(57)【要約】【課題】光アイソレータ等の高価な部品を設けることなく光ファイバからの戻り光の影響を排除できる光送受信モジュールを提供する。【解決手段】モジュール本体１内に第１の波長の光を出射する発光素子２と第２の波長の光を受光する受光素子３と光ファイバ３０とを配置し、光ファイバ３０は発光素子２からの光が結合されると共に、受光素子３に対して光を出射するものであって、発光素子２の光軸上にはレンズ６が設けられ、光ファイバ３０はレンズ６に対してデフォーカスさせた位置に配置してなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モジュール本体内に第１の波長の光を出射する発光素子と第２の波長の光を受光する受光素子と光ファイバとを配置し、該光ファイバは前記発光素子からの第１の波長の光が結合されると共に、前記受光素子に対して第２の波長の光を出射する光送受信モジュールにおいて、
前記発光素子の光軸上にはレンズが設けられ、前記光ファイバは端面を前記レンズに対してデフォーカスさせて戻り光の発光素子に対する結合効率が所定以下となる位置に配置してなることを特徴とする光送受信モジュール。
【請求項２】
前記光ファイバは前記発光素子について測定された微分効率の所定範囲毎に設定されたデフォーカス量だけ前記レンズに対してデフォーカスしてなることを特徴とする請求項１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】
本発明は、第１の波長の光を光ファイバに出射し第２の波長の光を光ファイバから受光する光送受信モジュールに関し、特に光ファイバからの戻り光の影響をできるだけ排除した光送受信モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から受光素子と発光素子を備え、光ファイバに対し光を出射すると共に、光ファイバからの光を受光する光送受信モジュールが知られている。このような光送受信モジュールにおいて、光を発光する発光素子からの光は光ファイバの端面に対して結合されるが、一部の光は光ファイバの端面において反射する。また、光ファイバの接続部分においても反射光が生じ、発光素子に反射光が戻ってきて安定的な発光を阻害するという問題点があった。
【０００３】
このため、光ファイバの端面と発光素子との間には、反射した戻り光を遮断する光アイソレータを設けることがある。光アイソレータは、一方向の光のみを透過させるものであって、複数の偏光子及び回転子を組み合わせて構成されるものである。このような光アイソレータを備えた光通信モジュールとしては、例えば特許文献１に挙げるようなものがある。
【特許文献１】特開平１０−２９００５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、光アイソレータは高価な部品であるため、これを設けることによって光送受信モジュールのコストは増大する。このため、光アイソレータを設けることなく光ファイバからの戻り光の影響を排除できる光送受信モジュールが望まれていた。
【０００５】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、光アイソレータ等の高価な部品を設けることなく光ファイバからの戻り光の影響を排除できる光送受信モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る光送受信モジュールは、モジュール本体内に第１の波長の光を出射する発光素子と第２の波長の光を受光する受光素子と光ファイバとを配置し、該光ファイバは前記発光素子からの第１の波長の光が結合されると共に、前記受光素子に対して第２の波長の光を出射する光送受信モジュールにおいて、
前記発光素子の光軸上にはレンズが設けられ、前記光ファイバは端面を前記レンズに対してデフォーカスさせて戻り光の発光素子に対する結合効率が所定以下となる位置に配置してなることを特徴として構成されている。
【０００７】
また、本発明に係る光送受信モジュールは、前記光ファイバは前記発光素子について測定された微分効率の所定範囲毎に設定されたデフォーカス量だけ前記レンズに対してデフォーカスしてなることを特徴として構成されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る光送受信モジュールによれば、発光素子の光軸上にはレンズが設けられ、光ファイバはレンズに対してデフォーカスさせた位置に配置してなることにより、光ファイバからの戻り光が発光素子に結合することを抑えることができ、光アイソレータ等の高価な部品を用いることなく戻り光の影響を排除することができて、発光素子を安定的に動作させることができる。
【０００９】
また、本発明に係る光送受信モジュールによれば、光ファイバは発光素子について測定された微分効率の所定範囲毎に設定されたデフォーカス量だけレンズに対してデフォーカスしてなることにより、発光素子の微分効率の範囲に応じて必要最低限のデフォーカス量とすることができるので、光ファイバに対する結合効率を一定水準に確保しつつ、発光素子に対する戻り光の結合を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施形態について、図面に沿って詳細に説明する。図１には、本実施形態における光送受信モジュールの断面図を示している。この図に示すように、本実施形態における光通信モジュールは、モジュール本体１の内部に光ファイバ３０の端部を保持すると共に、発光素子２と受光素子３とを直交配置し、さらに分波フィルタ４を設けてなるものである。
【００１１】
発光素子２はレーザーダイオードからなり、第１の波長の光を出射する。また、発光素子２はモジュール本体１内において、光ファイバ３０の端面３１と対向するように配置される。さらに、発光素子２の光ファイバ３０側にはレンズ６が設けられ、発光素子２からの光を光ファイバ３０の端面３１に結合するようにしている。
【００１２】
