(57)【要約】【課題】光利用効率の高い双方向光通信装置を提供する。【解決手段】光ファイバ７の端面に対向する位置に配置され、外側に光ファイバ７の端面に向けて光ファイバ７の中心部に向かうように傾斜した反射面１０が形成され、内側に光ファイバ７の端面から出射された信号光を通過させる通過部１１が形成されたミラー体４と、光ファイバ７の端面から出射されて通過部１１を通過した信号光を受光する位置に配置された受光素子６と、出射した信号光がミラー体４の反射面１０で反射されて光ファイバ７の端面に入射する位置に配置された発光素子５とを有する。発光素子５から出射された信号光は反射面１０で反射されて光ファイバ７の端面から光ファイバ７内へ入射され、光ファイバ７の端面から出射された信号光は通過部１１を通過して受光素子６で受光されるので、送受信される信号光がミラー体４により遮られず、光利用効率の高い双方向光通信を行える。【選択図】    図１
2004233537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一本の光ファイバにより信号光の送受信を行う双方向光通信装置において、
前記光ファイバの端面に対向する位置に配置され、外側に前記光ファイバの端面に向けて前記光ファイバの中心部に向かうように傾斜した反射面が形成され、内側に前記光ファイバの端面から出射された信号光を通過させる通過部が形成されたミラー体と、
信号光を受光可能であり、前記光ファイバの端面から出射されて前記通過部を通過した信号光を受光する位置に配置された受光素子と、
信号光を出射可能であり、出射された信号光が前記ミラー体の前記反射面で反射されて前記光ファイバの端面に入射する位置に配置された発光素子と、
を有することを特徴とする双方向光通信装置。
【請求項２】
前記発光素子として出射する信号光の波長が異なる複数の発光素子が設けられ、前記受光素子として前記発光素子の数と同じ数の複数の受光素子が設けられ、複数の前記受光素子と前記光ファイバの端面との間に前記各受光素子が受光する信号光を波長別に分離する波長選択性を有する波長選択光学素子が配置されていることを特徴とする請求項１記載の双方向光通信装置。
【請求項３】
前記ミラー体の前記通過部に、前記光ファイバの端面から出射されて前記受光素子に向かう信号光を集光する集光レンズが配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の双方向光通信装置。
【請求項４】
前記発光素子として出射する信号光の波長が異なる複数の発光素子が設けられ、前記受光素子として前記発光素子の数と同じ数の複数の受光素子が設けられ、複数の前記受光素子と前記光ファイバの端面との間に、前記光ファイバの端面から出射されて前記受光素子に向かう信号光を集光する作用と前記各受光素子が受光する信号光を波長別に分離する波長選択性とを有するホログラムが配置されていることを特徴とする請求項１記載の双方向光通信装置。
【請求項５】
前記ミラー体と前記発光素子とが第１基板上に配置され、前記受光素子が前記第１基板に対して平行に配置された第２基板上に配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記載の双方向光通信装置。
【請求項６】
少なくとも前記第１基板と前記ミラー体とが一体に形成されていることを特徴とする請求項５記載の双方向光通信装置。
【請求項７】
前記光ファイバと前記ミラー体とを位置合わせする位置合わせ手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一記載の双方向光通信装置。
【請求項８】
前記ミラー体は、中心部に前記通過部である穴部が形成され、外周面に前記光ファイバの端面に向かうにつれて縮径するように傾斜した前記反射面が形成された円錐台状ミラーであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一記載の双方向光通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一本の光ファイバを用いて信号光の送受信を行う双方向光通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ファイバを伝送媒体として信号光の送受信を行う光通信装置において、送信と受信を一本の光ファイバを用いて行う双方向光通信装置は、送信と受信とをそれぞれ別個の光ファイバで行う場合に比べると、光ファイバの敷設コストが安価である等の点で有利である。
