３）はファイバ軸線に対し円筒対称である、請求項４記載の送受信機。
【請求項６】
少なくとも１つのグラスファイバ区間と、請求項１〜５のいずれか１項記載の少なくとも１つの送受信機を有する双方向光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信装置と受信装置を有しており、これらの装置はグラスファイバの入出射端と光学的に結合されるように隣り合って配置されている形式の、グラスファイバ区間の設けられた双方向光伝送装置のための送受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
グラスファイバを介した双方向データ伝送のためにはグラスファイバ区間の両端で、交互に割り当てることのできる送受信コンポーネントがそれぞれ必要とされる。データ伝送にあたり、伝送区間の一方の側における送信機と他方の側における受信機とが、グラスファイバに対する良好な光学結合をもつようにしなければならない。従来技術において知られている送受信機によれば、光学スプリッタ等の制御可能な分岐エレメントによって、そのつど送信機あるいは受信機をグラスファイバと光学的に結合することができる。しかし、比較的複雑な構造をもつこの種の機構のほかに簡単な構成もあり、その場合、送信機と受信機はいつもそのままグラスファイバと光学的に結合されている。本出願においてはこの種の機構を対象とする。
【０００３】
本発明の上位概念に記載のこの種の送受信機の場合、図４の上部に描かれているように送信ダイオード３０が受信ダイオード（ホトダイオード）４０の横に狭く隣り合って支持材料５０上に載置されている。図４の下部には、送信ダイオードと受信ダイオードのいわゆる結合曲線が描かれている。この結合曲線はそれぞれ、グラスファイバ２０の入出射端と送信ダイオード３０ないしは受信ダイオード４０の横方向のずれに対する結合度あるいは結合効率を表している。グラスファイバ２０は、送信ダイオードと受信ダイオードの間の中央にアライメントされる。この場合、ファイバ軸線が結合曲線の交点を通って延びていれば、最適なデータ伝送が達成される。
【０００４】
しかしながらこのような配置構成の欠点は、ファイバ軸が結合曲線の急峻な側縁と交差しており、そのため横方向にファイバがずれると送信側または受信側においてかなり大きな損失が生じてしまうことである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の課題は、双方向光伝送のための送受信機において結合条件を改善することにある。さらに本発明の課題は殊に、横方向にファイバがずれても僅かな結合損失しか生じないようにした送受信機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によればこの課題は、送信装置と受信装置とグラスファイバの入出射端が光学的に互いに直列に配置されており、少なくとも１つの送信装置または受信装置がそれぞれ他の受信装置または送信装置の平面内に位置決めされており、前記グラスファイバの光入射端または光出射端が、送信装置の光出射端とも受信装置の光入射端とも直接向き合っており、前記の送信装置と受信装置との間に金属化平面が配置されていることにより解決される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の構成によれば、送信装置、受信装置およびグラスファイバの入出射端が光学的に互いに直列ないしは一列に配置されている。これによって、それらのコンポーネントを光学的に相前後して配向することができるようになり、つまり送信装置と受信装置の結合曲線における最大値を横方向の１つの個所に位置させることができ、さらにグラスファイバの入出射端をファイバ軸線がその最大値を通って延びるようアライメントすることができるようになる。
【０００８】
本発明の利点は、ファイバ軸線が２つの結合曲線における最大値を通って延びており、したがって光ビームのいっそう効率的な入出力結合が可能になることである。他方、ファイバがずれたとき、ファイバ軸線は結合曲線の急峻な側転に沿って移動するのではなく、結合があまり大きくは変化しない最大値の領域で移動する。このため、ファイバがずれても伝送特性は穏やかにしか変化しない。
