(57)【要約】【課題】拡張性にすぐれた光伝送装置を提供する。【解決手段】光伝送装置１０ａ、１０ｂは、それぞれ一端に光信号の複数の入出射部１６ａ、１６ｂを有し他端に光信号のミキシング部１７ａ、１７ｂを有する透光性媒体１５ａ、１５ｂと、ミキシング部端面に一部を除いて配置された光反射部１８ａ、１８ｂと、光反射部の配置されない光結合部１９ａ、１９ｂとを有する。各光伝送装置の光結合部１９ａ、１９ｂ間は、光ファイバ２１により互いに接続される。【選択図】　　　図１
2004004190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に光信号の複数の入出射部を有し他端に光信号のミキシング部を有する透光性媒体と、ミキシング部端面に一部を除いて配置された光反射部と、光反射部の配置されないミキシング部端面で光ファイバと光学的に結合するための光結合部とを備えたことを特徴とする光伝送装置。
【請求項２】
各入出射部が透光性媒体の一端に形成された階段状の複数の段差部にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１記載の光伝送装置。
【請求項３】
ミキシング部端面に光信号を拡散する光拡散部を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の光伝送装置。
【請求項４】
光結合部が光反射部の両端に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光伝送装置。
【請求項５】
光結合部が複数の光ファイバと光学的に結合可能に構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光伝送装置。
【請求項６】
光結合部が透光性媒体と光ファイバの突き当て配置により構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光伝送装置。
【請求項７】
光結合部が光ファイバ接続用のコネクタを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光伝送装置。
【請求項８】
光結合部が受発光素子と光学的に結合可能に構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光伝送装置。
【請求項９】
一端に光信号の複数の入出射部を有し他端に光信号のミキシング部を有する透光性媒体、ミキシング部端面に一部を除いて配置された光反射部、および光反射部の配置されないミキシング部端面で光ファイバと光学的に結合するための光結合部を備えた複数の光伝送装置と、各光伝送装置の光結合部間を接続する光ファイバとを有することを特徴とする光伝送装置の連結システム。
【請求項１０】
複数の光伝送装置の光結合部が光ファイバにより順次接続されることを特徴とする請求項９記載の光伝送装置の連結システム。
【請求項１１】
１つの光伝送装置の光結合部が複数の光伝送装置の光結合部とそれぞれ光ファイバにより接続されることを特徴とする請求項９記載の光伝送装置の連結システム。
【請求項１２】
光伝送装置の光結合部と光ファイバにより接続されることを特徴とする請求項９記載の光伝送装置の連結システム。
【請求項１３】
一端に光信号の複数の入出射部を有し他端に光信号のミキシング部を有する透光性媒体およびミキシング部端面に配置された光反射部を備えた複数の光伝送装置と、各光伝送装置の入出射部の少なくとも１つに対応して設けられた第１受発光素子に電気的に接続された第２受発光素子と、各第２受発光素子間の対応する発光素子と受光素子間をそれぞれ光学的に結合する光ファイバとを有することを特徴とする光伝送装置の連結システム。
【請求項１４】
一端に光信号の複数の入出射部を有し他端に光信号のミキシング部を有する透光性媒体およびミキシング部端面に配置された光反射部を備えた複数の光伝送装置と、各光伝送装置の入出射部の少なくとも１つに対応して設けられた第１受光素子に電気的に接続された第２発光素子と、各光伝送装置の別の入出射部の少なくとも１つに対応して設けられた第１発光素子に電気的に接続された第２受光素子と、各第２発光素子と第２受光素子間をそれぞれ光学的に結合する光ファイバとを有することを特徴とする光伝送装置の連結システム。
