(57)【要約】      （修正有）【課題】発光素子への戻り光を高度に低減できる光レセプタクルおよび光モジュールを提供する。【解決手段】光レセプタクル１４０は、発光素子１２２および検出素子１２３を有する光電変換装置と光伝送体１６０との間に配置され、発光素子と光伝送体の端面とを光学的に結合するものであって、発光素子から出射された光を入射させる第１光学面１４１と、第１光学面で入射した光を検出素子に向かうモニター光と光伝送体の端面に向かう信号光とに分離させる光分離部１４３と、光分離部で分離された信号光を光伝送体の端面に向けて出射させる第２光学面１４５と、光分離部で分離されたモニター光を検出素子に向けて出射させる第３光学面１４６とを有する。そして、第１光学面は、ビームウェストが第１光学面と第２光学面との間の光路上に位置するように、第１光学面で入射した光を収束させる。【選択図】図１
2018205423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１または２以上の発光素子および前記発光素子から出射された出射光を監視するための１または２以上の検出素子を含む光電変換装置と、１または２以上の光伝送体との間に配置され、前記発光素子と前記光伝送体の端面とを光学的に結合するための光レセプタクルであって、
前記発光素子から出射された光を入射させる１または２以上の第１光学面と、
前記第１光学面で入射した光を前記検出素子に向かうモニター光と前記光伝送体の端面に向かう信号光とに分離させる光分離部と、
前記光分離部で分離された信号光を前記光伝送体の端面に向けて出射させる１または２以上の第２光学面と、
前記光分離部で分離されたモニター光を前記検出素子に向けて出射させる１または２以上の第３光学面と、
を有し、
前記第１光学面は、ビームウェストが、前記第１光学面と前記第２光学面との間の光路上に位置するように、前記第１光学面で入射した光を収束させる、
光レセプタクル。
【請求項２】
前記光分離部と前記第２光学面との間の光路上に配置され、前記光分離部で分離されて前記光レセプタクルの外部に出射された信号光を、前記光レセプタクルの内部に再度入射させる第４光学面をさらに有し、
前記第１光学面は、ビームウェストが、前記第１光学面と前記第４光学面との間の光路上に位置するように、前記第１光学面で入射した光を収束させる、
請求項１に記載の光レセプタクル。
【請求項３】
前記ビームウェストは、前記光分離部上には配置されない、
請求項２に記載の光レセプタクル。
【請求項４】
前記光分離部は、前記第１光学面で入射した光の光軸に対する傾斜面である分割反射面と、前記光軸に対する垂直面である分割透過面とをそれぞれ１つずつ含み、かつ前記分割反射面および前記分割透過面が前記分割反射面の傾斜方向である第１の方向に配列されている分離ユニットを複数含み、
複数の前記分離ユニットは、前記第１の方向に配列されており、
複数の前記分割反射面は、前記モニター光として前記第１光学面で入射した光の一部を前記第３光学面に向けて反射させ、
複数の前記分割透過面は、前記信号光として前記第１光学面で入射した光の一部を透過させる、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の光レセプタクル。
【請求項５】
前記第１光学面と前記光分離部との間の光路上に配置され、前記第１光学面で入射した光を前記光分離部に向かって反射させるための反射面をさらに有する、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の光レセプタクル。
【請求項６】
基板と、前記基板上に配置された１または２以上の発光素子と、前記基板上に配置され、前記発光素子から出射された出射光を監視するための１または２以上の検出素子とを有する光電変換装置、および
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光レセプタクルを有する、
光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光レセプタクルおよび光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバーや光導波路などの光伝送体を用いた光通信には、面発光レーザー（例えば、ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）などの発光素子を備えた光モジュールが使用されている。光モジュールは、発光素子から出射された通信情報を含む光を、光伝送体の端面に入射させる光レセプタクルを有する。
