(57)【要約】【課題】  光信号の高速伝送において伝送エラーを低減する。【解決手段】  光学素子６４（６６）を内蔵したレセプタクル５２（５６）と、光学素子６４（６６）に対して多モードで光を伝送する光伝送媒体６２を光学的に結合可能とした光結合手段５８（６０）とを具備する光学素子６４（６６）と光伝送媒体６２との光結合構造において、光学素子６４（６６）に対して、光伝送媒体６２の端部が伝送エラー削減用設定範囲Ｅ内に入るように結合させるよう構成する。また、光学素子６４（６６）と光伝送媒体６２との光結合構造を利用して光リンクシステムを構成する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子を内蔵したレセプタクルと、当該光学素子に対して多モードで光を伝送する光伝送媒体を光学的に結合可能とした光結合手段とを具備する光学素子と光伝送媒体との光結合構造において、
前記光学素子に対して、前記光伝送媒体の端部が伝送エラー削減用設定範囲内に入るように結合させるよう構成したことを特徴とする光学素子と光伝送媒体との光結合構造。
【請求項２】
前記レセプタクルと、前記光結合手段とが、バット結合によって前記光学素子に対して光伝送媒体を光学的に結合可能とすると共に、前記伝送エラー削減用設定範囲が、光学素子の表面から光伝送媒体の端面までの距離を０．６ｍｍ以上２．８ｍｍ以下の範囲に設定されて結合させるよう構成したことを特徴とする請求項１に記載された光学素子と光伝送媒体との光結合構造。
【請求項３】
前記レセプタクルと、前記光結合手段とが、集光レンズを介した結合によって前記光学素子に対して光伝送媒体を光学的に結合可能とすると共に、前記伝送エラー削減用設定範囲が、前記集光レンズの合焦点位置から光伝送媒体の端面までの距離を０．３ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の範囲に設定されて結合させるよう構成したことを特徴とする請求項１に記載された光学素子と光伝送媒体との光結合構造。
【請求項４】
前記レセプタクルの突き当て用のハウジング端面と、前記光結合手段の突き当て用の筐体端面との間に、前記伝送エラー削減用設定範囲を設けるための所定厚さを有するスペーサ部材を介在させて構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の光学素子と光伝送媒体との光結合構造。
【請求項５】
前記レセプタクルにおける光学素子パッケージの窓部周囲の表面と、前記光結合手段の挿入部における、先端面の光伝送媒体周囲との間に、伝送エラー削減用設定範囲を設けるための所定厚さを有する、ワッシャ状のスペーサ部材を介在させて構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の光学素子と光伝送媒体との光結合構造。
【請求項６】
入力された電気信号を光信号へ変換する回路を備えたトランスミッタと、前記トランスミッタに設置された前記レセプタクルと、光信号を電気信号へ変換して出力するための回路を備えたレシーバと、前記レシーバに設置された前記レセプタクルと、前記トランスミッタの前記レセプタクルに光学的にかつ機械的に結合する前記光結合手段を一端部に設置し、他端部に前記レシーバの前記レセプタクルに光学的にかつ機械的に結合する前記光結合手段を設置した伝送媒体とを備える光リンクシステムにおいて、少なくとも一方の前記レセプタクルと前記光結合手段とを、前記請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の光学素子と光伝送媒体との光結合構造によって、結合するように構成したことを特徴とする光リンクシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発光素子又は受光素子等の光学素子と、光ファイバ、平板導光路等の光を閉じ込めて伝送する光伝送媒体とを、伝送エラーを減少させるように結合する、光学素子と光伝送媒体との光結合構造と、この光結合構造を利用した光リンクシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器等のデジタル機器を相互に接続して、電気伝送では不可能な高速信号の長距離伝送を行う光通信の分野では、電気信号を光信号へ変換（トランスミッタ）して、トランスミッタから送信側の光結合手段により導光媒体（光ファイバ等）へ光を入射し、導光媒体を介して光信号を伝送し、導光媒体からレシーバへ受信側の光結合手段により光を入射し、レシーバにおいて光信号を電気信号へ変換するように構成した、光リンクシステムが用いられている。