【請求項１５】
一端に光信号の複数の入出射部を有し他端に光信号のミキシング部を有する透光性媒体、ミキシング部端面に一部を除いて配置された光反射部、および光反射部の配置されないミキシング部端面で光ファイバと光学的に結合するための光結合部を備えた複数の光伝送装置と、各光伝送装置の光結合部間を接続する光ファイバとを有し、各光伝送装置の光結合部と光ファイバとの間に受発光素子を備えたことを特徴とする光伝送装置の連結システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の回路基板またはデバイス間において光信号の伝送を担う透光性媒体を使用した光伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回路基板間やデバイス間の信号の授受は、従来、電気バスを用いて行われるのが通例であった。しかしながら電気バスでは、ファンアウトが不足し、信号の高速化に対して対応が困難である（林巌雄：“光と電子の集積化−シリコン集積回路の限界と光インターコネクション”，応用物理，ｖｏｌ．６５，Ｎｏ．８，ｐｐ．８２４−８３１，１９９６）。
【０００３】
一方、特開平２−４１０４２号公報には、各回路基板の表裏両面に発光／受光デバイスを配置し、隣接する回路基板上の発光／受光デバイス間を空間的に光で結合した光データ・バスが提案されている。しかし、この技術は、隣接回路基板間の通信毎に光／電気変換を必要とするため、高コストかつ大レイテンシーであり、また自由空間伝搬を用いているため、位置決めが厳しく、クロストークや埃などに弱いという欠点がある。
【０００４】
また、特開昭６１−１９６２１０号公報には、プレート表面に配置された回折格子、反射素子により構成された光路を介して回路基板間を光学的に結合する技術が提案されている。しかしながら、この技術では、１点から発せられた光を固定された１点にしか接続できないため、多対多の接続を行うことができないという問題がある。
【０００５】
このような事情に鑑み、特開２００２−６２４５７公報には、透光性媒体の一端に光の入出射部を形成するための複数の段差を設け、他端に入出射部から入射した光信号を反射する反射手段を設けた光信号伝達装置が提案されている。この装置は、発光素子から光信号が１つの入出射部より入射され、透光性媒体内を伝搬し、反射手段で反射され、再び透光性媒体内を伝搬し、複数の入出射部を介して、対応して設けられた複数の受光素子に出射されるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種の光伝送装置を実際に使用するときには、光伝送装置を１つ用いるだけではユニット（モジュール、回路基板等）接続数が十分でない場合がある。このような場合、光伝送装置を複数接続して用いる必要がある。また、これ以外にも複数の光伝送装置を離れた位置（数ｍから数１０ｍ）に配置したいという要求もある。そこで、光伝送装置を相互に接続することによって拡張する技術が求められるが、これらに対する解決策は知られていない。
【０００７】
従って本発明の目的は、拡張性にすぐれた光伝送装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、一端に光信号の複数の入出射部を有し他端に光信号のミキシング部を有する透光性媒体と、ミキシング部端面に一部を除いて配置された光反射部と、光反射部の配置されないミキシング部端面で光ファイバと光学的に結合するための光結合部とを備えた光伝送装置により、達成される。
【０００９】
ここで、各入出射部は、透光性媒体の一端に形成された階段状の複数の段差部にそれぞれ設けることができる。ミキシング部端面には、光信号を拡散する光拡散部を備えることができる。光結合部は、光反射部の両端に設けることができ、また複数の光ファイバと光学的に結合可能に構成することができる。この光結合部は、例えば、透光性媒体と光ファイバの突き当て配置により構成可能であり、または光ファイバ接続用のコネクタを備えることができる。また、光結合部は受発光素子（受光素子および発光素子）と光学的に結合可能に構成することができる。
