(57)【要約】【課題】一芯双方向全二重光ファイバ通信に特有のクロストークの発生を低減させる。【解決手段】光ファイバ６と接続され、一芯双方向全二重光ファイバ通信を行う光装置１ａにおいて、光ファイバ６の入出射端面６ａの位置を、発光素子２から出射した送信光の焦点の位置に対して光軸方向にずらして配置して、発光素子２から出射して光ファイバ６の入出射端面６ａで反射した戻り光の焦点の位置を、光ファイバ６の入出射端面６ａから出射される受信光の焦点の位置と異ならせ、戻り光が集光する位置から外れ、かつ、受信光の受光範囲内に受光素子３を配置する。【選択図】        図１
2006084546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバと接続され、一芯双方向全二重光ファイバ通信を行う光送受信装置において、
送信光を出射する発光手段と、
受信光を入射する受光手段と、
前記発光手段から出射した送信光を前記光ファイバの入出射端面に集光すると共に、前記光ファイバの入出射端面から出射された受信光を前記受光手段に集光する集光手段と、
前記送信光を前記光ファイバの入出射端面へ導光すると共に、前記受信光を前記受光手段へ導光する光路分離手段と、
前記発光手段から出射して前記光ファイバの入出射端面で反射した戻り光の焦点の位置を、前記光ファイバの入出射端面から出射される受信光の焦点の位置と異ならせる戻り光反射手段とを備え、
前記受光手段を、前記戻り光の焦点から外れた位置で、かつ、前記受信光の受光範囲内に配置した
ことを特徴とする光送受信装置。
【請求項２】
前記戻り光反射手段は、前記光ファイバの入出射端面の位置を、前記発光手段から出射した送信光の焦点の位置に対して光軸に沿ってずらして配置して構成される
ことを特徴とする請求項１記載の光送受信装置。
【請求項３】
前記発光手段から出射して前記光ファイバの入出射端面で反射した戻り光の前記入出射端面における中心と、前記光ファイバの入出射端面から出射される受信光の前記入出射端面における中心をずらし、前記集光手段で集光される前記受信光の中心と前記戻り光の中心を分離させた
ことを特徴とする請求項１記載の光送受信装置。
【請求項４】
前記発光手段から出射して前記光ファイバの入出射端面で反射した戻り光の光軸を、前記光ファイバの入出射端面から出射される受信光の光軸に対して傾斜させた
ことを特徴とする請求項１記載の光送受信装置。
【請求項５】
前記発光手段から出射して前記光ファイバの入出射端面に入射する送信光の光軸を、前記光ファイバの光軸に対して傾斜させて、前記光ファイバの入出射端面で反射した戻り光の光軸を、前記光ファイバの入出射端面から出射される受信光の光軸に対して傾斜させた
ことを特徴とする請求項４記載の光送受信装置。
【請求項６】
光送受信装置同士を光ファイバで接続し、一芯双方向全二重光ファイバ通信を行う光通信システムにおいて、
前記光送受信装置は、
送信光を出射する発光手段と、
受信光を入射する受光手段と、
前記発光手段から出射した送信光を前記光ファイバの入出射端面に集光すると共に、前記光ファイバの入出射端面から出射された受信光を前記受光手段に集光する集光手段と、
前記送信光を前記光ファイバの入出射端面へ導光すると共に、前記受信光を前記受光手段へ導光する光路分離手段と、
前記発光手段から出射して前記光ファイバの入出射端面で反射した戻り光の焦点の位置を、前記光ファイバの入出射端面から出射される受信光の焦点の位置と異ならせる戻り光反射手段とを備え、
前記受光手段を、前記戻り光の焦点から外れた位置で、かつ、前記受信光の受光範囲内に配置した
ことを特徴とする光通信システム。
【請求項７】
前記戻り光反射手段は、前記光ファイバの入出射端面の位置を、前記発光手段から出射した送信光の焦点の位置に対して光軸に沿ってずらして配置して構成される