【０００３】
また、このような光リンクシステムに係わる光通信の分野では、プラスチック光ファイバ等の多モード光ファイバ（マルチモード光ファイバ）を利用し、数十メートル程度の距離で百メガビット毎秒程度の信号を伝送するような、比較的短距離におけるデジタル光通信への応用が行われている。
【０００４】
従来、デジタル機器を相互に接続してデジタル光通信を行なう場合には、図１７に例示するように、各デジタル機器１０、１１と、光ファイバケーブル１２の各対応する端部とを、それぞれコネクタ１４、１６を用いて着脱可能に接続するのが普通である。
【０００５】
このコネクタ１４、１６は、図１８に例示するように、光ファイバ接続装置１８を、光学的にかつ機械的に対象物２０に着脱可能に接続するよう構成する。この光ファイバの接続装置１８は、いわゆる光ファイバ１２の雄型のコネクタであり、これに対して対象物２０は、デジタル機器１０、１１に設置される雌型のコネクタである。光ファイバの接続装置１８は、本体２２と、挿入端子２４を備えている。本体２２は、使用者が手で持って挿入端子２４を対象物２０の挿入穴２６内に挿入したり、挿入端子２４を挿入穴２６から抜き取るために、使用者が手で持つための把持部を兼ねている。
【０００６】
この挿入端子２４の各端面には、光ファイバ１２の対応する各端部が露出している。挿入端子２４は、たとえば円柱状や角柱状の部材であり、その途中には、抜け止め部が設けられている。この抜け止め部は、対象物２０の挿入穴２６の途中に設けられた凹部に嵌まり込んで、光ファイバの接続装置１８と対象物２０とを光学的にかつ機械的に接続した状態を保つ。
【０００７】
また、対象物２０の挿入穴２６の内底部には、レンズ２８と受光素子３０（または発光素子３２）が配置されている。
【０００８】
この光ファイバの接続装置１８は、対象物２０の挿入穴２６に挿入端子２４を嵌め込んだ接続状態で、光ファイバ１２の端部を、レンズ２８と受光素子３０（または発光素子３２）に対面させるよう構成する。
【０００９】
そして、一方のコネクタ１４の対象物２０に受光素子３０が設置されている場合には、光ファイバ１２を通って導かれてくる光信号が、レンズ２８を介して受光素子３０に受光される。また、他方のコネクタ１６の対象物２０に発光素子３２が設置されている場合には、発光素子３２が発生する光信号が、レンズ２２を通して光ファイバ１２の端部に入射する。
【００１０】
この一方のコネクタ１４では、光ファイバ１２の端部から出射された光ビームが、レンズ２８を介して受光素子３０に受光されたときの光エネルギーが最大量になるように構成する。これと共に、他方のコネクタ１６では、発光素子３２が発生する光信号が、レンズ２８を通して光ファイバ１２の端部に入射するときの光エネルギーが最大量になるように構成する。
【００１１】
このように各デジタル機器１０、１１と、光ファイバケーブル１２の各対応する端部とを、それぞれ光ファイバの接続装置１８と対象物２０とをエネルギー的な結合効率が最善になるように光学的にかつ機械的に接続した状態で、発光素子３２が発生する光信号を、光ファイバ１２を通して他の機器側に伝送し、受光素子３０で受信することにより、デジタル機器の相互間でデジタル光通信を行なうための光リンク手段が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１２】