【００１０】
本発明に係る光伝送装置の連結システムは、一端に光信号の複数の入出射部を有し他端に光信号のミキシング部を有する透光性媒体、ミキシング部端面に一部を除いて配置された光反射部、および光反射部の配置されないミキシング部端面で光ファイバと光学的に結合するための光結合部を備えた複数の光伝送装置と、各光伝送装置の光結合部間を接続する光ファイバとを有するものである。
ここで、複数の光伝送装置の光結合部が光ファイバにより順次接続可能とすることができる。また、１つの光伝送装置の光結合部が複数の光伝送装置の光結合部とそれぞれ光ファイバにより接続可能とすることもできる。
【００１１】
また、本発明に係る光伝送装置の連結システムは、一端に光信号の複数の入出射部を有し他端に光信号のミキシング部を有する透光性媒体およびミキシング部端面に配置された光反射部を備えた複数の光伝送装置と、各光伝送装置の少なくとも１つの入出射部間を光学的に結合する光ファイバとを有するものである。
さらに、本発明に係る光伝送装置の連結システムは、一端に光信号の複数の入出射部を有し他端に光信号のミキシング部を有する透光性媒体およびミキシング部端面に配置された光反射部を備えた複数の光伝送装置と、各光伝送装置の入出射部の少なくとも１つに対応して設けられた第１受発光素子に電気的に接続された第２受発光素子と、各第２受発光素子間の対応する発光素子と受光素子間をそれぞれ光学的に結合する光ファイバとを有するものである。
【００１２】
また、本発明に係る光伝送装置の連結システムは、一端に光信号の複数の入出射部を有し他端に光信号のミキシング部を有する透光性媒体およびミキシング部端面に配置された光反射部を備えた複数の光伝送装置と、各光伝送装置の入出射部の少なくとも１つに対応して設けられた第１受光素子に電気的に接続された第２発光素子と、各光伝送装置の別の入出射部の少なくとも１つに対応して設けられた第１発光素子に電気的に接続された第２受光素子と、各第２発光素子と第２受光素子間をそれぞれ光学的に結合する光ファイバとを有するものである。
さらに、本発明に係る光伝送装置の連結システムは、一端に光信号の複数の入出射部を有し他端に光信号のミキシング部を有する透光性媒体、ミキシング部端面に一部を除いて配置された光反射部、および光反射部の配置されないミキシング部端面で光ファイバと光学的に結合するための光結合部を備えた複数の光伝送装置と、各光伝送装置の光結合部間を接続する光ファイバとを有し、各光伝送装置の光結合部と光ファイバとの間に受発光素子を備えたものである。
このように構成することにより、拡張性にすぐれた光伝送装置を得ることができ、簡易な構成の光伝送装置の連結システムが得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光伝送装置の実施例について説明する。
図１２は光伝送装置の一実施例を示す構成図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は光信号の伝播経路を説明するための図である。図１２（ａ）に示すように、光伝送装置１０は、直方体形状の一端に傾斜面１１を有する階段状の段差部１２が形成され、他端に光信号のミキシング部３が形成された透光性媒体１を有する。ミキシング部３の端面には一部を除いて光反射部２が配置されている。光反射部２の配置されないミキシング部端面は、光ファイバと光学的に結合するための光結合部４とされる。段差部１２における傾斜面１１（本例では、４５度面）の透光性媒体平面への投影面が光信号の入出射部１３とされる。この入出射部１３は、透光性媒体１の上面方向に配置される図示しない発光素子または受光素子と光学的に結合可能とされている。
【００１４】
このような光伝送装置１０において、例えば図１２（ｂ）に示すように、ある広がり角を有する発光素子からの信号光は、入出射部１３１より入射され、その傾斜面１１で反射されて透光性媒体１内の上下面及び側面で反射を繰り返し伝播する。反射部２に到達した光信号の大部分は反射されるが、一部の光信号は光結合部４を介して図示しない光ファイバに入射される。また反射された光信号は、再び透光性媒体１内を逆方向に上下面及び側面で反射を繰り返しながら伝播し、各段差部１２の傾斜面１１で反射され、入出射部１３１、１３２、１３３、１３４を介して上方へ出射される。尚、本例では、４つの入出力部１３（１３１、１３２、１３３、１３４）を有する透光性媒体１について示したが、入出射部１３の数は、これに限定されることはなく、これより多くまたは少なく形成することが可能である。
