(57)【要約】 【課題】 発光素子、受光素子が波長選択フィルタによって一本の光ファイバへ結合されている光送受信モジュールにおいて、発光素子の光の一部が波長選択フィルタによって反射され壁面で反対方向に反射されて受光素子へ入る。それは発光素子・受光素子間の光学的クロストークを引き起こす。発光素子・受光素子間のクロストークを防ぐことが目的である。 【解決手段】  波長選択フィルタによって発光素子の光が反射される側の壁面に発光素子の反射光より大きい寸法で、７２゜〜８０゜或いは１００゜〜１６０゜の頂角の錐穴を設ける。 【選択図】図３
2007057859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長選択フィルタを斜めに保持するフィルタ用スリーブと、フィルタ用スリーブの一つの端壁に設けられ光信号を双方向に伝搬する光ファイバと、フィルタ用スリーブの光ファイバと反対側の端壁に設けられる発光素子と、光ファイバを伝わる光が波長選択フィルタで反射されて入射するようにフィルタ用スリーブの側壁に設けられる受光素子とを含む光送受信モジュールにおいて、発光素子の光が波長選択フィルタによって反射される位置のフィルタ用スリーブの壁面に発光素子の波長選択フィルタによる反射光の広がりよりも大きい寸法を持ち頂角αが１００゜〜１６０゜或いは７２゜〜８０゜の錐穴を穿ったことを特徴とする光送受信モジュール。 
【請求項２】
波長選択フィルタを斜めに保持するフィルタ用スリーブと、フィルタ用スリーブの一つの端壁に設けられ光信号を双方向に伝搬する光ファイバを保持するコネクタと、フィルタ用スリーブの光ファイバと反対側の端壁に設けられる発光素子と、光ファイバを伝わる光が波長選択フィルタで反射されて入射するようにフィルタ用スリーブの側壁に設けられる受光素子とを含む光送受信モジュールにおいて、発光素子の光が波長選択フィルタによって反射される位置のフィルタ用スリーブの壁面に発光素子の波長選択フィルタによる反射光の広がりよりも大きい寸法を持ち頂角αが１００゜〜１６０゜或いは７２゜〜８０゜の錐穴を穿ったことを特徴とする光送受信モジュール。 
【請求項３】
錐穴が円錐穴、四角錐穴、六角錐穴または溝穴であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光送受信モジュール。 
【請求項４】
前記錐穴を切削で形成後、研削あるいは研磨を行い錐穴の傾斜面の面粗度をＲａ０．６μｍ以下にしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光送受信モジュール。 
【請求項５】
錐穴の傾斜面の面粗度がＲａ０．２μｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の光送受信モジュール。 
【請求項６】
前記錐穴に黒色塗料を塗布したことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の光送受信モジュール。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は金属パッケージに発光素子と受光素子を共に収容した三次元的構造を持つ光送受信モジュールにおいて発光素子・受光素子間光学的クロストークを低減した素子構造を提供することを目的とする。ここでクロストークというのは同じノードでの発光素子信号の一部が受光素子に混入することである。電気的なクロストークと電磁的なクロストークと光学的なクロストークがある。ここでは発光素子の光が受光素子に入りノイズを引き起こす光学的クロストークを問題にする。
【０００２】
現在のところ、金属パッケージタイプの光送受信モジュールは、受光素子を金属パッケージに収納したものと、発光素子を別の金属パッケージに収納したものを二つ用いて、それぞれの金属カンに続く光ファイバを波長分波合波素子（ＷＤＭ）で結合しさらに１本の光ファイバへ接続するようにしている。それが主流である。そのような場合は、受光素子（ＰＤ、ＡＰＤ）と発光素子（ＬＤ、ＬＥＤ）は独立のパッケージに入っており光ファイバで繋いでいるので光学的なクロストークが起こる余地はない。
【０００３】