しかし、上述のように構成した光ファイバの接続装置１８と対象物２０とを、光リンクシステムに利用する場合には、電気信号を光信号へ変換するトランスミッタから送信側の光結合手段により導光媒体（光ファイバ等）へ光を入射させるための光学素子と光伝送媒体との光結合構造を、トランスミッタからの光エネルギーを導光媒体へ可能な限り最大量になるように結合することを主眼とする。これと共に、このように構成する光リンクシステムでは、導光媒体を介して伝送された光信号をレシーバへ入射させて光信号を電気信号へ変換するため、導光媒体とレシーバとの間に設けた光学素子と光伝送媒体との光結合構造を、光伝送媒体からの光エネルギーをレシーバへ可能な限り最大量になるように結合することを主眼とする。このため、光エネルギーを可能な限り最大量になるように、光学素子と光伝送媒体とを結合することを主眼とした光結合構造では、高速伝送において伝送エラーを起こすことを防止できないという問題がある。
【特許文献１】特開２０００−１３７１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上述の問題に鑑み、光信号の高速伝送において伝送エラーを低減可能な、光学素子と光伝送媒体との光結合構造と、この光結合構造を利用した光リンクシステムとを、新たに提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に記載の光学素子と光伝送媒体との光結合構造は、光学素子を内蔵したレセプタクルと、当該光学素子に対して多モードで光を伝送する光伝送媒体を光学的に結合可能とした光結合手段とを具備する光学素子と光伝送媒体との光結合構造において、光学素子に対して、光伝送媒体の端部が伝送エラー削減用設定範囲内に入るように結合させるよう構成したことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光学素子と光伝送媒体との光結合構造において、レセプタクルと、光結合手段とが、バット結合によって光学素子に対して光伝送媒体を光学的に結合可能とすると共に、伝送エラー削減用設定範囲が、光学素子の表面から光伝送媒体の端面までの距離を０．６ｍｍ以上２．８ｍｍ以下の範囲に設定されて結合させるよう構成したことを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の光学素子と光伝送媒体との光結合構造において、レセプタクルと、光結合手段とが、集光レンズを介した結合によって光学素子に対して光伝送媒体を光学的に結合可能とすると共に、伝送エラー削減用設定範囲が、集光レンズの合焦点位置から光伝送媒体の端面までの距離を０．３ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の範囲に設定されて結合させるよう構成したことを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の光学素子と光伝送媒体との光結合構造において、レセプタクルの突き当て用のハウジング端面と、光結合手段の突き当て用の筐体端面との間に、伝送エラー削減用設定範囲を設けるための所定厚さを有するスペーサ部材を介在させて構成したことを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の光学素子と光伝送媒体との光結合構造において、レセプタクルにおける光学素子パッケージの窓部周囲の表面と、光結合手段の挿入部における、先端面の光伝送媒体周囲との間に、伝送エラー削減用設定範囲を設けるための所定厚さを有する、ワッシャ状のスペーサ部材を介在させて構成したことを特徴とする。
【００１９】
前述のように構成することにより、光学素子と光伝送媒体との光結合構造で、光信号の高速伝送において伝送エラーを低減することができる。
【００２０】
請求項６に記載の光リンクシステムは、入力された電気信号を光信号へ変換する回路を備えたトランスミッタと、トランスミッタに設置されたレセプタクルと、光信号を電気信号へ変換して出力するための回路を備えたレシーバと、レシーバに設置されたレセプタクルと、トランスミッタのレセプタクルに光学的にかつ機械的に結合する光結合手段を一端部に設置し、他端部にレシーバのレセプタクルに光学的にかつ機械的に結合する光結合手段を設置した伝送媒体とを備える光リンクシステムにおいて、少なくとも一方のレセプタクルと光結合手段とを、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の光学素子と光伝送媒体との光結合構造によって、結合するように構成したことを特徴とする。