【００１５】
また、透光性媒体１の上下面または左右の側面には、透光性媒体１よりも屈折率の小さいクラッド層（図示せず）を配置することも可能である。これにより、クラッド層に包囲された透光性媒体１は、導光路を形成するコア部として機能する。透光性媒体１には、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィンのようなプラスチック材料又は無機ガラス等を用いることができる。階段状の段差部は研削により加工を行うことができるが、プラスチック材料の場合は射出成型等の方法でも作製可能である。
【００１６】
図１３は光伝送装置の他の実施例を示す構成図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は光信号の伝播経路を説明するための図である。本実施例では、図１２の実施例と比べて、透光性媒体１のミキシング部端面にさらに光信号の拡散部５を設けた点が異なる。拡散部５は、光反射部２の配置されない光結合部４にも設けることができる。この拡散部５を設けることにより、拡散光の透光性媒体厚さ方向の広がり角と幅方向の広がり角の制御を行うことができ、出射光強度の均一化の向上が可能となる。図１３（ｂ）に示すように、図示しない光ファイバから光結合部４を介して入射された光信号は拡散部５で拡散されて、透光性媒体１内を段差部方向に伝播し、各段差部１２の傾斜面１１で反射され、入出射部１３１、１３２、１３３、１３４を介して上方へ出射される。図１２及び図１３において、図示しない光ファイバの結合位置は、透光性媒体１のミキシング部端面の最外部に形成されているが、ミキシング部端面の中央部等、ミキシング部端面のいずれの位置に形成しても良い。
次に、このように構成された光伝送装置を光ファイバを用いて複数連結したシステムについて説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る光伝送装置の連結システムの一実施例を示す図である。本実施例では、図示のように、２つの光伝送装置１０ａ、１０ｂを備える。各光伝送装置１０ａ、１０ｂは、それぞれ一端に光信号の複数の入出射部１６ａ、１６ｂを有し他端に光信号のミキシング部１７ａ、１７ｂを有する透光性媒体１５ａ、１５ｂと、ミキシング部端面に一部を除いて配置された光反射部１８ａ、１８ｂと、光反射部の配置されない光結合部１９ａ、１９ｂとを有する。本実施例では、入出射部１６ａ、１６ｂがそれぞれ１１箇所あり（１１分岐）、受光素子１０１および発光素子１０２がそれぞれ対応して配置される。
【００１８】
各光伝送装置の光結合部１９ａ、１９ｂ間は、図のように光ファイバ２１により互いに接続される。光結合部１９ａ、１９ｂの位置は、図示の位置に限らず、ミキシング部端面のいずれの位置でも良い。
【００１９】
ここで、光ファイバ２１は、ＰＯＦ（プラスチック光ファイバ）を用いることができるが、これに限らず、石英ファイバでも良い。ＰＯＦは、ＳＩ（ステップインデックス型）に限らずＧＩ（グレーテッドインデックス型）でも良い。光結合部１９ａ、１９ｂは、透光性媒体と光ファイバの突き当て配置により構成することができる。また、光ファイバ接続用のコネクタを用いることもできる。この場合、光ファイバをフェルールに固定し（プラグ）、これを透光性媒体側の光コネクタ（レセプタクル）に嵌合させる。
【００２０】
光反射部１８ａ、１８ｂは、Ａｌ等の鏡面反射でも、反射拡散でも良い。ミキシング部１７ａ、１７ｂの端面に光信号を拡散する光拡散部を設けることもできる。また、受光素子１０１は、例えばフォトダイオード（ＰＤ）を用いることができる。発光素子１０２は、例えば半導体レーザ（ＬＤ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることができる。ＬＤは、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）に限らず、端面発光型レーザでもよい。