ことを特徴とする請求項６記載の光通信システム。
【請求項８】
前記発光手段から出射して前記光ファイバの入出射端面で反射した戻り光の前記入出射端面における中心と、前記光ファイバの入出射端面から出射される受信光の前記入出射端面における中心をずらし、前記集光手段で集光される前記受信光の中心と前記戻り光の中心を分離させた
ことを特徴とする請求項６記載の光通信システム。
【請求項９】
前記発光手段から出射して前記光ファイバの入出射端面で反射した戻り光の光軸を、前記光ファイバの入出射端面から出射される受信光の光軸に対して傾斜させた
ことを特徴とする請求項６記載の光通信システム。
【請求項１０】
前記発光手段から出射して前記光ファイバの入出射端面に入射する送信光の光軸を、前記光ファイバの光軸に対して傾斜させて、前記光ファイバの入出射端面で反射した戻り光の光軸を、前記光ファイバの入出射端面から出射される受信光の光軸に対して傾斜させた
ことを特徴とする請求項９記載の光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一芯双方向全二重光ファイバ通信を行う光送受信装置および光通信システムに関する。詳しくは、発光手段から出射して、光ファイバの入出射端面で反射した光が受光手段へ集光しないようにすることで、クロストークの低減を図るものである。
【背景技術】
【０００２】
図８は一芯双方向全二重光ファイバ通信を行う光通信システムの概略構成例を示す説明図である。この光通信システム１００は、発光素子１０１と受光素子１０２を備えた光送受信装置１０３の間を一芯の光ファイバ１０４で接続したものである。
【０００３】
そして、一方の光送受信装置１０３Ａから他方の光送受信装置１０３Ｂへデータを送信する場合は、光送受信装置１０３Ａの発光素子１０１から送信光を出射する。光送受信装置１０３Ａの発光素子１０１から出射した送信光は光ファイバ１０４を伝送され、光送受信装置１０３Ｂの受光素子１０２で受光される。
【０００４】
他方の光送受信装置１０３Ｂから一方の光送受信装置１０３Ａへデータを送信する場合は、光送受信装置１０３Ｂの発光素子１０１から送信光を出射する。光送受信装置１０３Ｂの発光素子１０１から出射した送信光は、光送受信装置１０３Ａからデータを送信した際に用いた光ファイバ１０４を伝送され、光送受信装置１０３Ａの受光素子１０２で受光される。
【０００５】
以上のように、一芯の光ファイバ１０４を用いて、一方の光送受信装置１０３Ａと他方の光送受信装置１０３Ｂで同時に送受信を行う技術を、一芯双方向全二重光ファイバ通信等と呼んでいる。
【０００６】
さて、一芯双方向全二重光ファイバ通信を行うため、発光素子１０１から出射した送信光を光ファイバ１０４へ導き、かつ、この光ファイバ１０４から出射した受信光を受光素子１０２へ導く機能を備えた光送受信装置１０３が必要である。このような機能を有する光送受信装置としては、ビームスプリッタを用いる構成のものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
図９はビームスプリッタを備えた従来の光送受信装置の概略構成例を示す平面図である。光送受信装置１０３は、発光素子１０１からの送信光を透過率約５０％、反射率約５０％のビームスプリッタ１０７で立ち上げ、レンズ１０８で光ファイバ１０４の端面に集光させる。
【０００８】
そして、光ファイバ１０４からの受信光は、送信時に用いたレンズ１０８で集光させ、ビームスプリッタ１０７を透過させて、受光素子１０２へ結合させるものである。この図９では、送信光を実線で示し、受信光を破線で示している。
【０００９】
ビームスプリッタ１０７を用いた光送受信装置１０３では、送信光と受信光の光軸が同一であるので、光ファイバ１０４の端面近傍にレンズ１０８を配置して、送信光と受信光をともに集光できる。よって、発光素子１０１から光ファイバ１０４への入射光の送信効率、および光ファイバ１０４から受光素子１０２への受信効率が高くなる。
