(57)【要約】【課題】異なる開口数の光ファイバに共通して使用可能な互換性のある双方向光通信用の光学素子モジュールを提供することを目的とする。【解決手段】本発明の光学素子モジュールは、開口数が第１の開口数以下で第２の開口数以上の光ファイバに適用される光学素子モジュールにおいて、第１の光ファイバの光入射側側部を支持する入射側支持部と、光学素子モジュール外からの入射光を集光し、前記第１の光ファイバの光入射側端面に前記入射光を送る入射側光学部材と、第２の光ファイバの光出射側側部を支持する出射側支持部と、前記第２の光ファイバの光出射側端面から出射される出射光を集光またはコリメーションし、光学素子モジュール外に光を出射する出射側光学部材と、を有し、前記出射側光学部材の開口数が前記第１の開口数で、前記入射側光学部材の開口数が前記第２の開口数であることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口数が第１の開口数以下で第２の開口数以上（第１の開口数は第２の開口数よりも大）の光ファイバに適用される光学素子モジュールにおいて、
第１の光ファイバの光入射側側部を支持する入射側支持部と、光学素子モジュール外からの入射光を集光し、前記第１の光ファイバの光入射側端面に前記入射光を送る入射側光学部材と、
第２の光ファイバの光出射側側部を支持する出射側支持部と、前記第２の光ファイバの光出射側端面から出射される出射光を集光またはコリメーションし、光学素子モジュール外に光を出射する出射側光学部材と、を有し、
前記出射側光学部材の開口数が前記第１の開口数で、前記入射側光学部材の開口数が前記第２の開口数であることを特徴とする光学素子モジュール。
【請求項２】
前記第１の光ファイバの前記光入射側端面と前記入射側光学部材との間の光学距離である第１の光学距離を、前記入射側光学部材からの前記入射光が前記第１の光ファイバの前記光入射側端面に集光するよう規定する第１の光学距離規定部と、
前記第２の光ファイバの前記光出射側端面と前記出射側光学部材との間の光学距離である第２の光学距離を、前記第２の光ファイバの前記光出射側端面からの前記出射光が前記出射側光学部材により集光またはコリメーションするよう規定する第２の光学距離規定部と、を有し、
前記第１の光学距離が、前記第２の光学距離よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の光学素子モジュール。
【請求項３】
前記入射側支持部に支持される第１の光ファイバの前記光入射側側部と前記入射側光学部材との間に設けられており、前記入射側光学部材からの入射光の光路を変換し、前記入射光を前記第１の光ファイバの前記光入射側端面へ入射させる第１の反射体と、
前記出射側支持部に支持される第２の光ファイバの前記光出射側側部と前記出射側光学部材との間に設けられており、前記出射側光学部材への前記出射光の光路を変換し、前記出射光を前記出射側光学部材へ出射する第２の反射体と、を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の光学素子モジュール。
【請求項４】
前記入射側支持部は、前記支持される第１の光ファイバの光軸位置を規定する第１の光軸位置規定部を有しており、
前記出射側支持部は、前記支持される第２の光ファイバの光軸位置を規定する第２の光軸位置規定部を有していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の光学素子モジュール。
【請求項５】
前記入射側光学部材と、前記出射側光学部材と、前記第１の反射体と、前記第２の反射体と、前記入射側支持部と、前記出射側支持部と、前記第１の光学距離規定部と、前記第２の光学距離規定部とが同一部材であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の光学素子モジュール。
【請求項６】
前記第１の光ファイバが複数本の光ファイバからなり、前記入射側支持部および前記入射側光学部材が前記複数本の第１の光ファイバのそれぞれに対応して設けられており、
前記第２の光ファイバが複数本の光ファイバからなり、前記出射側支持部および前記出射側光学部材が前記複数本の第２の光ファイバのそれぞれに対応して設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の光学素子モジュール。
【請求項７】
前記複数本の光ファイバの開口数が、実質的にすべて同一であることを特徴とする請求項６に記載の光学素子モジュール。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の光学素子モジュールを用いたことを特徴とする光伝送装置。
【請求項９】
光ファイバの開口数が第１の開口数以下で第２の開口数以上（第１の開口数は第２の開口数よりも大）の光ファイバに使用される光学素子モジュールにおいて、