【００２１】
このように構成することにより、１つの光伝送装置だけではユニット（モジュール、回路基板等）接続数が十分でない場合、または複数の光伝送装置を離れた位置に配置したい場合に、光ファイバを用いて簡易な方法で光伝送装置を増設することができる。
【００２２】
図２は、本発明に係る光伝送装置の連結システムの他の実施例を示す図である。本実施例では、図示のように、２つの光伝送装置２０ａ、２０ｂを備える。各光伝送装置２０ａ、２０ｂは、それぞれ一端に光信号の複数の入出射部２６ａ、２６ｂを有し他端に光信号のミキシング部２７ａ、２７ｂを有する透光性媒体２５ａ、２５ｂと、ミキシング部端面に一部を除いて配置された光反射部２８ａ、２８ｂと、光反射部の配置されない光結合部２９ａ、２９ｂとを有する。本実施例では、入出射部２６ａ、２６ｂがそれぞれ１０箇所あり（１０分岐）、受光素子２０１または発光素子２０２がそれぞれ対応して配置される。
各光伝送装置の光結合部２９ａ、２９ｂ間は、図のように光ファイバ２２により互いに接続される。光結合部２９ａ、２９ｂの位置は、図示の位置に限らず、ミキシング部端面のいずれの位置でも良い。その他の点については図１の説明と同様である。
【００２３】
図３は、本発明に係る光伝送装置の連結システムの他の実施例を示す図である。本実施例では、図示のように、４つの光伝送装置３０ａ〜３０ｄを備える。各光伝送装置３０ａ〜３０ｄは、それぞれ一端に光信号の複数の入出射部３６ａ〜３６ｄを有し他端に光信号のミキシング部３７ａ〜３７ｄを有する透光性媒体３５ａ〜３５ｄと、ミキシング部端面に一部を除いて配置された光反射部３８ａ〜３８ｄと、光反射部の配置されない光結合部３９ａ〜３９ｆとを有する。本実施例では、入出射部３６ａ〜３６ｄがそれぞれ１１箇所あり（１１分岐）、受光素子３０１および発光素子３０２がそれぞれ対応して配置される。
各光伝送装置の光結合部３９ａ〜３９ｆ間は、図のように光ファイバ２３ａ〜２３ｃにより順次接続される。光結合部３９ａ〜３９ｆの位置は、図３の位置に限らず、ミキシング部端面のいずれの位置でも良い。例えば、光伝送装置３０ｂ、３０ｃに配置する光結合部は、図４に示すように、それぞれ一箇所（３９ｂ、３９ｄ）とすることができる。その他の点については図１の説明と同様である。
【００２４】
図５は、本発明に係る光伝送装置の連結システムの他の実施例を示す図である。本実施例では、図示のように、４つの光伝送装置４０ａ〜４０ｄを備える。各光伝送装置４０ａ〜４０ｄは、それぞれ一端に光信号の複数の入出射部４６ａ〜４６ｄを有し他端に光信号のミキシング部４７ａ〜４７ｄを有する透光性媒体４５ａ〜４５ｄと、ミキシング部端面に一部を除いて配置された光反射部４８ａ〜４８ｄと、光反射部の配置されない光結合部４９ａ〜４９ｆとを有する。本実施例では、入出射部４６ａ〜４６ｄがそれぞれ１０箇所あり（１０分岐）、受光素子４０１または発光素子４０２がそれぞれ対応して配置される。
各光伝送装置の光結合部４９ａ〜４９ｆ間は、図のように光ファイバ２４ａ〜２４ｃにより順次接続される。光結合部４９ａ〜４９ｆの位置は、図示の位置に限らず、ミキシング部端面のいずれの位置でも良い。その他の点については図１の説明と同様である。
【００２５】
図６は、本発明に係る光伝送装置の連結システムの他の実施例を示す図である。本実施例では、図示のように、４つの光伝送装置５０ａ〜５０ｄを備える。各光伝送装置５０ａ〜５０ｄは、それぞれ一端に光信号の複数の入出射部５６ａ〜５６ｄを有し他端に光信号のミキシング部５７ａ〜５７ｄを有する透光性媒体５５ａ〜５５ｄと、ミキシング部端面に一部を除いて配置された光反射部５８ａ〜５８ｄと、光反射部の配置されない光結合部５９ａ〜５９ｄとを有する。本実施例では、入出射部５６ａ〜５６ｄがそれぞれ１１箇所あり（１１分岐）、受光素子５０１および発光素子５０２がそれぞれ対応して配置される。
光伝送装置の光結合部５９ａと複数の光伝送装置の光結合部５９ｂ〜５９ｄとがそれぞれ光ファイバ２５ａ〜２５ｃにより互いに接続される。光結合部５９ａ〜５９ｄの位置は、図示の位置に限らず、ミキシング部端面のいずれの位置でも良い。その他の点については図１の説明と同様である。