【０００３】
一本の光ファイバにより送受信を行う双方向光通信装置においては、光ファイバに入射させる信号光（送信光）と、光ファイバから出射される信号光（受信光）とを分離する方法が課題となっており、送信光と受信光との分離方式としては、ミラーやハーフミラーやホログラムを用いたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、特許文献１に記載された双方向光通信装置を図９に基づいて説明する。この双方向光通信装置１０１はミラーを用いた分離方式を採用したものであり、発光素子１０２、受光素子１０３、第１ミラー１０４、第２ミラー１０５を主要な構成要素としている。発光素子１０２から出射された送信光は、第１ミラー１０４により光ファイバ１０６の端面方向に反射され、光ファイバ１０６に入射される。一方、光ファイバ１０６内を伝播してその端面から出射された受信光は、曲面形状の第２ミラー１０５により反射され、受光素子１０３上に集光される。この双方向光通信装置１０１では、石英系の光ファイバ（コア径２００μｍ）に比べてコア径を１ｍｍと大きく形成できるプラスチックス製の光ファイバ１０６を使用することを前提としている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２３５６６０公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１（図９）に記載された双方向光通信装置１０１においては、第１ミラー１０４が受信光の一部を遮る位置に配置されているため、光利用効率が落ちてしまう。
【０００７】
また、光通信装置の通信容量が年々上がっており、波長が異なる複数の信号光を用いて送受信する多波長通信も行われている。しかし、特許文献１に記載された双方向光通信装置では、送信と受信とをそれぞれ一つ波長の信号光でしか行えず、多波長通信を行えない。
【０００８】
本発明の目的は、光利用効率の高い双方向光通信装置を提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は、簡単な構成により多波長通信を実現することである。
【００１０】
本発明の別の目的は、双方向光通信装置の小型化を図ることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、一本の光ファイバにより信号光の送受信を行う双方向光通信装置において、前記光ファイバの端面に対向する位置に配置され、外側に前記光ファイバの端面に向けて前記光ファイバの中心部に向かうように傾斜した反射面が形成され、内側に前記光ファイバの端面から出射された信号光を通過させる通過部が形成されたミラー体と、信号光を受光可能であり、前記光ファイバの端面から出射されて前記通過部を通過した信号光を受光する位置に配置された受光素子と、信号光を出射可能であり、出射された信号光が前記ミラー体の前記反射面で反射されて前記光ファイバの端面に入射する位置に配置された発光素子と、を有することを特徴とする。
【００１２】
したがって、発光素子から出射された信号光（送信光）は、ミラー体の反射面で反射されて光ファイバの端面から光ファイバ内へ入射される。一方、光ファイバ内を伝播して光ファイバの端面から出射された信号光（受信光）は、ミラー体の通過部を通過して受光素子で受光される。このため、送受信される信号光（送信光及び受信光）がミラー体により遮られることがなく、光利用効率の高い双方向光通信を行える。
【００１３】
なお、ミラー体は、光ファイバの端面から出射される信号光を遮ることなく受光素子で受光させ、かつ、発光素子から出射されて反射面で反射した信号光を光ファイバの端面から入射させる機能を有すればよく、その断面形状は、リング形状、半リング状、矩形状等が許容される。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の双方向光通信装置において、前記発光素子として出射する信号光の波長が異なる複数の発光素子が設けられ、前記受光素子として前記発光素子の数と同じ数の複数の受光素子が設けられ、複数の前記受光素子と前記光ファイバの端面との間に前記各受光素子が受光する信号光を波長別に分離する波長選択性を有する波長選択光学素子が配置されていることを特徴とする。