金属カンタイプの三次元構造を持つもので、波長選択フィルタを光ファイバの直前に設け、発光素子の光は波長選択フィルタを直進させて光ファイバへ入射し、光ファイバからの伝搬光は波長選択フィルタで反射させて受光素子へ入射するという三次元構造を持つものが開発されている。それは金属パッケージに受光素子、発光素子を収納しており気密性に優れ信頼性が高いからである。
【０００４】
その場合に、波長選択フィルタの側方に軸方向に伸びる面が存在すると、波長選択フィルタでの反射光がその面で反射して受光素子へ入るという可能性がある。
【０００５】
図１によってそのような可能性を説明する。発光素子（以後簡単にＬＤと表現する）３から発生した送信光（実線）はレンズ４で絞られ波長選択フィルタ５を斜めに透過して光ファイバ６の端部に到る。送信光は光ファイバの中へ入り伝搬光となる。波長選択フィルタ５の前方にはレンズ７と受光素子（以後簡単にＰＤと表現する）８が設けられる。光ファイバ６を伝搬してきた受信光（破線）は波長選択フィルタ５で反射されて約９０度光路を曲げレンズ７で絞られてＰＤ８に入る。光学系がそれだけならいいのであるが、波長選択フィルタ５に関してＰＤ８と反対側に何らかの壁面９が存在することがある。その場合に問題が発生する。
【０００６】
波長選択フィルタ５は４５゜入射のＬＤ光を殆ど全部通すように設計されている。しかし１００％に近くするには誘電体多層膜の層の数が増えて高コストになる。ある程度の層数の誘電体多層膜フィルタを使用することになる。そうなると４５゜入射のＬＤの光を全部透過することができない。それでＬＤ３からの送信光の一部は波長選択フィルタ５によって反射される。ＬＤ光の一部が反射されて約９０度光路を曲げる。それが壁面９に当たりそのまま反射される。同じ経路を戻ってきて波長選択フィルタ５に到りそれを１００％に近い透過率で透過する。さらにレンズ７を通過してＰＤ８に到る。つまり波長選択フィルタ５の背後に壁面９が存在する場合、ＬＤ３の一部の光がＰＤ８に入り光学的クロストークが起こるのである。
【０００７】
モジュール内の発光素子・受光素子間にクロストークがあると受信光のＳ／Ｎ比が著しく低下して光通信の光モジュールとしては不適当である。発光素子からの送信光が受光素子に入らないようにしなければならない。どの程度遮断しなければならないかということは光通信の使用される目的や用途或いは信号のレベルなどによる。クロストーク低減の要求は厳しい。バラつきはあるがそのような波長選択フィルタ５の不完全性と壁面９の存在による光学的クロストークは−４０ｄＢ〜−３０ｄＢ程度存在する。その程度なら許容できるという場合もある。しかし目的によってはそれでは不十分ということもある。例えば−４７ｄＢ〜−５０ｄＢ以下にクロストークを抑制したいという場合もある。
【０００８】
例えば図２に示すような光送受信モジュールを作製したとする。これは省略の多い略図であり素子構造に厳密に対応していないが問題を明らかにすることはできる。ＬＤのパッケージ２０は、円筒面２３、レンズ保持面２４、底面２５よりなり内部空間２２を持つ。内部空間２２にＬＤチップ３が固定される。実際にはステムからの隆起部があってそこにＬＤチップ３が固定されているがそのような内部構造は図示を省略している。ＬＤチップ３とパッケージ２０等が全体としてＬＤを構成する。
【０００９】
ＰＤのパッケージ３０は、円筒面３３、レンズ保持面３４、底面３５を有し内部空間３２を持つ。内部空間３２にＰＤチップ８が固定される。ＰＤチップ８とパッケージ３０が全体としてＰＤを構成している。ＬＤ、ＰＤのパッケージからリードピンが背後に突出しているが図示を略した。
【００１０】
波長選択フィルタ５を保持するフィルタ用スリーブ４０がある。フィルタ用スリーブ４０は例えば直方体形状であり、底面４２、左側面４３、上面４４、右側面４５などを有する。左側面４３は左ブロック４６の側面である。右側面４５は右ブロック４７の側面でもある。左ブロック４６から斜めに傾斜面４８が上向きに伸び、右ブロック４７の傾斜面４９に続いている。傾斜面４８、４９の傾斜角Ψは４５゜に近いが４５゜から少しずれていても良い。傾斜角ΨによってＰＤの位置を適当に決めるようにすればよい。傾斜面４８、４９の間に開口部５０がありそこに波長選択フィルタ５が固定してある。波長選択フィルタ５は受信光（例えば１．５５μｍ）が４５゜入射したときに反射し、送信光（例えば１．３μｍ）が４５゜入射したときは透過するように設計された誘電体多層膜フィルタである。
【００１１】