受光素子３はフォトダイオードからなり、光ファイバ３０から入射する第２の波長の光を受光し、電気信号に変換して出力する。また、受光素子３はモジュール本体１内において、光ファイバ３０の端面３１及び発光素子２とは直交する方向を向くように配置されており、光ファイバ３０からの光は分波フィルタ４によって反射されて受光素子３に入射する。さらに、受光素子３の分波フィルタ４側にはレンズ７が設けられ、光ファイバ３０からの光を受光素子３の受光部分に集光するようにしている。
【００１３】
分波フィルタ４は、発光素子２の光軸と受光素子３の光軸が交わる位置に、発光素子２及び受光素子３とそれぞれ互いに４５度の角度をなすように配置されている。分波フィルタ４は、発光素子２が発光する第１の波長の光を透過させ、受光素子３が受光する第２の波長の光を反射させるように構成された多層膜フィルタからなっている。これによって、光ファイバ３０と光軸が一致する発光素子２からの第１の波長の光は、分波フィルタ４を透過してそのまま光ファイバ３０に入射し、光ファイバ３０と光軸が直交する受光素子３に関しては、光ファイバ３０から出射された第２の波長の光が分波フィルタ４によって９０度曲げられ、受光素子３に入射する。
【００１４】
モジュール本体１の上部には、突出した筒状の光ファイバ固定部１４が形成されており、ここに光ファイバ３０の端部に設けられるフェルール３２が納められ固定される。また、光ファイバ３０の端面３１は、反射光が発光素子２に直接戻らないように傾斜状とされ、モジュール本体１内に露出している。
【００１５】
光ファイバ３０は、発光素子２からの光がレンズ６によって結合される位置に配置されるが、レンズ６による結合効率が最大となる位置からずらした、いわゆるデフォーカスした位置に配置される。そのデフォーカス量については、以下のように発光素子２の微分効率に応じて設定される。
【００１６】
図２には、光ファイバ３０のデフォーカス量と光ファイバ３０の結合効率及び戻り光の結合効率との関係を示した図である。この図において光ファイバ３０の結合効率は、レンズ６によって光ファイバ３０の端面３１に結合される発光素子２からの第１の波長の光の結合効率を示し、戻り光の結合効率は、光ファイバ３０から出射される第１の波長の光の発光素子２に対する結合効率を示している。また、光ファイバ３０のデフォーカスは、光ファイバ３０の端面３１をモジュール本体１内において発光素子２に近づく方向に移動させることによってなすようにしている。
【００１７】
図２に示すように、光ファイバ３０のデフォーカス量を大きくしていくと、光ファイバ３０の結合効率と戻り光の結合効率は、いずれも低下する。ただし、光ファイバ３０の結合効率の低下よりも戻り光の結合効率の低下の方がより大きい。これは、結合効率に関係する光ファイバ３０の径と発光素子２の径とが異なることによるものであって、この性質を利用して光ファイバ３０の結合効率をある程度確保しつつ、戻り光の結合効率を低く抑えることができ、これによって発光素子２を安定的に動作させるようにしている。
【００１８】
発光素子２は、その微分効率の大きさによって戻り光による影響が異なる。一般的には、発光素子２の微分効率が大きいほど、戻り光の影響を大きく受けて発光が不安定化し、光にノイズが生じる。したがって、発光素子２の微分効率が大きいほど戻り光の結合効率をより低く抑える必要がある。
【００１９】
光ファイバ３０のデフォーカス量は、発光素子２からの光に含まれるノイズが一定レベル以下となるように設定される。図２では、発光素子２の微分効率ηが０．３５Ｗ／Ａより大きい範囲と、０．３２Ｗ／Ａ以上０．３５Ｗ／Ａ以下の範囲について、デフォーカス量を示している。これによれば、微分効率ηが０．３５Ｗ／Ａ以上の場合には、デフォーカス量を約０．１９ｍｍとしたときに、発光素子２からの光に含まれるノイズが一定レベル以下となる。その際、光ファイバ３０の結合効率は約２２％となる。一方、微分効率ηが０．３２Ｗ／Ａ以上０．３５Ｗ／Ａ以下の場合には、デフォーカス量を約０．１４ｍｍとしたときに、発光素子２からの光に含まれるノイズが一定レベル以下となる。その際、光ファイバ３０の結合効率は約３５％となる。
【００２０】
また、発光素子２の微分効率ηが０．３２Ｗ／Ａ以下の範囲の場合、光ファイバ３０をデフォーカスしなくても発光素子２からの光に含まれるノイズは一定レベル以下となった。したがってこの場合には、デフォーカスを行わないこととした。
【００２１】
以上から、光送受信モジュールを組み立てる際には、まず発光素子２の微分効率を予め測定しておき、その値が０．３２Ｗ／Ａ以下の範囲であった場合は、光ファイバ３０をデフォーカスすることなくモジュール本体１内に配置し、０．３２Ｗ／Ａ以上０．３５Ｗ／Ａ以下の範囲であった場合には、光ファイバ３０をモジュール本体１内において発光素子２側に０．１４ｍｍずらした位置にデフォーカスして配置し、０．３５Ｗ／Ａ以上の範囲であった場合には、光ファイバ３０をモジュール本体１内において発光素子２側に０．１９ｍｍずらした位置にデフォーカスして配置する。
【００２２】
このように、発光素子２の微分効率の値の範囲に応じて光ファイバ３０をモジュール本体１内において発光素子２側にデフォーカスして配置することにより、光アイソレータのような高価な部品を用いることなく、発光素子２における光ファイバ３０からの戻り光の影響を抑えることができる。
【００２３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用は本実施形態には限られず、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態における光送受信モジュールの断面図である。
【図２】ファイバデフォーカス量と結合効率との関係を示した図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    モジュール本体
２    発光素子
３    受光素子
４    分波フィルタ
６    レンズ
７    レンズ
３０    光ファイバ
【図１】
2007286085.tif 000003
【図２】
2007286085.tif 000004