(57)【要約】      （修正有）【課題】一心双方向光電子サブアセンブリを提供する。【解決手段】一心双方向光電子サブアセンブリ１００は、アセンブリ本体２００Ａを有する。アセンブリ本体は、光源２２０、光検出器２２２、光導波路２２４、結合光学系２３２、及びビームスプリッタ２２８を光学的にアライメントした状態で連結するよう構成されている。アセンブリ本体は、光源を収容するよう構成された光源ポート２０２と；光導波路の光学コネクタ２２６と連結するよう構成された光学ポート２１４と；光源と光導波路との間の第１光路上、及び光導波路と光検出器との間の第２光路上でビームスプリッタを収容するよう構成されたビームスプリッタスロット２１８と；光検出器を収容するよう構成されたファラデーケージキャビティ２０４とを有する。【選択図】図２Ｂ
2018197849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源、光検出器、光導波路、結合光学系、及びビームスプリッタを光学的にアライメントした状態で連結するよう構成されたアセンブリ本体を有し、
該アセンブリ本体は、
上記光源を収容するよう構成された光源ポートと；
上記光導波路の光学コネクタと連結するよう構成された光学ポートと；
上記光源と上記光導波路との間の第１光路上、及び上記光導波路と上記光検出器との間の第２光路上で上記ビームスプリッタを収容するよう構成されたビームスプリッタスロットと；
上記光検出器を収容するよう構成されたファラデーケージキャビティとを有する、
一心双方向光電子サブアセンブリ。
【請求項２】
上記アセンブリ本体は、上記アセンブリ本体を第１の方向に横断する第１孔部を有しており、
上記光源ポートは、上記第１光路上で上記第１孔部の第１端に配置されており、
上記光学ポートは、上記第１及び第２光路上で上記第１孔部の第２端に配置されている、請求項１に記載の一心双方向光電子サブアセンブリ。
【請求項３】
上記第１の方向と直交する第２の方向に沿った第２孔部が、上記第１孔部と上記ビームスプリッタスロットとの交点において上記第１孔部と交差し、且つ上記ファラデーケージキャビティ内の上記光検出器へと延在している、請求項２に記載の一心双方向光電子サブアセンブリ。
【請求項４】
上記ビームスプリッタスロットは、上記第１及び第２の方向と直交し且つ上記第１及び第２孔部と交差する第３の方向に上記アセンブリ本体を横断する、請求項３に記載の一心双方向光電子サブアセンブリ。
【請求項５】
上記第１孔部の第１端において上記第１孔部により形成された上記光源ポートは、上記光源の光学アライメントを確立するよう構成された座ぐりを有する、請求項２に記載の一心双方向光電子サブアセンブリ。
【請求項６】
上記ビームスプリッタスロットは、光路領域での上記ビームスプリッタの擦れを防止するよう構成された凹部を有する、請求項１に記載の一心双方向光電子サブアセンブリ。
【請求項７】
上記ビームスプリッタスロットを覆うよう構成されたビームスプリッタカバープレートを更に有する、請求項１に記載の一心双方向光電子サブアセンブリ。
【請求項８】
上記ビームスプリッタカバープレートは、上記アセンブリ本体のカバープレート凹部に配置される、請求項７に記載の一心双方向光電子サブアセンブリ。
【請求項９】
上記光路への上記光導波路の光結合を確立するよう構成されたレンズを更に有する、請求項１に記載の一心双方向光電子サブアセンブリ。
【請求項１０】
上記光学ポートに配置され、且つ上記レンズを支持するよう構成されたＯリングを更に有する、請求項９に記載の一心双方向光電子サブアセンブリ。
【請求項１１】
上記光学コネクタを更に有し、上記光学コネクタは、上記Ｏリングと連係して上記光路上の上記レンズの位置を確立するよう構成されたレンズ保持器を有する、請求項１０に記載の一心双方向光電子サブアセンブリ。
【請求項１２】
上記アセンブリ本体は、上記ファラデーケージキャビティと対向しているプリント基板の表面に戴置されており、