【０００３】
また、光モジュールには、温度変化に対する発光素子の出力特性の安定化や光出力の調整を目的として、発光素子から出射された光の強度や光量を監視（モニター）するための検出素子を有するものがある。
【０００４】
たとえば、特許文献１には、発光素子および検出素子を含む光電変換装置と、発光素子と光伝送体の端面とを光学的に接続させる光レセプタクルとを有する光モジュールが記載されている。
【０００５】
特許文献１に記載の光モジュールは、光電変換装置および光レセプタクルを有する。光レセプタクルは、発光素子から出射された光を入射させる第１光学面と、第１光学面で入射した光を検出素子に向かうモニター光と光伝送体の端面に向かう信号光とに分離する光分離部と、光分離部で分離され、光レセプタクル外部に出射された信号光を、光レセプタクル内部に再度入射させる垂直面と、垂直面で入射した信号光を光伝送体の端面に集光するように出射する第２光学面と、光分離部で分離されたモニター光を検出素子に向けて出射させる第３光学面とを有する。また、光分離部は、反射面で反射した光の光軸に対する傾斜面であり、反射面で反射した光の一部を検出素子に向けて反射させる分割反射面と、光軸に対する垂直面であり、反射面で反射した光の他の一部を第２光学面へ向けて透過させる分割透過面とを有する。
【０００６】
特許文献１に記載の光モジュールでは、発光素子から出射された光は、第１光学面で入射する。第１光学面で入射した光は、コリメート光（平行光）に変換されるとともに、光分離部によって信号光とモニター光とに分離される。光分離部で分離された信号光は、光レセプタクル外部へ出射された後、垂直面で光レセプタクル内部に再度入射し、光伝送体の端面に向けて第２光学面から出射される。一方、光分離部で分離されたモニター光は、検出素子の受光面に向けて第３光学面から出射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−１３７５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような光モジュールでは、発光素子から出射された光の一部が、光分離部や垂直面などの界面で反射されて、戻り光として発光素子に戻るおそれがあった。発光素子への戻り光は、発光素子から出射される光にノイズを発生させる原因となるため、発光素子への戻り光をこれまで以上に低減することが望まれている。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、発光素子への戻り光を高度に低減できる光レセプタクルを提供することを目的とする。また、本発明の目的は、光レセプタクルを有する光モジュールを提供することでもある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る光レセプタクルは、１または２以上の発光素子および前記発光素子から出射された出射光を監視するための１または２以上の検出素子を含む光電変換装置と、１または２以上の光伝送体との間に配置され、前記発光素子と前記光伝送体の端面とを光学的に結合するための光レセプタクルであって、前記発光素子から出射された光を入射させる１または２以上の第１光学面と、前記第１光学面で入射した光を前記検出素子に向かうモニター光と前記光伝送体の端面に向かう信号光とに分離させる光分離部と、前記光分離部で分離された信号光を前記光伝送体の端面に向けて出射させる１または２以上の第２光学面と、前記光分離部で分離されたモニター光を前記検出素子に向けて出射させる１または２以上の第３光学面と、を有し、前記第１光学面は、ビームウェストが前記第１光学面と前記第２光学面との間の光路上に位置するように、前記第１光学面で入射した光を収束させる、構成を採る。
【００１１】
本発明に係る光モジュールは、基板と、前記基板上に配置された１または２以上の発光素子と、前記基板上に配置され、前記発光素子から出射された出射光を監視するための１または２以上の検出素子とを有する光電変換装置、及び本発明に係る光レセプタクルを有する、構成を採る。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、発光素子への戻り光を高度に低減できる光レセプタクルおよびそれを有する光モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本実施の形態に係る光モジュールの断面図である。
【図２】図２Ａ〜Ｃは、本実施の形態に係る光レセプタクルの構成を示す図である。