開口数が前記第１の開口数以下で前記第２の開口数以上である第１の光ファイバと、前記光学素子モジュール外からの入射光を集光し、前記第１の光ファイバの光入射側端面に前記入射光を送る入射側光学部材と、
開口数が前記第１の開口数以下で前記第２の開口数以上である第２の光ファイバと、前記第２の光ファイバの光出射側端面から出射される出射光を集光またはコリメーションし、光学素子モジュール外に光を出射する出射側光学部材とを有し、
前記出射側光学部材の開口数が前記第１の開口数で、前記入射側光学部材の開口数が前記第２の開口数であることを特徴とする光学素子モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信分野で用いられる光学素子モジュールに関するものであり、光コネクタに好適に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
近年、ルータ，サーバ，ストレージ等の情報機器で扱われる情報量の飛躍的な増大に伴い、電気伝送限界が顕在化し、これらの情報機器の装置間（機器間配線）に、光伝送へのニーズが高まってきた。また、コンピュータ等の情報機器の高ビットレート化や液晶テレビの高画質化等のために、ＣＰＵとメモリなどのＬＳＩ同士を光ファイバや光導波路によって接続するボード内光接続（機器内配線）も有望視されてきている。この光伝送による高速伝送化や大容量伝送化で、配線数の大幅な低減、機器の小型化や設計の自由度の飛躍的な増大が期待できる。一方、光伝送を用いる場合、ＬＳＩ等で用いられる電気信号を光信号に変換し、光ファイバアレイや光導波路に伝搬させている。また、双方向光通信用の光接続に光コネクタが広く用いられている。
【０００３】
従来技術として、特許文献１では、双方向光通信用の光学的接続を行うための光コネクタ１１０が提案されている。図１２は、特許文献１に示す光コネクタの一例である。光送信用光ファイバ（図示省略）及び光受信用光ファイバ（図示省略）をガイドするための一対のスリーブ１０２と、それぞれの光ファイバは、各導光部材１３１，１４１を介して受光側ＦＯＴ（Ｆｉｂｅｒ  Ｏｐｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）１０３及び発光側ＦＯＴ１０４とにそれぞれ光学的に接続される。
【０００４】
上記の様な構成の内、光送信用光ファイバを導光してきた光信号を受光側ＦＯＴ１０３に集光またはコリメートするための導光部材１３１の開口数は、光送信用光ファイバの開口数以上とし、一方、発光側ＦＯＴ１０４から発光した光信号を光受信用光ファイバに導光させる様、集光またはコリメートするための導光部材１４１の開口数は、光受信用光ファイバの開口数以下として、各導光部材の開口数を各光ファイバの開口数に合わせた設計にし、大きな光損出を抑えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２１５２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の様な光コネクタでは、低コストである汎用の光ファイバを用いているが、近年、より直径が細く屈曲性の良い細径光ファイバを用いる光コネクタが出てきている。
この細径光ファイバは、機器内配線に有効ではあるが、汎用の光ファイバよりも開口数が大きく、出射光の広がりが大きいため、汎用の光ファイバ用に設計された導光部材では、光損失が大きくなるという問題があった。そのため細径光ファイバに合うように、汎用の光ファイバと異なる設計がなされた専用の導光部材が必要であった。
【０００７】
本発明は、上述した状況に鑑みてなされたもので、異なる開口数の光ファイバに共通して使用可能な互換性のある双方向光通信用の光学素子モジュール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】
【０００８】
この課題を解決するために、本発明の光学素子モジュールは、開口数が第１の開口数以下で第２の開口数以上（第１の開口数は第２の開口数よりも大）の光ファイバに適用される光学素子モジュールにおいて、第１の光ファイバの光入射側側部を支持する入射側支持部と、光学素子モジュール外からの入射光を集光し、前記第１の光ファイバの光入射側端面に前記入射光を送る入射側光学部材と、第２の光ファイバの光出射側側部を支持する出射側支持部と、前記第２の光ファイバの光出射側端面から出射される出射光を集光またはコリメーションし、光学素子モジュール外に光を出射する出射側光学部材と、を有し、前記出射側光学部材の開口数が前記第１の開口数で、前記入射側光学部材の開口数が前記第２の開口数であることを特徴としている。
【０００９】
これによれば、光学素子モジュール外に設けられた半導体発光素子などからの入射光は、第２の開口数を有する入射側光学部材で集光されると共に、開口数が第１の開口数以下で第２の開口数以上の範囲にある第１の光ファイバに、光損失少なく光伝送可能となる。一方、開口数が第１の開口数以下で第２の開口数以上の範囲にある第２の光ファイバから出射した出射光は、第１の開口数を有する出射側光学部材で集光またはコリメーションすると共に、光学素子モジュール外に、光損失少なく光伝送可能となる。
