(57)【要約】【課題】高速通信に対応することができるとともに、部品点数およびコストを削減し、光学特性および製造性を向上させることができる光学素子およびこれを備えた光モジュール用ホルダ、光モジュールならびに光コネクタを提供すること。【解決手段】所定の発光位置から発光されて入射した光を屈折させて透過させる透過面部２１と、前記発光位置から発光されて入射した光を前記発光位置とは異なる位置に戻るように反射させる少なくとも１つの反射面部２２とを備え、前記透過面部２１の光軸と前記反射面部２２の光軸とが、互いに平行な状態または互いに傾きを有する状態としてずれている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の発光位置から発光されて入射した光を屈折させて透過させる透過面部と、
前記発光位置から発光されて入射した光を前記発光位置とは異なる位置に戻るように反射させる少なくとも１つの反射面部と
を備え、
前記透過面部の光軸と前記反射面部の光軸とが、互いに平行な状態または互いに傾きを有する状態としてずれていること
を特徴とする光学素子。
【請求項２】
前記透過面部および前記反射面部が、光学素子本体における前記発光位置から発光された光の入射面にそれぞれ形成されていること
を特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記透過面部が前記入射面における中心領域に形成され、前記反射面部が前記入射面における周辺領域に形成されていること
を特徴とする請求項２に記載の光学素子。
【請求項４】
前記反射面部が複数形成され、これら複数の反射面部同士の光軸が、互いに平行な状態または互いに傾きを有する状態としてずれていること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項５】
前記透過面部が、前記入射した光を透過させて集光する非球面に形成され、
前記反射面部が、前記入射した光を反射させて集光する非球面に形成されていること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項６】
前記透過面部と前記反射面部とが、同一の樹脂材料によって一体成形されていること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学素子と、
前記光学素子に対して前記発光位置の側に形成され、発光素子および受光素子を有する光素子を取り付け可能とされた光素子取付部と、
前記光学素子に対して前記発光位置の反対側に形成され、光伝送路の端部を取り付け可能とされた光伝送路取付部と
を備え、
前記光学素子、前記光素子取付部および前記光伝送路取付部が樹脂材料によって一体成形されていること
を特徴とする光モジュール用ホルダ。
【請求項８】
請求項７に記載の光モジュール用ホルダと、
発光素子および受光素子を有する光素子と
を備えたことを特徴とする光モジュール。
【請求項９】
請求項８に記載の光モジュールと、
前記光モジュールを収容するハウジングと
を備えたことを特徴とする光コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子およびこれを備えた光モジュール用ホルダ、光モジュールならびに光コネクタに係り、特に、発光素子から発光された光をモニタするための光路系を形成するのに好適な光学素子およびこれを備えた光モジュール用ホルダ、光モジュールならびに光コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバを用いた光通信には、コストや安定性等のため面発光レーザ（VCSEL:Vertical-Cavity Surface Emitting Laser）等の発光素子を備えた光モジュールが用いられることが増えてきている。
【０００３】
このような光モジュールは、発光素子から出射された通信情報を含む光を、レンズを介して光ファイバの端面に結合させることによって、光ファイバを介した通信情報の送信に用いられるようになっていた。
【０００４】
また、光モジュールの中には、双方向通信に対応すべく、光ファイバを介して伝搬されて光ファイバの端面から出射された通信情報を含む光を受光する受光素子を、発光素子とともにパッケージ（ＣＡＮパッケージ）に内包したものも採用されていた。
【０００５】
ところで、このような光モジュールに用いられる発光素子は、温度等の影響によって光の出力特性が変化するため、出力特性を安定化させるには、発光素子から出射された光（特に光量）をモニタ（監視）することが好ましい。