【００１５】
したがって、個々の発光素子からは波長が異なる複数の信号光が出射される。波長が異なる複数の信号光が光ファイバの端面から出射されると、その信号光は波長選択光学素子により波長が異なる各信号光毎に分離され、各信号光毎に異なる受光素子で受光され、多波長通信が実現される。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の双方向光通信装置において、前記ミラー体の前記通過部に、前記光ファイバの端面から出射されて前記受光素子に向かう信号光を集光する集光レンズが配置されていることを特徴とする。
【００１７】
したがって、光ファイバの端面から出射された信号光（受信光）が集光レンズにより集光されるので、受光素子での信号光の受光が効率良く行われる。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の双方向光通信装置において、前記発光素子として出射する信号光の波長が異なる複数の発光素子が設けられ、前記受光素子として前記発光素子の数と同じ数の複数の受光素子が設けられ、複数の前記受光素子と前記光ファイバの端面との間に、前記光ファイバの端面から出射されて前記受光素子に向かう信号光を集光する作用と前記各受光素子が受光する信号光を波長別に分離する波長選択性とを有するホログラムが配置されていることを特徴とする。
【００１９】
したがって、個々の発光素子からは波長が異なる複数の信号光が出射される。波長が異なる複数の信号光が光ファイバの端面から出射されると、その信号光はホログラムにより波長が異なる信号光毎に分離されるとともに集光され、各信号光毎に異なる受光素子で受光され、多波長通信が実現される。光ファイバの端面から出射された波長が異なる複数の信号光を、波長が異なる信号光毎の分離と受光素子に向けた集光とを一部材であるホログラムにより行えるので、部品点数が少なくなり、装置が小型化、簡単化される。
【００２０】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか一記載の双方向光通信装置において、前記ミラー体と前記発光素子とが第１基板上に配置され、前記受光素子が前記第１基板に対して平行に配置された第２基板上に配置されていることを特徴とする。
【００２１】
したがって、ミラー体と発光素子とが同一面上に配置され、受光素子が他の面上に配置されるので、装置全体としての横方向への広がりを小さくすることができ、装置の小型化を図れる。
【００２２】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の双方向光通信装置において、少なくとも前記第１基板と前記ミラー体とが一体に形成されていることを特徴とする。
【００２３】
したがって、部品点数が少なくなり、第１基板とミラー体との位置精度が高精度になる。なお、ミラー体に加えて、集光レンズ、波長選択光学素子、ホログラム等の各部品を第１基板と一体に形成することも可能であり、その場合には部品点数がより一層少なくなり、それらの部品間の位置精度がより一層高精度になる。
【００２４】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか一記載の双方向光通信装置において、前記光ファイバと前記ミラー体とを位置合わせする位置合わせ手段が設けられていることを特徴とする。
【００２５】
したがって、光ファイバとミラー体との位置合わせを、簡単に、かつ、高精度に行える。
【００２６】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし７のいずれか一記載の双方向光通信装置において、前記ミラー体は、中心部に前記通過部である穴部が形成され、外周面に前記光ファイバの端面に向かうにつれて縮径するように傾斜した前記反射面が形成された円錐台状ミラーであることを特徴とする。
【００２７】