上記ファラデーケージキャビティは、上記プリント基板の表面の導電領域と全体が直接接触するよう構成されたすそ部に囲まれており、
上記すそ部の境界内に配置されたガスケットによって、上記ファラデーケージキャビティが気密封止されている、請求項１に記載の一心双方向光電子サブアセンブリ。
【請求項１３】
上記アセンブリ本体は、上記ファラデーケージキャビティと対向しているプリント基板の表面に戴置されており、
上記ファラデーケージキャビティの周囲にある足部が、上記プリント基板の表面の導電領域と直接接触しており、
上記足部を囲む領域にガスケットが配置されることで、上記ファラデーケージキャビティが気密封止されている、請求項１に記載の一心双方向光電子サブアセンブリ。
【請求項１４】
上記光源；
上記光検出器；
上記結合光学系；
上記光導波路を有する上記光学コネクタ；及び
上記ビームスプリッタ
を更に有する、請求項１に記載の一心双方向光電子サブアセンブリ。
【請求項１５】
上記光路は、上記一心双方向光電子サブアセンブリの周囲環境から気密封止されている、請求項１４に記載の一心双方向光電子サブアセンブリ。
【請求項１６】
上記光源は、発光ダイオード及びレーザーからなる群より選択される１種である、請求項１４に記載の一心双方向光電子サブアセンブリ。
【請求項１７】
上記ビームスプリッタは半反射板であって、波長特異的半反射板及び偏光特異的半反射板からなる群より選択される１種である、請求項１４に記載の一心双方向光電子サブアセンブリ。
【請求項１８】
上記光検出器は、フォトレジスタ、フォトダイオード、及びフォトトランジスタからなる群より選択される１種である、請求項１４に記載の一心双方向光電子サブアセンブリ。
【請求項１９】
上記アセンブリ本体は、金属、金属化プラスチック材料、及び導電性セラミックからなる群より選択される１種で形成されている、請求項１に記載の一心双方向光電子サブアセンブリ。
【請求項２０】
上記ファラデーケージキャビティは、更に高感度電子機器を収容するよう構成されている、請求項１に記載の一心双方向光電子サブアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
光信号伝送は、測定及び通信用途等といった様々な用途に使用できる。これらの用途では、異なる光信号をそれぞれ異なる方向に伝送することが必要な場合がある。一心双方向光サブアセンブリ（ＢＯＳＡ）を使用することで、これらの異なる光信号を誘導、分離、及び／又は結合できる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
概して、一態様によれば、本発明は、一心双方向光電子サブアセンブリに関する。該一心双方向光電子サブアセンブリは、光源、光検出器、光導波路、結合光学系、及びビームスプリッタを光学的にアライメントした状態で連結するよう構成されたアセンブリ本体を有する。上記アセンブリ本体は、上記光源を収容するよう構成された光源ポートと；上記光導波路の光学コネクタと連結するよう構成された光学ポートと；上記光源と上記光導波路との間の第１光路上、及び上記光導波路と上記光検出器との間の第２光路上で上記ビームスプリッタを収容するよう構成されたビームスプリッタスロットと；上記光検出器を収容するよう構成されたファラデーケージキャビティとを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】本発明の１つ以上の実施形態に係る一心双方向光電子サブアセンブリ（ＢＯＳＡ）を模式的に表す。
【図２Ａ】本発明の１つ以上の実施形態に係るＢＯＳＡのアセンブリ本体の斜視図である。
【図２Ｂ】本発明の１つ以上の実施形態に係る図２Ａのアセンブリ本体の断面図である。
【図２Ｃ】本発明の１つ以上の実施形態に係るＢＯＳＡのアセンブリ本体の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
添付の図面を参照して、本発明の具体的な実施形態を以下に詳述する。各図面における同様の要素は、同様の参照番号で記載して一貫性を持たせている。