【０００６】
そこで、このような発光素子のモニタ用の光を取得するための具体的な構成を備えた光学素子に関する従来技術としては、これまでにも、例えば、特許文献１および２に示す技術が知られていた。
【０００７】
すなわち、特許文献１には、光ファイバと面発光レーザとの間にミラーを配置し、面発光レーザの発光出力の一部を受光素子側に反射させ、この反射させた光を受光素子によって受光させることによって発光素子の発光出力をモニタする発明が開示されている。
【０００８】
また、特許文献２には、発光素子から出射されて光ファイバ内を伝送される光の一部を半透明ミラーによって受光素子側に反射させ、この反射させた光を受光素子によって受光させることによって発光素子の発光出力をモニタする発明が開示されている。なお、この半透明ミラーは、誘電体多層膜等からなるフィルタによって構成される場合があり、このような場合には、半透明ミラーは、レンズとは別体のものとなっていた。
【０００９】
その他にも、例えば、図９に示す光モジュール１は、光モジュール用ホルダ２における光電変換素子取付部３に、ＣＡＮパッケージ方式の光電変換素子４が取付けられており、この光電変換素子４は、発光素子としての面発光レーザ５と、受光素子としてのモニタ用ディテクタ６と、面発光レーザ５から出射される光の中心軸に対して傾きを有するガラス窓７とを備えている。このような光モジュール１は、面発光レーザ５から出射された光の一部をガラス窓７によって反射させ、この反射させた光をモニタ用ディテクタ６によって受光することにより、面発光レーザ５から出射された光をモニタすることができるようになっている。
【００１０】
【特許文献１】ＵＳ６，６０７，３０９号公報
【特許文献２】特開２００１−３４３５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前述した従来技術には、以下に示すような問題点があった。
【００１２】
すなわち、特許文献１および特許文献２に開示されている従来技術においては、光伝送路と発光素子との間に配置されているミラーもしくは半透明ミラーがレンズとは別体とされているため、組立時等における製造工程の複雑化や部品点数の増大による高コスト化を招くとともに、組立時におけるミラーとレンズとの高精度な位置合わせができない場合には光学特性の悪化をも招く虞があった。
【００１３】
また、誘電体多層膜からなるフィルタによって構成される半透明ミラーを用いる場合にも、成膜工程による製造工程の複雑化や高コスト化が予想される。
【００１４】
さらに、前述したガラス窓７を備えたＣＡＮパッケージ方式の光電変換素子４は、光通信として１０Ｇｂｐｓ以上の高速通信を行う場合に対応することが難しいと考えられている。蓋し、このようなＣＡＮパッケージ方式の光電変換素子４は、高周波の駆動になると、光電変換素子に接続された配線の部分から電磁波が漏れることによってクロストークが生じてしまうことがあるためである。
【００１５】
したがって、高速通信に対応することができる光学特性に優れた光学素子を、少ない部品点数によって簡便かつ低コストに製造することについては、何等の有効な提案もなされていないのが実情であった。
【００１６】
そこで、本発明は、このような点に鑑みなされたものであり、高速通信に対応することができるとともに、部品点数およびコストを削減し、光学特性および製造性を向上させることができる光学素子およびこれを備えた光モジュール用ホルダ、光モジュールならびに光コネクタを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前述した目的を達成するため、本発明の請求項１に係る光学素子の特徴は、所定の発光位置から発光されて入射した光を屈折させて透過させる透過面部と、前記発光位置から発光されて入射した光を前記発光位置とは異なる位置に戻るように反射させる少なくとも１つの反射面部とを備え、前記透過面部の光軸と前記反射面部の光軸とが、互いに平行な状態または互いに傾きを有する状態としてずれている点にある。
【００１８】
そして、この請求項１に係る発明によれば、発光位置から発光された光をモニタするための光学素子と別体の素子を設けずとも、また、ガラス窓を備えたＣＡＮパッケージ方式の光電変換素子の代りに高速通信に対応可能な基板実装型の光素子を用いる場合であっても、反射面部によって発光位置とは異なる位置に反射された光を、発光位置から発光された光のモニタに用いることができる。これにより、高速通信に対応することができる光学特性に優れた光学素子を、少ない部品点数によって簡便かつ低コストに製造することができる。
