(57)【要約】【課題】小型化が可能なパラレル光トランシーバを提供する。【解決手段】共通の平面１上に互いに平行に設けられた複数のライトガイド２と、これらライトガイド２の端部に臨ませた複数の発光素子１３と、上記ライトガイド２に直交して挿入されかつ上記平面に対して傾斜した多層膜フィルタ１５と、上記平面１に対して直交する方向から上記多層膜フィルタ１５に臨ませた複数の受光素子１６とを備えた。【選択図】        図１
2005037533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の平面上に互いに平行に設けられた複数のライトガイドと、これらライトガイドに臨ませた複数の発光素子と、上記ライトガイドに直交しかつ上記平面に対して傾斜した多層膜フィルタと、上記多層膜フィルタからの反射光を受光するための複数の受光素子とを備えたことを特徴とするパラレル光トランシーバ。
【請求項２】
上記ライトガイドは、基板上に互いに平行なＶ溝を設け、それぞれのＶ溝に光ファイバを嵌め込んでなることを特徴とする請求項１記載のパラレル光トランシーバ。
【請求項３】
上記ライトガイドは、導波路基板上に互いに平行な導波路コアを設けてなることを特徴とする請求項１記載のパラレル光トランシーバ。
【請求項４】
上記ライトガイドの端部に上記ライトガイドに直交しかつ上記平面に対して傾斜した光軸変換ミラーを設け、上記複数の発光素子を上記平面に対して直交する方向から上記光軸変換ミラーに臨ませたことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のパラレル光トランシーバ。
【請求項５】
上記ライトガイドの本数が４本であることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載のパラレル光トランシーバ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、双方向光通信を複数チャンネルで行うパラレル光トランシーバに係り、特に、小型化が可能なパラレル光トランシーバに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通信機器に装着或いは内蔵されて光信号の送受信を担う光トランシーバには、１心の光ファイバを用いてこの１心の光ファイバで送受双方向の光信号を伝送する１心光トランシーバがある。
【０００３】
図３に示されるように、この種の光トランシーバ３０では、光ファイバ３１の端部であるファイバフェルール３２に発光素子３３を臨ませ、その発光素子３３とファイバフェルール３２との間にこれら発光素子３３とファイバフェルール３２を結ぶ光軸３４に対して４５°傾斜した多層膜フィルタ３５を設け、この多層膜フィルタ３５に上記光軸３４に対して直交する方向から受光素子３６を臨ませ、これらの部材をパッケージ３７に収容したものである。
【０００４】
多層膜フィルタ３５は、所定の入射角で入射した光をその光波長に応じて反射若しくは透過するものである。今、送信する光信号の波長を１．３μｍ、受信する光信号の波長を１．５μｍとし、多層膜フィルタ３５は入射角４５°で入射した光信号のうち１．３μｍの光信号は透過し、１．５μｍの光信号は反射するものとする。これにより、発光素子３３から入射角４５°で多層膜フィルタ３５に入射した１．３μｍの光信号は多層膜フィルタ３５を透過してファイバフェルール３２へ入射する。ファイバフェルール３２から入射角４５°で多層膜フィルタ３５に入射した１．５μｍの光信号は多層膜フィルタ３５で反射角４５°で反射されて受光素子３６へ入射する。
【０００５】
このようにして、１心の光ファイバ３１で伝送される送受双方向の光信号を光トランシーバ３０の内部では送信光信号と受信光信号とに分離することができる。
【０００６】
一般に、光トランシーバは、通信機器の外部に配線される光ファイバと繋がっているため、通信機器の外壁にパッケージ３７の光ファイバ側が露出するように配置される。１つの通信機器が複数の通信機器を相手として通信するために、通信機器には複数の光トランシーバが並べて配置される。従って、より多くの光トランシーバを通信機器に搭載するには、通信機器の外から見たパッケージ３７のサイズ（図３での横幅）を小さくすることが重要となる。
【０００７】
しかし、従来の光トランシーバ３０では、光ファイバ３１と発光素子３３を結ぶ光軸３４に対して直交する方向に受光素子３６を配置する必要があることから、パッケージ３７の横幅は、発光素子３３の横幅に受光素子３６の横幅を加えたものより小さくすることはできない。
【０００８】
【特許文献１】
特開平７−１６８０３８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
近年では、通信容量増大の要求に対し、伝送速度を高めることに加えて伝送路を多重化することが考えられている。即ち、光ファイバ３１を複数本平行に配線し、通信機器と相手の通信機器とが複数チャンネルで通信できるようにするのである。このように双方向光通信を複数チャンネルで行うという目的は、図３の１心の光トランシーバ３０を複数個並べて設置してそれぞれの光トランシーバ３０に繋がる複数本の光ファイバ３１を１つに束ねれば達成できる。