【００２６】
図７は、本発明に係る光伝送装置の連結システムの他の実施例を示す図である。本実施例では、図示のように、４つの光伝送装置６０ａ〜６０ｄを備える。各光伝送装置６０ａ〜６０ｄは、それぞれ一端に光信号の複数の入出射部６６ａ〜６６ｄを有し他端に光信号のミキシング部６７ａ〜６７ｄを有する透光性媒体６５ａ〜６５ｄと、ミキシング部端面に一部を除いて配置された光反射部６８ａ〜６８ｄと、光反射部の配置されない光結合部６９ａ〜６９ｄとを有する。本実施例では、入出射部６６ａ〜６６ｄがそれぞれ１０箇所あり（１０分岐）、受光素子６０１または発光素子６０２がそれぞれ対応して配置される。
光伝送装置の光結合部６９ａと複数の光伝送装置の光結合部６９ｂ〜６９ｄとがそれぞれ光ファイバ２６ａ〜２６ｃにより互いに接続される。光結合部６９ａ〜５９ｄの位置は、図示の位置に限らず、ミキシング部端面のいずれの位置でも良い。その他の点については図１の説明と同様である。
【００２７】
以上の実施例は、透光性媒体のミキシング部端面同士を光ファイバを用いて連結したものであるが、光ファイバによる連結はミキシング部端面に限らず、次のように直接的または間接的に入出射部との間で行うことも可能である。
【００２８】
図８は、本発明に係る光伝送装置の連結システムの他の実施例を示す図である。本実施例では、図示のように、２つの光伝送装置７０ａ、７０ｂを備える。各光伝送装置７０ａ、７０ｂは、それぞれ一端に光信号の複数の入出射部７６ａ、７６ｂを有し他端に光信号のミキシング部７７ａ、７７ｂを有する透光性媒体７５ａ、７５ｂと、ミキシング部端面に配置された光反射部７８ａ、７８ｂとを有する。本実施例では、入出射部７６ａ、７６ｂがそれぞれ１２箇所あり（１２分岐）、先端の入出射部を除いて受光素子７０１および発光素子７０２がそれぞれ対応して配置される。
各光伝送装置の先端の入出射部間は、図のように光ファイバ７２により互いに光学的に結合される。光ファイバと光学的に結合される入出射部の位置は、図示の位置に限らず、各入出射部のいずれの位置でも良い。その他の点については図１の説明と同様である。
【００２９】
図９は、本発明に係る光伝送装置の連結システムの他の実施例を示す図である。本実施例では、図示のように、２つの光伝送装置８０ａ、８０ｂを備える。各光伝送装置８０ａ、８０ｂは、それぞれ一端に光信号の複数の入出射部８６ａ、８６ｂを有し他端に光信号のミキシング部８７ａ、８７ｂを有する透光性媒体８５ａ、８５ｂと、ミキシング部端面に配置された光反射部８８ａ、８８ｂとを有する。本実施例では、入出射部８６ａ、８６ｂがそれぞれ１１箇所あり（１１分岐）、先端の入出射部を除いて受光素子８０１または発光素子８０２がそれぞれ対応して配置される。
各光伝送装置の先端の入出射部間は、図のように光ファイバ８２により互いに光学的に結合される。光ファイバと光学的に結合される入出射部の位置は、図示の位置に限らず、各入出射部のいずれの位置でも良い。その他の点については図１の説明と同様である。
【００３０】
図１０は、本発明に係る光伝送装置の連結システムの他の実施例を示す図である。本実施例では、図示のように、２つの光伝送装置９０ａ、９０ｂを備える。各光伝送装置９０ａ、９０ｂは、それぞれ一端に光信号の複数の入出射部９６ａ、９６ｂを有し他端に光信号のミキシング部９７ａ、９７ｂを有する透光性媒体９５ａ、９５ｂと、ミキシング部端面に配置された光反射部９８ａ、９８ｂとを有する。本実施例では、入出射部９６ａ、９６ｂがそれぞれ１２箇所あり（１２分岐）、受光素子９０１および発光素子９０２がそれぞれ対応して配置される。
【００３１】
各光伝送装置の１つの入出射部に対応して設けられた受光素子９０１および発光素子９０２には、別の発光素子９０２ｂおよび受光素子９０１ａが電気的に接続されている。図のように、受光素子９０１ａと発光素子９０２ｂおよび受光素子９０１ｂと発光素子９０２ａ間は、それぞれ光ファイバ９２ａ、９２ｂにより互いに光学的に結合される。受光素子９０１ａ、９０１ｂおよび発光素子９０２ａ、９０２ｂが対応して配置される入出射部の位置は、図示の位置に限らず、各入出射部のいずれの位置でも良い。その他の点については図１の説明と同様である。