【００１０】
また、本発明の光学素子モジュールは、前記第１の光ファイバの前記光入射側端面と前記入射側光学部材との間の光学距離である第１の光学距離を、前記入射側光学部材からの前記入射光が前記第１の光ファイバの前記光入射側端面に集光するよう規定する第１の光学距離規定部と、前記第２の光ファイバの前記光出射側端面と前記出射側光学部材との間の光学距離である第２の光学距離を、前記第２の光ファイバの前記光出射側端面からの前記出射光が前記出射側光学部材により集光またはコリメーションするよう規定する第２の光学距離規定部と、を有し、前記第１の光学距離が、前記第２の光学距離よりも長いことを特徴としている。
【００１１】
これによれば、各支持部に支持される光ファイバの端面を各光学距離規定部に押し付けることにより、各光学部材の開口数に起因する、各光ファイバの端面と各光学部材との間の光学距離が、各光学距離規定部で規定されるので、最適な光学距離を保ったまま各光ファイバを各支持部に支持することが可能となる。
【００１２】
また、本発明の光学素子モジュールは、第１の反射体と第２の反射体とを有し、前記第１の反射体は、前記入射側支持部に支持される第１の光ファイバの前記光入射側側部と前記入射側光学部材との間に設けられており、前記入射側光学部材からの入射光の光路を変換し、前記入射光を前記第１の光ファイバの前記光入射側端面へ入射させ、前記第２の反射体は、前記出射側支持部に支持される第２の光ファイバの前記光出射側側部と前記出射側光学部材との間に設けられており、前記出射側光学部材への前記出射光の光路を変換し、前記出射光を前記出射側光学部材へ出射させることを特徴としている。
【００１３】
これによれば、各支持部を各光学部材の延長線上に設けることが無いので、コネクタ全体の厚み（高さ）を抑える事ができる。コネクタ全体の厚み（高さ）を最小限に抑えるには、反射体で光路を９０°曲げる事が望ましい。従って、本発明は、厚みが薄い光学素子モジュールを提供できる。
【００１４】
また、本発明の光学素子モジュールにおいて、前記入射側支持部は、前記支持される第１の光ファイバの光軸位置を規定する第１の光軸位置規定部を有しており、前記出射側支持部は、前記支持される第２の光ファイバの光軸位置を規定する第２の光軸位置規定部を有していることを特徴としている。
【００１５】
これによれば、第１の光ファイバの光入射側端面の光軸位置と入射側光学部材の光軸とを、容易且つ精度良く合わせることが可能となり、また、第２の光ファイバの光出射側端面の光軸位置と出射側光学部材の光軸とを容易且つ精度良く合わせることが可能となるので、光損失を抑えた光学素子モジュールを提供できる。
【００１６】
また、本発明の光学素子モジュールは、入射側光学部材と、出射側光学部材と、第１の反射体と、第２の反射体と、入射側支持部と、出射側支持部と、第１の光学距離規定部と、第２光学距離規定部とが、同一部材であることを特徴としている。
【００１７】
これによれば、射出成形等で全ての部位を一体に作製する事ができ、部品点数を少なくできるばかりでなく、各部位の位置精度が向上し、しいては、光軸精度が良く光損失を小さくすることができる。
【００１８】
また、本発明の光学素子モジュールは、前記第１の光ファイバが複数本の光ファイバからなり、前記入射側支持部および前記入射側光学部材が前記複数本の第１の光ファイバのそれぞれに対応して設けられており、前記第２の光ファイバが複数本の光ファイバからなり、前記出射側支持部および前記出射側光学部材が前記複数本の第２の光ファイバのそれぞれに対応して設けられていることを特徴としている。
【００１９】
これによれば、複数本の光ファイバが、前記入射側支持部ないし前記出射側支持部にそれぞれ支持された光学素子モジュールを実現できる。
【００２０】
また、本発明の光学素子モジュールは、前記複数本の光ファイバの開口数が、実質的にすべて同一であることを特徴としている。
【００２１】
これによれば、それぞれの光軸位置規定部などを実質的に同じ設計とすることができ、より確実に光損失を抑えた光学素子モジュールを実現できる。
【００２２】
また、本発明の光学素子モジュールは、光伝送装置に好適に用いることができる。これによれば、開口数の異なる色々な光ファイバに対応できる光学素子モジュールを光伝送装置に用いることが可能となる。
【００２３】
上記課題を解決するために、本発明の光学素子モジュールは、開口数が第１の開口数以下で第２の開口数以上（第１の開口数は第２の開口数よりも大）の光ファイバに適用される光学素子モジュールにおいて、開口数が前記第１の開口数以下で前記第２の開口数以上である第１の光ファイバと、前記光学素子モジュール外からの入射光を集光し、前記第１の光ファイバの光入射側端面に前記入射光を送る入射側光学部材と、開口数が前記第１の開口数以下で前記第２の開口数以上である第２の光ファイバと、前記第２の光ファイバの光出射側端面から出射される出射光を集光またはコリメーションし、光学素子モジュール外に光を出射する出射側光学部材とを有し、前記出射側光学部材の開口数が前記第１の開口数で、前記入射側光学部材の開口数が前記第２の開口数であることを特徴としている。