【００２１】
上述のように構成することにより、光学素子と光伝送媒体との光結合構造を利用した光リンクシステムで、光信号の高速伝送において伝送エラーを低減することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の光学素子と光伝送媒体との光結合構造と、この光結合構造を利用した光リンクシステムによれば、光信号の高速伝送において伝送エラーを低減することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（第１実施の形態）
本発明の光学素子と光伝送媒体との光結合構造と、この光結合構造を利用した光リンクシステムに関する第１実施の形態を、図１乃至図６及び図１２乃至図１６により説明する。
【００２４】
図１に示すように、本第１実施の形態に係わる光リンクシステムは、入力された電気信号を光信号へ変換する回路を備えたトランスミッタ５０と、このトランスミッタ５０に設置されたレセプタクル５２と、光信号を電気信号へ変換して出力するための回路を備えたレシーバ５４と、このレシーバ５４に設置されたレセプタクル５６と、トランスミッタ５０のレセプタクル５２に光学的にかつ機械的に結合する光結合手段である入力用のプラグ５８を一端部に設置し、他端部にレシーバ５４のレセプタクル５６に光学的にかつ機械的に結合する光結合手段である出力用のプラグ６０を設置した伝送媒体としての光ファイバ（多モード光ファイバ）６２（平板導光路等でも良い）とを備える。
【００２５】
この光リンクシステムでは、レセプタクル５２の内部に光学素子である発光素子６４を配置し、レセプタクル５６の内部に光学素子である受光素子６６を配置して構成する。
【００２６】
さらに、この光リンクシステムは、マルチモード光ビーム伝送システムとして構成する。この光リンクシステムでは、マルチモード光ビームで光信号を伝送する際の伝送エラーを削減し、伝送される光エネルギを適度に保てるように、レセプタクル５２及び入力用のプラグ５８と、レセプタクル５６と出力用のプラグ６０とを構成する。
【００２７】
この光リンクシステムでは、図２及び図３に例示するように、レセプタクル５２と入力用のプラグ５８とを、いわゆるバット結合をするように構成する。
【００２８】
このレセプタクル５２では、そのハウジングに設けた結合用挿入穴６８の直下に光学素子パッケージ７０を配置する。トランスミッタ５０のレセプタクル５２に設置する光学素子パッケージ７０では、セラミック製等のパッケージ（メタルパッケージ又は樹脂パッケージ等でも良い）７０Ａの内部底面上に発光素子６４を配置し、この発光素子６４から発光されるマルチモード光ビームを透過させて外部に出射させるための窓部７０Ｂを設けて構成する。この光学素子パッケージ７０では、パッケージ７０Ａの底面から突出させた電極端子７２によってトランスミッタ５０の回路に接続されるように構成する。
【００２９】
なお、図示しないが、レシーバ５４側のレセプタクル５６は、発光素子６４の代わりに受光素子６６を設置する以外の構成を、トランスミッタ５０側のレセプタクル５２と同等に構成する。
【００３０】
このレセプタクル５２に接続するための入力用のプラグ５８には、その結合用挿入穴６８に挿入するための挿入部５８Ａの中央に、結合用挿入穴６８の中心軸に沿うように多モード光ファイバである光ファイバ６２の端部を取り付けたフェルール７４を一体的に設置して構成する。また、出力用のプラグ６０も入力用のプラグ５８と同等に、その結合用挿入穴６８に挿入するための挿入部６０Ａの中央に、結合用挿入穴６８の中心軸に沿うように光ファイバ６２の端部を取り付けたフェルール７４を一体的に設置して構成する。
【００３１】