【００１０】
【特許文献１】特開平８−１６６５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、ビームスプリッタ１０７を用いた従来の光送受信装置１０３は、発光素子１０１から出射され、光ファイバ１０４の入出射端面で反射した光がレンズ１０８で集光されて受光素子１０２へ結合してしまうので、一芯双方向全二重光ファイバ通信特有の大きなクロストークが発生してしまう欠点がある。
【００１２】
図１０はクロストークの発生原理を示す説明図である。図１０において、Ｓはここでは図示しない光送受信装置からの信号光（受信光）である。発光素子１０１から出射した送信光は、ビームスプリッタ１０７で反射され、レンズ１０８で集光されて光ファイバ１０４の入出射端面から入射する。
【００１３】
この発光素子１０１から出射した送信光の一部は、光ファイバ１０４の入出射端面で反射するが、送信光と受信光の光軸が同一であるので、この反射した戻り光がレンズ１０８で集光され、受光素子１０２へ結合されてしまう。これがクロストーク（戻り光）Ｎである。
【００１４】
図１１は従来における受光素子の受光面と、受信光および戻り光の関係を示す説明図である。従来の光送受信装置１０３では、送信光と受信光の光軸が同一であるので、受信光が受光素子１０２の受光面１０２ａに集光する構成では、送信光が光ファイバ１０４の入出射端面で反射した戻り光も受光素子１０２の受光面１０２ａに集光する。
【００１５】
以下、ビームスプリッタを用いた従来の光送受信装置のＳ／Ｎ（信号雑音比）の計算例を式（１）に示す。なお、以下の計算において、ビームスプリッタの透過率は０．５、ビームスプリッタの反射率は０．５とした。
【００１６】
ここで、
Ｐ1：発光素子の強度
Ｐ2：ファイバ出射強度
ａ ：受信光の受光素子との結合効率
ｂ ：ファイバ入出射端面の反射率
ｃ ：ファイバ入出射端面における戻り光の受光素子との結合効率
である。
【００１７】
そして、受信光が受光素子に全て結合する場合は、ａ＝１であり、また、光ファイバに屈折率が１．３５程度のフッ素系プラスチックファイバを用いた場合は、ｂ＝０．０２３であり、更に、光ファイバの端面での戻り光が受光素子に全て結合する場合は、ｃ＝１である。
【００１８】
これにより、受信光ＳとクロストークＮは、
Ｓ＝０．５ａＰ2＝０．５Ｐ2
Ｎ＝０．５×０．５ｂｃＰ1＝５．８×１０-3Ｐ1
となるので、
Ｓ／Ｎ＝８６Ｐ2／Ｐ1・・・（１）
である。
【００１９】
ギガ帯域の一芯双方向通信で、符号誤り率ＢＥＲ＜１０-12を達成するには、通常Ｓ／Ｎ＞１０が必要とされているため、許容される損失は、以下の式（２）で示される。
Ｐ2／Ｐ1＞０．１２（−９．２ｄＢ）・・・（２）
【００２０】
式（２）によれば、発光素子からファイバ出射端までに９．２ｄＢの損失しか許されない。ファイバ入射端までに、ビームスプリッタにより３ｄＢの損失となるので、残る６．２ｄＢがファイバに許される損失となる。
【００２１】
例えば、伝送損失４ｄＢ／１００ｍ、曲げ損失０．２ｄＢ／９０°、曲率許容半径Ｒ＝２０ｍｍを有しているフッ素系プラスチックファイバを用いてファイバを敷設することを考えると、１００ｍで１１回の曲げしか許されない。これは、敷設上の大きな制約条件であり、例えば１２回以上の曲げが要求される敷設環境では、Ｓ／Ｎ＞１０が確保できず、ギガ帯域の一芯双方向通信が困難であることがわかる。
【００２２】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、クロストークを低減させた光送受信装置および光通信システム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】