【００３２】
図１１は、本発明に係る光伝送装置の連結システムの他の実施例を示す図である。本実施例では、図示のように、２つの光伝送装置１００ａ、１００ｂを備える。各光伝送装置１００ａ、１００ｂは、それぞれ一端に光信号の複数の入出射部１０６ａ、１０６ｂを有し他端に光信号のミキシング部１０７ａ、１０７ｂを有する透光性媒体１０５ａ、１０５ｂと、ミキシング部端面に配置された光反射部１０８ａ、１０８ｂとを有する。本実施例では、入出射部１０６ａ、１０６ｂがそれぞれ１２箇所あり（１２分岐）、受光素子１００１または発光素子１００２がそれぞれ対応して配置される。
【００３３】
各光伝送装置の先端の２つの入出射部にそれぞれ対応して設けられた受光素子１００１および発光素子１００２には、別の発光素子１００２ａおよび受光素子１００１ａが電気的に接続されている。図のように、受光素子１００１ａと発光素子１００２ｂおよび受光素子１００１ｂと発光素子１００２ａ間は、それぞれ光ファイバ１０２ａ、１０２ｂにより互いに光学的に結合される。受光素子１００１ａ、１００１ｂおよび発光素子１００２ａ、１００２ｂが対応して配置される入出射部の位置は、図示の位置に限らず、各入出射部のいずれの位置でも良い。その他の点については図１の説明と同様である。
図１０及び図１１では、２つの光伝送装置の接続に関して記載しているが、同様な方法で３つ以上の光伝送装置の接続も可能である。
図１４は、本発明に係る光伝送装置の連結システムの他の実施例を示す図である。本実施例では、図示のように、２つの光伝送装置１１０ａ、１１０ｂを備える。各光伝送装置１１０ａ、１１０ｂは、それぞれ一端に光信号の複数の入出射部１１６ａ、１１６ｂを有し他端に光信号のミキシング部１１７ａ、１１７ｂを有する透光性媒体１１５ａ、１１５ｂと、ミキシング部端面に一部を除いて配置された光反射部１１８ａ、１１８ｂと、光反射部の配置されない光結合部１１９ａ、１１９ｂとを有する。本実施例では、入出射部１１６ａ、１１６ｂがそれぞれ１２箇所あり（１２分岐）、受光素子１０１１および発光素子１０１２がそれぞれ対応して配置される。また、光結合部１１９ａ、１１９ｂには、受光素子１０１３および発光素子１０１４がそれぞれ対応して配置される。
各光伝送装置の光結合部１１９ａ、１１９ｂ間は、図のように光ファイバ１１２ａ、１１２ｂにより互いに接続される。光結合部１１９ａ、１１９ｂの位置は、図示の位置に限らず、ミキシング部端面のいずれの位置でも良い。
各光伝送装置の光結合部に設けられた受光素子１０１３および発光素子１０１４には、別の発光素子１０１４ｂおよび受光素子１０１３ａが電気的に接続されている。図のように、受光素子１０１３ａと発光素子１０１４ｂおよび受光素子１０１３ｂと発光素子１０１４ａ間は、それぞれ光ファイバ１１２ａ、１１２ｂにより互いに光学的に結合される。光結合部１１９ａ、１１９ｂの位置は、図示の位置に限らず、ミキシング部端面のいずれの位置でも良い。その他の点については図１の説明と同様である。
図１４の実施例は、各光伝送装置のミキシング部端面に設けられた光結合部と上り下りの２本の光ファイバとの間に、電気的に接続された受光素子および発光素子（受発光素子）をそれぞれ介在させたものである。本実施例における各光伝送装置の構成は図１のものに対応しているが、これに限定されることはなく、例えば図２〜図７の各光伝送装置の構成に対しても、図１４の実施例と同様な形態を採用することができる。
【００３４】
例えば、透光性媒体の厚さと光ファイバ（例えばＰＯＦ）の直径が同等の場合、透光性媒体から出射された光がＰＯＦに入射される場合の結合損失とＰＯＦから出射された光が透光性媒体に入射される場合の結合損失の合計の結合損失は、光結合部が透光性媒体のミキシング部端面の場合には１．５ｄＢ程度であり、透光性媒体の入出射部（入出射部の幅もＰＯＦの直径と同等）の場合には３ｄＢ程度である。従って、光結合部の位置を透光性媒体の入出射部とするよりも透光性媒体のミキシング部端面とする方が光利用効率を大きくすることが可能となる。また、同数のユニットが接続可能な想定で、入出射部の数（ノード数）をＮとしたとき、図１の実施例では、光利用効率は、光結合部が透光性媒体の入出射より、透光性媒体のミキシング部端面の方が（Ｎ／Ｎ−１）倍有利（図１と図８及び図１０を比較した場合：（１２／１２−１）倍）であり、図２の実施例では、光利用効率が（Ｎ／Ｎ−２）倍有利（図２と図１１を比較した場合：（１２／１２−２）倍）である。