【図３】図３Ａ、Ｂは、光分離部の構成を示す図である。
【図４】図４は、比較用の光モジュールの断面図である。
【図５】図５は、比較用の光モジュールにおける光の光路図である。
【図６】図６は、本実施の形態に係る光モジュールにおける光の光路図である。
【図７】図７は、発光素子から出射される出射光のビームウェストの位置を説明する断面図である。
【図８】図８は、変形例に係る光モジュールの構成を示す図である。
【図９】図９は、変形例に係る光分離部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
（光モジュールの構成）
図１は、本実施の形態に係る光モジュール１００の断面図である。図１には、光モジュール１００の光路を示している。なお、図１では、光レセプタクル１４０内の光路を示すために光レセプタクル１４０の断面へのハッチングを省略している。
【００１６】
図１に示されるように、光モジュール１００は、発光素子１２２を含む基板実装型の光電変換装置１２０と、光レセプタクル１４０と、を有する。光モジュール１００は、送信用の光モジュールであり、光レセプタクル１４０に複数の光伝送体１６０がフェルール１６２を介して結合（以下、接続ともいう）されて使用される。光伝送体１６０の種類は、特に限定されず、光ファイバー、光導波路などが含まれる。本実施の形態では、複数の光伝送体１６０は、一定間隔で１列に配列されている複数の光ファイバーである。光ファイバーは、シングルモード方式であってもよいし、マルチモード方式であってもよい。なお、光伝送体１６０は、２列以上に配列されていてもよい。
【００１７】
光電変換装置１２０は、基板１２１と、１２個の発光素子１２２と、１２個の検出素子１２３と、を有する。
【００１８】
基板１２１は、例えばフレキブシル基板である。基板１２１上には、１２個の発光素子１２２と１２個の検出素子１２３とが配置されている。
【００１９】
発光素子１２２は、基板１２１上に配置されており、発光素子１２２が配置された基板１２１の設置部に対して垂直方向にレーザー光を出射する。発光素子１２２の数は、特に限定されない。本実施の形態では、発光素子１２２の数は、１２個である。また、発光素子１２２の位置も特に限定されない。本実施の形態では、１２個の発光素子は、一定間隔で１列に配列されている。発光素子１２２は、例えば垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）である。なお、光伝送体１６０が２列以上に配列されている場合は、発光素子１２２も同じ列数で配列されてもよい。
【００２０】
検出素子１２３は、発光素子１２２から出射された出射光Ｌの出力（例えば、強度や光量）を監視するためのモニター光Ｌｍを受光する。検出素子１２３は、例えばフォトディテクターである。検出素子１２３の数は、特に限定されない。本実施の形態では、検出素子１２３の数は、１２個である。１２個の検出素子１２３は、１２個の発光素子１２２に対応して１列に配列されている。
【００２１】
光レセプタクル１４０は、光電変換装置１２０の基板１２１上に配置されている。光レセプタクル１４０は、光電変換装置１２０と光伝送体１６０との間に配置された状態で、発光素子１２２の発光面１２４と、複数の光伝送体１６０の端面１２５とをそれぞれ光学的に接続させる。以下、光レセプタクル１４０の構成について詳細に説明する。
【００２２】
（光レセプタクルの構成）
図２Ａ〜Ｃは、本実施の形態に係る光レセプタクル１４０の構成を示す図である。図２Ａは、光レセプタクル１４０の平面図であり、図２Ｂは、底面図であり、図２Ｃは、正面図である。
【００２３】
図１および図２Ａ〜Ｃに示されるように、光レセプタクル１４０は、略直方体形状の部材である。光レセプタクル１４０は、透光性を有し、発光素子１２２の発光面１２４から出射された出射光Ｌを光伝送体１６０の端面１２５に向けて出射させる。光レセプタクル１４０は、複数の第１光学面１４１、反射面１４２、光分離部１４３、第４光学面１４４、複数の第２光学面１４５、複数の第３光学面１４６および固定部１４７を有する。光レセプタクル１４０は、光通信に用いられる波長の光に対して透光性を有する材料を用いて形成される。そのような材料の例には、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）や環状オレフィン樹脂などの透明な樹脂が含まれる。また、例えば、光レセプタクル１４０は、射出成形により製造される。
【００２４】
