(57)【要約】【課題】光ファイバで一芯双方向伝送を行うための光送受信器において、光送受信器を構成するサイズが小さくなってくると、発光素子と受光素子の位置関係によって、光送受信回路間にクロストークが発生する、といった問題があった。そこで、光送受信回路間のクロストークを低減することができる一芯双方向伝送可能な光送受信器を提供することを目的とする。【解決手段】発光部と受光部の間に光分離結合部を挿入することで、光送受信回路を電気的に分離し、かつ、光分離結合部に設けられた光吸収部によって発光部からの光信号が吸収することで受光部に与える影響を抑圧し、光送受信回路間の電気的、光学的なクロストークを低減することができる。【選択図】図１
2006003490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバで一芯双方向伝送を行うための光送受信器において、
電気信号を光信号に変換する発光部と、
光信号を電気信号に変換する受光部と、
前記発光部からの第１の光信号と前記光ファイバからの第２の光信号を分離、結合する光分離結合部とを具備し、
前記発光部と前記受光部は前記光分離結合部を挟んで対向し、
前記光ファイバの光軸は前記発光部の光軸に直交する位置に配置され、
前記光分離結合部は、
前記発光部からの第１の光信号を反射して前記光ファイバに導波するとともに前記光ファイバからの第２の光信号の一部または全てを透過する光フィルタ部と、前記フィルタ部を透過した前記第２の光信号を前記受光部へと導波する導波部と、前記光フィルタ部と前記受光部の間に置かれた光吸収部から構成されることを特徴とする光送受信器。
【請求項２】
前記発光部からの第１の光信号の波長は、前記光ファイバからの第２の光信号の波長と異なることを特徴とする、請求項１記載の光送受信器。
【請求項３】
前記光分離結合部は、前記発光部からの第１の光信号を平行光に変換する第１のレンズと、前記光ファイバからの第２の光信号を平行光に変換して前記導波部に出力するとともに前記第１のレンズから出力された平行光を集光して前記光ファイバに入射する第２のレンズと、前記導波部からの平行光を前記受光部に集光するための第３のレンズを有することを特徴とする、請求項１記載の光送受信器。
【請求項４】
前記導波部は、前記光ファイバからの第２の光信号を反射して光の進行方向を変化して前記受光部に導波するための反射部を有することを特徴とする、請求項１記載の光送受信器。
【請求項５】
前記反射部は、前記導波部がプリズムで構成され、前記プリズムの全反射により実現することを特徴とする、請求項４記載の光送受信器。
【請求項６】
前記発光部からの第１の光信号と前記光ファイバからの第２の光信号の波長は同じであり、前記光フィルタ部は前記光信号の波長においてハーフミラーであり、かつ前記発光部と前記光分離結合部の間にアイソレータが挿入されることを特徴とする、請求項１記載の光送受信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一本の光ファイバを用いて、双方向伝送を行うための光送受信器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＣＡＴＶやデータ通信など様々な分野で、光ファイバを利用した光通信の実用化が行われている。双方向伝送を行う場合、２本の光ファイバを用いて、それぞれで上り下りのデータ通信を行う方法があるが、一方で、異なる波長の光信号（例えば波長１．３μｍ帯と１．５５μｍ帯の光信号）を用いて、一本の光ファイバを用いて双方向伝送を行う方法がある。この一芯双方向伝送の利点としては、配線時の作業性やメンテナンスの向上が挙げられる。
【０００３】
従来の一芯双方向伝送を行うための光送受信器としては、図４にあるように、発光部１からの光はレンズ６２で平行光に変換され、光フィルタ３を透過しレンズ６１で集光して光ファイバ１０へ入力される。一方、光ファイバ１０からの光信号は発光部１からの光と波長が異なる設定であり、光ファイバ１０からの光信号は、レンズ６１で平行光に変換された後、光フィルタ３で反射され、レンズ６３で受光部２に集光される構成となっている。
【０００４】
以上のような構成を用いて光ファイバを用いた一芯双方向伝送が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２９６４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、光送受信器のサイズを小さくしていった場合、光送信器と光受信器の距離が近くなるため、光送信器での発光素子の駆動信号が光受信器に回りこんで光受信器の特性が劣化するなどの、送受信器間でのクロストークが発生する。