【０００５】
以下における本発明の実施形態の詳細な説明においては、本発明をより理解できるように多くの具体的な事項を記載している。しかしながら、当業者には明らかである通り、本発明はこれらの具体的事項がなくても実施できる。他の例では、説明が不必要に複雑とならないよう周知の特徴を詳しくは記載していない。
【０００６】
本出願を通じて、序数（第１、第２、第３等）は、要素（すなわち本出願における任意の名詞）の形容詞として使用されている場合がある。序数の使用は、「前」、「後」、「単一」等の用語を用いるなどして明示しない限り、各要素の何らかの具体的な順序を意図又は創出するものではないし、その要素が単一の要素であると限定するものでもない。むしろ、序数の使用は、要素同士を区別するためのものである。例えば、第１の要素は第２の要素とは別個のものであり、第１の要素は、複数の要素を含み、要素の順序において第２の要素の後に続く（又は前に来る）ものであってもよい。
【０００７】
以下の図１〜図２Ｃの説明において、本発明の様々な実施形態について図面を参照して説明される構成部材はいずれも、他の図面を参照して説明される同様の名称を有する構成部材と同等なものであってもよい。簡潔にするため、これらの構成部材の説明を各図面で繰り返すことはしない。従って、各図面における構成部材の各実施形態はいずれも参照により援用され、同様の名称を有する構成部材を１つ以上有する他の図面に存在してもよいものと見なされる。また、本発明の各種実施形態によれば、図面の構成部材の説明はいずれも、他の図面中の対応する同様の名称を有する構成部材について説明した実施形態に加えて、組み合わせて、又は代替して実施できる任意の実施形態として解釈されるべきである。
【０００８】
概して、本発明の実施形態は一心双方向光サブアセンブリ（ＢＯＳＡ）に関する。後述する通り、ＢＯＳＡを使用することで、異なる光信号を誘導、分離、及び／又は結合できる。ＢＯＳＡは、各光学部材間の光路を確立する。ＢＯＳＡを介して光を良好に伝送するためには、例えばロスを最小限に抑える又は信号伝送品質を最大化するなどといったこれらの光学部材とＢＯＳＡとのアライメントが重要である。本発明の１つ以上の実施形態において、ＢＯＳＡは、組み立てられると、ＢＯＳＡの光学部材及び／又はＢＯＳＡと連結している光学部材のアライメントを確立するよう構成されている。
【０００９】
図１は、本発明の１つ以上の実施形態に係る例示的なＢＯＳＡ（１００）を模式的に示す。ＢＯＳＡは、光源（１０２）、ビームスプリッタ（１０４）、光導波路（１０６）、レンズ（１０８）、及び光検出器（１１０）を有する。これらの各構成部材については後述する。
【００１０】
例示的なＢＯＳＡ（１００）は、光源（１０２）から光を受光し、ビームスプリッタ（１０４）を介してその光を光導波路（１０６）へと向ける（灰色矢印、第１光路（１２０）を示す）。更に、例示的なＢＯＳＡは、光導波路からも光を受光する。光導波路から受光した光は、ビームスプリッタ（１０４）を介して光検出器（１１０）へと向けられる（黒色矢印、第２光路（１２２）を示す）。従って、光源から受光した光及び光導波路から受光した光に対してＢＯＳＡが形成する光路（１２０、１２２）はそれぞれ異なるものである。本発明の１つ以上の実施形態において、これらの異なる光路は、以下で詳述する通り、光源から受光した光に対しては透過性（第１光路（１２０））であり、光導波路から受光した光に対しては反射性（第２光路（１２２））であるビームスプリッタ（１０４）によって得られるものである。例示的なＢＯＳＡ（１００）は、例えば、光源からの励起光が光導波路を介して測定対象の部材へと向けられる測定用途において使用できる。測定対象の部材から戻ってきた光は光検出器へと向けられるが、該光検出器を用いることで、戻ってきた光信号を評価して測定結果が得られる。ＢＯＳＡの他の用途としては、通信用途や、他の２方向光伝送を必要とする用途が挙げられる。
【００１１】
