(57)【要約】【課題】  光導波路と受光素子との距離が大きく、光導波路の出射端と受光素子の受光面との高さが異なる場合においても、高周波応答特性を維持しつつ、光導波路から出射された光信号を受光素子の受光面に集光できるようにする。【解決手段】  本発明の受光部材１０は、入射した光信号を方向変換手段３０に向けて出射することによって、光信号を受光素子４０の受光面４１に集光する集光手段２０、出射された光信号の進行方向を、出射方向から受光素子４０に向かう集光方向に変換する方向変換手段３０、および、出射方向および集光方向と直交する幅方向の長さが大きく形成されると共に出射方向の長さが小さく形成された受光面４１を備え、受光面４１に集光された光信号を光電変換して電気信号を出力する受光素子４０、を備える。【選択図】      図１
2015115537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光信号を方向変換手段に向けて出射することによって、前記光信号を受光素子の受光面に集光する集光手段と、
前記出射された光信号の進行方向を、出射方向から受光素子に向かう集光方向に変換する方向変換手段と、
前記出射方向および集光方向と直交する幅方向の長さが大きく形成されると共に前記出射方向の長さが小さく形成された受光面を備え、前記受光面に集光された光信号を光電変換して電気信号を出力する受光素子と、
を備える受光部材。
【請求項２】
前記集光手段は、前記入射した光信号をコリメートしてコリメート光を出射する第１レンズ部材および前記コリメート光を前記受光素子の受光面に集光する第２レンズ部材によって構成される、請求項１記載の受光部材。
【請求項３】
前記集光手段は、前記方向変換手段の前段に配置され、前記入射した光信号を前記方向変換部を介して前記受光素子の受光面に集光するレンズである、請求項１記載の受光部材。
【請求項４】
前記集光手段は、前記入射した光信号を前記方向変換手段に向けて出射するレンズを含み、前記光信号を前記方向変換部を介して前記受光素子の受光面に集光するレンズ群である、請求項１記載の受光部材。
【請求項５】
前記受光面は、長円形、長方形、または、対向する一組の辺の長さが大きく形成された偶数角形、のいずれかに形成されている、請求項１乃至４のいずれか１項記載の受光部材。
【請求項６】
出射面から光信号を出射する光導波路と、
前記出射された光信号が入射することによって電気信号を出力する請求項１乃至５のいずれか１項記載の受光部材と、
前記受光部材の受光素子の近傍に配置され、前記出力された電気信号を増幅して出力する増幅器と、
を備える光学モジュール。
【請求項７】
前記光導波路は、光信号をそれぞれ出射する前記幅方向に並列配置された複数の出射面を備え、
前記受光部材の受光素子は、前記幅方向に並列配置された複数の前記受光面を備え、
前記受光部材の集光手段は、入射された複数の光信号を方向変換手段に向けて出射することによって前記複数の光信号を前記複数の受光面にそれぞれ集光し、
前記受光部材の方向変換手段は、前記出射された複数の光信号の進行方向を前記出射方向から複数の受光面にそれぞれ向かう集光方向に変換する、
請求項６記載の光学モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光部材および光学モジュールに関し、特に、光信号を光電変換して出力する受光部材および光学モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信の大容量化に伴い、位相干渉によって容量を拡大できるデジタルコヒーレント方式の導入が進められている。デジタルコヒーレント方式では、光信号を受光素子で光電変換し、デジタル回路で分散補償等の処理を高速に行うことによって、長距離・大容量の伝送を実現する。デジタルコヒーレント方式では、一般的に、１００Ｇｂｐｓの高速信号が扱われるため、受光素子には高速応答性能が求められる。