このレセプタクル５２及び入力用のプラグ５８で構成した、いわゆるバット結合の光結合手段では、伝送エラーを削減するために、レセプタクル５２に入力用のプラグ５８を接続した状態において、光学素子である発光素子６４の表面（発光面）から光ファイバ６２の端面までの距離が、伝送エラー削減用設定範囲Ｅ内に入るように、又はレセプタクル５６に出力用のプラグ６０を接続した状態において、光学素子である受光素子６６の表面（発光面）から光ファイバ６２の端面までの距離が伝送エラー削減用設定範囲Ｅ内に入るように、例えば、入力用のプラグ５８の挿入部５８Ａを所定長さ短く形成すると共に、出力用のプラグ６０の挿入部６０Ａを所定長さ短く形成する。
【００３２】
このバット結合における伝送エラー削減用設定範囲Ｅは、実質的に、窓部７０Ｂの表面から光ファイバ６２の端面までの距離として設定することになる。なお、光学素子パッケージ７０では、発光素子６４（又は受光素子６６）の表面から窓部７０Ｂの表面までの範囲が閉ざされた構造であるから、光ファイバ６２の端部を発光素子６４（又は受光素子６６）の表面から窓部７０Ｂの表面までの範囲内に入れることができないためである。
【００３３】
このようなバット結合では、窓部７０Ｂの表面に、光ファイバ６２の端部を密接させたときが、最も光ファイバ６２の端部を発光素子６４（又は受光素子６６）に接近させたことになる。なお、従来のバット結合では、図６に示す比較例のように、発光素子６４（又は受光素子６６）から光結合手段へのエネルギー結合効率が最大となるように、光学素子パッケージ７０の窓部７０Ｂに光ファイバ６２の端面を隣接して配置することが常識であった。
【００３４】
このバット結合における伝送エラー削減用設定範囲Ｅは、窓部７０Ｂの表面から光ファイバ６２の端部までの距離と、伝送エラーの量との関係を実験で求めて評価し、伝送エラーを削減できる適正な範囲として設定する。
【００３５】
この伝送エラー削減用設定範囲Ｅを求める実験は、レセプタクル５６と出力用のプラグ６０とをバット結合した光結合手段に対して行った。この伝送エラー削減用設定範囲Ｅを求める実験は、窓部７０Ｂの表面に光ファイバ６２の端面が密接する位置（光結合手段から受光素子へのエネルギー結合効率が最大となる距離）から、光ファイバ６２の端部を数段階の距離だけ離したときの各位置において、それぞれ伝送エラーの量を測定することにより行い、図１２に示す結果を得た。
【００３６】
この図１２に示す伝送エラーの測定結果より、受光素子６６の表面と、光伝送媒体である光ファイバ６２の端面との間の距離を、光ファイバ６２から受光素子６６へのエネルギー結合効率が最大となる距離より大きく設定する程、伝送エラーが軽減されるという傾向があることが理解される。
【００３７】
次に、発光素子６４の発光量を図１２に示す実験のときよりも小さくして、図１２に示すと同じ条件で、光結合手段から受光素子へのエネルギー結合効率が最大となる距離から、光ファイバ６２の端部を数段階の距離だけ離したときの各位置において、それぞれ伝送エラーの量を測定したところ、図１３に示す結果が得られた。
【００３８】
この図１３に示す伝送エラーの測定結果より、受光素子６６の表面と、光伝送媒体である光ファイバ６２の端面との間の距離を受光素子６６から光ファイバ６２へのエネルギー結合効率が最大となる距離より、徐々に大きくすると、初めは伝送エラーが軽減されるが、さらに距離を大きくするに従って次第に伝送エラーが増大するという傾向があることが理解される。
【００３９】
そこで、光結合手段であるレセプタクル５６及び出力用のプラグ６０における実用的な状態での伝送エラー削減用設定範囲Ｅを求めるための実験を行って、評価したところ、下記の表１に示す結果を得た。
【００４０】
【表１】
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この実験では、光ファイバ６２としてＧＩ−ＨＰＣＦ（住友電工製ＨＧ２０−０６）を用いた。この光ファイバ６２は、図１４に示すように、コア６２Ａ（光伝播領域）を石英ガラスで構成し、コア６２Ａの直径Ｃ１が２００μｍ、クラッド６２Ｂの直径Ｃ２が２３０μｍである。
【００４１】