光源（１０２）は、可視光及び／又は不可視光を放出する光源であれば種類は特に限定されない。光源としては、例えば、ＬＥＤ、レーザー、又は白熱、蛍光、若しくは高輝度放電電球等が挙げられる。放出された光の少なくとも一部はビームスプリッタ（１０４）へと向けられる。光源から放出された光は、ビームとして集束させてもよい（例えば、光源がレーザーである場合、又は図１には図示していない別の光学素子を使用する場合）。本発明の一実施形態において、光源（１０２）は、特定の性質を有する光を放出する。該性質としては、特定の波長若しくは波長域に限定された放出スペクトル、及び／又は放出光の特定の偏光が挙げられる。これらの性質は光源（１０２）自体に特異的であってもよく、あるいは偏光フィルタ等の別のフィルタ（図示せず）を用いて得てもよい。
【００１２】
本発明の１つ以上の実施形態において、ビームスプリッタ（１０４）は、光源（１０２）から放出された光と光導波路（１０６）から受光した光とで異なっている性質に基づいて別々の光路（１２０、１２２）を確立するＢＯＳＡの要素である。ビームスプリッタ（１０４）は、例えば、波長特異的又は偏光特異的であることにより、ある性質の光に対しては透過性となり、別の性質の光に対しては反射性となるものであってもよい。本発明の１つ以上の実施形態において、ビームスプリッタは板状であって、その一方の表面が光源と対向し、他方の表面が光導波路及び光検出器と対向する。図１に示す通り、該板は、光源（１０２）、光導波路（１０６）、及び光検出器（１１０）に対して例えば４５°の角度で配向していてもよい。該板は、金属コーティング及び／又は二色性コーティング等で被覆されることで、ビームスプリッタ（１０４）の波長特異的性質を示してもよい。
【００１３】
本発明の１つ以上の実施形態に係る光導波路（１０６）は、光を二方向に伝送する。光導波路は、光源（１０２）から放出された光（第１光路（１２０））をＢＯＳＡから離れる方向に伝送する。更に、光導波路は、ＢＯＳＡを介して光を光検出器（１１０）へと（第２光路（１２２））伝送する。光導波路の形状（平面状、細片状、又はファイバ状等）、モード構造（すなわち、シングルモード又はマルチモード）、屈折率分布（すなわち、ステップインデックス又はグラディエントインデックス）、及び材料（ガラス、ポリマー、半導体等）は特に限定されない。
【００１４】
例えば、光導波路（１０６）が光ファイバである場合、光ファイバは透明なガラス又はプラスチックで形成されていてもよく、屈折率がより低い透明なクラッド材で囲まれた透明なコアを有することにより、光をコア中に保持し、ファイバを導波路として作用させるものであってもよい。本発明の１つ以上の実施形態に係るレンズ（１０８）を用いて、光導波路（１０６）とＢＯＳＡ（１００）の他の光学部材との間の信号結合を向上させる結合光学系を形成する。レンズ（１０８）は、例えばボールレンズであってもよい。図２Ｂに更に示す通り、レンズ（１０８）は光ファイバのファイバ端で光を集束させてもよい。従って、レンズ（１０８）は、ファイバ端自体ではなくファイバ端の周辺領域に到達する非集束光の量を低減できる。
【００１５】
本発明の１つ以上の実施形態に係る光検出器（１１０）は、ＢＯＳＡの第２光路（１２２）上で光を受光する。光検出器としては、フォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトレジスタ、電荷結合素子（ＣＣＤ）イメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ、光化学トランスデューサ、及び他の感光性部材が挙げられる。電気出力信号を生成する光検出器を使用する場合、光検出器は、増幅器、フィルタ、アナログ／デジタルコンバータ等の信号調節回路と連結していてもよい。
【００１６】
ＢＯＳＡ（１００）を介して低損失で高信頼性の第１及び第２光路（１２０、１２２）を確立するには、上述した構成部材を精密にアライメントすることが重要であるか、あるいは少なくとも有益であり得る。図２Ａ〜２Ｃを参照して後述する本発明の一実施形態に係るアセンブリ本体を使用して、上記構成部材を連結及びアライメントできる。