【０００３】
受光素子を高速化するための一つの手段として、受光素子の受光エリアを小さくすることが挙げられる。光の吸収層を薄く受光径を小さくすることで、応答速度が高速化される。
【０００４】
さらに、受光素子を高速化するための別の手段として、受光素子とトランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡ：trans impedance amplifier）とを近接配置することが挙げられる。ＴＩＡは、受光素子から入力した低レベルの電気信号（電流）を、使用可能な電圧信号に変換して出力する。受光素子とＴＩＡとを近接配置することにより、望まないインダクタンスの寄生を防ぎ、受光素子が高速化される。
【０００５】
しかし、ＴＩＡは高速な電気信号を扱うため配線の自由度が少なく、光信号を出射する光導波路から物理的に離れた位置に置かれることが多い。この場合、光導波路から出射された光信号を受光素子まで導くことが困難になる。
【０００６】
例えば、特許文献１には、光信号を出射する光ファイバと受光素子との間にスポットサイズコンバータを備えた平面光導波路回路を配置することにより、光ファイバから出射された光信号を受光素子まで導くことが提案されている。特許文献１においてはさらに、平面光導波路回路がスポットサイズコンバータを備えることから、光信号の断面積を小さくして受光素子に入射させることができる。なお、光信号の断面積を小さく技術は、特許文献２にも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２６６５０９号公報
【特許文献２】特開平８−２７１７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
光導波路から出射された光信号を、ＴＩＡに近接配置された受光素子の受光面に集光させる場合において、光導波路の出射面と受光素子の受光面との高さが大きく異なる場合、特許文献１の技術のスポットサイズコンバータ付き平面光導波路回路を適用することは困難である。
【０００９】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、光導波路と受光素子との距離が大きく、光導波路の出射端と受光素子の受光面との高さが異なる場合においても、高周波応答特性を維持しつつ、光導波路から出射された光信号を受光素子の受光面に集光して、受光部材および光学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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明に係る受光部材は、入射した光信号を方向変換手段に向けて出射することによって、光信号を受光素子の受光面に集光する集光手段と、出射された光信号の進行方向を、出射方向から受光素子に向かう集光方向に変換する方向変換手段と、出射方向および集光方向と直交する幅方向の長さが大きく形成されると共に出射方向の長さが小さく形成された受光面を備え、受光面に集光された光信号を光電変換して電気信号を出力する受光素子と、を備える。
【００１１】
上記目的を達成するために本発明に係る光学モジュールは、出射面から光信号を出射する光導波路と、出射された光信号が入射することによって電気信号を出力する上記の受光部材と、受光部材の受光素子の近傍に配置され、出力された電気信号を増幅して出力する増幅器と、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
上述した本発明の態様によれば、光導波路と受光素子との距離が大きく、光導波路の出射端と受光素子の受光面との高さが異なる場合においても、高周波応答特性を維持しつつ、光導波路から出射された光信号を受光素子の受光面に集光できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係る受光部材１０の、（ａ）側面図、（ｂ）上面図、である。