スリーブ４０の上面４４の中央開口部５２に光ファイバ６の先端が固定してある。スリーブ４０の左側面４３の上方に開口部５３がありそこへＰＤのパッケージ３０が固定される。そのようにフィルタのスリーブ４０に、パッケージ入りのＬＤとＰＤが固定される。ＬＤの軸線の延長上に光ファイバ軸線が存在し、ＰＤの軸線を波長選択フィルタ５を中心にして線対称に移動したものは光ファイバ軸線の延長線上にある。
【００１２】
波長選択フィルタ５を保持するスリーブ４０は下半が中実体のブロック４６、４７となり、右ブロック４７の内側面が波長選択フィルタ５に直近で対向する壁面９となる。
【００１３】
ＬＤ３から出た送信光の大部分は波長選択フィルタ５を通って直進し光ファイバ６へ入射する。しかし波長選択フィルタ５はＬＤ光を１００％透過するというようにはなかなか作れない。波長選択フィルタ５の不完全性のためにＬＤの光の一部が反射されて壁面９に到る。壁面９は平滑な面であるからＬＤ光を反対方向へ反射する。それは波長選択フィルタ５をほぼ１００％透過する。透過した後レンズ７で集光されてＰＤ８に入射する。つまりＬＤ３の送信光がＰＤ８に入ったということである。壁面９での反射は１００％に近く、波長選択フィルタ５を通るのもほぼ１００％であるから、ＰＤへ入る送信光のパワーはほぼ波長選択フィルタ５の性能によって決まる。そのような構造であると、−３０ｄＢ〜−４０ｄＢのクロストークが生ずる。
【００１４】
波長選択フィルタ５とレンズ７を結ぶ光路５４上に、送信光波長を反射し、受信光波長を通すもう一つの波長フィルタ（ＷＤＭ）を置くとクロストークを減らすことができよう。しかしそうすると高価なＷＤＭが余分に必要になりモジュールコストを引上げる。それは望ましいことではない。高額の部品を増やすことなくクロストークを下げたいものである。 
【背景技術】
【００１５】
金属パッケージにＰＤチップ、ＬＤチップを収容したＰＤ、ＬＤを、波長選択フィルタのフィルタ枠体の２側面に固定して、それぞれを１本の光ファイバへ結合した光モジュールにおいて、ＬＤとＰＤの間のクロストークを問題にしたものとして次の文献が見つかった。
【００１６】
【特許文献１】特開２００４−０１２６４７
【００１７】
特許文献１はＬＤとＰＤとを波長選択フィルタを介して光ファイバに結合する光モジュールを与える。それはフィルタ筐体の側壁に孔を空けることと、側壁に乱反射面を形成することと、側壁に艶消し塗料を塗布することを提案している。ＬＤからの光が波長合分波フィルタで反射されるがその反射光は、筐体の側壁に貫通孔を形成しそこから出て行くのでＰＤに入らない、という。それによってＰＤノイズが無くなるはずであると主張する。フィルタ筐体の側壁に乱反射面を形成した場合はＬＤからの反射光が乱反射されるからＰＤに到る光は減るはずであると述べている。或いは筐体の側壁に艶消し塗料を塗るとＬＤの反射光は吸収されＰＤへ入らなくなると述べている。貫通孔、粗面化、塗料で反射光を減らすという訳である。
【００１８】
特許文献１の他には適当な先行技術を発見できなかった。ＰＤとＬＤと壁面９が存在するような形で組み合わせた光モジュールがまだあまりないのでそのような問題が明らかになっていない。 
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
特許文献１によって提案された対策はいずれも不完全なものである。反射をなくすために側壁に貫通孔を開けるというものは外部へ送信光の一部が漏れるということで好ましくない。送信光が貫通孔から外部に出てもまた反射して戻ってくる可能性もある。また外部の迷光がＰＤへ入る可能性があるということである。外部環境の影響を強く受けることになる。それも好ましくないことである。
【００２０】
特許文献１は、艶消し塗料を塗るという別の方法を提案している。しかし艶消し塗料といっても完全に光を吸収する訳ではない。幾分は反射されてＰＤに入るおそれがある。不完全だと言わねばならない。 
特許文献１は側壁を粗面化して光を乱反射するという別異の対策を提案している。乱反射は良いようであるが幾分の光はＰＤへ入る可能性がありそれも確率的なもので不完全である。
【００２１】
本発明の目的は、ＬＤとＰＤが波長選択フィルタを介して光ファイバへ結合される構造の光モジュールにおいて、ＬＤの光が波長選択フィルタで反射されて側壁でさらに反射されて一部の光がＰＤへ入ることをより完全に防ぐことのできる構造を提案することである。 