【００１７】
当業者であれば、本発明の１つ以上の実施形態に係るＢＯＳＡは図１で模式的に示した例示的な構造に限定されないことが理解できるであろう。例えば、信号伝達方向（灰色及び黒色矢印）は、本発明を逸脱することがない限り、図示したものから外れていてもよい。更に、図１ではＢＯＳＡと連結している光ファイバを表しているが、当業者であれば、代わりに他の任意の光学素子がＢＯＳＡと連結するよう構成されていてもよいことが理解できるであろう。更に、本発明を逸脱することがない限り、光源（１０２）及び光検出器（１１０）の位置を入れ替えてもよい。
【００１８】
図２Ａは、本発明の１つ以上の実施形態に係るＢＯＳＡのアセンブリ本体の斜視図である。本発明の１つ以上の実施形態に係るアセンブリ本体（２００Ａ）は、第１及び第２光路上の光学部材間のアライメントを確立させ、更にこれらの構成部材のうち１つ以上を環境の影響（ほこり、水分、電磁妨害（ＥＭＩ）等）から保護することを可能にする特徴を有する。
【００１９】
本発明の一実施形態において、アセンブリ本体（２００Ａ）は、実質的に立方体状のブロックである。アセンブリ本体は、後述する通り、光源（１０２）、ビームスプリッタ（１０４）、光ファイバ（１０６）、及び光検出器（１１０）を収容し且つ／又はこれらと連結するよう構成されている。
【００２０】
本発明の一実施形態において、アセンブリ本体は、光源（１０２）を収容するよう構成されたポート（２０２）を有する。光源ポートの形状及び寸法は、図２Ｂを参照して以下で更に説明する通り、光源が第１光路上でアライメントされるように選択される。ポート（２０２）は、例えば円筒状座ぐり穴であってもよい。
【００２１】
本発明の一実施形態において、アセンブリ本体は、光導波路（１０６）の光学コネクタと連結するよう構成された光学ポート（２１４）を更に有する。図２Ａの例示的な実施形態において、光導波路は光ファイバであるため、光学ポートは光ファイバポートであり、光学コネクタは光ファイバコネクタである。光ファイバポートの形状及び寸法は、図２Ｂを参照して以下で更に説明する通り、光ファイバの光ファイバコネクタと適合するように選択される。光ファイバポートは、例えば、図２Ａに示す通り、アセンブリ本体から突き出ている円筒状拡張部を有していてもよい。光ファイバポートは、光ファイバポート及び光源ポート（２０２）の円筒状座ぐり穴と同心である円筒孔を更に有していてもよい。円筒孔は、図２Ｂに示す通り、光源ポート（２０２）と光ファイバポート（２１４）とを接続することで、第１光路（１２０）を形成する直線状光通路を確立してもよい。
【００２２】
本発明の一実施形態において、アセンブリ本体はまた、ファラデーケージキャビティ（２０４）を有する。ファラデーケージキャビティは、光検出器を収容するよう構成されたアセンブリ本体（２００Ａ）の凹部であってもよい。アセンブリ本体は、後述する通り、プリント基板（ＰＣＢ）（２５０）上に戴置されていてもよく、ファラデーケージキャビティは、図２Ｂ及び図２Ｃで更に示す通り、ＰＣＢの表面から突き出ている光検出器（１１０）を収容するよう構成された空間をＰＣＢの表面に形成していてもよい。本発明の一実施形態に係るファラデーケージキャビティ（２０４）は、ファラデーケージキャビティに収納される構成部材を囲む金属製又は金属化した囲いを形成することで、電磁妨害（ＥＭＩ）からの遮蔽を行うことができる。上記構成部材としては、光検出器からの信号を受信し調節する信号調節回路など、高いＥＭＩ感受性を有し得る電子機器が挙げられる。ＥＭＩから保護するために、ファラデーケージキャビティ（２０４）の壁部は、図２Ｂに示す通り、ＰＣＢ（２５０）の金属平面（２５２）と電気的に接触している。従って、金属平面及びファラデーケージキャビティの壁部は、組み合わさることで、例えば実質的に立方体状の容積、すなわちファラデーケージキャビティを画定しているため、ファラデーケージキャビティ内の構成部材に対して完全に又は略完全にＥＭＩ遮蔽する囲いを形成する。金属平面（２５２）は、例えば、ＰＣＢ（２５０）の上面又は底面にある銅層であってもよく、あるいはＰＣＢ（２５０）の任意の場所にある中間層であってもよい。本発明の一実施形態において、金属平面（２５２）は、その占有面積がアセンブリ本体（２００Ａ）の占有面積と同じであるか、あるいはアセンブリ本体の境界を超えて延在している。