【図２】（ａ）一般的な受光面４１’の上面図、（ｂ）第１の実施形態に係る受光面４１の上面図である。
【図３】第１の実施形態に係る光学モジュール５０の側面図である。
【図４】第２の実施形態に係る受光部材１００の側面図である。
【図５】第２の実施形態に係る受光素子１３０の上面に、（ａ）長円形に形成された受光面１３１を配置した時の上面図、（ｂ）長方形に形成された受光面１３１を配置した時の上面図、（ｃ）一方向に伸びるグ数角形に形成された受光面１３１を配置した時の上面図、である。
【図６】第２の実施形態に係る光学モジュール２００の（ａ）側面図、（ｂ）上面図である。
【図７】第３の実施形態に係る受光部材１００Ｂの側面図である。
【図８】第４の実施形態に係る光学モジュール２００Ｃの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について説明する。本実施形態に係る受光部材の側面図を図１（ａ）に、上面図を図１（ｂ）に示す。受光部材１０は、集光手段２０、方向変換手段３０および受光素子４０を備える。図１（ａ）、（ｂ）において、集光手段２０および方向変換手段３０はＹ方向に配置され、方向変換手段３０および受光素子４０はＺ方向に配置される。ここで、Ｙ方向が請求項の出射方向に、Ｚ方向が請求項の集光方向に、Ｘ方向が請求項の幅方向に対応する。
【００１５】
集光手段２０は、受光部材１０に入射した光信号を方向変換手段３０に向けて出射することによって、光信号を受光素子４０の受光面４１に集光する。すなわち、本実施形態に係る集光手段２０は、光信号をＹ方向に出射する。本実施形態では、集光手段２０を１枚のレンズとし、光信号の入射位置と方向変換手段３０との間で、且つ、光信号の入射位置寄りに配置した。受光部材１０に入射した光信号を受光面４１に集光することで、受光面４１における受光エリアを小さくすることが可能になるので、受光素子４０の応答速度を高速化できる。
【００１６】
なお、集光手段２０として、例えば、入射した光信号をコリメートしてコリメート光を出射する第１レンズ部材と、コリメート光を受光素子４０の受光面４１に集光する第２レンズ部材とによって構成することもできる。入射した光信号をコリメートして出射することにより、集光手段２０と方向変換手段３０とのＹ方向の距離が大きい場合でも、損失をほとんど発生させることなく、コリメート光を方向変換手段３０まで導くことができる。さらに、集光手段２０として、複数のレンズを方向変換手段３０の前段または前後段に配置された複数のレンズから成るレンズ群を適用することもできる。
【００１７】
方向変換手段３０は、集光手段２０から入射された光線の進行方向を、Ｙ方向から受光素子４１に向かう方向（Ｚ方向）に変換する。方向変換手段３０と受光素子４０とをＺ方向に配置して、光線の進行方向をＹ方向からＺ方向に変換することにより、集光手段２０と受光素子４０との高さ（Ｚ方向位置）が異なる場合でも、光線を受光素子４０の受光面４１まで導くことができる。
【００１８】
受光素子４０は、方向変換手段３０と対向する面に、光の吸収層である受光面４１が配置されている。受光素子４０は、受光面４１に集光された光信号を光電変換して電気信号を出力する。図１（ｂ）に示すように、本実施形態に係る受光面４１は、Ｘ方向の長さが大きく形成されると共にＹ方向の長さが小さく形成されている。
【００１９】
ここで、受光素子４０の高周波応答特性は、受光面４１の面積が大きくなるほど劣化することから、受光面４１の面積は一般的な円形の受光面と同等以下であることが望ましい。図２（ａ）に、一般的な円形の受光面４１’を、図２（ｂ）に、本実施形態に係る受光面４１を示す。図２に示すように、受光面４１のＸ方向の長さを一般的な受光面４１’のそれと比較して大きくし、Ｙ方向の長さを一般的な受光面４１’のそれと比較して小さくすることにより、本実施形態に係る受光面４１の面積を一般的な受光面４１’の面積と同等にした。