【０００９】
従属請求項には本発明の有利な実施形態が示されている。
【００１０】
次に、図面を参照しながら実施例に基づき本発明について詳細に説明する。
【００１１】
【実施例】
図１および図２には本発明による送受信機の１つの実施例が略示されており、この場合、図２はグラスファイバ側から見た平面図である。
【００１２】
送受信機１０は双方向データ伝送のためにグラスファイバ２０と結合されており、平坦な正方形の基板１を有している。この基板においてグラスファイバと向き合った表面上に正方形の光感応平面２が設けられており、これは受信ダイオード（受信装置）の一部分であって、ここでグラスファイバから出射した光が電流に変換される。光感応平面２の外縁の大部分には周縁金属化部２Ｂが設けられており、これは光感応平面２において形成される電荷キャリアを効率よく集めることを目的としている。光感応平面２の角に被着された金属製コンタクト平面２Ａを介して、金のワイヤ等により電気的な接触接続を行うことができる。
【００１３】
光感応平面２は正方形の金属化平面３Ａを取り囲んでおり、これはその上に配置されるレーザダイオード３（送信装置）の電気的な接触接続のために用いられる。金属化平面３Ａは金属製ウェブを介して金属製コンタクト平面３Ｂと接続されており、これを介して同様に金のワイヤ等により外部へ向けて接触接続を行うことができる。レーザダイオード３に電流が給電されると、これは電磁ビームを放出し、このビームは図１においてレーザダイオード３の上端面のすぐ上に配置されたグラスファイバ２０に入力結合される。
【００１４】
たとえば図２に描かれているように本発明による装置によって、受信ダイオード２ないしは送信ダイオード３の結合曲線ＩＩとＩＩＩにおける最大値が一個所に集まって重なるようになる。さらにこの場合、グラスファイバ２０は、ファイバ軸Ｉが結合曲線ＩＩおよびＩＩＩの最大値の位置と実質的に重なるよう、レーザダイオード３の上端面の前にアライメントされる。結合曲線ＩＩおよびＩＩＩの最大値領域では、結合効率は比較的広い範囲にわたって横方向（ｘ方向）で比較的一定である。したがって適当に横方向にファイバがずれても、結合条件はそれ相応に僅かにしか変化しない。
【００１５】
採用された実施例では、正方形の基板における辺の長さを１．３５ｍｍ、正方形の金属化平面３Ａにおける辺の長さを４３０μｍ、レーザダイオードにおける辺の長さを３００μｍ、さらに金属製コンタクト平面３Ｂにおける辺の長さを１１０μｍとした。
【００１６】
採用した実施例の特筆すべき点は、光感応平面２とレーザダイオード３がファイバ軸に対し円筒対称に配置されていることである。しかし必ずしもこのようにしなくてもよい。むしろ重要なのは、レーザダイオードの放射特性と受信ダイオードの受信特性がファイバ軸に対し円筒対称になっていることである。
【００１７】
採用した実施例によれば、受信装置とグラスファイバの入出射端との間に送信装置が配置されている。しかしながらこれとは逆の状況も考えられ、その場合には送信装置とグラスファイバの入出射端との間に受信装置が設けられている。この実施例と類似して、たとえば送信ダイオードが比較的広い面積の光出射平面をもつようにし、この光出射平面の中央領域に受信ダイオードにおける比較的小さい面積の光感応平面を配置させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による送受信機の斜視図である。
【図２】図１による送受信機を上から見た平面図である。
【図３】図１による送受信機の結合曲線に対するファイバ軸線の相対的位置を示す図である。
【図４】従来技術による送受信機とそれによる結合曲線を示す図である。
【符号の説明】
１  基板
２  光感応平面
２Ａ  金属製コンタクト平面
２Ｂ  周縁金属化部
３  レーザダイオード
３Ａ  金属化平面
３Ｂ  金属製コンタクト平面
１０  送受信機
２０  グラスファイバ
３０  送信ダイオード
４０  受信ダイオード
５０  支持材料
【図１】
0003571255.tif 000002
【図２】
0003571255.tif 000003
【図３】
0003571255.tif 000004
【図４】
0003571255.tif 000005