【００２４】
これによれば、光学素子モジュール外に設けられた半導体発光素子などからの入射光は、第２の開口数を有する入射側光学部材で集光されると共に、開口数が第１の開口数以下で第２の開口数以上の範囲にある第１の光ファイバに、光損失少なく光伝送可能となる。一方、開口数が第１の開口数以下で第２の開口数以上の範囲にある第２の光ファイバから出射した出射光は、第１の開口数を有する出射側光学部材で集光またはコリメーションすると共に、光学素子モジュール外に、光損失少なく光伝送可能となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の光学素子モジュールは、異なる開口数の光ファイバに共通して使用可能な互換性のある双方向光通信用の光学素子モジュールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の光学素子モジュールを光伝送装置に適用した一例を示す模式図である。
【図２】本発明の光学素子モジュールの一例を示す斜視図である。
【図３】図１のＬ部の拡大斜視図であり、光伝送装置の機器内配線に用いた本発明の光学素子モジュールの構造を説明する図である。
【図４】本発明の光学素子モジュールの一例を示す平面図である。
【図５】図４に示すＶ−Ｖ線の断面を示しており、発光素子１４と対面する入射側光経路に関わる部材を説明するための図である。
【図６】図４に示すＶＩ−ＶＩ線の断面を示しており、受光素子１５と対面する出射側光経路に関わる部材を説明するための図である。
【図７】図５に示す光学素子モジュールに汎用の太径光ファイバを用いた例の断面を示す図である。
【図８】図６に示す光学素子モジュールに汎用の太径光ファイバを用いた例の断面を示す図である。
【図９】図５ないし図６に示す光学素子モジュールに反射体を用いない場合の例の断面を示す図である。
【図１０】本発明の光学素子モジュール同士が対向配置された第２実施形態を説明するための図であり、図１のＭ部の要部の断面を示している。
【図１１】第３実施形態を示す図であり、太径光ファイバと細径光ファイバを混在させた光学素子モジュールの拡大斜視図である。
【図１２】従来の光レセプタクルコネクタの分解斜視図である。
【図１３】比較例１を示す図であり、汎用の太径光ファイバ用に設計された光学素子モジュールに、細径光ファイバを適用した場合の課題を説明した図である。
【図１４】比較例２を示す図であり、細径光ファイバ用に設計された光学素子モジュールに、太径光ファイバを適用した場合の課題を説明した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明をする。
（第１実施形態）
図１は、本実施形態の光学素子モジュールを光伝送装置に適用した一例を示す模式図である。図２は、本実施形態の光学素子モジュールの斜視図である。図３は、図１のＬ部の斜視図であり、本実施形態の光学素子モジュールを光伝送装置の機器内配線に適用した模式図である。図４は、本実施形態の光学素子モジュールの平面図である。また、図５は、図４に示すＶ−Ｖ線の断面図であり、図６は、図４に示すＶＩ−ＶＩ線の断面図である。なお、図５の入射光９４の光路及び図６の出射光９５の光路については、光束全体の外形を示したものである。
【００２８】
図２ないし図６に示すように、本実施形態における光学素子モジュール１は、発光素子１４からの入射光を第１の光ファイバ１０に光接続させる入射側光学系１Ａと、第２の光ファイバ２０からの出射光を受光素子１５に光接続させる出射側光学系１Ｂとに大別される。また、光学素子モジュール１は、透光基材５の片面に、第１の光ファイバ１０の光入射側側部３０ａを支持する入射側支持部２と、第２の光ファイバ２０の光出射側側部３０ｂを支持する出射側支持部７と、第１の反射体８及び第２の反射体１８と、第１の光学距離規定部６及び第２の光学距離規定部１６と、が設けられており、一方、透光基材５の反対側面に、複数の入射側光学部材３及び出射側光学部材１３が設けられている。
【００２９】
図２に示すように、前記入射側支持部２には、その表面にＶ溝からなる第１の光軸位置規定部２ａが複数形成されており、このＶ溝にそれぞれ第１の光ファイバ１０の光入射側側部３０ａを支持することにより、第１の光ファイバ１０の光軸位置を規定している。同様に、出射側支持部７にも、第２の光ファイバ２０の光軸位置を規定する第２の光軸位置規定部７ａが形成されている。なお、本実施形態では、第１の光軸位置規定部２ａ及び第２の光軸位置規定部７ａにＶ溝を用いたが、Ｖ溝に限るものでは無く、光ファイバの先端を差し込む丸穴やＭＴフェルールを固定するような凹形状であっても良い。各構成部品は、ポリカーボネート（ＰＣ）やポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等の透光性の合成樹脂や透光性のガラスなどから作られている。