第１光学面１４１は、発光素子１２２から出射された出射光Ｌを屈折させて光レセプタクル１４０の内部に入射させる光学面である。そして、第１光学面１４１は、ビームウェストｗが、第１光学面１４１と第２光学面１４５との間の光路上に位置するように、第１光学面１４１で入射した光を収束させる。それにより、光分離部１４３や第４光学面１４４などで反射された光が、発光素子１２２に近づくにつれて拡がるため、発光素子１２２への戻り光を少なくすることができる。ビームウェストｗとは、光束径が最も小さくなる部位をいう。
【００２５】
発光素子１２２への戻り光をより少なくする観点では、第１光学面１４１は、ビームウェストｗが、第１光学面１４１と第４光学面１４４との間の光路上に位置するように、第１光学面１４１で入射した光を収束させることが好ましく、ビームウェストｗが、第１光学面１４１と第４光学面１４４との間の光路上であって、かつ光分離部上ではない領域に位置するように、第１光学面１４１で入射した光を収束させることがより好ましい。
【００２６】
本実施の形態では、第１光学面１４１の形状は、発光素子１２２に向かって凸状の凸レンズ面である。第１光学面１４１で入射した光のビームウェストｗの位置は、第１光学面１４１である凸レンズ面の曲率によって調整することができる。たとえば、第１光学面１４１で入射した光のビームウェストｗの位置を発光素子１２２から遠ざける場合は、凸レンズの曲率を小さくすればよく、発光素子１２２に近づける場合は、凸レンズの曲率を大きくすればよい。
【００２７】
また、本実施の形態では、複数（１２個）の第１光学面１４１は、光レセプタクル１４０の底面に、発光素子１２２の発光面１２４とそれぞれ対向するように長辺方向に１列に配列されている。また、第１光学面１４１の平面視形状は、円形である。第１光学面１４１で入射した光は、光分離部１４３に向かって進行する。なお、発光素子１２２が２列以上に配列されている場合は、第１光学面１４１も同じ列数で配列される。
【００２８】
反射面１４２は、光レセプタクル１４０の天面側に形成された傾斜面である。反射面１４２は、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌを光分離部１４３に向かって反射させる。反射面１４２は、光レセプタクル１４０の底面から天面に向かうにつれて、光伝送体１６０に近づくように傾斜している。本実施の形態では、反射面１４２の傾斜角度は、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌの光軸に対して４５°である。反射面１４２には、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌが、臨界角より大きな入射角で内部入射する。これにより、反射面１４２は、入射した出射光Ｌを基板１２１の表面に沿う方向に全反射させる。
【００２９】
光分離部１４３は、第１光学面１４１で入射した光（発光素子１２２から出射された出射光Ｌ）を検出素子１２３に向かうモニター光Ｌｍと、第２光学面（光伝送体１６０の端面１２５）に向かう信号光Ｌｓとに分離させる。光分離部１４３は、複数の面からなる領域であり、光レセプタクル１４０の天面側に配置されている。
【００３０】
図３は、光分離部１４３の構成を示す図である。図３Ａは、光分離部１４３の斜視図であり、図３Ｂは、光分離部１４３の光路を示す部分拡大断面図である。図３Ｂでは、光レセプタクル１４０内の光路を示すために光レセプタクル１４０の断面へのハッチングを省略している。
【００３１】
図３に示されるように、光分離部１４３は、複数の分離ユニット１４８を有する。分離ユニット１４８の数は、特に限定されないが、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌが到達する領域内に４〜６ユニット配置されている。分離ユニット１４８は、分割反射面１４９、分割透過面１５０および分割段差面１５１をそれぞれ１つずつ含む。すなわち、光分離部１４３は、複数の分割反射面１４９と、複数の分割透過面１５０と、複数の分割段差面１５１とを有する。以下の説明では、分割反射面１４９の傾斜方向を第１の方向Ｄ１と称する（図１および図３Ａ、Ｂに示される矢印Ｄ１参照）。分割反射面１４９、分割透過面１５０および分割段差面１５１は、それぞれ第１の方向Ｄ１に分割されている。
【００３２】