【００２０】
受光面４１のＸ方向の長さを大きく形成することにより、図１（ｂ）に示すように、集光手段２０と受光素子４０のＸ方向の位置を一致させなくても、光信号を受光面４１に集光することができる。さらに、受光面４１のＹ方向の長さを小さく形成して受光面４１の面積を同等に維持することにより、受光素子４０の高周波応答特性が劣化することを避けることができる。
【００２１】
以上のように、本実施形態に係る受光部材１０は、光信号の入射位置と受光素子４０との距離が大きく、光信号の入射位置と受光素子４０との高さが異なる場合においても、高周波応答特性を維持しつつ、入射した光信号を受光素子４０の受光面４１に集光することができる。
【００２２】
なお、本実施形態に係る受光部材１０を光学モジュール内に配置することもできる。受光部材１０を備えた光学モジュールの側面図を図３に示す。図３において、本実施形態に係る光学モジュール５０は、光導波路６０、受光部材１０および増幅器７０を備える。
【００２３】
光導波路６０は、出射面６１から光信号を出射する。ここで、光導波路６０は、光信号をＹ方向に出射する。
【００２４】
受光部材１０は、上述の受光部材１０をそのまま適用することができ、光導波路６０から入射された光信号を受光して光電変換し、電気信号を増幅器７０へ出力する。
【００２５】
増幅器７０は、受光部材１０から出力された電気信号を増幅して出力する。本実施形態では、増幅器７０を受光素子４０の近傍に配置した。受光素子４０と増幅器７０とを近接配置することにより、望まないインダクタンスの寄生を防ぐことができ、受光素子４０が高速化される。
【００２６】
本実施形態に係る光学モジュール５０においても、方向変換手段３０と受光素子４０とをＺ方向に配置し、光信号の進行方向をＹ方向からＺ方向に変換する。これにより、光導波路６０と受光素子４０との高さ（Ｚ方向）が異なる場合でも、出射された光信号を受光素子４０の受光面４１まで導くことができる。
【００２７】
また、集光手段２０が入射した光信号を方向変換手段３０に向けて出射し、光信号を受光素子４０の受光面４１に集光することにより、光導波路６０と増幅器７０との距離（Ｙ方向）が大きい場合でも、損失をほとんど発生させることなく、光信号を増幅器７０の近傍に配置された受光素子４０の受光面４１に集光することができる。
【００２８】
さらに、受光素子４０の受光面４１は、Ｘ方向の長さが大きく、Ｙ方向の長さが小さく形成されている。これにより、光導波路６０と増幅器７０（受光素子４０）とがＸ方向にずれている場合でも、光導波路６０から出射された光信号を、高周波応答特性を維持しつつ受光面４１に集光することができる。
【００２９】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。本実施形態に係る受光部材の側面図を図４に示す。図４において、受光部材１００は、コリメートレンズ１１０、反射機構付き収束レンズ１２０および受光素子１３０を備える。
【００３０】
図４に示すように、コリメートレンズ１１０から出射されるコリメート光の光路上に反射機構付き収束レンズ１２０が配置され、反射機構付き収束レンズ１２０の下方に受光素子１３０が配置される。以下、コリメート光の出射方向をＹ方向、反射機構付き収束レンズ１２０と受光素子１３０の配置方向をＺ方向、ＹＺ平面に直交する方向をＸ方向とする。
【００３１】
コリメートレンズ１１０は、入射した光信号が平行状態になるよう光学調整（コリメート）を行い、コリメート光をＹ方向に出射する。入射した光をコリメートして出射することにより、コリメートレンズ１１０と反射機構付き収束レンズ１２０とのＹ方向の距離が大きい場合でも、損失をほとんど発生させることなく、入射光を反射機構付き収束レンズ１２０まで導くことができる。
【００３２】