この実験では、図１５に示すように、バット結合されたレセプタクル５２と入力用のプラグ５８とにおける、光学素子パッケージ７０中の発光素子６４（ここでは、ＶＣＳＥＬレーザチップを用いた）と光ファイバ６２の端面（コア６２Ａの端面）とのエネルギー結合効率が最大となる距離Ｌ１が、０．５ｍｍとなる。
【００４２】
ここでは、装置外へ出射する光量をレーザ安全基準内に抑えること、及び受信感度を高めることのバランスを考慮し、端面発光レーザに比較して発光効率が高い垂直共振型面発光レーザである富士ゼロックス株式会社製のＶＣＳＥＬを用いた。
【００４３】
さらにこの実験では、図１６に示すように、バット結合されたレセプタクル５６と出力用のプラグ６０とにおける、光学素子パッケージ７０中の受光素子６６（ここでは、フォトダイオードであるＰＤチップを用いた）と光ファイバ６２の端面（コア６２Ａの端面）とのエネルギー結合効率が最大となる距離Ｌ２が、０．３ｍｍとなる。
【００４４】
この実験に用いた発光素子６４の出力値は、７８０Ｗである。また、この実験に用いた光ファイバ６２の全長は、３０ｍである。
【００４５】
以上より、伝送エラー削減用設定範囲Ｅは、伝送エラーを削減するという効果と、光エネルギを伝送する上でのエネルギー的な結合効率の制約とを加味して、０．６ｍｍ以上２．８ｍｍ以下の範囲で実用的な効果が得られ、伝送エラー削減用設定範囲Ｅの特に好ましい範囲は、１．０ｍｍ以上、１．８ｍｍ以下である。
【００４６】
次に、エネルギー結合効率が最大となる距離でバット結合するような一般に市販されている構成のレセプタクル５２と入力用のプラグ５８とを用いて、マルチモード光ビームで光信号を伝送する際の伝送エラーを削減し、伝送される光エネルギを適度に保てるようにする各構成例について、図４と図５とにより説明する。
【００４７】
この図４の構成では、レセプタクル５２（レセプタクル５６）の突き当て用のハウジング端面と、入力用のプラグ５８（又は出力用のプラグ６０）の突き当て用の筐体端面との間に、伝送エラー削減用設定範囲Ｅを設けるための所定厚さを有するスペーサ部材７６（図示しないが、ばね部材等の所定間隔を設定可能な部材をスペーサとして用いても良い）を配置する。
【００４８】
また、図５の構成では、レセプタクル５２（又はレセプタクル５６）における光学素子パッケージ７０の窓部７０Ｂ周囲の表面と、入力用のプラグ５８（又は出力用のプラグ６０）の挿入部５８Ａ（又は挿入部６０Ａ）における、先端面の光ファイバ６２周囲との間に、伝送エラー削減用設定範囲Ｅを設けるための所定厚さを有する、ワッシャ状のスペーサ部材７８を配置する。
【００４９】
なお、図示しないが、スペーサ部材７６とワッシャ状のスペーサ部材７８とを、ばね部材等の所定間隔を設定可能な部材に置き換えて構成しても良い。さらにこの光リンクシステムでは、トランスミッタ５０のレセプタクル５２又はレシーバ５４のレセプタクル５６の少なくとも一方に、伝送エラー削減用設定範囲Ｅを設けるように構成しても良い。
【００５０】
（第２実施の形態）
次に、本発明に関する第２実施の形態について、図７乃至図１２を参照しながら説明する。
【００５１】
本実施の形態では、光結合手段を構成するためのトランスミッタ５０側のレセプタクル５２（又はレシーバ５４側のレセプタクル５６）として、集光レンズ８０を設置したものを用いる。
【００５２】
この集光レンズを用いたトランスミッタ５０側のレセプタクル５２（又はレシーバ５４側のレセプタクル５６）では、図７及び図８に例示するように、レセプタクル５２（５６）のハウジング８２に設けた結合用挿入穴６８の底部に導光開口８４を穿設する。このハウジング８２には、導光開口８４より光学素子パッケージ７０側に、集光レンズ８０を配置する。
【００５３】
このハウジング８２には、集光レンズ８０で集光される光路上に、光学素子パッケージ７０を配置する。この光学素子パッケージ７０は、メタルパッケージの内部底面上に発光素子６４（又は受光素子６６）を配置し、この発光素子６４から発光されるマルチモード光ビームを透過させて外部に出射させる（又は光ファイバ６２から出射されたマルチモード光ビームを透過させて受光素子６６へ入射させる）ための窓部７０Ｂを設けて構成する。この光学素子パッケージ７０では、パッケージ７０Ａの底面から突出させた電極端子７２によってトランスミッタ５０の回路に接続されるように構成する。