分割反射面１４９は、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌの光軸に対する傾斜面である。分割反射面１４９は、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌの一部を第３光学面１４６に向けて反射させる。本実施の形態では、分割反射面１４９は、光レセプタクル１４０の天面から底面に向かうにつれて第２光学面１４５（光伝送体１６０）に近づくように傾斜している。分割反射面１４９の傾斜角は、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌの光軸に対して４５°である。分割反射面１４９は、第１の方向Ｄ１に分割されており、所定の間隔で配置されている。分割反射面１４９は、第１の方向Ｄ１において互いに平行に配置されている。
【００３３】
分割透過面１５０は、分割反射面１４９と異なる位置に形成された、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌの光軸に対する垂直面である。分割透過面１５０は、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌの一部を透過させ、光レセプタクル１４０の外部に出射させる（図１参照）。分割透過面１５０も、第１の方向Ｄ１に分割されており、所定の間隔で配置されている。複数の分割透過面１５０は、第１の方向Ｄ１において互いに平行に配置されている。
【００３４】
分割段差面１５１は、分割反射面１４９と分割透過面１５０との間に配置された、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌの光軸に平行な面である。分割段差面１５１も、第１の方向Ｄ１に分割されており、所定の間隔で配置されている。複数の分割透過面１５０は、第１の方向Ｄ１において互いに平行に配置されている。
【００３５】
１つの分離ユニット１４８内において、分割反射面１４９、分割段差面１５１および分割透過面１５０は、この順番で第１の方向（天面から底面に向かう方向）Ｄ１に配列されている。分割反射面１４９と分割段差面１５１のなす角度のうち小さい角度は、１３５°である。また、分割反射面１４９と（隣の分離ユニット１４８の）分割透過面１５０のなす角度のうち小さい角度は１３５°である。光分離部１４３において、複数の分離ユニット１４８は、第１の方向Ｄ１に配列されている。
【００３６】
図３Ｂに示されるように、分割反射面１４９には、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌの一部の光が、臨界角より大きな入射角で内部入射する。分割反射面１４９は、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌの一部の光を第３光学面１４６に向けて反射させて、モニター光Ｌｍを生成する。一方、分割透過面１５０は、第１光学面１４１で入射した出射光Ｌの一部の光を透過させ、光伝送体１６０の端面１２５に向かう信号光Ｌｓを生成する。このとき、分割透過面１５０は出射光Ｌに対して垂直面であるため、信号光Ｌｓは屈折しないで出射する。
【００３７】
信号光Ｌｓとモニター光Ｌｍとの光量比は、所望の光量の信号光Ｌｓを得つつ、発光素子１２２から出射された光Ｌの強度や光量を監視することができるモニター光Ｌｍを得ることができれば、特に限定されない。信号光Ｌｓとモニター光Ｌｍとの光量比は、信号光Ｌｓ：モニター光Ｌｍ＝６：４〜８：２であることが好ましい。信号光Ｌｓとモニター光Ｌｍとの光量比は、信号光Ｌｓ：モニター光Ｌｍ＝７：３であることがさらに好ましい。
【００３８】
第４光学面１４４は、光レセプタクル１４０の天面側に配置された、光分離部１４３で分離された信号光Ｌｓの光軸に対して略垂直な面である。略垂直な面とは、光分離部１４３で分離された信号光Ｌｓの光軸に垂直な線に対して±５°以下の面、好ましくは０°の面をいう。第４光学面１４４は、光分離部１４３で分離され、光レセプタクル１４０外部に出射された信号光Ｌｓを、光レセプタクル１４０内部に再度入射させる。これにより、光伝送体１６０の端面１２５に向かう信号光Ｌｓを屈折させることなく光レセプタクル１４０内に再度入射させることができる。
【００３９】
第２光学面１４５は、光分離部１４３で分離された信号光Ｌｓ（本実施の形態では、光分離部１４３で分離され、光レセプタクル１４０外部に出射された後、第４光学面１４４で光レセプタクル１４０内部に再度入射した信号光Ｌｓ）を、光伝送体１６０の端面１２５に向けて出射させる光学面である。本実施の形態では、複数の第２光学面１４５は、光レセプタクル１４０の正面に、光伝送体１６０の端面１２５とそれぞれ対向するように長辺方向に１列に配列されている。第２光学面１４５の形状は、光伝送体１６０の端面１２５に向かって凸状の凸レンズ面である。これにより、第１光学面１４１で入射され、光分離部１４３で分離された信号光Ｌｓを集光させて、光伝送体１６０の端面１２５に効率良く接続させることができる。なお、光伝送体１６０が２列以上に配列されている場合は、第２光学面１４５も同じ列数で配列される。