したがって、円錐台状ミラーはその基本断面形状がリング状であるため、製造が容易になるとともに取付時の位置合わせが容易になり、さらに、複数の発光素子を用いて多波長通信を行う場合に、発光素子の数を自由に設定することができ、多波長通信に対する対応が容易になる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を図１及び図２に基づいて説明する。本実施の形態の双方向光通信装置１は、第１基板２、第２基板３、第１基板２上に配置されたミラー体である円錐台状ミラー４と発光素子５、及び、第２基板３上に配置された受光素子６を主要な構成要素として形成され、円錐台状ミラー４の中心が光ファイバ７の端面に対向するように配置されている。第１基板２と第２基板３とはスペーサ８を介して平行に配置されている。
【００２９】
発光素子５は、電気信号を信号光に変換する端面発光型の半導体レーザで、ＧａＡｌＡｓやＧａＩｎＡｌＰやＧａＩｎＮＡｓ等を材料として形成されている。発光素子５はサブマウント９上に配置され、サブマウント９が第１基板２上に接合されている。サブマウント９は発光素子（半導体レーザ）５から発生する熱を逃がす働きをするもので、例えば、窒化アルミ（ＡｌＮ）、ＳｉＣ、Ｓｉなどを用いて形成されている。
【００３０】
円錐台状ミラー４は、ガラスを材料にして成形され、円錐の頂点付近を切り落としたような形をしており、外周面には光ファイバ７の端面に向かうにつれて縮径するように傾斜した反射面１０が形成され、中心部には光ファイバ７の端面から出射された信号光（受信光）を通過させる通過部である穴部１１が形成されている。穴部１１の穴径は、光ファイバ７の端面から出射される信号光の放射幅より大きく形成されている。反射面１０は、アルミニウムなどを蒸着することにより光を反射可能な面に形成されている。なお、円錐台状ミラー４は、アルミニウムを切削して形成してもよい。
【００３１】
受光素子６は、受光した変調光の強弱を電気信号に変換するもので、発光素子５の波長域で感度の高いフォトダイオードを使用し、例えば、シリコンを材料とするＰＩＮフォトダイオードや、アバランシェフォトダイオード等を用いる。
【００３２】
光ファイバ７は、例えばＰＯＦ等のマルチモード光ファイバを用いる。ＰＯＦは、コア７ａがＰＭＭＡ（ＰｏｌｙｍｅｔｈｙＭｅｔｈａＡｃｒｙｌａｔｅ）やポリカーボネート等の光透過性に優れたプラスチックで構成され、クラッド７ｂがコア７ａより屈折率の低いプラスチックで構成されている。
【００３３】
第１基板２、第２基板３は、例えば、Ｓｉ基板を用いて形成する。このとき、第１基板２における円錐台状ミラー４の穴部１１に対向する部分は光を透過するように切り欠いておく。
【００３４】
なお、発光素子５から出射された信号光は、光の損失の点から光ファイバ７のＮＡよりも小さな入射角で光ファイバ７に入射しなくてはならず、大きい場合は、発光素子５から出射後集光レンズなどで信号光を絞って光ファイバ７のＮＡよりも小さな入射角で入射させるようにする。また、発光素子５は端面発光型でなく、面発光型でもかまわないが、光ファイバ７のＮＡ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。
【００３５】
図３は、円錐台状ミラー４ａの変形例を示すものであり、反射面１０を凹面状に形成してもよい。
【００３６】
このような構成において、伝送しようとする情報を電気信号として発光素子５を駆動する電子回路（図示せず）に入力すると、電気信号に合わせて変調された信号光（送信光）が発光素子５から出射される。出射された信号光は、円錐台状ミラー４の反射面１０で反射され、光ファイバ７の端面から光ファイバ７内に入射される。入射された信号光は光ファイバ７内を送信の相手先に向けて伝播される。
【００３７】
一方、相手先から出射されて光ファイバ７内を伝播してきた信号光（受信光）は、光ファイバ７の端面から光ファイバ７のＮＡに応じた発散角で出射される。この信号光は円錐台状ミラー４の穴部１１を通って、受光素子６に入射される。入射された信号光は、受光素子６において電気信号に変換され、さらに、増幅回路（図示せず）で増幅され、処理回路へ入力される。
【００３８】
本実施の形態の双方向光通信装置１によれば、このようにして信号光の送受信が行われ、送受信される信号光（送信光及び受信光）は円錐台状ミラー４により遮られないので、光利用効率の高い双方向光通信を行える。
【００３９】
本発明の第２の実施の形態を図４ないし図６に基づいて説明する。なお、図１ないし図３において説明した部分と同じ部分は同じ符号で示し、説明も省略する（以下の実施の形態でも同じ）。
【００４０】