【００２３】
上述した課題を解決するため、本発明に係る光送受信装置は、光ファイバと接続され、一芯双方向全二重光ファイバ通信を行う光送受信装置において、送信光を出射する発光手段と、受信光を入射する受光手段と、発光手段から出射した送信光を光ファイバの入出射端面に集光すると共に、光ファイバの入出射端面から出射された受信光を受光手段に集光する集光手段と、送信光を光ファイバの入出射端面へ導光すると共に、受信光を受光手段へ導光する光路分離手段と、発光手段から出射して光ファイバの入出射端面で反射した戻り光の焦点の位置を、光ファイバの入出射端面から出射される受信光の焦点の位置と異ならせる戻り光反射手段とを備え、受光手段を、戻り光の焦点から外れた位置で、かつ、受信光の受光範囲内に配置したものである。
【００２４】
本発明に係る光通信システムは、上述した光送受信装置を備えたもので、光送受信装置同士を光ファイバで接続し、一芯双方向全二重光ファイバ通信を行う光通信システムにおいて、光送受信装置は、送信光を出射する発光手段と、受信光を入射する受光手段と、発光手段から出射した送信光を光ファイバの入出射端面に集光すると共に、光ファイバの入出射端面から出射された受信光を受光手段に集光する集光手段と、送信光を光ファイバの入出射端面へ導光すると共に、受信光を受光手段へ導光する光路分離手段と、発光手段から出射して光ファイバの入出射端面で反射した戻り光の焦点の位置を、光ファイバの入出射端面から出射される受信光の焦点の位置と異ならせる戻り光反射手段とを備え、受光手段を、戻り光の焦点から外れた位置で、かつ、受信光の受光範囲内に配置したものである。
【００２５】
本発明に係る光送受信装置および光通信システムによれば、発光手段から出射された信号光（送信光）は、光路分離手段によって光ファイバへと導光され、集光手段で集光されて光ファイバの入出射端面に入射する。
【００２６】
光ファイバの入出射端面から入射した送信光は、光ファイバを伝搬され、他方入出射端面から出射する。光ファイバの入出射端面から出射した信号光（受信光）は、集光手段で集光され、光路分離手段によって受光手段へと導光される。
【００２７】
そして、一芯双方向全二重光ファイバ通信では、一芯の光ファイバで接続された光送受信装置の間で送受信が同時に行われる。
【００２８】
ここで、発光手段から出射された送信光の一部は、光ファイバの入出射端面で反射する。この入出射端面で反射する戻り光は、戻り光反射手段によって、受信光の焦点の位置と異なる位置に集光することで、戻り光の集光面上では、受信光のスポット径は戻り光のスポット径より大きくなる。
【００２９】
これにより、戻り光の集光する位置を外して、受信光の受光範囲内となる位置に受光手段が配置されることで、受信光は受光手段で受信され、これに対して戻り光は受光手段に集光しないことから受光手段で受信されず、クロストークの低減が図られる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の光送受信装置によれば、自装置の発光手段から出射した送信光が、光ファイバの入出射端面で反射することによる戻り光を受信しない位置に受光手段が配置されるので、クロストークの低減を図ることができる。
【００３１】
これにより、一芯双方向全二重光ファイバ通信を行う光送受信装置において高Ｓ／Ｎ比の達成が可能で、光ファイバに許容される損失を大幅に緩和できる。
【００３２】
従って、このような光送受信装置を備えた光通信システムによれば、光ファイバの曲げや長さによる敷設上の制約条件が大幅に緩和され、設置条件を問わず、ギガ帯域の一芯双方向全二重光ファイバ通信を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図面を参照して本発明の光送受装置および光通信システムの実施の形態について説明する。