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、発光素子の光の一部が波長合分波（選択）フィルタによって反射される側の側壁に反射光の広がりより大きい寸法の頂角が１００゜〜１６０゜または７２゜〜８０゜の円錐穴、角錐穴、溝穴を穿つ。円錐穴、角錐穴、溝穴を纏めて錐穴と呼ぶことにする。溝穴というのは少なくとも二つの傾斜面を含む溝状の穴である。錐穴（円錐穴、角錐穴、溝穴）によって波長選択フィルタによって反射されたＬＤ光が反射してＰＤへ入らないようにすることができる。
【００２３】
図３に側壁に錐穴６０を設けた光送受信モジュールの概略の断面図を示す。図２とほぼ同じ構造である。発光素子３（ＬＤ）を収納したＬＤパッケージ２０と、受光素子８（ＰＤ）を収納したＰＤパッケージ３０とが、波長選択フィルタ５を収納したスリーブの２面に固定されているという構造は同じである。波長選択フィルタ５がスリーブの中の傾斜面４８、４９の開口部５０に固定されている点も同じである。光ファイバ６からの受信光は波長選択フィルタ５で反射されレンズ７で絞られ受光素子８に入る。発光素子３からの送信光はレンズ４で集光され波長選択フィルタ５を透過して光ファイバ６の端面に入射する。そのような作用も変わらない。
【００２４】
異なる点は、スリーブの発光素子光が通る空洞の側壁に錐穴６０を穿ったということである。錐穴６０は発光素子（ＬＤ）の光がフィルタ５で反射されても受光素子８へ入らないようにする働きがある。発光素子（ＬＤ）３から出た光には広がりがある。広がりがあってもレンズ４があるので光ファイバ６端面に集光する。例えば右側の光線７２を辿ると、波長選択フィルタ５で反射され錐穴６０で入射光７３となる。それが反射されて一回反射光７４となり再び反射されて二回反射光７５となる。それは受光素子側のレンズ７に入らずスリーブの内壁で遮断される。発光素子から出た光のうちでも右側光７２が最も受光素子へ入りやすい光線である。中心に近い光や左にそれた光はより遠くはずれて受光素子へ入らない。左側光７６は波長選択フィルタ５によって一部反射されて錐穴での入射光７７となる。それは一回反射光７８、二回反射光７９となるがそれは波長選択フィルタ５より下の壁面で遮断される。発光素子から出る全ての光は光線７２と７６の間にあるから、錐穴６０での二回反射光７９は二回反射光７５より下にあって受光素子８へ入らない。つまり発光素子からの光で波長選択フィルタによって反射されたものは全く受光素子８に到らない。発光素子・受光素子間の光学的クロストークは阻止される。
【００２５】
以上の説明は、錐穴の傾斜面が完全に平滑である場合には正しいが、傾斜面に大きな凹凸があると正しくない。上のように錐穴がクロストーク−４７ｄＢ以下にするためには錐穴の傾斜面の面粗度がＲａ０．６μｍ以下でなければならないということが分かった。また−５９ｄＢ以下にするには傾斜面の面粗度がＲａ０．２μｍ以下でなければならないということも分かった。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、発光素子の光が波長選択フィルタによって反射される側の壁面に発光素子反射光より大きい寸法で頂角αが１００゜〜１６０゜或いは７２゜〜８０゜の錐穴を設ける。波長選択フィルタで発光素子の光が一部反射されると、錐穴で二回反射されて波長選択フィルタの方へ戻るが、戻り光の伝搬方向は、中心軸線から大体２α−π（１８０゜のこと）だけずれている。だから受光素子の方へ戻らない。αが１００゜〜１６０゜或いは７２゜〜８０゜であると、先ほどの２α−πは角度表示にすると、２０゜〜１４０゜となる。それだけ中心軸線からずれているので二回反射光は受光素子へ到らない。例えばα＝１２０゜とすると、２α−π＝６０゜となる。これだけ軸線からずれるとスリーブの壁面に当たって消滅し受光素子へ到達できない。だから発光素子・受光素子間のクロストークを効果的に防ぐことができる。
【００２７】
そのような議論は錐穴表面が完全に平滑であるときは完璧に成り立つ。しかし錐穴はドリルなどで穿つから完全に平滑という訳に行かない。一部は凹凸ができたり粗面化したりすることもある。その場合でもＲａ０．６μｍ以下の面であれば、十分にクロストークを防ぐことができる。クロストークを−４７ｄＢ以下に抑えるには錐穴の表面の面粗度がＲａ０．６μｍ以下、−５９ｄＢ以下に抑えるためにはＲａ０．２μｍ以下とする。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