【００１９】
また、請求項２に係る光学素子の特徴は、請求項１において、前記透過面部および前記反射面部が、光学素子本体における前記発光位置から発光された光の入射面にそれぞれ形成されている点にある。
【００２０】
そして、この請求項２に係る発明によれば、反射面部を発光位置に近い入射面に形成することができるので、発光位置から発光された光のモニタにより好適な反射光を得ることができ、より安定的な光通信を実現することができる。
【００２１】
さらに、請求項３に係る光学素子の特徴は、請求項２において、前記透過面部が前記入射面における中心領域に形成され、前記反射面部が前記入射面における周辺領域に形成されている点にある。
【００２２】
そして、この請求項３に係る発明によれば、入射面における中心領域に透過面部を形成し、周辺領域に反射面部を形成することにより、光学素子を光伝送路への光の結合に用いる場合における結合効率が良好な範囲を多くとることができ、組立誤差に対する許容度を大きくすることができる。
【００２３】
さらにまた、請求項４に係る光学素子の特徴は、請求項１〜３のいずれか１項において、前記反射面部が複数形成され、これら複数の反射面部同士の光軸が、互いに平行な状態または互いに傾きを有する状態としてずれている点にある。
【００２４】
そして、この請求項４に係る発明によれば、反射面部を複数形成することにより、より好適なモニタ用の反射光を得ることができるので、さらに安定的な光通信を実現することができる。
【００２５】
また、請求項５に係る光学素子の特徴は、請求項１〜４のいずれか１項において、前記透過面部が、前記入射した光を透過させて集光する非球面に形成され、前記反射面部が、前記入射した光を反射させて集光する非球面に形成されている点にある。
【００２６】
そして、この請求項５に係る発明によれば、非球面とされた反射面部によってモニタ用の光を適切に集光させることができ、発光位置から発光された光をさらに適切にモニタすることができる。
【００２７】
さらに、請求項６に係る光学素子の特徴は、請求項１〜５のいずれか１項において、前記透過面部と前記反射面部とが、同一の樹脂材料によって一体成形されている点にある。
【００２８】
そして、この請求項６に係る発明によれば、透過面部と反射面部とを安価な樹脂材料によって一体成形することができるので、製造コストおよび製造工数をさらに削減することができる。
【００２９】
さらにまた、請求項７に係る光モジュール用ホルダの特徴は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学素子と、前記光学素子に対して前記発光位置の側に形成され、発光素子および受光素子を有する光素子を取り付け可能とされた光素子取付部と、前記光学素子に対して前記発光位置の反対側に形成され、光伝送路の端部を取り付け可能とされた光伝送路取付部とを備え、前記光学素子、前記光素子取付部および前記光伝送路取付部が樹脂材料によって一体成形されている点にある。
【００３０】
そして、この請求項７に係る発明によれば、高速通信に対応することができる光学特性に優れた光学素子を、少ない部品点数によって簡便かつ低コストに製造することができる光モジュール用ホルダを実現することができる。
【００３１】
また、請求項８に係る光モジュールの特徴は、請求項７に記載の光モジュール用ホルダと、発光素子および受光素子を有する光素子とを備えた点にある。
【００３２】
そして、この請求項８に係る発明によれば、高速通信に対応することができる光学特性に優れた光学素子を、少ない部品点数によって簡便かつ低コストに製造することができる光モジュールを実現することができる。
【００３３】
さらに、請求項９に係る光コネクタの特徴は、請求項８に記載の光モジュールと、前記光モジュールを収容するハウジングとを備えた点にある。
【００３４】
そして、この請求項９に係る発明によれば、高速通信に対応することができる光学特性に優れた光学素子を、少ない部品点数によって簡便かつ低コストに製造することができる光コネクタを実現することができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、高速通信に対応することができるとともに、部品点数およびコストを削減し、光学特性および製造性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る光学素子およびこれを備えた光モジュール用ホルダ、光モジュールならびに光コネクタの第１実施形態について、図１〜４を参照して説明する。
【００３７】