【００２３】
光通路（２０６）は、ファラデーケージキャビティ（２０４）と、光源ポート（２０２）及び光ファイバポート（２１４）の間の直線状光通路との間に確立されてもよい。この光通路（２０６）は、直線状光通路に実質的に垂直な円筒孔であることにより、光ファイバポートと光検出器との間で第２光路を形成するものであってもよい。光通路に関しては、図２Ｂを参照して以下で更に詳述する。
【００２４】
本発明の一実施形態において、アセンブリ本体（２００Ａ）の土台は、ファラデーケージキャビティ（２０４）を囲むすそ部（２１０Ａ）を有する。すそ部（２１０Ａ）は、ＰＣＢと電気的に直接接触することで、ＰＣＢの表面とアセンブリ本体との間に導電路を確立して、ＰＣＢ上にアセンブリ本体（２００Ａ）を設置するとファラデーケージキャビティに収納された構成部材に対してＥＭＩ遮蔽できるよう構成されている。すそ部の外縁内では、ガスケット収容凹部（２１２Ａ）によって、ファラデーケージキャビティ内の構成部材を環境から保護するよう構成されたガスケット（ゴム又はシリコーン製ガスケット等）を挿入する空間が形成されている。アセンブリ本体をＰＣＢの表面に戴置すると、すそ部（２１０Ａ）がＰＣＢ表面と接触するまでガスケットを圧縮することで、ＢＯＳＡの設置健全性が不安定になり得る材料クリープの恐れ及びガスケットの過剰圧縮を回避できるよう一定の圧縮止め並びに気密及び／又は光密封止を実施できる。ＰＣＢの金属面と接触するすそ部（２１０）を用いることで、ファラデーケージキャビティ内に収納された構成部材を良好にＥＭＩ遮断できる。
【００２５】
図２Ａに示した例示的なアセンブリ本体（２００Ａ）はネジ穴（２０８）を備えているため、設置ネジ（２５４）を用いてＰＣＢの表面にアセンブリ本体を設置できるが、代替の部材、例えば、特に限定されないが、フック、クリップ、ボルト、リベット等を用いてＰＣＢの表面にアセンブリ本体を機械的に固定することもできる。本発明の一実施形態において、設置ネジ（２５４）又は他の代替設置部材は、金属平面（２５２）とアセンブリ本体（２００Ａ）との電気的接触を確立することで、ファラデーケージキャビティ（２０４）内の構成部材を完全に又は略完全にＥＭＩ遮蔽できる。
【００２６】
本発明の一実施形態において、アセンブリ本体（２００Ａ）は、板状ビームスプリッタ（１０４）をアセンブリ本体に挿入できるよう構成されたビームスプリッタスロット（２１６）を更に有する。ビームスプリッタスロット（２１６）は、第１及び第２光路（１２０、１２２）に対して垂直に且つ交差するようにアセンブリ本体（２００Ａ）を横断している。更に、ビームスプリッタスロットは、図１に示す通り、４５°の角度で配向することで、第２光路（１２２）を９０°偏向させるものであってもよい。ビームスプリッタスロット（２１６）の幅は、ビームスプリッタ板の厚さに基づいて選択できる。例えば、ビームスプリッタスロットの幅は、ビームスプリッタ板を挿入した際にビームスプリッタスロット内にきつく保持されるように選択してもよい。このようにして製造されたビームスプリッタスロットによって、ビームスプリッタスロット（２１６）に挿入した際にビームスプリッタ（１０４）の正確な光学アライメントを確実に自動で実施できる。
【００２７】
本発明の一実施形態において、ビームスプリッタスロット（２１６）は中央凹部（２１８）を備えている。該凹部は、ビームスプリッタスロット（２１６）の中心部と接触することなくビームスプリッタ（１０４）を挿入できるように配置されているため、光路がビームスプリッタと交差する領域でのビームスプリッタ（１０４）の擦れを回避できる。
【００２８】