錐穴の形状は円とは限らず、角錐穴であってもよい。角錐でも正多角錐であってもよいしそうでなくても良い。二回対称のプリズムのような穴でも良い。二回反射するように決めれば良いのである。
【００２９】
図４に円錐穴の平面図を示す。頂角は１００゜〜１６０゜或いは７２゜〜８０゜である。寸法は発光素子の光が波長選択フィルタで反射されたときの広がりより大きいものであれば良い。そのような条件によって円錐穴の寸法や形状を規定することができる。
【００３０】
図５には四角錐穴の例を示す。寸法や頂角の大きさは円錐穴のときと同じ条件で決める。角錐穴の場合頂角というのは稜線の二等分面と角錐面の交差する線がなす角度である。
【００３１】
図６には六角錐穴の例を示す。寸法や頂角は同じように決める。つまり頂角は１００゜〜１６０゜或いは７２゜〜８０゜で、寸法は、発光素子の波長選択フィルタによる反射光の大きさより大きいということで決める。
【００３２】
図７によって錐穴の作用を説明する。発光素子の光がフィルタによって反射された場合、発光素子光軸と直角をなす方向へ進む。それをｘ軸の方向にとる。円錐穴、角錐穴を纏めて簡単に錐穴と表現する。錐穴の頂角をαとしその半分をβとする（２β＝α：頂角）。錐穴の表面がＰＯＱである。錐穴の中心線（対称軸）はｘ軸に平行である。代表的なｘ軸に平行な光ＢＣを考える。光ＢＣはＬＤ光のフィルタでの反射光であるがここで二回反射するので反射光では区別がつかないので入射光と呼ぶことにしよう。錐穴の母線ＯＰと入射光ＢＣは角度βをなす。つまり∠ＰＣＢ＝βである。錐穴の面ＯＰで反射された光ＣＤを一反射光と呼ぶ。ＣＤと母線ＯＣのなす角度はβである。∠ＯＣＤ＝β。これが反対側の母線ＯＱで二回目の反射を受ける。頂角が２β＝αで、∠ＯＣＤ＝βだから、∠ＯＤＣ＝π−３βである。Ｄ点で二回目の反射をして、∠ＥＤＱ＝π−３βの方向へ出て行く。半直線ＯＱはｘ軸とβの角度をなすから、出射光ＤＥは−ｘ軸と４β−πの角度をなす。これが元の光路を戻るのはβ＝π／４のときである。それ以外のときは二回反射光は元の方向へ戻らない。だからフィルタを通過してＰＤへ入るということはないのである。
【００３３】
ＬＤからの光は軸線の沿う光だけでなく幾分の広がりを持つ。軸線からθ／２だけ右側へ外れた方向へ出るＬＤ光はフィルタで反射されるとｘ軸とθの角度をなす（破線で示す）光線ＦＧとなる。ＦＧが錐穴の母線ＯＰに到るとき、∠ＰＧＦ＝β−θとなる。軸線に沿う光線ＢＣより、光線ＦＧは傾斜がθだけ強くなる。Ｇ点で反射されると、∠ＯＧＨ＝β−θの方向へ進む。それが反対側の錐穴母線ＯＱにＨ点で当たる。∠ＯＨＧ＝π−３β＋θである。Ｈ点で二回目の反射をしＨＪという方向へ出て行く。∠ＱＨＪ＝π−３β＋θである。ＨＪが−ｘ軸となす角度は４β−π−θである。θが正のときこれはＤＥよりも−ｘ軸に近づく。θの最大値は発光素子のビーム広がり角Υや発光素子・レンズ距離ｂ、レンズ・光ファイバ距離ａなどによる。図１、図３から、θの最大値がΥｂ／２ａであることが分かる。また波長選択フィルタによる発光素子反射光の側壁での寸法ｍは、波長選択フィルタと光ファイバの距離をｃとすると、ｍ≦Υｂｃ／ａである。だから錐穴の直径をｄとすると、ｄ＞Υｂｃ／ａであれば良い。それは軸穴の大きさの下限を決める。
【００３４】
軸穴の頂角αを決める因子について述べる。軸線に沿う中心光ＢＣについて言えば、これが−ｘ軸に沿って戻る場合が最悪となる。それは４β−π＝０となるから、β＝４５゜つまり頂角α＝９０゜である。頂角が９０゜というのが最も危険なものでありそれは回避しなければならない。それは明白である。
【００３５】
さらに錐穴では二回反射するということが必須である。三回反射してはいけない。三回反射する場合はばらつき角θの影響が強く出て一部は受光素子へ入る可能性がある。三回反射が起こる条件は、中心軸線の光ＢＣについて言えば、二回反射後の軸線となす角度のπ−４βがβより大きいと言うことである。π−４β＞βであるから、β＜３６゜となる。α（＝２β）＜７２゜である。７２゜以下の頂角が禁止される。９０゜〜７２゜の頂角αの場合、二回反射しか起こらない。しかし先述のように９０゜に近いαは禁止される。