反射機構付き収束レンズ１２０は、コリメート光の光路上の受光素子１３０の上方に配置され、入射されたコリメート光の進行方向をＹ方向からＺ方向に変換する反射部１２１と、コリメート光を集光する集光部１２２とを備える。コリメートレンズ１１０から反射機構付き収束レンズ１２０に入射したコリメート光は、反射部１２１および集光部１２２によって、反射機構付き収束レンズ１２０の下方に配置された受光素子１３０の受光面１３１に集光される。集光部１２２によってコリメート光を受光面１３１に集光することで、受光エリアを縮小することが可能になるので、受光素子１３０の応答速度が高速化される。
【００３３】
ここで、コリメートレンズ１１０および反射機構付き収束レンズ１２０の集光部１２２が請求項の集光手段に、反射機構付き収束レンズ１２０の反射部１２１が請求項の方向変換手段に相当する。
【００３４】
受光素子１３０は、反射機構付き収束レンズ１２０の下方に配置され、反射機構付き収束レンズ１２０と対向する上面に、光の吸収層である受光面１３１が形成されている。受光素子１３０は、受光面１３１に集光された光信号を光電変換して電気信号を出力する。
【００３５】
本実施形態において、受光面１３１は、Ｘ方向の長さが大きく、Ｙ方向の長さが小さい形状に形成されている。受光素子１３０の上面図の一例を、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す。図５（ａ）は、長円形に形成された受光面１３１を受光素子１３０の上面に配置した時の上面図、図５（ｂ）は、長方形に形成された受光面１３１を配置した時の上面図、図５（ｃ）は、一方向に伸びる多角形（八角形）に形成された受光面１３１を配置した時の上面図である。
【００３６】
ここで、受光素子１３０の高周波応答特性は、受光面１３１の面積が大きくなるほど劣化することから、受光面１３１は、面積が大きくならないように、Ｘ方向の長さを大きくしつつ、Ｙ方向の長さを小さくすることが望ましい。また、受光素子１３０の応答速度をさらに高速化するために、受光面１３１の厚さを薄くすることが望ましい。
【００３７】
上記のように構成された受光部材１００は、例えば、光導波路とトランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡ）との間に配置される。図６（ａ）に、光導波路３００およびＴＩＡ４００の間に受光部材１００を配置することによって構成された光学モジュール２００の側面図を示す。また、図６（ｂ）に、光学モジュール２００の上面図を示す。光学モジュール２００において、受光部材１００、光導波路３００およびＴＩＡ４００は、図示しないキャリアにそれぞれ固定されることによって、互いの位置関係を維持している。
【００３８】
光導波路３００は、各種光信号を伝播し、伝播した光信号を出射端３１０から出射する。ＴＩＡ４００は、受光部材１００から入力した低レベルの電気信号（電流）を、使用可能な電圧信号に変換して出力する。
【００３９】
そして、光導波路３００とＴＩＡ４００との間に受光部材１００を配置する場合、先ず、ＴＩＡ４００の近傍に受光素子１３０を固定し、光導波路３００の出射端３１０にコリメートレンズ１１０を貼り付ける。受光素子１３０をＴＩＡ４００の近傍に配置することにより、望まないインダクタンスが寄生することが抑制され、応答速度が高速化される。
【００４０】
コリメートレンズ１１０および受光素子１３０を固定した後、受光素子１３０の上方に、反射機構付き収束レンズ１２０を配置する。そして、受光素子１３０からの出力電流をモニタしながら、コリメート光が受光素子１３０の受光面１３１に集光するように、反射機構付き収束レンズ１２０のＹ方向位置を決定する。本実施形態に係る受光面１３１は、Ｙ方向の長さが小さく形成されているが、集光部１２２によって受光エリアを縮小させ、反射機構付き収束レンズ１２０のＹ方向の位置を微調整することにより、コリメート光を受光面１３１に集光することができる。
【００４１】