【００１０】
しかし、前述のように光トランシーバ３０はパッケージ３７の横幅を小さくするには限界がある。このような光トランシーバ３０を複数個並べて設置すると、総合的な横幅がかなり大きくなり、通信機器の外壁に配置できる光トランシーバ３０の個数が限られるために、複数チャンネルで通信できる相手の通信機器の数が限られてしまう。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、小型化が可能なパラレル光トランシーバを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、共通の平面上に互いに平行に設けられた複数のライトガイドと、これらライトガイドに臨ませた複数の発光素子と、上記ライトガイドに直交しかつ上記平面に対して傾斜した多層膜フィルタと、上記多層膜フィルタからの反射光を受光するための複数の受光素子とを備えたものである。
【００１３】
上記ライトガイドは、基板上に互いに平行なＶ溝を設け、それぞれのＶ溝に光ファイバを嵌め込んだものでもよい。
【００１４】
上記ライトガイドは、導波路基板上に互いに平行な導波路コアを設けたものでもよい。
【００１５】
上記ライトガイドの端部に上記ライトガイドに直交しかつ上記平面に対して傾斜した光軸変換ミラーを設け、上記複数の発光素子を上記平面に対して直交する方向から上記光軸変換ミラーに臨ませてもよい。
【００１６】
上記ライトガイドの本数が４本であってもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１８】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示されるように、本発明に係るパラレル光トランシーバ１０は、共通の平面１上に互いに平行に設けられた複数のライトガイド２と、これらライトガイド２に平面１の端部より臨ませた複数の発光素子１３と、これら複数のライトガイド２に直交してかつ平面１に対して所定の角度、例えば、４５°傾斜するようライトガイド２に挿入された多層膜フィルタ１５と、多層膜フィルタ１５からの反射光を受光すべく平面１に対して直交する方向から多層膜フィルタ１５に臨ませた複数の受光素子１６とを備える。
【００１９】
ライトガイド２の中に設けられた多層膜フィルタ１５は１．３ミクロン帯の光は透過し、１．５５ミクロン帯の光を反射する機能を有する。従って、パラレルトランシーバ１０が受光した１．５ミクロン光は光軸に対してある角度Θで傾斜して設置された多層膜フィルタ１５によって再び光軸に対して角度Θで反射される。本実施例では、多層膜フィルタ１５の光軸に対する設置角度Θ＝４５度のときの例を示しており、従って受光素子１６は発光素子１３からの１．３ミクロン帯の信号光の光軸に直交する方向に設置されている。
【００２０】
この実施形態では、ライトガイド２は光ファイバ１２で構成される。即ち、複数のライトガイド２は、共通の平面１を提供する基板１１上に互いに平行な複数のＶ溝１７を設け、それぞれのＶ溝１７に光ファイバ１２を嵌め込んでなる。
【００２１】
基板１１には、多層膜フィルタ１５を挿入するために、平面１に対して４５°傾斜したスリット１８が形成され、光ファイバ１２にもスリット１８に沿った断面が形成される。
【００２２】
発光素子１３は、具体的には、レーザダイオード（ＬＤ）であり、キャンタイプ１３ａやチップタイプ１３ｂなどが使用できる。勿論、複数のＬＤをライトガイド２のピッチに合わせて並べたアレイを形成してもよい。
【００２３】
受光素子１６は、具体的には、フォトダイオード（ＰＤ）であり、キャンタイプやチップタイプのものが使用できる。勿論、複数のＰＤをライトガイド２のピッチに合わせて並べたアレイを形成してもよい。
【００２４】
また、発光素子１３や受光素子１６にレンズを必要とする場合、後述する図２（ｃ）のようにレンズアレイを用いるとよい。
【００２５】
このパラレル光トランシーバ１０における光送受信の動作は、発光素子１３の光軸が光ファイバ１２中を通るほかは図３で説明した従来技術とほぼ同様であるので、説明は省略する。
【００２６】
本発明のパラレル光トランシーバ１０と図３の光トランシーバ３０との構造的な相違は、パラレル光トランシーバ１０では発光素子１３の光軸（光ファイバ１２）に対し受光素子１６が下方に位置している点である。これにより、複数の光ファイバ１２のピッチは、発光素子１３の横幅又は受光素子１６の横幅の大きい方で規定される。従って、このパラレル光トランシーバ１０を収容したパッケージ（図示せず）の横幅は、従来のパッケージ３７を複数個並べた横幅よりも顕著に小さくすることができる。
【００２７】
次に、他の実施形態を説明する。
【００２８】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示されるように、本発明に係るパラレル光トランシーバ２０は、共通の平面１上に互いに平行に設けられた複数のライトガイド２と、これらライトガイド２に臨みライトガイド２に直交しかつ平面１に対して傾斜した光軸変換ミラー２９と、この光軸変換ミラー２９に臨ませた複数の発光素子２３と、これら複数のライトガイド２に直交しかつ平面１に対して４５°傾斜するようライトガイド２に挿入された多層膜フィルタ２５と、平面１に対して直交する方向から多層膜フィルタ２５に臨ませた複数の受光素子２６とを備える。