ビームスプリッタスロット（２１６）は、アセンブリ本体（２００Ａ）の表面において、カバープレート凹部（２２０）に囲まれていてもよい。本発明の一実施形態に係るカバープレート凹部は、ビームスプリッタをビームスプリッタスロットに挿入した後でカバープレートを収容するよう構成されている。カバープレートは、シリコーン系、エポキシ系等の接着剤を用いてカバープレート凹部に固定することで、気密封止を確立してビームスプリッタへのほこり等の混入を防止できる。ビームスプリッタスロット凹部がアセンブリ本体（２００Ａ）全体を横断している場合、アセンブリ本体（２００Ａ）の反対側（図示せず）に、別のカバープレートを設置するための同様なカバープレート凹部（２２０）を配置してもよい。
【００２９】
図２Ｂは、図２Ａのアセンブリ本体（２００Ａ）の断面図である。該断面図には、図２Ａの斜視図では見えなかったアセンブリ本体（２００Ａ）の詳細な内部構造等が開示されている。
【００３０】
図２Ｂには、アセンブリ本体（２００Ａ）にビームスプリッタ（１０４）、光源（１０２）、光検出器（１１０）、及び光ファイバ（１０６）を設置したものが図示されている。図２Ｂに示す例示的な実施形態において、光源は発光ダイオード（ＬＥＤ）（２２０）である。更に、光検出器はフォトダイオード（２２２）である。
【００３１】
図２Ｂに示す通り、ＬＥＤ（２２０）は光源ポート（２０２）にきつく収容されている。より具体的には、ＬＥＤ（２２０）の挿入深さは光源ポート（２０２）の深さによって限定される。更に、座ぐり（２４０）によってＬＥＤ（２２０）が横方向に誘導されることで、第１光路（１２０）上でＬＥＤをアライメントできる。エポキシ系又はシリコーン系等の接着剤又は封止剤を用いて、光源ポートにＬＥＤを永続的に固定し且つ／又は気密封止してもよい。
【００３２】
図２Ｂには図示されていないが、フォトダイオード（２２２）のアライメントは、場合によっては光源ポートと同様の設計によって達成してもよい。例えば、光通路（２０６）に座ぐりを設置することで、第２光路（１２２）上でフォトダイオード（２２２）をアライメントしてもよい。
【００３３】
図２Ｂは、更にアセンブリ本体（２００Ａ）と光ファイバ（２２４）との連結部の詳細を示す。より具体的には、この連結部は、光ファイバコネクタ（２２６）、ボールレンズ（２３２）、Ｏリング（２３０）、及びレンズ保持器（２３４）を有する。本発明の一実施形態において、光ファイバコネクタ（２２６）は光ファイバ（２２４）の端部に取り付けられている。
【００３４】
本発明の１つ以上の実施形態に係る光ファイバコネクタ（２２６）は、第１及び第２光路（１２０、１２２）とアライメントした状態でアセンブリ本体（２００Ａ）と光ファイバ（２２４）とを連結できる。図２Ｂに示す通り、光ファイバポート（２１４）と光ファイバコネクタ（２２６）との機械的連結部によってアライメントを確立してもよい。光ファイバポート（２１４）と光ファイバコネクタ（２２６）との連結部は、ネジ、ラッチクリップ、バヨネット式ナット、又は他の光ファイバコネクタを機械的に固定するのに適した装置等の結合機構を有していてもよいし、有していなくてもよい。これに加えて又はこれの代わりに、エポキシ系又はシリコーン系等の接着剤又は封止剤を用いて、光ファイバポートに光ファイバコネクタを永続的に固定し且つ／又は気密封止してもよい。
【００３５】
上述の通り、光ファイバコネクタ（２２６）は、図２Ｂに更に示されるレンズ保持器（２３４）を有する。レンズ保持器は、ボールレンズ（２３２）を保持するよう構成されたテーパー構造であってもよい。光ファイバコネクタ（２２６）を光ファイバポート（２２６）へ十分に挿入すると、ボールレンズ（２３２）がＯリング（２３０）に押しつけられることで、光ファイバと第１及び第２光路（１２０、１２２）との光結合を確立するのに必要な位置にボールレンズを配置できる。レンズ保持器（２３４）は、更にフェルールとしても機能できる。フェルールは、光ファイバ（２２４）を保持でき、ファイバをアライメントでき、ボールレンズ（２３２）を介して良好な光結合を得るのに適した位置に光ファイバのファイバ端を配置できる。あるいは、フェルールはレンズ保持器とは別の構成部材であってもよい。