図１は、本発明に係る光学素子を備えた光モジュールの第１実施形態を示したものであり、本実施形態における光モジュール１０は、光モジュール用ホルダ１１と、この光モジュール用ホルダ１１の一端部（図１における右端部）に取り付けられた光素子としての基板実装型の光電変換素子１２とによって形成されている。
【００３８】
光電変換素子１２は、発光素子としての面発光レーザ１４と、この面発光レーザ１４によって発光（出射）された光をモニタするための光（以下、モニタ光と称する）を受光する受光素子としてのモニタ用ディテクタ１５とが、半導体を備えた基板１６上に実装されることによって形成されている。
【００３９】
光モジュール用ホルダ１１は、所定の厚みを有する円板状の光学素子１７と、この光学素子１７に対して光電変換素子１２（発光位置）の側に形成された光素子取付部としての筒状の光電変換素子取付部１９と、光学素子１７に対して光電変換素子１２の反対側に形成された光伝送路取付部としての筒状の光ファイバ取付部２０とによって形成されている。
【００４０】
この光モジュール用ホルダ１１は、例えば、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）やＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）等の光透過性のプラスチック等からなる樹脂材料の射出成形によって一体成形されている。
【００４１】
図１および図２に示すように、光学素子１７における光電変換素子１２側の端面には、面発光レーザ１４から出射（発光）された光が入射する平面円形の入射面１８が形成されている。
【００４２】
入射面１８における径方向の中心領域には、光電変換素子１２側に凸面を向けたレンズ面である平面円形の透過面部２１が形成されており、この透過面部２１の光軸ＯＡｔは、面発光レーザ１４から出射される光の中心軸と一致するようになっている。
【００４３】
この透過面部２１は、面発光レーザ１４から出射されて透過面部２１に入射した光を屈折させて透過させることによって、透過面部２１に入射した光を光学素子１７における光ファイバ側の端面（図１における左端面）に集光するようになっている。なお、透過面部２１は、非球面であってもよい。
【００４４】
さらに、入射面１８における径方向の周辺領域には、光電変換素子１２側に図１において破線で示す仮想的な凹面を向けたレンズ面の一部（周辺部）からなる反射面部２２が形成されており、この反射面部２２は、透過面部２１を囲むようにして透過面部２１と連設されている。
【００４５】
ここで、反射面部２２の光軸ＯＡｒ、すなわち、反射面部２２の仮想的な面頂点を通る面法線は、透過面部２１の光軸ＯＡｔに対して平行な状態として径方向（図１において縦方向）にずれている。
【００４６】
この反射面部２２は、面発光レーザ１４から出射されて反射面部２２に入射した光を反射させることによって、反射面部２２に入射した光を光電変換素子１２におけるモニタ用ディテクタ１５上に集光するようになっている。
【００４７】
これにより、従来のようなガラス窓７を設けることができない基板実装型の光電変換素子１２を用いる場合であっても、反射面部２２による光の反射を利用してモニタ用ディテクタ１５にモニタ光を受光させることができる。なお、ガラス窓７を用いた場合には、ガラス窓７によって反射されたモニタ光が発散光になってしまうのに対して、反射面部２２によって反射されたモニタ光は収束光であるため、本実施形態の方が、面発光レーザ１４からの出射光の光量を高精度にモニタするために好適なモニタ光を得ることができる。
【００４８】
また、反射面部２２が面発光レーザ１４（発光位置）に近い入射面１８に形成されているので、面発光レーザ１４から出射された光のモニタにより好適なモニタ光を得ることができ、より安定的な光通信を実現することができる。
【００４９】
さらに、反射面部２２が入射面１８における周辺領域に形成されているので、面発光レーザ１４からの出射光の光ファイバへの結合効率が良好な範囲を多くとることができ、組立誤差に対する許容度を大きくすることができる。
【００５０】
なお、本実施形態では、反射面部２２は、レンズ面（凹面）のフレネル反射を利用したもので構成されている。反射面部２２の変形例としては、微細な凹凸形状の集合である微細構造体からなる反射構造を有するものを採用してもよい。このようなフレネル反射を利用した反射面部２２または微細構造体からなる反射面部２２を採用する場合には、樹脂材料の一体成形のみによって透過面部２１と反射面部２２とを低コストに形成することができる。なお、必要に応じて、反射面部２２は、レンズ面上に反射率が良好な材料（例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｒ等）によるコーティングを施したものであってもよい。ただし、この場合には、樹脂材料の一体成形の工程に加えて、コーティングの工程を要することになる。