【００３４】
図１は第１の実施の形態の光送受信装置の概略構成例を示す平面図である。第１の実施の形態の光送受信装置１ａは、送信光を出射する発光素子２と、受信光を入射する受光素子３と、送信光および受信光を集光するレンズ４と、送信光と受信光を分離するビームスプリッタ５を備え、光ファイバ６と接続される。
【００３５】
光送受信装置１ａは、光ファイバ６の入出射端面６ａから出射される受信光（Ｓ）の集光する位置と、光ファイバ６の入出射端面６ａで反射した戻り光（Ｎ）の集光する位置を、光ファイバ６の光軸方向にずらす。これにより、戻り光を受信しない位置に受光素子３を調軸できるようにして、クロストークの低減の図るものである。
【００３６】
発光素子２は発光手段の一例で、例えばレーザダイオードから構成される。受光素子３は受光手段の一例で、例えばフォトダイオードから構成される。レンズ４は集光手段の一例で、発光素子２から出射した送信光を光ファイバ６の入出射端面６ａに集光すると共に、光ファイバ６の入出射端面６ａから拡散して出射される受信光を受光素子３に集光して結合させる。
【００３７】
ビームスプリッタ５は光路分離手段の一例で、例えば透過率約５０％、反射率約５０％のハーフミラーで構成される。ビームスプリッタ５は、レンズ４の光軸上に４５度の傾斜角で設けられ、発光素子２から出射した送信光を反射して光ファイバ６の入出射端面６ａへ導光すると共に、光ファイバ６の入出射端面６ａから出射した受信光を透過して受光素子３へ導光する。
【００３８】
光ファイバ６は例えばフッ素系プラスチックファイバで、図示しないコネクタ等によって光送受信装置１ａに接続される。光送受信装置１ａでは、レンズ４の光軸と光ファイバ６の光軸が一致するように、光ファイバ６が接続される。
【００３９】
図２は光送受信装置１ａを備えた光通信システムの実施の形態の一例を示す概略構成図である。光通信システム１１は、光通信装置１ａ同士の間を一芯の光ファイバ６で接続したものである。
【００４０】
光ファイバ６の一方の端部側に接続された第１の光送受信装置１ａの発光素子２から出射した送信光は、ビームスプリッタ５で反射し、レンズ４によって光ファイバ６の一方の入出射端面６ａに集光する。
【００４１】
光ファイバ６の一方の入出射端面６ａから入射した送信光は、光ファイバ６の図示しないコア内を伝搬され、光ファイバ６の他方の入出射端面６ａから出射する。光ファイバ６の他方の端部側には第２の光送受信装置１ａが接続され、光ファイバ６の他方の入出射端面６ａから出射した受信光は、第２の光送受信装置１ａにおいてレンズ４で集光され、ビームスプリッタ５を透過して受光素子３へ結合する。
【００４２】
同様にして、第２の光送受信装置１ａの発光素子２から出射した送信光は、ビームスプリッタ５で反射し、レンズ４によって光ファイバ６の他方の入出射端面６ａに集光する。
【００４３】
光ファイバ６の他方の入出射端面６ａから入射した送信光は、光ファイバ６の図示しないコア内を伝搬され、光ファイバ６の一方の入出射端面６ａから出射する。光ファイバ６の一方の入出射端面６ａから出射した受信光は、第１の光送受信装置１ａにおいてレンズ４で集光され、ビームスプリッタ５を透過して受光素子３へ結合する。
【００４４】
一芯双方向全二重光ファイバ通信を行う光通信システム１１では、第１の光送受信装置１ａと第２の光送受信装置１ａで同時に送受信が行われる。
【００４５】
ここで、発光素子２から出射した送信光の一部は、光ファイバ６の入出射端面６ａで反射する。光ファイバ６の入出射端面６ａで反射した戻り光は、レンズ４で集光され、ビームスプリッタ５を透過して、受光素子３方向へ導光される。
【００４６】