【００３６】
錐穴から受光素子８のレンズを見込む角度Φによって、図７の二回反射光ＤＥの−ｘ軸線となす角度｜４β−π｜＝｜２α−π｜の値が制限される。｜２α−π｜＞Φ／２でなければならない。Φはモジュールのパラメータによって異なる。Φを例えばΦ＝３０゜とすると、α＜８２．５゜、α＞９７．５゜となる。
【００３７】
Φをより大きめに見積もってΦ＝４０゜とすると、α＜８０゜、α＞１００゜となる。これは錐穴から受光素子レンズ７を見込む角度の上限である。９０゜以下の頂角に対しては、先ほどの三回反射禁止条件と組み合わせて７２゜＜α＜８０゜となる。
【００３８】
９０゜より大きい頂角αの範囲の限定に関して、一回反射光の場合を考える必要がある。９０゜以上のαが増加すると二回反射の角度４β−π＝２α−πは増えて行く。しかしそれと共に一回反射の可能性も現れる。一回反射の場合は−ｘ軸線となす角度は図７の∠ＢＣＤ＝π−２β＝π−αである。この値が先ほどの錐穴がレンズ７を見込む角度Φの半分以上でないといけない。（π−α）＞Φ／２という条件である。これもΦの値によるのであるが、最大でΦ＝４０゜とすると、α＜１６０゜となる。だから９０゜より大きい頂角αの範囲は１００゜＜α＜１６０゜である。
【００３９】
以上の説明は、錐穴の傾斜面が平滑だという前提に立っている。しかし実際にはドリルなどで加工するのだから完全に平滑ではない。その場合には図８に示すように不規則な反射があって、受光素子の方へ戻るというものもあり得る。
【００４０】
錐穴面ＰＯＱに凹凸があるとする。ここでは凹凸を誇張して書いてある。軸線に平行な光線８０が点８１で反射され一次反射光８２となり、点８３で反射され二次反射光８４となる。点８１、８３が軸線に対して丁度４５゜をなしている場合もある。その場合は二次反射光８４は−ｘ軸に平行である。それは受光素子へ入る。
【００４１】
軸線に平行な別の光線８５が点８６で反射され一次反射光８７となりさらに点８８で反射されて二次反射光８９となる。点８６、８８での傾斜角が９０゜をなしていれば二次反射光８９は−ｘ軸に平行であり受光素子へ入る。
【００４２】
軸線に平行な別の光線９０が点９１にあたり同じ光路を戻る一次反射光９２になることもある。点９１の傾斜が９０゜である場合にそのようになる。
【００４３】
軸線に平行な別の光線９３が点９４で反射され一次反射光９５となり、点９６で反射され二次反射光９７となり、点９８で反射され三次反射光９９となる。点９４、９６、９８の傾斜角の和が適当な値であると三次反射光９９は−ｘ軸に平行な光となる。それは受光素子へ入る。
【００４４】
そのように錐穴６０の傾斜面が粗面化していると色々な乱反射が起こる。そのために受光素子へ向かうような光も発生する。それを防ぐためにはどうすればよいのか？傾斜面が完全に平滑であれば上のような効果があるのであるから、平滑に近付ければ良いのである。加工面の仕上げを精密に行って平滑にすると良いはずである。
【００４５】
平滑でなければ必ず図８のような戻り光（−ｘ軸方向の光のこと）が増えるという訳では必ずしもないかもしれない。光線８５、８７、８９のように傾斜角の和が９０゜の場合に受光素子の方向に光が戻る。だから図８の誇張された粗面をそのまま縮小しても同じような戻り光が出るはずである。つまりフラクタルの関係にあれば大きさの凹凸にかかわらず同じ大きさの戻り光が発生するはずである。凹凸の大きさでなく大きさ一つ一つの凹凸の円周角が大きいと戻り光（−ｘ軸方向の光）が増えるということができる。しかし凹凸の円周角を測定する方法はないしそれを表現する方法もない。そこで本発明者は、少し違うのかも知れないが、面粗度を戻り光の尺度として採用することにした。面粗度が大きいと凹凸の円周角も大きくなるはずで、面粗度が小さいと凹凸の円周角は小さくなるはずである。それは必ずしも正比例ではないだろうがそれは相関があると思われる。だから面粗度が高い方が図８のような一回反射、二回反射、三回反射…による戻り光（−ｘ軸への光）が大きくなると推考される。 
【００４６】
頂角α＝１２０゜で傾斜面長さが０．２ｍｍの円錐の錐穴をドリルで加工した。傾斜面長さが０．２ｍｍなので錐穴の直径は０．３４ｍｍである。これはＬＤのフィルタでの反射光の広がりよりずっと広い。そのような直径、頂角の錐穴を持ちＰＤ、ＬＤ、フィルタを備えた多くの光送受信モジュールを作製した。そして発光素子・受光素子間のクロストークを測定した。さらに錐穴の傾斜面の面粗度を測定した。