【００４０】
第３光学面１４６は、光レセプタクル１４０の底面側に、検出素子１２３と対向するように配置されている。本実施の形態では、第３光学面１４６は、検出素子１２３に向かって凸状の凸レンズ面である。第３光学面１４６は、光分離部１４３で分離されたモニター光Ｌｍを収束させて検出素子１２３に向けて出射させる。これにより、モニター光Ｌｍを検出素子１２３に効率良く結合させることができる。第３光学面１４６の中心軸は、検出素子１２３の受光面（基板１２１）に対して垂直であることが好ましい。
【００４１】
固定部１４７は、フェルール１６２に保持された光伝送体１６０の端面１２５を光レセプタクル１４０の所定の位置に固定する。当該固定部１４７は、第２光学面１４５から出射した信号光Ｌｓが、当該第２光学面１４５の焦点よりも遠い位置で光伝送体１６０の端面１２５に到達するように、光伝送体１６０を固定する。固定部１４７は、光レセプタクル１４０の正面に配置されており、位置決め用凹部１５２および位置決め用穴１５３を有する（図２Ｃ参照）。位置決め用凹部１５２は、光レセプタクル１４０の正面の中央部分に配置されている。また、位置決め用凹部１５２の底部には、複数の第２光学面１４５が配置されている。位置決め用凹部１５２の平面視形状は、特に限定されない。位置決め用凹部１５２の平面視形状は、フェルール１６２の平面視形状と相似形状である。位置決め用凹部１５２には、フェルール１６２を位置決めするための段部１５４が配置されている。段部１５４は、位置決め用凹部１５２の内壁からその内部に向かう方向に突出するように形成されている。また、位置決め用穴１５３は、位置決め用凹部１５２の長辺方向の外側両端部に、フェルール１６２の位置決め突起（図示省略）に対応して配置されている。光レセプタクル１４０の位置決め用穴１５３には、フェルール１６２の位置決め用突起が挿入される。このように、光レセプタクル１４０の位置決め用穴１５３に対して、フェルール１６２の位置決め用突起が挿入されるとともに、フェルール１６２の端面が段部１５４に当接することで、フェルール１６２（光伝送体１６０の端面１２５）が光レセプタクル１４０に位置決め固定される。
【００４２】
本実施の形態に係る光モジュール１００では、発光素子１２２から出射された出射光Ｌに対する、光分離部１４３や第４光学面１４４などで反射されて発光素子１２２に戻る光（戻り光）の割合が、従来の光モジュールよりも低減される。その理由は明らかではないが、以下のように考えられる。
【００４３】
図４は、比較用の光モジュール１０の断面図である。図５は、比較用の光モジュール１０における光の光路図である。図６は、本実施の形態に係る光モジュール１００における光の光路図である。以下、第４光学面４４または１４４での反射の例について説明する。そのため、図５および６では、発光素子１２２、第１光学面４１または１４１、反射面４２または１４２、第４光学面４４または１４４、第２光学面４５または１４５、光伝送体１６０のみを示している。
【００４４】
図４に示されるように、比較用の光モジュール１０では、発光素子１２２から出射された出射光Ｌは、第１光学面４１で光レセプタクル４０に入射される。第１光学面４１で入射した光は、コリメート光に変換されるとともに、反射面４２で反射された後、光分離部４３によって、検出素子１２３に向かうモニター光Ｌｍと、光伝送体１６０に向かう信号光Ｌｓとに分離される。検出素子１２３に向かうモニター光Ｌｍは、第３光学面４６から出射されて、検出素子１２３へ到達する。一方、光伝送体１６０に向かう信号光Ｌｓは、光レセプタクル４０の外部へ出射され、第４光学面４４で光レセプタクル４０の内部に再度入射する。第４光学面４４で光レセプタクル４０に再度入射した光は、第２光学面４５から出射されて、光伝送体１６０の端面１２５に到達する。
このとき、図５に示されるように、光分離部４３で分離され、光伝送体１６０に向かう信号光Ｌｓ（実線矢印参照）の一部は、第４光学面４４で反射される。第４光学面４４で反射された光（点線矢印参照）は、光軸に平行な光（コリメート光）として進み、その一部は光分離部４３を透過し、反射面４２で反射された後、戻り光として第１光学面４１から発光素子１２２に向かって出射される。このように、第４光学面４４で反射された光は、コリメート光として進むため、光分離部４３を透過した光のほぼ全てが、発光素子１２２に戻りやすい。