そして、接続相手の光送受信装置１ａから出射され、光ファイバ６の入出射端面６ａから出射した受信光は受信し、入出射端面６ａで反射した自装置の送信光の戻り光は受信しない位置に受光素子３を調軸できるように戻り光を反射する戻り光反射手段を備えることで、受信光と戻り光との間のクロストークの低減を図る。
【００４７】
すなわち、光送受信装置１ａは、光ファイバ６が接続されると、図１に示すようにレンズ４から光ファイバ６の入出射端面６ａまでの長さが、レンズ４で集光される送信光の焦点距離ｆ1よりも短く、送信光の焦点位置Ｆ1が、光ファイバ６の入出射端面６ａより光軸方向奥方に入り込んだ位置となるように構成される。
【００４８】
これにより、光ファイバ６の入出射端面６ａから出射してレンズ４で集光される受信光の焦点距離ｆ2に対して、光ファイバ６の入出射端面６ａで反射してレンズ４で集光される戻り光の焦点距離ｆ3が短くなる。
【００４９】
よって、受光素子３側では、戻り光の焦点位置Ｆ3が、受信光の焦点位置Ｆ2よりレンズ４に対して光ファイバ６の光軸方向手前となり、光ファイバ６の光軸に垂直で、戻り光のスポット径が最も小さくなる戻り光集光面Ｍでは、受信光のスポット径は戻り光のスポット径より大きい。
【００５０】
図３は受光素子の受光面と、受信光および戻り光のスポット径の関係を示す説明図である。図１に示すように、戻り光のスポット径が最も小さくなる戻り光集光面Ｍでは、受信光のスポット径は戻り光のスポット径より大きいので、図３に示すように、受光素子３の受光面３ａが、戻り光は受信せず、受信光は受信する位置となるように、受光素子３を調軸することができる。
【００５１】
光送受信装置１ａでは、受光素子３の受光面３ａに受信光を集光させないことから、受光素子３と受信光の結合効率は１００％以下となるが、光ファイバ６の入出射端面６ａにおける戻り光と受光素子３の結合効率は０％にすることができる。
【００５２】
以下、第１の実施の形態の光送受信装置１ａのＳ／Ｎ比の計算例を式（３）に示す。なお、以下の計算において、ビームスプリッタ５の透過率は０．５、ビームスプリッタ５の反射率は０．５とした。
【００５３】
ここで、
Ｐ1：発光素子の強度
Ｐ2：ファイバ出射強度
ａ ：受信光の受光素子との結合効率
ｂ ：ファイバ入出射端面の反射率
ｃ ：ファイバ入出射端面における戻り光の受光素子との結合効率
である。
【００５４】
受光素子３の受光面３ａに受信光を集光させないことから、ａ＝０．１２程度である。光ファイバ６として屈折率が１．３５程度のフッ素系プラスチックファイバを用いた場合は、ｂ＝０．０２３である。更に、受光素子３を戻り光を受信しない位置に調軸することで、ｃ＝０である。
【００５５】
これにより、受信光ＳとクロストークＮは、
Ｓ＝０．５ａＰ2＝０．１５Ｐ2
Ｎ＝０．５×０．５ｂｃＰ1＝０
となるので、
Ｓ／Ｎ＝∞・・・（３）
である。
【００５６】
ギガ帯域の一芯双方向通信で、符号誤り率ＢＥＲ＜１０-12を達成するには、通常Ｓ／Ｎ＞１０が必要とされているが、光送受信装置１ａでは、発光素子２の強度Ｐ1に関係なく、常にＳ／Ｎ＞１０を確保できることが判る。
【００５７】
従来方式では、光ファイバで許容される損失に約６ｄＢという制約があったが、本例では、Ｓ／Ｎ＝∞となるため、クロストークに起因する光ファイバでの損失の制約を設ける必要がない。
【００５８】
よって、一芯双方向全二重光ファイバ通信においても、二芯双方向光ファイバ通信と同様のクロストークの緩和が見込まれ、曲げやファイバ長による敷設上の制約条件が大幅に緩和される。
【００５９】
図４は第２の実施の形態の光送受信装置の概略構成例を示す平面図である。第２の実施の形態の光送受信装置１ｂは、光ファイバ６が接続されると、レンズ４から光ファイバ６の入出射端面６ａまでの長さが、レンズ４で集光される送信光の焦点距離ｆ1よりも長く、送信光の焦点位置Ｆ1が、光ファイバ６の入出射端面６ａより光軸方向手前の位置となるように構成される。