反射機構付き収束レンズ１２０のＹ方向の位置が決まった後さらに、受光素子１３０からの出力電流が最大となるように、反射機構付き収束レンズ１２０の高さ（Ｚ方向位置）を決定する。
【００４２】
ここで、反射機構付き収束レンズ１２０のＸ方向の位置は、受光面１３１をＸ方向に伸びる形状に形成したことから、厳密に調整しなくても良い。すなわち、反射機構付き収束レンズ１２０のＺ方向およびＹ方向を、受光素子１３０からの出力電流が最大となるように位置決めすることにより、光導波路３００から出射された光信号を受光素子１３０の受光面１３１に集光することができる。
【００４３】
以上のように、本実施形態に係る受光部材１００および光学モジュール２００は、入射光を、コリメートレンズ１１０によってコリメートし、反射機構付き収束レンズ１２０によって受光素子１３０の受光面１３１に反射・集光させると共に、受光素子１３０の受光面１３１をＸ方向の長さが大きく、Ｙ方向の長さが小さい形状に形成した。
【００４４】
入射光をコリメートすることにより、コリメートレンズ１１０と反射機構付き収束レンズ１２０（受光素子１３０）との距離（Ｙ方向）が大きい場合でも、損失をほとんど発生させることなく、入射光を反射機構付き収束レンズ１２０まで導くことができる。また、反射機構付き収束レンズ１２０によってコリメート光を受光素子１３０の受光面１３１に反射・集光させることにより、光導波路３００と受光素子１３０との高さ（Ｚ方向）が異なる場合でも、コリメート光を受光面１３１に容易に集光させることができる。そして、受光素子１３０の受光面１３１をＸ方向の長さが大きく、Ｙ方向の長さが小さい形状に形成することにより、高周波応答特性を維持しつつ、光導波路３００と受光素子１３０とのＸ方向の位置ズレを吸収することができる。
【００４５】
従って、本実施形態に係る受光部材１００および光学モジュール２００は、光導波路３００と受光素子１３０との距離が大きく、高さが異なる場合でも、光導波路３００から出射された光信号を受光素子１３０において高精度に検出することができる。
【００４６】
（第３の実施形態）
第３の実施形態について説明する。第２の実施形態では、コリメート光を受光面１３１に反射・集光するために、反射部１２１および集光部１２２を備える反射機構付き収束レンズ１２０を用いた。本実施形態では、反射部１２１および集光部１２２を別部材で形成する。
【００４７】
本実施形態に係る受光部材の側面図を図７に示す。図７において、受光部材１００Ｂは、コリメートレンズ１１０Ｂ、集光レンズ１４０Ｂ、ミラー１５０Ｂおよび受光素子１３０Ｂを備える。以下、コリメートレンズ１１０Ｂ、集光レンズ１４０Ｂおよびミラー１５０Ｂの配置方向をＹ方向、ミラー１５０Ｂおよび受光素子１３０Ｂの配置方向をＺ方向、ＹＺ平面に直交する方向をＸ方向とする。なお、コリメートレンズ１１０Ｂおよび集光レンズ１４０Ｂが請求項の集光手段に、ミラー１５０Ｂが請求項の方向変換手段に相当する。
【００４８】
コリメートレンズ１１０Ｂおよび受光素子１３０Ｂは第２の実施形態で説明したコリメートレンズ１１０および受光素子１３０と同様に機能する。本実施形態においても、受光素子１３０Ｂは、Ｘ方向の長さが大きく、Ｙ方向の長さが小さく形成された図示しない受光面１３１Ｂを備える。
【００４９】
集光レンズ１４０Ｂは、コリメートレンズ１１０Ｂから出射されたコリメート光がミラー１５０Ｂを介して受光素子１３０Ｂに集光するように、コリメート光の光路を調整する。
【００５０】
ミラー１５０Ｂは、集光レンズ１４０Ｂから出射された光の入射軸方向を９０度回転させて受光素子１３０Ｂ側へ出射する。従って、コリメートレンズ１１０Ｂから出射されたコリメート光は、集光レンズ１４０Ｂおよびミラー１５０Ｂを通過することによって、受光素子１３０Ｂの受光面１３１Ｂに集光される。
【００５１】