【００３０】
図１に示すように、光学素子モジュール外に設けられた基板２３に搭載されたＬＥＤやＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ；縦型空洞表面放出レーザ或いは垂直共振器表面発光レーザ）等の発光素子１４からの入射光９４は、図５に示す様に、入射側光学部材３で集光される。なお、発光素子１４から出射された光は、光の損失の観点から入射側光学部材３の開口数よりも小さな入射角で入射しなくてはならず、発光素子１４は、入射側光学部材３の開口数よりも小さな入射角になるような配置をとることが必要である。本実施形態において、発光素子１４からの入射光９４は、第２の開口数（０．２１）を有する入射側光学部材３で集光され、透光基材５を通り、第１の反射体８のミラー面８ｒで光路が曲げられる。そして、光路が曲げられた光は、第１の光学距離規定部６を通り、第１の光ファイバ１０の光入射側端面３０ｅに入射される。ここでの第１の光ファイバ１０は、クラッド径８０μｍの細径光ファイバ３０Ａ（開口数０．２９）を用いる。細径光ファイバ３０Ａは、コア部３０ｃとクラッド部３０ｄから構成されている。一方、図６に示す様に、第２の光ファイバ２０の光出射側端面３０ｆからの出射光９５は、第２の光学距離規定部１６を通り、第２の反射体１８のミラー面１８ｒで光路が曲げられる。そして、光路が曲げられた光は、透光基材５を通り、第１の開口数（０．２９）を有する出射側光学部材１３で、集光またはコリメーションされ、フォトダイオード等の受光素子１５に向けて出射される。ここでの第２の光ファイバ２０は、クラッド径８０μｍの細径光ファイバ３０Ｂ（開口数０．２９）を用いる。細径光ファイバ３０Ｂは、コア部３０ｃとクラッド部３０ｄから構成されている。また、本実施形態における入射側光学部材３及び出射側光学部材１３は凸レンズを用いているが、凸レンズを用いる以外に、プリズムを用いても良いし、それらを複数組み合わせても良い。
【００３１】
図５に示すように、本実施形態における光学素子モジュール１は、細径光ファイバ３０Ａの光入射側端面３０ｅを第１の光学距離規定部６に押し付けて構成されている。その事によって、入射側光学部材３の開口数に起因する、光入射側端面３０ｅと、入射側光学部材３との間の光学距離が、第１の光学距離規定部６で規定されるので、光入射側端面３０ｅを第１の光学距離規定部６に押し付けて固定すれば、最適な光学距離を保ったまま細径光ファイバ３０Ａの光入射側側部３０ａを入射側支持部２に支持することが可能となる。同様にして、図６に示すように、出射側光学部材１３の開口数に起因する、光出射側端面３０ｆと、出射側光学部材１３との間の光学距離が、第２の光学距離規定部１６で規定されるので、光出射側端面３０ｆを第２の光学距離規定部１６に押し付けて固定すれば、最適な光学距離を保ったまま細径光ファイバ３０Ｂの光出射側側部３０ｂを出射側支持部７に支持することが可能となる。従って、第１の光学距離規定部６と第２の光学距離規定部１６が設けられているので、入射側光学系の焦点距離と出射側光学系の焦点距離が違った場合であっても、所定位置に第１の光ファイバ１０である細径光ファイバ３０Ａの光入射側側部３０ａと、第２の光ファイバ２０である細径光ファイバ３０Ｂの光出射側側部３０ｂを各支持部に容易に支持できる。なお、第１の光ファイバの光入射側側部における光軸は、光損失に鑑み固定する必要があるが、光ファイバの光入射側側部を入射側支持部に支持することで光ファイバの光入射側側部における光軸を固定でき、入射側光学部材からの入射光を光損失少なく光ファイバに光伝送可能となる。同様に、第２の光ファイバの光出射側側部における光軸は、光損失に鑑み固定する必要があるが、光ファイバの光出射側側部を出射側支持部に支持することで光ファイバの光出射側側部における光軸を固定でき、出射側光学部材に出射光を光損失少なく光伝送可能となる。
【００３２】
また、光学素子モジュール１に、細径光ファイバの替わりに、クラッド径１２５μｍである汎用の太径光ファイバを用いた一例の断面を図７ないし図８に示す。図７に示す光の入射経路と図８に示す出射経路は、細径光ファイバを用いた場合と同様である。しかし、汎用の太径光ファイバ４０Ａを用いたので、太径光ファイバ４０Ａの光入射側端面４０ｅに、光が入射可能とされるよう太径光ファイバ４０Ａの光軸の位置を合わせるために、細径光ファイバ３０Ａ用の第１の光軸位置規定部２ａを備えた入射側支持部２の替わりに、太径光ファイバ４０Ａのクラッド径に適合するようなＶ溝形状に設計された第１の光軸位置規定部１２ａを備えた入射側支持部１２を用いる。