【００３５】
図１〜図９の実施例では、光伝送装置の増設のための発光素子や受光素子を必要としないので、コスト及び消費電力の低減が可能となる。
例えば光ファイバによる接続距離を１０ｍとすると、伝送損失は、光ファイバがＰＯＦ（ＳＩ）で発光素子（ＬＤ）の出力光の波長が６５０ｎｍの場合は３ｄＢ、７８０ｎｍの場合は１０ｄＢ、８５０ｎｍの場合は３０ｄＢである為、発光素子の波長やさらに長い接続距離が必要な場合は、適宜図１０のようなＯＥ／ＥＯ変換のある形態を選択すれば良い。光ファイバを低損失タイプのＰＯＦ（ＧＩ）とした場合、伝送損失は、出力光の波長が６５０ｎｍの場合は１ｄＢ以下、７８０ｎｍの場合は１ｄＢ、８５０ｎｍの場合は２．５ｄＢであるため、１０ｍ程度であればＯＥ／ＥＯ変換のない形態でシステムが実現できる。
【００３６】
本発明では、数ｍから数１００ｍ離れた位置に配置された複数のバックプレーン間の信号伝送が可能となる。これにより、例えば、室内または工場内にバックプレーンをフレキシブルに設置することができる。透光性媒体の分岐数（階段の数）は、光伝送に十分な効率が得られる限り任意であり、同様に接続される透光性媒体（増設数）及びファイバの長さ（増設距離）も任意である。上述の実施例では、分岐数が同数の透光性媒体の接続例を示しているが、各透光性媒体の分岐数は、接続されるユニット（モジュール、回路基板等）の数により決まるため、必ずしも同数である必要はなく、任意である。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、拡張性にすぐれた光伝送装置を得ることができ、簡易な構成の光伝送装置の連結システムが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に係る光伝送装置の連結システムの一実施例を示す図である。
【図２】
本発明に係る光伝送装置の連結システムの他の実施例を示す図である。
【図３】
本発明に係る光伝送装置の連結システムの他の実施例を示す図である。
【図４】
本発明に係る光伝送装置の連結システムの他の実施例を示す図である。
【図５】
本発明に係る光伝送装置の連結システムの他の実施例を示す図である。
【図６】
本発明に係る光伝送装置の連結システムの他の実施例を示す図である。
【図７】
本発明に係る光伝送装置の連結システムの他の実施例を示す図である。
【図８】
本発明に係る光伝送装置の連結システムの他の実施例を示す図である。
【図９】
本発明に係る光伝送装置の連結システムの他の実施例を示す図である。
【図１０】
本発明に係る光伝送装置の連結システムの他の実施例を示す図である。
【図１１】
本発明に係る光伝送装置の連結システムの他の実施例を示す図である。
【図１２】
光伝送装置の一実施例を示す構成図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は光信号の伝播経路を説明するための図である。
【図１３】
光伝送装置の他の実施例を示す構成図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は光信号の伝播経路を説明するための図である。
【図１４】
本発明に係る光伝送装置の連結システムの他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１０ａ、１０ｂ　光伝送装置
１５ａ、１５ｂ　透光性媒体
１６ａ、１６ｂ　入出射部
１７ａ、１７ｂ　ミキシング部
１８ａ、１８ｂ　光反射部
１９ａ、１９ｂ　光結合部
２１　光ファイバ
１０１　受光素子
１０２　発光素子
【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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