【００３６】
図２Ｃは、本発明の１つ以上の実施形態に係るＢＯＳＡのアセンブリ本体の斜視図である。アセンブリ本体（２００Ｂ）は、プリント基板（ＰＣＢ）との連結部以外、アセンブリ本体（２００Ａ）と類似している。より具体的には、アセンブリ本体（２００Ｂ）の土台は、ファラデーケージキャビティ（２０４）の周囲に、アセンブリ本体の角部に配置された４つの足部等の足部（２１０Ｂ）を有する。足部（２１０Ｂ）は、ＰＣＢと電気的に直接接触することで、ＰＣＢの表面とアセンブリ本体との間に導電路を確立して、ファラデーケージキャビティに収納された構成部材に対してＥＭＩ遮蔽できるよう構成されている。ガスケット収容凹部（２１２Ｂ）によって、ファラデーケージキャビティ内の構成部材を環境から保護するよう構成されたガスケット（ゴム又はシリコーン製ガスケット等）を挿入する空間が形成されている。アセンブリ本体をＰＣＢの表面に戴置すると、足部（２１０Ｂ）がＰＣＢ表面と接触するまでガスケットを圧縮することで、ＢＯＳＡの設置健全性が不安定になり得る材料クリープの恐れ及びガスケットの過剰圧縮を回避できるよう一定の圧縮止め並びに気密及び／又は光密封止を実施できる。ガスケットはアセンブリ本体（２００Ｂ）の端部で視認できるため、ＰＣＢ上にアセンブリ本体を設置した後で封止性を検査してもよい。
【００３７】
本発明の１つ以上の実施形態において、アセンブリ本体（２００Ａ、２００Ｂ）は金属体である。例えば、鉄系金属、アルミ、銅等の金属材料を使用できる。あるいは、プラスチック及びセラミック材料等の非金属材料を使用してもよい。非導電性材料を使用する場合、ＥＭＩ遮蔽するために少なくともファラデーケージキャビティを金属化してもよい。
【００３８】
本発明の実施形態によれば、光ファイバの一心双方向使用を可能とするＢＯＳＡを得ることができる。本発明の一実施形態に係るＢＯＳＡは、デジタル及びアナログ信号の伝送に等しく好適である。ＢＯＳＡの構成部材は自己アライメントするため、ＢＯＳＡの組立てが容易となると共に、特に光ファイバとの連結部において光の損失を低減することにより、信号伝送の品質が向上する。更に、ＢＯＳＡは単一のアセンブリ本体しか必要としないため、複数の構成部材を組み立てることで生じ得る不正確さを排除でき、堅牢性を向上でき、コストを低減できる。本発明の一実施形態に係るＢＯＳＡは、更に、ファラデーケージキャビティに収納される電子部材をＥＭＩ遮蔽することで、ノイズ感度が高い用途及び／又はノイズの多い環境に特に好適なものとなる。本発明の一実施形態に係るＢＯＳＡは、更に、封止材の制御された一定の圧縮によって、ほこり、水分、及び／又は周囲光等の環境影響に対しても封止される。
【００３９】
限られた数の実施形態について本発明を説明したが、本開示の恩恵を受ける当業者であれば、本明細書に開示した本発明の範囲を逸脱しない他の実施形態も考えられることが理解できるであろう。従って、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるべきものである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【外国語明細書】
Title of Invention
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Figure 1
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Figure 2A
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Figure 2B
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Figure 2C
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