【００５１】
本実施形態における一例としては、光学素子１７における光ファイバ側の端面の中央部は、透過面部２１を透過した光が光学素子１７から出射する出射面とされており、この出射面には、図３に示すように、複数の格子溝２３からなる回折格子２４が形成されている。
【００５２】
この回折格子２４の周期Λ（格子溝２３の形成間隔）は、使用する光の波長よりも小さい大きさに形成されており、これにより、回折格子２４は、光学素子１７から出射される光の光量（透過率）を、透過面部２１側から回折格子２４に入射した光（直線偏光）の向きに対する格子溝２３方向のなす角度に応じた光量に減衰することができるようになっている。
【００５３】
なお、光学素子１７における光ファイバ側の端部の周辺部は、光学素子１７における光ファイバ側の端面の中央部と段差を有するようにして中央部よりも光ファイバ側に延出されており、この周辺部は、後述するフェルール３１が当接される当接面２５とされている。
【００５４】
このような構成を有する本実施形態における光モジュール１０は、図４に示すように、ハウジング２７内に収容されることによって光コネクタ２８を形成することになる。
【００５５】
そして、このような光コネクタ２８における光ファイバ取付部２０には、光ファイバ２９の端部が、ファイバコア３０を保持するフェルール３１とともに取り付けられている。光ファイバ２９の取付け状態において、光学素子１７における当接面２５には、フェルール３１の端面が当接されている。
【実施例】
【００５６】
次に、第１実施形態の光学素子１７の実施例について説明する。
【００５７】
ここで、本実施例において、ｒは、光学面の曲率半径（ｍｍ）を示す。また、ｄは、次の光学面までの距離（ｍｍ）を示す。さらに、ｎは、波長λ＝８５０ｎｍの光（使用する光）に対する屈折率を示す。さらにまた、ｄＹ（図１参照）は、透過面部２１の光軸ＯＡｔと反射面部２２の光軸ＯＡｒとのずれ量（軸ずれ寸法）を示す。また、Ｌ（図１参照）は、光電変換素子１２における面発光レーザ１４とモニタ用ディテクタ１５との距離を示す。
【００５８】
さらに、ｋ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、次式における各係数を示す。すなわち、透過面部２１および反射面部２２の非球面の形状は、光軸方向にＺ軸、光軸に直交する方向（高さ方向）にＸ軸をとり、光の進行方向を正とし、ｋを円錐係数、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを非球面係数、ｒを中心曲率半径としたとき次式で表される。
【００５９】
Ｚ（Ｘ）＝ｒ−１ Ｘ２ ／［１＋｛１−（ｋ＋１）r−２ Ｘ２  ｝１／２ ］
＋ＡＸ４  ＋ＢＸ６ ＋ＣＸ８ ＋ＤＸ１０
【００６０】
さらにまた、本実施例において、円錐係数および非球面係数を表す数値に用いられる記号Ｅは、その次に続く数値が１０を底としたべき指数であることを示し、その１０を底としたべき指数で表される数値が、Ｅの前の数値に乗算されることを示す。例えば、６．４Ｅ−２は、６．４×１０−２であることを示す。
【００６１】
本実施例における光学素子１７は、以下の条件に設定されている。
【００６２】
（透過面部）
直径＝０．５５ｍｍ、ｄＹ＝０．２０ｍｍ、Ｌ＝０．４０ｍｍ
面番号                             ｒ       ｄ        ｎ
１（面発光レーザの発光面）        0.00000   1.7500     1.00
２（透過面部の面頂部）            0.61075   2.9500     1.64
３（光学素子の出射面）            0.00000   0.3000
４（光学素子のフェルール当接面）  0.00000             1.00
面番号
２（透過面部の面頂部）   ｋ         Ａ          Ｂ           Ｃ
-1.412955   6.404890E-2  7.771608E-3  -2.413507E-2
Ｄ
1.958257E-1
（反射面部）
面番号                             ｒ       ｄ        ｎ
１（面発光レーザの発光面）        0.0000    2.0800     1.00