【００６０】
これにより、光ファイバ６の入出射端面６ａから出射してレンズ４で集光される受信光の焦点距離ｆ2に対して、光ファイバ６の入出射端面６ａで反射してレンズ４で集光される戻り光の焦点距離ｆ3が長くなる。
【００６１】
よって、受光素子３側では、戻り光の焦点位置Ｆ3が、受信光の焦点位置Ｆ2よりレンズ４に対して光ファイバ６の光軸方向奥方となり、第１の実施の形態と同様に、光ファイバ６の光軸に垂直で、戻り光のスポット径が最も小さくなる戻り光集光面Ｍでは、受信光のスポット径は戻り光のスポット径より大きい。
【００６２】
従って、図３に示すように、受光素子３の受光面３ａが、戻り光は受信せず、受信光は受信する位置となるように、受光素子３を調軸することができ、光ファイバ６の入出射端面６ａにおける戻り光と受光素子３の結合効率を０％にすることができる。
【００６３】
図５は第３の実施の形態の光送受信装置の概略構成例を示す平面図である。第３の実施の形態の光送受信装置１ｃは、第１の実施の形態の光送受信装置１ａと同様に、光ファイバ６が接続されると、レンズ４から光ファイバ６の入出射端面６ａまでの長さが、レンズ４で集光される送信光の焦点距離ｆ1よりも短く、送信光の焦点位置Ｆ1が、光ファイバ６の入出射端面６ａより光軸方向奥方に入り込んだ位置となるように構成される。
【００６４】
更に、レンズ４の光軸に対して、光ファイバ６の光軸が平行にずれて接続されるように構成される。
【００６５】
レンズ４の光軸に対して光ファイバ６の光軸がずれていると、光ファイバ６の中心がレンズ４で集光される送信光の光軸からずれ、光ファイバ６の入出射端面６ａにおいて中心からずれた位置に送信光が入射する。
【００６６】
光ファイバ６から出射する受信光は、入出射端面６ａの中心から出射するので、レンズ４には中心からずれて入射し、レンズ４で集光される受信光の光軸は、レンズ４の光軸に対して傾斜する。
【００６７】
これにより、図示しない接続相手の光送受信装置から出射され、光ファイバ６の入出射端面６ａから出射した受信光の中心と、入出射端面６ａで反射した自装置の送信光の戻り光の中心がずれる。
【００６８】
よって、戻り光のスポット径が最も小さくなる戻り光集光面Ｍでは、受信光のスポット径は戻り光のスポット径より大きく、かつ、戻り光のスポットの中心と、受信光のスポットの中心が分離される。
【００６９】
図６は受信光のガウシアン分布と、受光素子の受光面における受信光と戻り光のスポットの関係を示す説明図である。光送受信装置１ｃでは、図６（ａ）に示すように、受光素子３の受光面３ａが、戻り光は受信せず、受信光は受信する位置で、かつ、受信光の強度が強いガウシアン分布の中心部に位置するように、受光素子３を調軸することができる。
【００７０】
これにより、第１の実施の形態および第２の実施の形態の光送受信装置と比較して、受光素子３と受信光の結合効率を大きくすることができる。
【００７１】
また、送信光の光軸と、光ファイバ６の中心のずれの距離を調整することで、図６（ｂ）に示すように、戻り光と受信光を完全に分離して、受信光の強度が強いガウシアン分布の中心部に受光面３ａが位置するように、受光素子３を調軸することができる。
【００７２】
図７は第４の実施の形態の光送受信装置の概略構成例を示す平面図である。第４の実施の形態の光送受信装置１ｄは、第１の実施の形態の光送受信装置１ａと同様に、光ファイバ６が接続されると、レンズ４から光ファイバ６の入出射端面６ａまでの長さが、レンズ４で集光される送信光の焦点距離ｆ1よりも短く、送信光の焦点位置Ｆ1が、光ファイバ６の入出射端面６ａより光軸方向奥方に入り込んだ位置となるように構成される。
【００７３】
更に、光ファイバ６の入出射端面６ａで反射した戻り光が、光ファイバ６の入出射端面６ａから出射される受信光に対して傾斜するように、例えば、光ファイバ６の入出射端面６ａに入射する送信光の光軸を傾斜させる。