同様に、図８に示すように、太径光ファイバ４０Ｂの光出射側端面４０ｆからの光が出射側光学部材１３に集光またはコリメーション可能とされるよう太径光ファイバ４０Ｂの光軸の位置を合わせるために、細径光ファイバ３０Ｂ用の第２の光軸位置規定部７ａを備えた出射側支持部７の替わりに、太径光ファイバ４０Ｂのクラッド径に適合するようなＶ溝形状に設計された第２の光軸位置規定部１７ａを備えた出射側支持部１７を用いる。上述したように、光ファイバの径に最適な入射側支持部または出射側支持部を使いわけることで、最適位置に光ファイバの光軸を合わせることが可能となる。なお、太径光ファイバ４０Ａは、光入射側側部４０ａとコア部４０ｃとクラッド部４０ｄなどから構成されており、太径光ファイバ４０Ｂは、光出射側側部４０ｂとコア部４０ｃとクラッド部４０ｄなどから構成されている。また、近年、細径光ファイバでも、細径光ファイバの外周に干渉層、保護層などを設けて、外径を１２５ｕｍとしているものも開発されているが、この光ファイバを使えば、光軸位置規定部を太径光ファイバ（外径１２５μｍ）と共通で使用できる。
【００３３】
また、光学素子モジュール１の入射側支持部と出射側支持部とを、第１の反射体及び第２の反射体を用いないで、入射側光学部材と出射側光学部材の各延長線上に設けた場合の一例の断面を図９に示す。図９（ａ）は、入射側支持部の断面を示していて、図５と比較して、第１の反射体が設けられていないので、発光素子からの光９４は、第２の開口数（０．２１）を有する入射側光学部材３で集光され、光路を曲げられることなく、透光基材５と第１の光学距離規定部６を通り、第１の光ファイバ１０に入射される。入射側光学部材３が設けられた透光基材５と、第１の光学距離規定部６と、入射側支持部２は、図示しない筐体に固定されている。ここでの第１の光ファイバ１０は、クラッド径８０μｍの細径光ファイバ３０Ａを用いている。一方、図９（ｂ）は、出射側支持部の断面を示していて、図６と比較して、第２の反射体が設けられていないので、第２の光ファイバ２０からの出射光９５は、光路を曲げられることなく、第２の光学距離規定部１６と透光基材５を通り、第１の開口数（０．２９）を有する出射側光学部材１３で、集光またはコリメーションされ、受光素子に向けて出射される。出射側光学部材１３が設けられた透光基材５と、第２の光学距離規定部１６と、出射側支持部７は、図示しない筐体に固定されている。ここでの第２の光ファイバ２０も同様に、クラッド径８０μｍの細径光ファイバ３０Ｂを用いている。図９（ａ）には、入射側光学部材３の開口数に起因する、光入射側端面３０ｅと入射側光学部材３との間の光学距離である第１の光学距離Ｋ１が、示されている。同様にして、図９（ｂ）には、出射側光学部材１３の開口数に起因する、光出射側端面３０ｆと出射側光学部材１３との間の光学距離である第２の光学距離Ｋ２が、示されている。それぞれの光学部材の開口数に起因して、第１の光学距離Ｋ１が、第２の光学距離Ｋ２よりも長くなっている。また、第１の光学距離Ｋ１と第２の光学距離Ｋ２の関係は、図５ないし図６の様に反射体が設けられていて光路が曲げられていても、同じである。また、入射側光学部材３と第１の光学距離規定部６との間の光学距離Ｋ１１は、出射側光学部材１３と第２の光学距離規定部１６との間の光学距離Ｋ１２と同じ距離になっているので、第１の光学距離Ｋ１と第２の光学距離Ｋ２の差は、第１の光学距離規定部６と第２の光学距離規定部１６の厚みの差になっている。
【００３４】
次に、本実施形態の光学素子モジュールの入射側光学部材及び出射側光学部材の開口数と、各光ファイバとの開口数の関係について説明する。図５に示すように、本実施形態の光学素子モジュール１の入射側光学部材３の開口数を第２の開口数（０．２１）とした場合、発光素子１４からの入射光９４は、入射側光学部材３で集光され、第２の開口数（０．２１）より大きい開口数（０．２９）を持つ細径光ファイバ３０Ａに入射し、光損失少なく光伝送が可能となる。また、図６に示すように、出射側光学部材１３の開口数を、第１の開口数（０．２９）とした場合、開口数が０．２９の細径光ファイバ３０Ｂから出射した出射光９５は、細径光ファイバ３０Ｂと同じ第１の開口数（０．２９）を有する出射側光学部材１３で集光またはコリメーションすることが可能となり、光損失少なく光伝送が可能となる。
【００３５】
また、本実施形態の光学素子モジュール１の入射側光学部材３及び出射側光学部材１３の開口数を変えることなく、開口数が０．２１である汎用の太径光ファイバ４０Ａに用いた場合、図７に示すように、発光素子１４からの入射光９４は、入射側光学部材３で集光され、入射側光学部材３の開口数である第２の開口数（０．２１）と同じ開口数（０．２１）を持つ太径光ファイバ４０Ａに入射し、光損失少なく光伝送が可能となる。また、図８に示すように、開口数が０．２１の太径光ファイバ４０Ｂから出射した出射光９５は、太径光ファイバ４０Ｂの開口数より大きい第１の開口数（０．２９）を有する出射側光学部材１３で集光またはコリメーションすることが可能となり、光損失少なく光伝送が可能となる。つまり、本実施形態の光学素子モジュール１によれば、第１の開口数以下で第２の開口数以上（第１の開口数は第２の開口数よりも大）の開口数を有する光ファイバであれば、入射側光学部材及び出射側光学部材を変更することなく、異なる開口数の光ファイバに共通して使用でき、光損失の少ない光結合が可能となる光学素子モジュール１を実現できると共に、異なる開口数の光ファイバに共通して使用可能な互換性のある双方向光通信用の光学素子モジュールを提供できる。