【００４７】
面粗度測定には東京精密製のサーフコム３０００Ａという触針式表面粗さ計を用いた。触針の先端を被測定物面に当てて横に動かしその上下の動きを調べる。触針の先端の曲率半径はＲ＝０．０８μｍである。もちろんＲより小さい面粗度は計れないがこの場合はそれで十分である。 
【００４８】
錐穴傾斜面（長さ０．２ｍｍ）の中間部の０．１５ｍｍの間の面粗度を計測し次のようなことが分かった。
【００４９】
傾斜面面粗度がＲａ０．７μｍ以上であると、クロストークは−４５ｄＢ以上であった。 
【００５０】
傾斜面面粗度がＲａ０．６μｍであると、クロストークは−５４ｄＢ〜−５７ｄＢであった。 
【００５１】
傾斜面面粗度がＲａ０．１〜０．２μｍでは、クロストークが−５９ｄＢ〜ー６０ｄＢであった。 
【００５２】
だからクロストークを−４７ｄＢ以下にしたいなら、面粗度をＲａ０．６μｍ以下にすればよい。クロストークを−５８ｄＢ以下にしたいのであれば、面粗度をＲａ０．２μｍ以下とすれば良いのである。
【００５３】
さらに、錐穴に黒い塗料を塗布することによって反射を減らすことができる。例えば黒色のポリカーボネイト樹脂、ＡＢＳ樹脂が好適である。あるいは、黒色のポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン樹脂も適する。黒色の艶消し塗料を塗布しても良い。
【００５４】
塗料を塗布した場合でも平滑面でなければならず、上に述べたような面粗度（Ｒａ０．６μｍ以下、あるいはＲａ０．２μｍ以下）とする。 
【実施例１】
【００５５】
図９によって本発明の実施例に係る光送受信モジュールを説明する。ＬＤモジュールは下方に、光ファイバは上方に、ＰＤモジュールは中央左方、波長選択フィルタのブロックは中央部にある。
【００５６】
円盤状のステム２００にはリードピン２０２、２０３、２０４が設けられる。サブマウントの上にモニタ用フォトダイオード２０５が固定される。垂直に立つポール２０６の側面にＬＤチップ３が上向きに実装される。ステム２００の上には円筒形でレンズ４を把持するレンズホルダ−２０７が溶接される。レンズホルダ−２０７の外側においてステム２００の上に有穴円筒形のＬＤスリーブ２０８が溶接される。これがＬＤモジュールである。
【００５７】
波長選択フィルタ５を保持するのはフィルタ用スリーブ２０９である。中央穴に４５゜〜５０゜程度の傾斜面がありそこに波長選択フィルタ５が固定される。中央穴２１３の入口にはＬＤ３への戻り光を防ぐためのアイソレータ２１０が設けてある。中央穴２１３の波長選択フィルタ５の背後には錐穴６０が加工してある。これが本発明の特徴点である。フィルタ用スリーブ２０９の下方にはＬＤスリーブ２０８が溶接してある。フィルタ用スリーブ２０９の左方は左開口部２２０となり、左開口部２２０には隔壁２２１があってここに窓２２２が固定される。左開口部２２０の端面にＰＤモジュールが設けられる。
【００５８】
ＰＤモジュールは、円盤状のステム２３０とリードピン２３１〜２３３と、ステム中央に取り付けたＰＤチップ８と、レンズ７と、レンズ７を保持するレンズホルダ−２３４とよりなる。ＰＤモジュールのレンズホルダ−２３４がフィルタ用スリーブ２０９の反射方向の左開口部２２０に溶接される。
【００５９】
光ファイバ６はコア・クラッド構造を被覆２４２で包囲した構造を持つ。先端は被覆を除きフェルール２４０を取り付けている。フェルール２４０はフェルールホルダ−２４３で保持される。フェルールホルダ−２４３の外側には柔軟なベンドリミッタ２４４があり過度の彎曲を防ぐ。光ファイバ６、フェルール２４０の先は斜めに研磨してある。ＬＤへの戻り光を防ぐためである。フェルールホルダ−２４３はフィルタ用スリーブ２０９の上面に溶接している。
【００６０】
光ファイバ６を伝搬した受信光は波長選択フィルタ５で反射されてＰＤ８に入りこれによって感受される。
【００６１】
ＬＤ３から出た送信光は、レンズ４を通り波長選択フィルタ５を通過して光ファイバ６の始端へ入る。一部のＬＤ光は波長選択フィルタ５によって反射され９０゜経路を曲げて錐穴６０に入る。錐穴６０は十分に平滑であるから、二回反射してレンズ７から離れた位置に到り消滅する。だからＬＤの光の一部がフィルタ５で反射されてもＰＤには入らない。ＬＤ・ＰＤ間のクロストークは強く抑制される。