２（反射面部の面頂部）           -1.6765   -2.0800    -1.00
３（モニタ用ディテクタ)           0.0000              1.00
面番号
２（反射面部の面頂部）   ｋ           Ａ           Ｂ            Ｃ
6.086561E-1  1.615209E-1  5.663365E-2  -1.384397E-1
Ｄ
0.00
【００６３】
このように形成された本実施例の光学素子１７によれば、面発光レーザ１４から出射されて透過面部２１に入射した光を、透過面部２１によって透過させて出射面から出射させた後に、光ファイバの端面に適切に結合させることができる。また、このとき、面発光レーザ１４から出射されて反射面部２２に入射した光を、反射面部２２によってモニタ光として反射させてモニタ用ディテクタ１５上に集光させることができる。これにより、面発光レーザ１４からの出射光のモニタをともなう安定的な光通信を行うことができる。
【００６４】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る光学素子およびこれを備えた光モジュール用ホルダ、光モジュールならびに光コネクタの第２実施形態について、図５を参照して説明する。
【００６５】
図５に示すように、本実施形態における光モジュール３５は、第１実施形態と同様に、光モジュール用ホルダ３６と、基板実装型の光電変換素子１２とによって形成されており、また、光モジュール用ホルダ３６は、光学素子３７、光電変換素子取付部１９および光ファイバ取付部２０を樹脂材料を用いて一体成形することによって形成されている。
【００６６】
さらに、光学素子３７における入射面１８には、凸面のレンズ面とされた透過面部２１と、この透過面部２１を囲む凹面のレンズ面の一部とされた反射面部３８とが形成されている。
【００６７】
ただし、本実施形態においては、透過面部２１の光軸ＯＡｔと、反射面部３８の光軸ＯＡｒとの位置関係が第１実施形態とは異なっている。
【００６８】
すなわち、本実施形態においては、透過面部２１の光軸ＯＡｔに対して、反射面部３８の光軸ＯＡｒが傾き（チルト角度）を有した状態としてずれている。なお、反射面３８の光軸ＯＡｒは、面発光レーザ１４から出射される光の中心軸に対しても、透過面部２１の光軸ＯＡｔに対する傾きと同一の傾きを有している。
【００６９】
このように形成された反射面部３８は、第１実施形態と同様に、面発光レーザ１４から出射されて反射面部３８に入射した光を反射させることによって、反射面部３８に入射した光を光電変換素子１２におけるモニタ用ディテクタ１５上に集光することが可能とされている。
【００７０】
したがって、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、ガラス窓７を設けることができない基板実装型の光電変換素子１２を用いる場合であっても、反射面部３８による光の反射を利用してモニタ用ディテクタ１５にモニタ光を受光させることができる。
【００７１】
また、第１実施形態と同様に、反射面部３８は、フレネル反射を利用したもので構成されている。反射面部３８の変形例としては、微細な凹凸形状の集合である微細構造体からなる反射構造を有するものや、あるいは、反射率が良好な材料（例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｒ等）によるコーティングを施したものを採用してもよい。
【００７２】
さらに、本実施形態における光モジュール用ホルダ３６も、第１実施形態と同様に、ハウジング２７内に収容されることによって光コネクタを形成することになる。
【００７３】
次に、第２実施形態の光学素子３７の実施例について説明する。
【００７４】
ここで、本実施例において、ｒは、光学面の曲率半径（ｍｍ）を示す。また、ｄは、次の光学面までの距離（ｍｍ）を示す。さらに、ｎは、波長λ＝８５０ｎｍの光（使用する光）に対する屈折率を示す。さらにまた、θは、透過面部２１の光軸ＯＡｔと反射面部３８の光軸ＯＡｒとのなす角度（チルト角度）を示す（図５参照）。また、Ｌは、光電変換素子１２における面発光レーザ１４とモニタ用ディテクタ１５との距離を示す。
【００７５】
さらに、第１実施形態と同様に、ｋは非球面式における円錐係数を、Ａは非球面式における４次の項の非球面係数を、Ｂは６次の項の非球面係数を、Ｃは８次の項の非球面係数を、Ｄは１０次の項の非球面係数をそれぞれ示す。
【００７６】