また、光送受信器の小型化を行うために、回路を実装する基板に対して光ファイバを垂直に設置する構成として、スペースを省略する方法が考えられるが、その場合、図４のような光学系を用いると、発光部と受光部の基板の高さが異なるものが必要となり手間がかかる、また発光部（または受光部）が基板に垂直な方向に実装されるため、発光部と光ファイバの位置合わせを行うのが困難であったり、基板上に位置合わせのためのスペースが必要になる、といった課題を有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、発光部と受光部は光分離結合部を挟んで対向する関係として、光送受信回路間を電気的に分離し、かつ発光部と受光部との間に光吸収部を設けて光学的に分離することで、光送受信回路間のクロストークの影響を抑えた光送受信器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】
前記従来の課題を解決するために、本発明の光送受信器は、光ファイバで一芯双方向伝送を行うための光送受信器において、電気信号を光信号に変換する発光部と、光信号を電気信号に変換する受光部と、前記発光部からの第１の光信号と前記光ファイバからの第２の光信号を分離、結合する光分離結合部とを具備し、前記発光部と前記受光部は前記光分離結合部を挟んで対向し、前記光ファイバの光軸は前記発光部の光軸に直交する位置に配置され、前記光分離結合部は、前記発光部からの第１の光信号を反射して前記光ファイバに導波するとともに前記光ファイバからの第２の光信号の一部または全てを透過する光フィルタ部と、前記フィルタ部を透過した前記第２の光信号を前記受光部へと導波する導波部と、前記光フィルタ部と前記受光部の間に置かれた光吸収部から構成される。
【０００８】
更に本発明の光送受信器は、前記発光部からの第１の光信号の波長は、前記光ファイバからの第２の光信号の波長と異なることを特徴としている。
【０００９】
更に本発明の光受信器は、前記光分離結合部は、前記発光部からの第１の光信号を平行光に変換する第１のレンズと、前記光ファイバからの第２の光信号を平行光に変換して前記導波部に出力するとともに前記第１のレンズから出力された平行光を集光して前記光ファイバに入射する第２のレンズと、前記導波部からの平行光を前記受光部に集光するための第３のレンズを有することを特徴としている。
【００１０】
更に本発明の光送受信器は、前記導波部は、前記光ファイバからの第２の光信号を反射して光の進行方向を変化して前記受光部に導波するための反射部を有することを特徴としている。
【００１１】
更に本発明の光送受信器は、前記反射部は、前記導波部がプリズムで構成され、前記プリズムの全反射により実現することを特徴としている。
【００１２】
更に本発明の光送受信器は、前記発光部からの第１の光信号と前記光ファイバからの第２の光信号の波長は同じであり、前記光フィルタ部は前記光信号の波長においてハーフミラーであり、かつ前記発光部と前記光分離結合部の間にアイソレータが挿入されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の光送受信器によれば、光送受信器間のクロストークの影響を抑えた、一芯双方向伝送が可能な光送受信器を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１を示す図である。実施の形態は、発光部１、受光部２、光フィルタ３、光分離結合部４、光ファイバ１０、レンズ６１、６２、６３、導波部７、光吸収部８より成る。実際の通信としては、上記構成要素からなる一芯双方向伝送用の光送受信器が互いにデータを送受信する。図１に示すように、発光部１と受光部２は光分離結合部４を間に挟んで対向しており、また発光部１と光ファイバ１０の光軸は互いに垂直となる位置関係に置かれる。発光部１と受光部２の間には光吸収部８が設置されている。ここで、発光部１から出力される光信号の波長Ｌ１と、光ファイバ１０から出力される光信号の波長Ｌ２とは異なる値である。また、光フィルタ３は、波長Ｌ１の光信号は反射し、波長Ｌ２の光信号は透過させる特徴を有する。発光部１から出力された光信号は、レンズ６２によって平行光に変換され、導波部７に入力され、そして光フィルタ３へ入力される。発光部１の出力光の波長はＬ１であるため、その光信号は反射される。反射した光信号はレンズ６１により光ファイバ１０に集光され、そして光ファイバ１０を介して相手側の光送受信器に伝搬される。
【００１６】
一方、光ファイバ１０から出力された光信号は、レンズ６１により平行光に変換され、導波部７へ入力される。光ファイバ１０からの光信号は波長Ｌ２であるため、光フィルタ３はその光信号を透過する。光フィルタ３を透過した光信号は、ミラーを用いた反射部５１、５２、５３で反射され、導波部７から出力され、レンズ６３により集光されて受光部２に入力される。
【００１７】