上記のように構成された受光部材１００Ｂを光導波路３００およびＴＩＡ４００間に配置することによって光学モジュールを形成することもできる。受光部材１００Ｂを配置した光学モジュール２００Ｂは、第２の実施形態で図６において、一点鎖線で囲んだ受光部材１００を図７に示した受光部材１００Ｂに置き換えることによって得ることができる。
【００５２】
そして、光導波路３００とＴＩＡ４００との間に受光部材１００Ｂを配置する場合、先ず、ＴＩＡ４００の近傍に受光素子１３０Ｂを固定し、光導波路３００の出射端３１０にコリメートレンズ１１０Ｂを貼り付ける。その状態で、受光素子１３０Ｂの上方にミラー１５０Ｂを配置し、ミラー１５０Ｂのコリメートレンズ１１０Ｂ側に集光レンズ１４０Ｂを配置する。
【００５３】
そして、受光素子１３０Ｂからの出力電流が最大となるように集光レンズ１４０Ｂおよびミラー１５０ＢのＹ方向およびＺ方向を位置決めし、キャリア上の調整位置に集光レンズ１４０Ｂおよびミラー１５０Ｂを固定する。
【００５４】
本実施形態に係る受光素子１３０ＢもＸ方向に伸びる受光面１３１Ｂを有することから、集光レンズ１４０Ｂおよびミラー１５０ＢのＺ方向およびＹ方向を、受光素子１３０Ｂからの出力電流が最大となるように位置決めすることにより、光導波路３００から出射された光を受光素子１３０Ｂによって高精度に検出することができる。
【００５５】
本実施形態に係る受光部材１００Ｂおよび光学モジュール２００Ｂは、第２の実施形態で説明した受光部材１００および光学モジュール２００と同様の効果を奏する。すなわち、入射光をコリメートすることにより、コリメートレンズ１１０Ｂと受光素子１３０Ｂとの距離（Ｙ方向）が大きい場合でも、損失をほとんど発生させることなく、入射光を受光素子１３０Ｂまで導くことができる。また、集光レンズ１４０Ｂおよびミラー１５０Ｂによってコリメート光を受光素子１３０Ｂの受光面１３１Ｂに反射・集光させることにより、光導波路３００Ｂと受光素子１３０Ｂとの高さ（Ｚ方向）が異なる場合でも、コリメート光を受光面１３１Ｂに容易に集光させることができる。さらに、受光素子１３０Ｂの受光面１３１ＢをＸ方向の長さが大きく、Ｙ方向の長さが小さい形状に形成することにより、高周波応答特性を維持しつつ、光導波路３００と受光素子１３０ＢとのＸ方向の位置ズレを吸収することができる。
【００５６】
従って、本実施形態に係る受光部材１００Ｂおよび光学モジュール２００Ｂは、光導波路３００と受光素子１３０Ｂとの距離が大きく、高さが異なる場合でも、光導波路３００から出射された光信号を受光素子１３０Ｂにおいて高精度に検出することができる。
【００５７】
（第４の実施形態）
第４の実施形態について説明する。本実施形態に係る光学モジュールを上方から見た時の図を図８に示す。図８において、光学モジュール２００Ｃは、受光部材１００Ｃ、４ＣＨ光導波路３００ＣおよびＴＩＡ４００を備える。また、受光部材１００Ｃは、コリメートレンズ１１０Ｃ、反射機構付き収束レンズ１２０Ｃおよび受光素子１３０Ｃを備える。
【００５８】
ここで、受光部材１００Ｃ、４ＣＨ光導波路３００ＣおよびＴＩＡ４００は、図示しないキャリアに固定されることによって、高精度な位置関係が維持される。また、図８において、コリメート光の出射方向をＹ方向、反射機構付き収束レンズ１２０Ｃおよび受光素子１３０Ｃの配置方向をＺ方向、ＹＺ平面に直交する方向をＸ方向とする。
【００５９】
４ＣＨ光導波路３００Ｃは、４つの異なる光信号を伝播し、伝播した光信号を４つの出射端３１０Ｃ〜３４０Ｃからそれぞれ出射する。ここで、４つの出射端はＸ方向に並列配置されている。
【００６０】
受光部材１００Ｃは、４ＣＨ光導波路３００Ｃから出射された４つの光信号を光電変換し、電気信号をＴＩＡ４００へ出力する。
【００６１】
コリメートレンズ１１０Ｃは、入射面上の４ＣＨ光導波路３００Ｃの出射端３１０Ｃ〜３４０Ｃとそれぞれ対向する位置に、４つのレンズ領域１１１Ｃａ〜１１１Ｃｄが配置されている。４ＣＨ光導波路３００Ｃから出射された４つの光信号が、レンズ領域１１１Ｃａ〜１１１Ｃｄを通過することによって、４束のコリメート光が出射される。