【００５４】
このように構成した、集光レンズを用いた光結合手段では、伝送エラーを削減するために、レセプタクル５２（又はレセプタクル５６）に入力用のプラグ５８（又は出力用のプラグ６０）を接続した状態において、集光レンズ８０の伝送媒体（光ファイバ６２）側の光路上における合焦点位置から光ファイバ６２の端面までの距離が、伝送エラー削減用設定範囲ＥＬ内に入るように、例えば、入力用のプラグ５８（又は出力用のプラグ６０）の挿入部５８Ａ（又は挿入部６０Ａ）を所定長さ短く形成する。
【００５５】
なお、従来の集光レンズを用いたレセプタクル５２（又はレセプタクル５６）に入力用のプラグ５８（又は出力用のプラグ６０）を結合した状態では、図１１に示す比較例のように、発光素子６４（又は受光素子６６）と光結合手段との間でエネルギー結合効率が最大となるように、発光素子６４側の結合手段におては、発光素子６４から出射された光が最も集光される位置に、光ファイバ６２の端面を位置させるように設定し、受光素子６６側の結合手段におては、光ファイバ６２から出射された光が最も集光される位置に受光素子６６を位置させるように設定することが常識であった。
【００５６】
この集光レンズを用いた光結合手段における伝送エラー削減用設定範囲ＥＬは、集光レンズ８０の伝送媒体（光ファイバ６２）側の合焦点位置（発光素子６４から出射された光が最も集光される位置）から光ファイバ６２の端部までの距離と、伝送エラーの量との関係を実験で求めて評価し、伝送エラーを削減できる適正な範囲として設定する。
【００５７】
この実験で求める集光レンズを用いた光結合手段における伝送エラー削減用設定範囲ＥＬは、前述した表１に示すバット結合における伝送エラー削減用設定範囲Ｅで説明した窓部７０Ｂの表面から光ファイバ６２の端面までの距離として設定すれば良い。この窓部７０Ｂの表面から光ファイバ６２の端面までの距離は、光学素子である発光素子６４（又は受光素子６６）の表面（発光面）から光ファイバ６２の端面までの距離から、発光素子６４（又は受光素子６６）の表面（発光面）から窓部７０Ｂの表面までの距離（いわゆる光量最大の距離）を、減算して得られる。
【００５８】
すなわち、集光レンズを用いた光結合手段における伝送エラー削減用設定範囲ＥＬは、光結合手段で伝達される光エネルギーが最大となる位置（集光レンズ８０の伝送媒体側の合焦点位置）から伝送媒体（光ファイバ６２）側へ０．３ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の範囲となる。
【００５９】
次に、エネルギー結合効率が最大となる距離で結合するような構成にして一般に市販されている集光レンズを用いた光結合手段のレセプタクル５２と入力用のプラグ５８とを用いて、マルチモード光ビームで光信号を伝送する際の伝送エラーを削減し、伝送される光エネルギを適度に保てるようにする各構成例について、図９と図１０とにより説明する。
【００６０】
この図９の構成では、レセプタクル５２（レセプタクル５６）の突き当て用のハウジング端面と、入力用のプラグ５８（又は出力用のプラグ６０）の突き当て用の筐体端面との間に、伝送エラー削減用設定範囲ＥＬを設けるための所定厚さを有するスペーサ部材７６（図示しないが、ばね部材等の所定間隔を設定可能な部材をスペーサとして用いても良い）を配置する。
【００６１】
また、図１０の構成では、レセプタクル５２（又はレセプタクル５６）における導光開口８４周囲の表面（結合用挿入穴６８の底面部分）と、入力用のプラグ５８（又は出力用のプラグ６０）の挿入部５８Ａ（又は挿入部６０Ａ）における、先端面の光ファイバ６２周囲の端面との間に、伝送エラー削減用設定範囲ＥＬを設けるための所定厚さを有する、ワッシャ状のスペーサ部材７８を配置する。
【００６２】