本実施の形態の双方向光通信装置２１は、第１基板２、第２基板３、第１基板２上に配置された円錐台状ミラー４と３つの発光素子５ａ，５ｂ，５ｃと集光レンズ２２、及び、第２基板３上に配置された３つの受光素子６ａ，６ｂ，６ｃと波長選択光学素子である回折格子２３とを主要な構成要素として形成され、円錐台状ミラー４の中心が光ファイバ７の端面に対向するように配置されている。第１基板２と第２基板３とはスペーサ８を介して平行に配置されている。また、回折格子２３は、図示しないスペーサを介して第２基板３上に固定されている。
【００４１】
３つの発光素子５ａ，５ｂ，５ｃの基本的構成は第１の実施の形態の発光素子５と同じであり、電気信号を信号光に変換する端面発光型の半導体レーザで、ＧａＡｌＡｓやＧａＩｎＡｌＰやＧａＩｎＮＡｓ等を材料として形成されている。異なる点は、３つの発光素子５ａ，５ｂ，５ｃは、出射する信号光の波長が個々に異なる点（それぞれ、λ１、λ２、λ３）である。３つの発光素子５ａ，５ｂ，５ｃは、図５に示すように配置されている。３つの発光素子５ａ，５ｂ，５ｃの波長間隔は、数ｎｍ〜数１０ｎｍ程度の間隔に設定されている。３つの発光素子５ａ，５ｂ，５ｃの配置のし方は、図５とは異なり等間隔になるように１２０度おきに配置してもよい。
【００４２】
３つの受光素子６ａ，６ｂ，６ｃの基本的構成は第１の実施の形態の受光素子６と同じであり、受光した変調光の強弱を電気信号に変換し、発光素子５ａ，５ｂ，５ｃの波長域で感度の高いフォトダイオードを使用し、例えば、シリコンを材料とするＰＩＮフォトダイオードや、アバランシェフォトダイオード等を用いて形成されている。これらの各受光素子６ａ，６ｂ，６ｃでは、回折格子２３により分離された波長の異なる信号光を受光する。
【００４３】
回折格子２３は、波長の異なる信号光を各波長の信号光毎に分離するもので、分離された各信号光の個々が、各受光素子６ａ，６ｂ，６ｃの何れかで受光される。受光素子６ａ，６ｂ，６ｃは、回折格子２３の分離角に応じた位置に配置されている。
【００４４】
このような構成において、伝送しようとする情報を電気信号として発光素子５ａ，５ｂ，５ｃを駆動する電子回路（図示せず）に入力すると、電気信号に合わせて変調された信号光（送信光）が各発光素子５ａ，５ｂ，５ｃから出射される。各発光素子５ａ，５ｂ，５ｃから出射された波長が異なる各信号光は、円錐台状ミラー４の反射面１０で反射され、光ファイバ７の端面から光ファイバ７内に入射される。入射された信号光は光ファイバ７内を送信の相手先に向けて伝播される。
【００４５】
一方、相手先から出射されて光ファイバ７内を伝播してきた波長が異なる３つの信号光（受信光）は、光ファイバ７の端面から光ファイバ７のＮＡに応じた発散角で出射される。この信号光は、集光レンズ２２で集光された後に円錐台状ミラー４の穴部１１を通って回折格子２３に入射される。回折格子２３では、波長によって回折角が異なるため、各波長の信号光ごとに分離されて各受光素子６ａ，６ｂ，６ｃに入射される。入射された信号光は、各受光素子６ａ，６ｂ，６ｃにおいて電気信号に変換され、さらに、増幅回路（図示せず）で増幅され、処理回路へ入力される。
【００４６】
本実施の形態の双方向光通信装置２１によれば、装置を大型化することなく双方向の多波長通信を実現できる。送受信が可能な信号数は、発光素子の配置数と、回折格子２３の分離性能により決定される。
【００４７】
また、第１の実施の形態で説明したように、本実施の形態の双方向光通信装置２１においても送受信される信号光（送信光及び受信光）は円錐台状ミラー４により遮られないので、光利用効率の高い双方向光通信を行える。
【００４８】
本発明の第３の実施の形態を図７に基づいて説明する。本実施の形態の双方向光通信装置３１は、光ファイバ７と円錐台ミラー４とを位置合わせする位置合わせ手段である位置合わせスペーサ３２が設けられている。位置合わせスペーサ３２は、第１基板２と光ファイバ７との間に配置されている。
【００４９】
位置合わせスペーサ３２は、樹脂、金属、ガラスの成形や切削により作成され、あるいは、Ｓｉ基板を半導体作成のプロセスを使って作成され、その略中心部には光ファイバ７の位置を決めるための貫通穴３３が設けられている。
【００５０】