発光部１と受光部２の間に光分離結合部４が挿入されることにより、発光部１の光送信回路及び受光部２の光受信回路は電気的に分離される。従って、光送信回路から光受信回路への電気的なクロストークを低減することができる。また、発光部１から出力された光信号は光フィルタ３で反射されるが、実際にはその一部は光フィルタ３を透過する。しかし、透過した光信号は光吸収部８により吸収されるため、光吸収部を挟んで対向する受光部２には影響を及ぼさないため、光学的なクロストークを低減することが可能となる。
【００１８】
以上より、一芯双方向伝送用の光送受信器に関して、光送受信回路間の電気的、光学的なクロストークを低減することができる。
【００１９】
なお、本実施の形態において、光分離結合部４の光信号が透過する部分として導波部７を設けたが、空気中を透過させる構成としても良い。なお、反射部５１、５２、５３としてミラーを設けたが、光信号を反射する構成であれば良い。
【００２０】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２を示す図である。図２において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００２１】
前記実施の形態１において、光分離結合部４は以下のように構成される。前記実施の形態１における導波部７をプリズム７１により構成する。このとき、図２に示すように、光ファイバ１０の光軸に対して４５度の傾きを持つように断面（反射部５１）を持っている場合、光ファイバ１０の出力光はプリズム内部で全反射を起こす特性を有する。図２に示すようなプリズムの断面（反射部５１、５２、５３）を設定することにより、光ファイバ１０からの出力光は受光部２へと導波される。以上より、反射部５１、５２、５３にミラーなどの反射部材を設けることなく、光分離結合部４を構成することが可能となる。
【００２２】
（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３を示す図である。図３において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００２３】
実施の形態３において、レンズ６２と導波部７の間にアイソレータ９を設ける。アイソレータ９は、発光部１から出力される光信号は透過し、その反対方向への光信号は透過しない特性を有する。このとき、発光部１から出力される光信号の波長Ｌ１と、光ファイバ１０から出力される光信号Ｌ２は同一波長帯を用いる（Ｌ１≒Ｌ２）とする。ハーフミラー３１は、波長Ｌ１の光信号に対して、一部を反射して、残りを透過する特性を持つ。発光部１から出力された光信号は、レンズ６２で平行光に変換されたあと、アイソレータ９に入力される。このとき、アイソレータ９は透過する特性を有するため、発光部１からの光信号はハーフミラー３１へ入力される。ハーフミラー３１では光信号の一部は反射されレンズ６１を介して光ファイバ１０に入力されるが、残りの光信号は透過する。しかし、透過した光信号は光吸収部８により吸収されるため、受光部２への影響は抑えることができる。一方、光ファイバ１０からの出力信号はレンズ６１により平行光に変換され、導波部７に入力された後、ハーフミラー３１へ入力される。このとき、光信号の一部は透過し、導波部７を導波される。そして反射部５１、５２、５３で反射された後、レンズ６３で集光され受光部２に入力される。残りの光信号はハーフミラー３１で反射され、発光部１の方向に出力される。発光部１に、反射された光信号が入力されると、発光部１の特性が劣化することが知られているが、ハーフミラー３１で反射された光信号はアイソレータ９を透過できないため、発光部１へは入力されず、特性の劣化は生じない。
【００２４】
以上より、発光部１からの出力光の波長と、光ファイバ１０からの出力光の波長とが同一波長帯であっても、一芯双方向伝送用の光送受信器を構成することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明にかかる光送受信器は、光送受信回路間のクロストークに関して、電気的、光学的にその影響を低減する特徴を有し、機器のインターフェース等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の光送受信器の構成を示す図
【図２】本発明の実施の光送受信器の構成を示す図
【図３】本発明の実施の光送受信器の構成を示す図
【図４】従来の光送受信器の構成を示す図
【符号の説明】
【００２７】
１    発光部
２    受光部
３    光フィルタ
３１    ハーフミラー
４    光分離結合部
５１，５２，５３    反射部
６１，６２，６３    レンズ
７    導波部
７１    プリズム
８    光吸収部
９    アイソレータ
１０    光ファイバ
【図１】
2006003490.tif 000003
【図２】
2006003490.tif 000004
【図３】
2006003490.tif 000005
【図４】
2006003490.tif 000006