【００６２】
図９のように、実際の光送受信モジュールは、パッケージに収容されたＬＤモジュール、ＰＤモジュール、光ファイバを波長選択フィルタの三方向に取り付けたものである。 
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】発光素子、受光素子を波長選択フィルタによって光ファイバへ結合した構造において波長選択フィルタの側方に壁面が存在する場合に発光素子の光が波長選択フィルタによって一部反射されそれが壁面で反射し受光素子へ入り発光素子・受光素子のクロストークを発生させることを説明するための図。
【００６４】
【図２】発光素子モジュール、受光素子モジュールを波長選択フィルタ用スリーブに組み合わせ、波長選択フィルタによって発光素子、受光素子の光を光ファイバへ結合した構造において波長選択フィルタの側方に壁面が存在する場合に発光素子の光が波長選択フィルタによって一部反射されそれが壁面で反射し受光素子へ入り発光素子・受光素子のクロストークを発生させることを説明するための光送受信モジュールの概略構成図。
【００６５】
【図３】発光素子モジュール、受光素子モジュールを波長選択フィルタ用スリーブに組み合わせ、波長選択フィルタによって発光素子、受光素子の光を光ファイバへ結合した構造において波長選択フィルタの側方に壁面に錐穴を穿つと、発光素子の光が波長選択フィルタによって一部反射されそれが錐穴で二回反射すると受光素子へ入らないようになり発光素子・受光素子間のクロストークを抑制することを説明するための光送受信モジュールの概略構成図。
【００６６】
【図４】壁面に穿つ錐穴が円錐穴である場合のその拡大平面図。
【００６７】
【図５】壁面に穿つ錐穴が四角錐穴である場合のその拡大平面図。
【００６８】
【図６】壁面に穿つ錐穴が六角錐穴である場合のその拡大平面図。
【００６９】
【図７】発光素子のフィルタによる反射光で軸線に沿うものと、軸線からθの角度をなすものが、頂角α（＝２β）の錐穴で二回反射して（４β−π）、（４β−π−θ）の方向へ出て行くことを示すための説明図。
【００７０】
【図８】錐穴に凹凸があると、軸線に沿う光線が丁度反対向きに反射される可能性がありそのために受光素子へ入り、発光素子・受光素子間のクロストークを引き起こすことがあることを説明する図。
【００７１】
【図９】壁面に錐穴を設けた本発明の実施例に係る光送受信モジュールの縦断面図。
【符号の説明】
【００７２】
３ＬＤチップ  
４レンズ  
５波長選択フィルタ  
６光ファイバ  
７レンズ  
８ＰＤチップ  
９壁面  
２０ＬＤパッケージ  
２２パッケージ内部空間  
２３円筒面  
２４レンズ保持面  
２５底面  
３０ＰＤパッケージ  
３２パッケージ内部空間
３３円筒面  
３４レンズ保持面  
３５底面  
４０フィルタ用スリーブ  
４２底面
４３左側面
４４上面
４５右側面  
４６左ブロック  
４７右ブロック  
４８傾斜面  
４９傾斜面  
５０開口部  
５２中央開口部  
５３開口部  
５４光路 
６０錐穴  
７２右側光線  
７３入射光  
７４一回反射光  
７５二回反射光
７６左側光線
７７入射光
７８一回反射光
７９二回反射光
８０光線
８１点
８２一次反射光
８３点
８４二次反射光
８５光線
８６点
８７一次反射光
８８点
８９二次反射光
９０光線
９１点
９２一次反射光
９３光線
９４点
９５一次反射光
９６点
９７二次反射光
９８点
９９三次反射光
２００ステム
２０２リードピン
２０３リードピン
２０４リードピン
２０５フォトダイオード
２０６ポール
２０７レンズホルダー
２０８ＬＤスリーブ
２０９フィルタ用スリーブ
２１０アイソレータ
２１３中央穴
２２０左開口部  
２２１隔壁  
２２２窓  
２３０ステム  
２３１リードピン  
２３２リードピン  
２３３リードピン  
２３４レンズホルダー  
２４０フェルール  
２４２被覆
２４３フェルールホルダー  
２４４ベンドリミック
【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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