また、第１基板２との位置を合わせるための位置合わせマーク３４が設けられている。同じような位置合わせマーク３５が第１基板２にも設けられている。これらの位置合わせマーク３４，３５を基にお互いの位置を合わせるので、合わせやすいマークとする。例えば、半導体作成プロセスなどで使用するものを用いる。また、金属のような不透明な材質の場合、位置合わせスペーサ３２自身の外形と第１基板２上の位置合わせマーク３５とを合わせればよい。合わせる際には、アライナーなど専用の装置を利用することに高精度に位置を合わせることができる。Ｓｉ基板を利用した場合には、赤外光を透過するので、赤外光を利用して位置合わせをすることもできる。位置合わせをした後は固定する。固定には接着剤などを用いる。
【００５１】
光ファイバ７は位置合わせスペーサ３２の貫通穴３３に光ファイバ７の外形を合わせて位置出しを行う。位置出しした後は接着剤などで固定する。
【００５２】
本発明の第４の実施の形態を図９に基づいて説明する。本実施の形態の双方向光通信装置４１では、第１基板２と円錐台状ミラー３とホログラム４２とが一体に形成されている。ホログラム４２は、第２の実施の形態（図４参照）で説明した集光レンズ２２の作用と回折格子２３の作用とを併せ持つ。
【００５３】
第１基板２と円錐台状ミラー３とホログラム４２とはＳｉで形成されている。ただし、である。この円錐台状ミラーと回折格子はＳｉでできている。ただし、円錐台状ミラー３の反射面１０には反射膜（例えばアルミニウム）が蒸着されている。第１基板２上にはサブマウント９を介して発光素子５ａ，５ｂ，５ｃが載置されている。発光素子５ａ，５ｂ，５ｃから出射される信号光の波長は１．３μｍを中心とするもので、この波長域の光はＳｉを透過する。したがって、光ファイバ７の端面から出射された信号光は、ホログラム４２を透過・回折する。
【００５４】
この第１基板２と円錐台状ミラー３とホログラム４２とを一体に形成するためには、フォトリソグラフィとエッチングとによる半導体プロセスを利用する。つまり、円錐台状ミラー３は、感光性材料を円錐台の形状にパターニングしてそのまま形状をドライエッチングして転写したり、ウエットエッチングによるＳｉの異方性を利用して作成したりする。ホログラム４２も同様に、感光性材料をパターニングしてそのまま形状をエッチングで転写したり、感光性材料のパターニングに金属膜を蒸着し感光性材料除去後金属膜をマスクにしてエッチングする（リフトオフ）ことにより作成する。
【００５５】
なお、本実施の形態では、回折作用と集光作用とを有するホログラム４２を形成した場合を例に挙げて説明したが、このホログラム４２に代えて集光レンズと回折格子とを独立して形成してもよい。その場合は、円錐台状ミラー３の上部に凸形状のＳｉレンズ（集光レンズ）を形成し、第１基板２の裏面に回折格子を形成する。
【００５６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の双方向光通信装置によれば、発光素子から出射された信号光（送信光）は、ミラー体の反射面で反射されて光ファイバの端面から光ファイバ内へ入射され、光ファイバ内を伝播して光ファイバの端面から出射された信号光（受信光）は、ミラー体の通過部を通過して受光素子で受光されるので、送受信される信号光（送信光及び受信光）がミラー体により遮られることがなく、光利用効率の高い双方向光通信を行うことができる。
【００５７】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の双方向光通信装置において、前記発光素子として出射する信号光の波長が異なる複数の発光素子が設けられ、前記受光素子として前記発光素子の数と同じ数の複数の受光素子が設けられ、複数の前記受光素子と前記光ファイバの端面との間に前記各受光素子が受光する信号光を波長別に分離する波長選択性を有する波長選択光学素子が配置されているので、波長が異なる複数の信号光が光ファイバの端面から出射されると、その信号光は波長選択光学素子により波長が異なる各信号光毎に分離され、各信号光毎に異なる受光素子で受光されるので、光利用効率が高い多波長通信を実現できる。
【００５８】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の双方向光通信装置において、前記円ミラー体の前記通過部に、前記光ファイバの端面から出射されて前記受光素子に向かう信号光を集光する集光レンズが配置されているので、光ファイバの端面から出射された信号光（受信光）が集光レンズにより集光されるので、受光素子での信号光の受光を効率良く行うことができ、受光素子の小型化、通信速度の高速化を図ることができる。