【００２９】
この実施形態では、ライトガイド２は光導波路コア２２で構成される。即ち、複数のライトガイド２は、共通の平面１を提供する導波路基板２１上に互いに平行な複数の導波路コア２２を設けて構成される。導波路コア２２にはそれぞれ光ファイバ３１が光結合させて設けられている。
【００３０】
導波路基板２１には、多層膜フィルタ２５を挿入するために、平面１に対して４５°傾斜したスリット２８が形成され、光導波路コア２２にもスリット２８に沿った断面が形成される。
【００３１】
発光素子２３、受光素子２６には図１で用いた発光素子１３、受光素子１６と同じものを用いることができる。受光素子２６にレンズを必要とする場合、図２（ｃ）に示されるように、複数の受光素子２６に渡って伸びたレンズ素材に受光素子２６の配置ピッチでレンズを形成したレンズアレイ４１を設ける。
【００３２】
このパラレル光トランシーバ２０における光送受信の動作は、図１で説明したパラレル光トランシーバ１０とほぼ同様であるので、相違点のみ説明する。パラレル光トランシーバ２０では、ライトガイド２として光ファイバ１２の代わりに光導波路コア２２が用いられているが、光信号が伝送される道筋は図１と同じである。また、発光素子２３がライトガイド２に直接ではなく光軸変換ミラー２９を介して臨んでいるが、発光素子２３からの光信号がライトガイド２に入射するのは図１と同じである。
【００３３】
パラレル光トランシーバ２０とパラレル光トランシーバ１０との構造的な相違は、パラレル光トランシーバ２０では光軸変換ミラー２９が設けられ、ライトガイド２に対し発光素子２３が下方に位置している点である。これにより、図２（ｃ）のように全部の発光素子２３を一列に配置した場合、パラレル光トランシーバ１０に比べて奥行き方向（ライトガイド２の長手方向）が発光素子１３（２３）の分だけ短くすることができる。
【００３４】
また、図２（ａ）及び図２（ｂ）では、複数の発光素子２３を奥行き方向に異なる位置に複数列にして分散配置してある。これにより、図２（ｃ）のように全部の発光素子２３を一列に配置した場合に比べて、導波路基板２１の横幅を小さくすることができる。詳しく述べると、光導波路コア２２は、図示のように曲げて形成することができるので、多層膜フィルタ２５に交差する場所では各光導波路コア２２を互いに平行な直線状とし、前列の光軸変換ミラー２９を迂回した場所では後列の光軸変換ミラー２９に向かう光導波路コア２２を曲げるようにすると、前列、後列の発光素子２３を横幅方向の同じ位置に配置させることができる。これにより、導波路基板２１の横幅が発光素子２３の全個数分の横幅より小さくできる。ただし、受光素子２６の横幅は十分に小さいものとする。
【００３５】
受光素子２６の横幅が大きい場合、図示しなかったが、多層膜フィルタ２５を光軸変換ミラー２９と同様に複数列配置とし、受光素子２６も発光素子２３と同様に複数列配置とすればよい。
【００３６】
以上の実施形態では、ライトガイド２の数を４本として４チャンネル用パラレル光トランシーバとしたが、ライトガイド２の数（発光素子、受光素子の数）は任意である。
【００３７】
また、送受信光を分離するために多層膜フィルタ１５，２５を用いたが、ハーフミラーを用いて送受信光を分離してもよい。
【００３８】
また、図２の形態において、前列の光軸変換ミラー２９を迂回して後列の光軸変換ミラー２９に向かう光導波路コア２２をいったん曲げた後、導波路基板２１の長辺と平行になるよう曲げ返したが、曲げ返しはしないで後列の光軸変換ミラー２９の方を導波路基板２１の長辺に対して斜めに設けて光導波路コア２２に直交させてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００４０】
（１）小型化が可能になる。
【００４１】
（２）高密度の光送受信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すパラレル光トランシーバの構造図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面透視図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すパラレル光トランシーバの構造図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面透視図、（ｃ）は別の実施形態を示す発光素子及び受光素子の配置図である。
【図３】従来の光トランシーバの構造図（平面透視図）である。
【符号の説明】
１  平面
２  ライトガイド
１１  基板
１２  光ファイバ
１３，２３  発光素子
１５，２５  多層膜フィルタ
１６，２６  受光素子
１７  Ｖ溝
２２  光導波路コア
２９  光軸変換ミラー
【図１】
2005037533.tif 000003
【図２】
2005037533.tif 000004
【図３】
2005037533.tif 000005