また、図示しないが、スペーサ部材７６とワッシャ状のスペーサ部材７８とを、ばね部材等の所定間隔を設定可能な部材に置き換えて構成しても良い。さらに、この光リンクシステムでは、トランスミッタ５０のレセプタクル５２又はレシーバ５４のレセプタクル５６の少なくとも一方に、伝送エラー削減用設定範囲ＥＬを設けるように構成しても良い。
【００６３】
なお、本第２実施の形態における以上説明した以外の構成、作用、及び効果は前述した第１実施の形態と同様であるので、同一部材には、同一の符号を付すこととして、その説明を省略する。また本発明は前述した第１又は第２実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、その他種々の構成を取り得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の光学素子と光伝送媒体との光結合構造を利用した光リンクシステムの要部を示す概略構成説明図である。
【図２】本発明の第１実施の形態に係わる光学素子と光伝送媒体との光結合構造の結合状態を示す説明図である。
【図３】本発明の第１実施の形態に係わる光学素子と光伝送媒体との光結合構造の分離した状態を示す説明図である。
【図４】本発明の第１実施の形態に係わる光学素子と光伝送媒体との光結合構造の他の構成例における結合状態を示す説明図である。
【図５】本発明の第１実施の形態に係わる光学素子と光伝送媒体との光結合構造のさらに他の構成例における結合状態を示す説明図である。
【図６】本発明の第１実施の形態に係わる光学素子と光伝送媒体との光結合構造と比較するための従来例の光結合構造を示す説明図である。
【図７】本発明の第２実施の形態に係わる光学素子と光伝送媒体との光結合構造の結合状態を示す説明図である。
【図８】本発明の第２実施の形態に係わる光学素子と光伝送媒体との光結合構造の分離した状態を示す説明図である。
【図９】本発明の第２実施の形態に係わる光学素子と光伝送媒体との光結合構造の他の構成例における結合状態を示す説明図である。
【図１０】本発明の第２実施の形態に係わる光学素子と光伝送媒体との光結合構造のさらに他の構成例における結合状態を示す説明図である。
【図１１】本発明の第２実施の形態に係わる光学素子と光伝送媒体との光結合構造と比較するための従来例の光結合構造を示す説明図である。
【図１２】本発明の第１実施の形態に係わる光学素子と光伝送媒体との光結合構造における伝送エラー削減用設定範囲を求めるための実験結果を示すグラフである。
【図１３】本発明の第１実施の形態に係わる光学素子と光伝送媒体との光結合構造における伝送エラー削減用設定範囲を求めるために発光素子の光量を減らしたときの実験結果を示すグラフである。
【図１４】本発明の第１実施の形態に係わる光学素子と光伝送媒体との光結合構造における伝送エラー削減用設定範囲を求めるための実験結果に用いた光ファイバの構造を示す要部の斜視図である。
【図１５】本発明の第１実施の形態に係わる光学素子と光伝送媒体との、発光素子側の光結合構造部分の寸法状態を示す説明図である。
【図１６】本発明の第１実施の形態に係わる光学素子と光伝送媒体との、受光素子側の光結合構造部分の寸法状態を示す説明図である。
【図１７】従来のデジタル機器を相互に接続してデジタル光通信を行なう光送信システムを例示する説明図である。
【図１８】従来の光学的にかつ機械的に着脱可能な光ファイバ接続装置を例示する説明図である。
【符号の説明】
【００６５】
５０  トランスミッタ
５２  レセプタクル
５４  レシーバ
５６  レセプタクル
５８  プラグ
５８Ａ      挿入部
６０  プラグ
６０Ａ      挿入部
６２  光ファイバ
６４  発光素子
６６  受光素子
６８  結合用挿入穴
７０  光学素子パッケージ
７０Ａ      パッケージ
７０Ｂ      窓部
７２  電極端子
７６  スペーサ部材
７８  スペーサ部材
８０  集光レンズ
８２  ハウジング
８４  導光開口
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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