【００４５】
これに対して、図１に示されるように、本実施の形態に係る光モジュール１００では、発光素子１２２から出射された出射光Ｌは、第１光学面１４１で光レセプタクル１４０に入射される。第１光学面１４１で入射した光は、ビームウェストｗが第１光学面１４１と第２光学面１４５との間の光路上に位置するように収束する光に変換されるとともに、反射面１４２で反射された後、光分離部１４３によって、検出素子１２３に向かうモニター光Ｌｍと、光伝送体１６０に向かう信号光Ｌｓとに分離される。検出素子１２３に向かうモニター光Ｌｍは、第３光学面１４６から出射されて、検出素子１２３へ到達する。一方、光伝送体１６０に向かう信号光Ｌｓは、光レセプタクル１４０から出射され、第４光学面１４４で光レセプタクル１４０に再度入射する。第４光学面１４４で光レセプタクル１４０に再度入射した光は、第２光学面１４５から出射されて、光伝送体１６０の端面１２５に到達する。
このとき、図６に示されるように、光分離部１４３で分離され、光伝送体１６０に向かう信号光Ｌｓ（実線矢印参照）の一部は、第４光学面１４４で反射される。第４光学面１４４で反射された光（点線矢印参照）は、光軸から離れる方向に拡がる光（拡散光）として進み、その一部は光分離部１４３を透過し、反射面１４２で反射された後、戻り光として第１光学面１４４から発光素子１２２に向かって出射される。このように、第４光学面１４４で反射された信号光は、拡散光として進むため、光分離部１４３を透過した光の一部は、光軸から離れる方向に拡散されやすい。それにより、発光素子１２２に戻る光を少なくすることができる。
【００４６】
（シミュレーション）
発光素子１２２から出射される出射光Ｌのビームウェストｗの位置を変えたときの、発光素子１２２から出射された光の量に対する、各光学面（光伝送体１６０の端面１２５、第２光学面１４５、第４光学面１４４、光分離部１４３、第１光学面１４１）で反射して発光素子１２２へ戻る光（戻り光）の割合を、シミュレーションした。
【００４７】
図７は、発光素子１２２から出射される出射光Ｌのビームウェストｗの位置を説明する断面図である。図７に示されるように、発光素子１２２から出射される出射光Ｌのビームウェストｗが、第２光学面１４５と第４光学面１４４との間（区間Ａ）にある本実施の形態に係る光レセプタクル１、第４光学面１４４と光分離部１４３との間（区間Ｂ）にある本実施の形態に係る光レセプタクル２、光分離部１４３上（点Ｃ上）にある本実施の形態に係る光レセプタクル３、および光分離部１４３と第１光学面１４１との間（区間Ｄ）にある本実施の形態に係る光レセプタクル４を用いた光モジュール１００（図１参照）における、発光素子１２２から出射される出射光Ｌに対する戻り光の割合（％）を、解析ソフトを用いてそれぞれシミュレーションした。
また、比較用として、発光素子１２２から出射される出射光Ｌがコリメート光となる（ビームウェストｗを有しない）比較用の光レセプタクル５を用いた光モジュール１０（図４参照）についても同様にシミュレーションした。
【００４８】
シミュレーションでは、発光素子１２２として、開口数（ＮＡ：numerical aperture）が０．２５、発光径φ８μｍの垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）を用いた。光伝送体１６０として、開口数（ＮＡ）が０．２０、コア径φ５０μｍの光ファイバーを用いた。シミュレーション結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
2018205423.tif 000003
【００５０】
表１に示されるように、本実施の形態に係る光レセプタクル１〜４では、比較用の光レセプタクル５よりも、発光素子１２２への戻り光の割合が少ないことがわかる。これは、光分離部１４３の分割透過面１５０や第４光学面１４４で反射した光が、発光素子１２２に近づくにつれて拡がるためであると考えられる。
【００５１】
特に、ビームウェストｗが区間Ｂ、点Ｃまたは区間Ｄにある光レセプタクル２〜４は、ビームウェストｗが区間Ａにある光レセプタクル１よりも、発光素子１２２へ戻る光の割合がさらに少ないことがわかる。これは、ビームウェストｗが区間Ａにある光レセプタクル１では、第４光学面１４４で反射した信号光は、収束した後、拡がるため、拡がり角度が比較的小さいのに対し、ビームウェストｗが区間Ｂ、点Ｃまたは区間Ｄにある光レセプタクル２〜４では、第４光学面１４４で反射した信号光は、収束せずにそのまま拡がるため、拡がり角度が比較的大きいことによると考えられる。さらに、ビームウェストｗが点Ｃ上にない光レセプタクル２および４は、ビームウェストｗが点Ｃ上にある光レセプタクル３よりも、発光素子１２２へ戻る光の割合がさらに少ないことがわかる。