【００７４】
送信光の光軸を傾斜させるには、例えば、ビームスプリッタ５の光ファイバ６の光軸に対する傾斜を、４５度より大きく、あるいは小さくする。
【００７５】
送信光の光軸を傾斜させると、光ファイバ６の入出射端面６ａで反射した戻り光の光軸が傾斜する。また、光ファイバ６の入出射端面６ａにおいて中心からずれた位置に送信光が入射する。
【００７６】
光ファイバ６の入出射端面６ａから出射する受信光の光軸は、光ファイバ６の光軸と略平行であるので、図示しない接続相手の光送受信装置から出射され、光ファイバ６の入出射端面６ａから出射した受信光の光軸に対して、入出射端面６ａで反射した自装置の送信光の戻り光の光軸が傾斜する。
【００７７】
これにより、戻り光のスポット径が最も小さくなる戻り光集光面Ｍでは、受信光の中心と戻り光の中心がずれ、かつ、受信光のスポット径は戻り光のスポット径より大きくなる。
【００７８】
よって、光送受信装置１ｄでは、図６（ａ），（ｂ）に示すように、受光素子３の受光面３ａが、戻り光は受信せず、受信光は受信する位置で、かつ、受信光の強度が強いガウシアン分布の中心部に位置するように、受光素子３を調軸することができる。
【００７９】
これにより、第１の実施の形態および第２の実施の形態の光送受信装置と比較して、受光素子３と受信光の結合効率を大きくすることができる。
【００８０】
なお、戻り光の光軸を受信光の光軸に対して傾斜させるため、送信光の光軸を傾斜させるには、発光素子２あるいはレンズ４を傾斜させても良い。また、光ファイバ６の入出射端面６ａを傾斜させることでも、戻り光の光軸を受信光の光軸に対して傾斜させることができる。この場合は、送信光の光軸は傾斜していなくても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、クロストークを低減させた光送受信装置を安価に提供できることから、家庭内やオフィス内に構築される光通信ネットワークに適用される。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】第１の実施の形態の光送受信装置の概略構成例を示す平面図である。
【図２】光通信システムの実施の形態の一例を示す概略構成図である。
【図３】受光素子の受光面と、受信光および戻り光のスポット径の関係を示す説明図である。
【図４】第２の実施の形態の光送受信装置の概略構成例を示す平面図である。
【図５】第３の実施の形態の光送受信装置の概略構成例を示す平面図である。
【図６】受信光のガウシアン分布と、受光素子の受光面における受信光と戻り光のスポットの関係を示す説明図である。
【図７】第４の実施の形態の光送受信装置の概略構成例を示す平面図である。
【図８】一芯双方向全二重光ファイバ通信を行う光通信システムの概略構成例を示す説明図である。
【図９】従来の光送受信装置の概略構成例を示す平面図である。
【図１０】クロストークの発生原理を示す説明図である。
【図１１】従来における受光素子の受光面と、受信光および戻り光の関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８３】
１ａ・・・光送受信装置、２・・・発光素子、３・・・受光素子、３ａ・・・受光面、４・・・レンズ、５・・・ビームスプリッタ、６・・・光ファイバ、６ａ・・・入出射端面、１１・・・光通信システム
【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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【図１１】
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