さらにまた、本実施例において、円錐係数および非球面係数を表す数値に用いられる記号Ｅは、その次に続く数値が１０を底としたべき指数であることを示し、その１０を底としたべき指数で表される数値が、Ｅの前の数値に乗算されることを示す。例えば、６．４Ｅ−２は、６．４×１０−２であることを示す。
【００７７】
本実施例における光学素子３７は、以下の条件に設定されている。
【００７８】
（透過面部）
直径＝０．５５ｍｍ、θ＝７．３０５８°、Ｌ＝０．４０ｍｍ
面番号                             ｒ       ｄ        ｎ
１（面発光レーザの発光面）        0.00000   1.7500     1.00
２（透過面部の面頂部）            0.61075   2.9500     1.64
３（光学素子の出射面）            0.00000   0.3000
４（光学素子のフェルール当接面）  0.00000             1.00
面番号
２（透過面部の面頂部）      ｋ        Ａ          Ｂ           Ｃ
-1.412955  6.404890E-2  7.771608E-3  -2.413507E-2
Ｄ
1.958257E-1
（反射面部）
面番号                             ｒ       ｄ        ｎ
１（面発光レーザの発光面）        0.000     1.560      1.00
２（反射面部の面頂部）           -1.590    -1.560     -1.00
３（モニタ用ディテクタ)           0.000               1.00
面番号
２（反射面部の面頂部）     ｋ        Ａ            Ｂ          Ｃ
2.460925  1.143512E-1  -2.477720E-1  8.591791E-1
Ｄ
0.00
【００７９】
このように形成された本実施例の光学素子３７によれば、面発光レーザ１４から出射されて透過面部２１に入射した光を、透過面部２１によって透過させて出射面から出射させた後に、光ファイバの端面に適切に結合させることができる。また、このとき、面発光レーザ１４から出射されて反射面部３８に入射した光を、反射面部３８によってモニタ光として反射させてモニタ用ディテクタ１５上に集光させることができる。これにより、面発光レーザ１４からの出射光のモニタをともなう安定的な光通信を行うことができる。
【００８０】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る光学素子およびこれを備えた光モジュール用ホルダ、光モジュールならびに光コネクタの第３実施形態について、図６〜図８を参照して説明する。
【００８１】
図６に示すように、本実施形態における光モジュール４０は、第１および第２実施形態と同様に、光モジュール用ホルダ４１と、基板実装型の光電変換素子１２とによって形成されており、また、光モジュール用ホルダ４１は、光学素子４２、光電変換素子取付部１９および光ファイバ取付部２０を樹脂材料を用いて一体成形することによって形成されている。
【００８２】
さらに、図６および図７に示すように、光学素子４２における入射面１８には、第１実施形態と同様に、凸面のレンズ面とされた透過面部２１が形成されている。
【００８３】
ただし、本実施形態においては、反射面部の構成が第１および第２実施形態とは異なる。
【００８４】
すなわち、本実施形態において、入射面１８における透過面部２１に対して径方向の外側には、光電変換素子１２側に凹面を向けた平面扇形状の第１反射面部４３が、透過面部２１に連なるように形成されている。
【００８５】
また、入射面１８における透過面部２１に対して径方向の外側であって、第１反射面部４３に対して透過面部２１を挟んで対向する位置には、光電変換素子１２側に凹面を向けた平面扇形状の第２反射面部４４が、透過面部２１に連なるように形成されている。
【００８６】
さらに、第１反射面部４３と第２反射面部４４とは、互いに異なる光軸位置あるいは光軸の傾きを持つようにして互いに独立な設計の下で形成されている。
【００８７】
このように形成された第１反射面部４３および第２反射面部４４は、第１および第２実施形態と同様に、面発光レーザ１４から出射されて各反射面部４３、４４にに入射した光をそれぞれ反射させることによって、面発光レーザ１４に入射した光を光電変換素子１２におけるモニタ用ディテクタ１５上に集光することが可能とされている。
【００８８】