【００３６】
従来の光コネクタに用いられている光学素子モジュールの課題について、比較例１と比較例２を用いて詳細に説明する。
【００３７】
比較例１を示す図１３は、汎用の太径光ファイバ用に設計された光学素子モジュールを、細径光ファイバ３０Ａ，３０Ｂに適用した場合の課題を説明した図である。なお、図中の光路１９９，２９９は、光束全体の外形を示したものである。比較例１は、汎用の太径光ファイバ用に設計された光学素子モジュールなので、入射側光学部材２２１と出射側光学部材２５１の開口数は、汎用の太径光ファイバの開口数０．２１と同じに設計されている。その光学素子モジュールを細径光ファイバ３０Ａに適用した場合、図１３（ａ）に示すように、発光素子からの光は、開口数が０．２１の入射側光学部材２２１で集光され、入射側光学部材２２１より大きい開口数（０．２９）を持つ細径光ファイバ３０Ａに入射し、光損失少なく光伝送が可能となるが、図１３（ｂ）に示すように、細径光ファイバ３０Ｂから出射した光２９９は、細径光ファイバ３０Ｂの開口数（０．２９）より小さい開口数（０．２１）の出射側光学部材２５１で全て集光またはコリメーションすることが出来ず、光損失Ｒ１１が生じてしまう。
【００３８】
また、比較例２を示す図１４は、細径光ファイバ用に設計された光学素子モジュールを、太径光ファイバに適用した場合の課題を説明した図である。なお、図中の光３９９，４９９の光路は、光束全体の外形を示したものである。比較例２は、細径光ファイバ用に設計された光学素子モジュールなので、入射側光学部材３２１と出射側光学部材３５１の開口数は、細径光ファイバの開口数（０．２９）と同じに設計されている。その光学素子モジュールを太径光ファイバ４０Ｂに適用した場合、図１４（ｂ）に示すように、太径光ファイバ４０Ｂから出射した光４９９は、太径光ファイバの開口数（０．２１）より大きい開口数（０．２９）の出射側光学部材３５１で全て集光またはコリメーションできるが、図１４（ａ）に示すように、発光素子からの光３９９は、開口数が０．２９の入射側光学部材３２１で集光されるが、入射側光学部材３２１より小さい開口数（０．２１）を持つ太径光ファイバ４０Ａに全て入射することが出来ず、光損失Ｒ２２が生じてしまう。
【００３９】
以上、本実施形態、比較例１及び比較例２における光損失の有無の関係をまとめたものを表１に示す。比較例１と比較例２の何れも、入射側光学部材及び出射側光学部材を変更することなく、異なる開口数の光ファイバを用いた場合、光損失が生じてしまう組み合わせが必ず存在する。それに対して、本発明の光学素子モジュール１は、第１の開口数以下で第２の開口数以上（第１の開口数は第２の開口数よりも大）の開口数を有する光ファイバであれば、入射側光学部材及び出射側光学部材を変更することなく、異なる開口数の光ファイバに共通して使用でき、光損失の少ない光結合が可能となる光学素子モジュール１を実現できる。
【００４０】
【表１】
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次に、本実施形態の光学素子モジュールの構造の作用を説明する。本実施形態における光学素子モジュール１は、細径光ファイバ３０Ａの光入射側端面３０ｅを第１の光学距離規定部６に押し付けて構成されている。その事によって、入射側光学部材３の開口数に起因する、光入射側端面３０ｅと入射側光学部材３との間の光学距離である第１の光学距離Ｋ１が、第１の光学距離規定部６で規定されるので、最適な光学距離Ｋ１を保ったまま細径光ファイバ３０Ａの光入射側側部３０ａを入射側支持部２に支持することが可能となる。同様にして、出射側光学部材１３の開口数に起因する、光出射側端面３０ｆと出射側光学部材１３との間の光学距離である第２の光学距離Ｋ２が、第２の光学距離規定部１６で規定されるので、最適な光学距離Ｋ２を保ったまま細径光ファイバ３０Ｂの光出射側側部３０ｂを出射側支持部７に支持することが可能となる。従って、第１の光学距離規定部６と第２の光学距離規定部１６が設けられているので、入射側光学系の焦点距離と出射側光学系の焦点距離が違うのにも関わらず、所定位置に第１の光ファイバ１０である細径光ファイバ３０Ａの光入射側側部３０ａと、第２の光ファイバ２０である細径光ファイバ３０Ｂの光出射側側部３０ｂを所望の位置に支持でき、光損失の少ない光結合が可能となる光学素子モジュール１を実現できる。
【００４１】