【００５９】
請求項４記載の発明によれば、請求項１記載の双方向光通信装置において、前記発光素子として出射する信号光の波長が異なる複数の発光素子が設けられ、前記受光素子として前記発光素子の数と同じ数の受光素子が設けられ、複数の前記受光素子と前記光ファイバの端面との間に、前記光ファイバの端面から出射されて前記受光素子に向かう信号光を集光する作用と前記各受光素子が受光する信号光を波長別に分離する波長選択性とを有するホログラムが配置されているので、波長が異なる複数の信号光が光ファイバの端面から出射されると、その信号光はホログラムにより波長が異なる信号光毎に分離されるとともに集光され、各信号光毎に異なる受光素子で受光されるので、光利用効率が高い多波長通信を実現でき、しかも、波長が異なる信号光毎の分離と受光素子に向けた集光とを一部材であるホログラムにより行えるので、部品点数が少なくなり、装置の小型化及び簡単化を図ることができる。
【００６０】
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし４のいずれか一記載の双方向光通信装置において、前記ミラー体と前記発光素子とが第１基板上に配置され、前記受光素子が前記第１基板に対して平行に配置された第２基板上に配置されているので、装置全体としての横方向への広がりを小さくすることができ、装置の小型化を図ることができる。
【００６１】
請求項６記載の発明によれば、請求項５記載の双方向光通信装置において、少なくとも前記第１基板と前記ミラー体とが一体に形成されているので、部品点数を少なくすることができ、第１基板とミラー体との位置精度を高精度にすることができる。
【００６２】
請求項７記載の発明によれば、請求項１ないし６のいずれか一記載の双方向光通信装置において、前記光ファイバと前記ミラー体とを位置合わせする位置合わせ手段が設けられているので、光ファイバと円錐台状ミラーとの位置合わせを、簡単に、かつ、高精度に行うことができる。
【００６３】
請求項８記載の発明によれば、請求項１ないし７のいずれか一記載の双方向光通信装置において、前記ミラー体は、中心部に前記通過部である穴部が形成され、外周面に前記光ファイバの端面に向かうにつれて縮径するように傾斜した前記反射面が形成された円錐台状ミラーであるので、円錐台状ミラーはその基本断面形状がリング状であるため、製造を容易にするとともに取付時の位置合わせを容易にすることができ、さらに、複数の発光素子を用いる多波長通信に対する対応を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の双方向光通信装置を示す縦断正面図である。
【図２】円錐台ミラーを示す斜視図である。
【図３】円錐台ミラーの変形例を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の双方向光通信装置を示す縦断正面図である。
【図５】その一部を示す平面図である。
【図６】その一部を示す平面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態の双方向光通信装置を示す分解斜視図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態の双方向光通信装置の一部を示す斜視図である。
【図９】従来例の双方向光通信装置の一例を示す縦断正面図である。
【符号の説明】
１      双方向光通信装置
２      第１基板
３      第２基板
４      ミラー体、円錐台状ミラー
４ａ    ミラー体、円錐台状ミラー
５      発光素子
５ａ，５ｂ，５ｃ  発光素子
６      受光素子
６ａ，６ｂ，６ｃ  受光素子
７      光ファイバ
１０      反射面
１１      通過部、穴部
２１      双方向光通信装置
２２      集光レンズ
２３      波長選択光学素子
３１      双方向光通信装置
３２      位置合わせ手段
４１      双方向光通信装置
４２      ホログラム
【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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