したがって、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、ガラス窓７を設けることができない基板実装型の光電変換素子１２を用いる場合であっても、反射面部３８による光の反射を利用してモニタ用ディテクタ１５にモニタ光を受光させることができる。
【００８９】
さらに、本実施形態においては、第１反射面部４３と第２反射面部４４とを互いに独立な曲面に形成することができるため、反射面部の形状を、モニタ光の反射のためにより好適な曲面に形成することができる。
【００９０】
なお、第１および第２実施形態と同様に、各反射面部４３、４４は、フレネル反射を利用したもので構成されている。各反射面部４３、４４の変形例としては、微細な凹凸形状の集合である微細構造体からなる反射構造を有するものや、あるいは、反射率が良好な材料（例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｒ等）によるコーティングを施したものを採用してもよい。
【００９１】
また、互いに独立の曲面に形成された反射面部４３、４４は、図７に示したように２つに限る必要はない。
【００９２】
例えば、図８に示すように、透過面部２１の外側に、周方向に等間隔を設けるようにして互いに独立の曲面（光電変換素子１２側に凹の曲面）とされた平面円形の４つの反射面部４５、４６、４７、４８を形成するようにしてもよい。このようにすれば、反射面部の形状をモニタ光の反射のためにさらに最適化することができる。
【００９３】
さらに、本実施形態における光モジュール用ホルダ４１も、第１実施形態と同様に、ハウジング２７内に収容されることによって光コネクタを形成することになる。
【００９４】
以上述べたように、本発明によれば、高速通信に対応することができるとともに、部品点数およびコストを削減し、光学特性および製造性を向上させることができる。
【００９５】
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【００９６】
例えば、光学素子１７における光ファイバ側の端面の中央部は、上記の実施形態では回折格子２４が形成されていたが、この構成に限らず、光ファイバの端面に光結合させる自由曲面や平面を含む非球面のレンズ面であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明に係る光学素子およびこれを備えた光モジュール用ホルダ、光モジュールならびに光コネクタの第１実施形態において、光モジュールを示す構成図
【図２】本発明に係る光学素子およびこれを備えた光モジュール用ホルダ、光モジュールならびに光コネクタの第１実施形態において、光モジュールを光軸方向における光電変換素子側から視た図
【図３】本発明に係る光学素子およびこれを備えた光モジュール用ホルダ、光モジュールならびに光コネクタの第１実施形態において、光学素子に形成された回折格子を示す断面図
【図４】本発明に係る光学素子およびこれを備えた光モジュール用ホルダ、光モジュールならびに光コネクタの第１実施形態において、光コネクタを示す概略構成図
【図５】本発明に係る光学素子およびこれを備えた光モジュール用ホルダ、光モジュールならびに光コネクタの第２実施形態において、光モジュールを示す構成図
【図６】本発明に係る光学素子およびこれを備えた光モジュール用ホルダ、光モジュールならびに光コネクタの第３実施形態において、光モジュールを示す構成図
【図７】本発明に係る光学素子およびこれを備えた光モジュール用ホルダ、光モジュールならびに光コネクタの第３実施形態において、光モジュールを光電変換素子側から視た図
【図８】本発明に係る光学素子およびこれを備えた光モジュール用ホルダ、光モジュールならびに光コネクタの第３実施形態において、図６に示した光学素子の変形例を示す図
【図９】従来の光モジュールの一例を示す図
【符号の説明】
【００９８】
１０  光モジュール
１７  光学素子
１８  入射面
２１  透過面部
２２  反射面部
【図１】
2008151894.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008151894.tif 000007
【図６】
2008151894.tif 000008
【図７】
2008151894.tif 000009
【図８】
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【図９】
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