【００６２】
反射機構付き収束レンズ１２０Ｃは、コリメートレンズ１１０Ｃから出射された４束のコリメート光の進行方向をＹ方向からＺ方向に変化させる反射部１２１Ｃと、４つのコリメート光を受光素子１３０Ｃの受光面１３１Ｃａ〜１３１Ｃｄへそれぞれ集光する４つの集光部１２２Ｃａ〜１２２Ｃｄと、を備える。
【００６３】
ここで、コリメートレンズ１１０Ｃのレンズ領域１１１Ｃａ〜１１１Ｃｄおよび反射機構付き収束レンズ１２０Ｃの集光部１２２Ｃａ〜１２２Ｃｄが請求項の集光手段に、反射機構付き収束レンズ１２０Ｃの反射部１２１Ｃが請求項の方向変換手段に相当する。
【００６４】
受光素子１３０Ｃは、高周波応答特性を維持するため、受光素子１３０ＣはＴＩＡ４００の近傍に配置され、集光された４つの光をそれぞれ光電変換してＴＩＡ４００へ電気信号を出力する。受光素子１３０Ｃは、反射機構付き収束レンズ１２０Ｃと対向する面上に、４つの受光面１３１Ｃａ〜１３１Ｃｄが形成されている。本実施形態において、受光面１３１Ｃａ〜１３１Ｃｄはそれぞれ、Ｘ方向の長さが大きく、Ｙ方向の長さが小さく形成され、互いに離れた状態でＸ方向に並列配置されている。
【００６５】
ＴＩＡ４００は、第２の実施例で説明したＴＩＡ４００と同様の機能を有する。すなわち、受光部材１００Ｃから入力した低レベルの電気信号（電流）を、使用可能な電圧信号に変換して出力する。
【００６６】
光導波路３００ＣとＴＩＡ４００との間に受光部材１００Ｃを配置する手順は、第２の実施形態で説明した光導波路３００とＴＩＡ４００との間に受光部材１００を配置する手順と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００６７】
本実施形態に係る受光部材１００Ｃおよび光学モジュール２００Ｃも、第２の実施形態で説明した受光部材１００および光学モジュール２００と同様の効果を奏する。そして、受光素子１３０Ｃが、Ｘ方向の長さが大きく、Ｙ方向の長さが小さく形成され、互いに離れた状態でＸ方向に並列配置された４つの受光面１３１Ｃａ〜１３１Ｃｄを備える場合はさらに、出射端３１０Ｃ〜３４０Ｃ、レンズ領域１１１Ｃａ〜１１１Ｃｄおよび集光部１２２Ｃａ〜１２２Ｃｄの隣接チャンネル同士のピッチに誤差が生じている場合でも、受光面１３１Ｃａ〜１３１ＣｄのＸ方向長さによってその誤差を吸収することができる。
【００６８】
なお、本実施形態では、出射端３１０Ｃ〜３４０Ｃ、レンズ領域１１１Ｃａ〜１１１Ｃｄおよび集光部１２２Ｃａ〜１２２ＣｄをＸ方向に１列に並列配置したが、Ｘ方向に複数列配置することもできる。
【００６９】
本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
【符号の説明】
【００７０】
１０    受光部材
２０    集光手段
３０    方向変換手段
４０    受光素子
４１    受光面
５０    光学モジュール
６０    光導波路
６１    出射面
７０    増幅器
１００、１００Ｂ、１００Ｃ    受光部材
１１０、１１０Ｂ、１１０Ｃ    コリメートレンズ
１１１Ｃａ〜１１１Ｃｄ    レンズ領域
１２０、１２０Ｃ    反射機構付き収束レンズ
１２１、１２１Ｃ    反射部
１２２、１２２Ｃａ〜１２２Ｃｄ    集光部
１３０、１３０Ｂ、１３０Ｃ    受光素子
１３１、１３１Ｂ、１３１Ｃａ〜１３１Ｃｄ    受光面
１４０Ｂ    集光レンズ
１５０Ｂ    ミラー
２００、２００Ｂ、２００Ｃ    光学モジュール
３００    光導波路
３００Ｃ    ４ＣＨ光導波路
３１０、３１０Ｃ〜３４０Ｃ    出射端
４００    ＴＩＡ
【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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