【００５２】
（効果）
以上のように、本実施の形態に係る光モジュール１００では、光レセプタクル１４０の第１光学面１４１が、ビームウェストｗが第１光学面１４１と第２光学面１４５との間の光路上に位置するように、第１光学面１４１で入射した光を収束させるように構成されている。それにより、光分離部１４３や第４光学面１４４などで反射した光を、発光素子１２２に近づくにつれて拡げることができるので、発光素子１２２への戻り光を少なくすることができる。したがって、光レセプタクル１４０に減衰コートを施したり、光分離部１４３の構造を大きく変更したりしなくても、第１光学面１４１の構造を変更するだけで、戻り光を少なくすることができる。
【００５３】
なお、本実施の形態では、図１において、光レセプタクル１４０が反射面１４２を有する例を示したが、これに限定されない。
【００５４】
図８は、変形例に係る光モジュール２００の断面図である。図８に示されるように、光モジュール２００は、発光素子１２２を含む光電変換装置２２０と、光レセプタクル２４０と、を有する。光レセプタクル２４０は、第１光学面１４１が、光レセプタクル２４０の背面に配置され、かつ反射面１４２を有しない以外は図１の光レセプタクルと同様に構成されうる。光電変換装置２２０の基板２２１は、発光素子１２２が、光レセプタクル２４０の第１光学面１４１に対向し、かつ検出素子１２３が第３光学面１４６に対向するように配置される。
【００５５】
また、本実施の形態では、図２Ｂにおいて、１２個の第１光学面１４１を、いずれも送信用の第１光学面として使用（光モジュール１００を送信用の光モジュールとして使用）する例を示したが、これに限定されない。たとえば、１２個の第１光学面１４１を、いずれも受信用の第１光学面として使用（光モジュール１００を、受信用の光モジュールとして使用）してもよいし、右側と左側のいずれか一方の６個の第１光学面１４１を、受信用の第１光学面１４１として使用（光モジュール１００を、送信用と受信用を兼ねた光モジュールとして使用）してもよい。
【００５６】
また、本実施の形態では、図３において、光分離部１４３の分離ユニット１４８が、分割段差面１５１を有する例を示したが、これに限定されず、分割段差面１５１を有しなくてもよい。
【００５７】
また、図９に示されるように、光分離部１４３の分離ユニットは、マトリックス状となるように第１の方向Ｄ１および第１の方向Ｄ１に直交する第２の方向Ｄ２において交互に配置されていてもよい。ここで「第２の方向」とは、分割反射面２４９に沿い、かつ第１の方向Ｄ１に直交する方向Ｄ２である（図９に示される矢印Ｄ２参照）。
【００５８】
また、本実施の形態では、光分離部１４３が、複数の分離ユニット１４８を有する例を示したが、これに限定されず、たとえばハーフミラーで構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明に係る光レセプタクルおよび光モジュールは、光伝送体を用いた光通信に有用である。
【符号の説明】
【００６０】
１００、２００  光モジュール
１２０、２２０  光電変換装置
１２１、２２１  基板
１２２  発光素子
１２３  検出素子
１２４  発光面
１２５  端面
１４０、２４０  光レセプタクル
１４１  第１光学面
１４２  反射面
１４３、２４３  光分離部
１４４  第４光学面
１４５  第２光学面
１４６  第３光学面
１４７  固定部
１４８  分離ユニット
１４９、２４９  分割反射面
１５０  分割透過面
１５１  分割段差面
１５２  位置決め用凹部
１５３  位置決め用穴
１５４  段部
１６０  光伝送体
１６２  フェルール
ｗ  ビームウェスト
Ｌ  出射光
Ｌｍ  モニター光
Ｌｓ  信号光
【図１】
2018205423.tif 000004
【図２】
2018205423.tif 000005
【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】
2018205423.tif 000010
【図８】
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【図９】
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