また、本実施形態における光学素子モジュール１は、第１の反射体８を有しており、この第１の反射体８は、入射側光学部材３と第１の光ファイバ１０である細径光ファイバ３０Ａの光入射側側部３０ａとの間に設けられており、入射側光学部材からの入射光の光路を変換し、細径光ファイバ３０Ａへ入射させる。そのため、第１の光学距離規定部６や入射側支持部２を入射側光学部材３の延長線上に設けた図９と比較して、光学素子モジュール１の厚み（高さ）を抑える事ができる。同様の理由で、出射側に第２の反射体１８を有している。光学素子モジュール１の厚み（高さ）を最小限に抑えるには、各反射体で光路を９０°曲げる事が望ましい。
【００４２】
また、本実施形態における光学素子モジュール１は、入射側支持部２に支持される細径光ファイバ３０Ａの光軸位置を規定する第１の光軸位置規定部２ａを有しているので、第１の光ファイバ１０である細径光ファイバ３０Ａの光軸と入射側光学部材３の光軸とを、容易且つ精度良く合わせることが可能となる。同様の理由で、出射側支持部７に支持される細径光ファイバ３０Ｂの光軸位置を規定する第２の光軸位置規定部７ａを有している。また、本実施形態では、第１の光軸位置規定部２ａは入射側支持部２に、第２の光軸位置規定部７ａは出射側支持部７に形成されているが、支持部と別体で設けても良い。
【００４３】
また、本実施形態における光学素子モジュール１は、入射側光学部材３と、出射側光学部材１３と、第１の反射体８と、第２の反射体１８と、入射側支持部２と、出射側支持部７と、第１の光学距離規定部６と、第２の光学距離規定部１６と、透光基材５とが、ポリカーボネート（ＰＣ）やポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等の透光性の合成樹脂で、同一部材で作製されると、射出成形等で全ての部位を一体に作製する事ができる。その事によって、別体で組み立てした場合と比較して、容易に高位置精度で各部品が配置されるため、光軸精度が良く光損失を小さくすることができる。また、部品点数を少なくできるので、光学素子モジュール１を容易に低コストで実現できる。さらに、光ファイバの外形を揃えるためのガイドが付帯していたり、ＭＴフェルールの様な外径が決まった形で光ファイバが供給される場合は、第１の光軸位置規定部２ａ及び第２の光軸位置規定部７ａを一体で作製する事もできる。
【００４４】
また、図１に示すように、本実施形態における光学素子モジュール１は、光伝送装置に好適に用いることができる。これによれば、開口数の異なる色々な光ファイバに対応できる光学素子モジュールを光伝送装置に用いることが可能となる。
【００４５】
［第２実施形態］
図１０は、本発明の光学素子モジュール同士が対向配置された第２実施形態を説明するための図であり、図１のＭ部の要部の断面を示している。本発明の光学素子モジュール１を２つ用い、それらを対向配置させることによって、光ファイバ４０Ａと光ファイバ３０Ｂを光結合させることが出来る。なお、第１実施形態と同じ部材は同じ符号を付しており、説明を省略する。本実施形態において、機器内配線に用いる光ファイバは、細径光ファイバ３０Ｂであり、一方、光伝送装置間（機器間配線）に用いる光ファイバは、太径光ファイバ４０Ａである。汎用の太径光ファイバと比較して、細径光ファイバは、直径が細く屈曲性が良いので、機器内配線に有効に用いられる。一方、細径光ファイバと比較して、汎用の太径光ファイバは、機械強度が強いので、光伝送装置間に有効に用いられる。上述したように、機器内配線と光伝送装置間にそれぞれ好適な光ファイバを使い分けた場合であっても、同一の光学素子モジュール１で対応することが可能となる。
【００４６】
［第３実施形態］
図１１は、第３実施形態の光学素子モジュールの拡大斜視図である。本実施形態においては、細径光ファイバ３０Ａと太径光ファイバ４０Ｂを混在して設けた例である。なお、第１実施形態と同じ部材は同じ符号を付しており、説明を省略する。機器内配線で、細径光ファイバ３０Ａと太径光ファイバ４０Ｂを混在して使用した場合であっても、同一の光学素子モジュール１で対応することが可能となる。
【符号の説明】
【００４７】
１  光学素子モジュール
２、１２  入射側支持部
２ａ、１２ａ  第１の光軸位置規定部
３  入射側光学部材
６  第１の光学距離規定部
７、      １７  出射側支持部
７ａ、１７ａ  第２の光軸位置規定部
８  第１の反射体
１０  第１の光ファイバ
１３  出射側光学部材
１６  第２の光学距離規定部
１８  第２の反射体  
２０  第２の光ファイバ
３０ａ、４０ａ  （光ファイバの）光入射側側部
３０ｂ、４０ｂ  （光ファイバの）光出射側側部
３０ｅ、４０ｅ  （光ファイバの）光入射側端面
３０ｆ、４０ｆ  （光ファイバの）光出射側端面
Ａ、Ｂ  光伝送装置
Ｋ１  第１の光学距離
Ｋ２  第２の光学距離
【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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