(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長の光を発する発光素子と、第２の波長の光を受ける受光素子とを備え、光ファイバに前記発光素子からの光を入射し、前記光ファイバからの光を前記受光素子に入射する光回路素子とを備えてなる光送受信装置であって、
前記光回路素子は第1及び第２の光学素子からなり、
前記第1の光学素子は、光学材料で形成された基体に、発光素子からの発散光を平行光とする第1のレンズ面と、前記第２の光学素子を経た光ファイバからの光を前記受光素子に集光させる第２のレンズ面とを備え、
前記第２の光学素子は、光学材料で形成された基体に、前記第1のレンズ面からの光を光ファイバに集光させる第３のレンズ面と、前記第１のレンズ面からの光を0次透過光として光ファイバに射出すると共に、光ファイバからの光の１次回折光を所定の方向に発する回折格子面とを備え、
発光素子からの光を前記第１の光学素子と、第２の光学素子により光ファイバに入射すると共に、光ファイバからの光を前記第２の光学素子の回折格子面で回折して前記第１の光学素子に向け発し、
この回折光を受光素子に入射する光学受信装置。
【請求項２】
第１の光学素子には、前記１次回折光を第２のレンズ面に向け反射する反射面を備えた請求項１に記載の光送受信装置。
【請求項３】
前記第２の光学素子の回折格子面は、前記光ファイバに対向して設けられている請求項１に記載の光送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光送受信装置に係り、特に小型で安価に製造することができる光送受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来光送受信装置として図４に示すものがある。この光送受信装置２０は、発光素子であるレーザダイオード１１から発した、波長λ１（例えばλ１＝１３１０ｎｍ）の光を光ファイバ１２に入射するとともに、光ファイバ１２から射出される波長λ２（例えばλ２＝１５５０ｎｍ）の光を受光素子であるフォトダイオード１３で受光するものである。
【０００３】
また、この光送受信装置２０は、レーザダイオード１１に近接して設けられた第１のコリメーションレンズ２１、光ファイバ１２に近接して設けられた第２のコリメーションレンズ２２、及びフォトダイオード１３に近接して設けられた第３のコリメーションレンズ２３を備え、第１及び第２コリメーションレンズ２１，２２の間に光軸に対して４５度傾斜して配置されたダイクロイックミラーとして作用する多層膜フィルタ２４を備えている。
【０００４】
この光送受信装置２０によれば、レーザダイオード１１の発光素子１５から放射された波長λ１の光は、第１のコリメーションレンズ２１で平行光にされ、多層膜フィルタ２４を透過して第２のコリメーションレンズ２２で集光されて光ファイバ１２に入射する。
【０００５】
また、光ファイバ１２から射出された波長λ２の光は、第２のコリメーションレンズ２２で平行光にされ、多層膜フィルタ２４で反射され、第３のコリメーションレンズ２３で集光され、フォトダイオード１３の受光素子１４に入射する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上述した従来の光送受信装置は、３つのコリメーションレンズ２１，２２，２３と、多層膜フィルタ２４とが用いられており、部品点数が多い。このため部品コストが嵩み、装置が大きくなるという問題がある。さらに、各部材の位置調整に手間がかかるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、サイズが小さく部品点数が少なく低コストである光送受信装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記課題を解決するため光送受信装置を以下のように構成した。本発明は、第１の波長の光を発する発光素子と、第２の波長の光を受ける受光素子とを備え、光ファイバに前記発光素子からの光を入射し、前記光ファイバからの光を前記受光素子に入射する光回路素子とを備えてなる光送受信装置であって、前記光回路素子は第1及び第２の光学素子からなり、前記第1の光学素子は、光学材料で形成された基体に、発光素子からの発散光を平行光とする第1のレンズ面と、前記第２の光学素子を経た光ファイバからの光を前記受光素子に集光させる第２のレンズ面とを備え、前記第２の光学素子は、光学材料で形成された基体に、前記第1のレンズ面からの光を光ファイバに集光させる第３のレンズ面と、前記第1のレンズ面からの0次透過光を前記光ファイバに射出すると共に、光ファイバからの光の１次回折光を所定の方向に発する回折格子面とを備え、発光素子からの光を前記第１の光学素子と、第２の光学素子により光ファイバに入射すると共に、光ファイバからの光を前記第２の光学素子の回折格子面で回折して前記第１の光学素子に向け発し、この回折光を受光素子に入射する光学受信装置である。
【０００９】
本発明によれば、第１の光学素子にあっては、光学材料で形成された基体には第１及び第２のレンズ面が形成され、発光素子からの発散光は第１のレンズ面で平行光とされ、また、第２のレンズ面で第１の光学素子を経た光ファイバからの光は受光素子に集光される。このため、コリメータレンズを別部材として光送受信装置に設ける必要がなくなり、装置サイズの減少と部品点数の削減と組み立て時の位置調整など手順の簡素化ができ、装置製造のコスト削減を図れる。
【００１０】
また、本発明に係る光送受信装置は、第１の光学素子には、１次回折光を第２のレンズ面に向け反射する反射面を備えることができる。
【００１１】
前記本発明によれば、光ファイバからの送信光の１次回折光は第１の光学素子の反射面で第２のレンズ面に向け反射されるので、発光素子の配置位置と、受光素子の配置位置とを離れたものとでき、光送受信装置の設計の自由度を高いものとできる。
【００１２】
さらに、本発明に係る光送受信装置では、前記第２の光学素子の回折格子面は、前記光ファイバに対向して設けることができる。
【００１３】
前記本発明によれば、光ファイバからの光は良好な効率で１次回折光が第２の光学素子に入射する。
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る光送受信装置３０の実施の形態を示すものである。
【００１４】
この例は発光素子であるレーザダイオード１１の発光素子１５からの第１の波長（例えばλ＝１３１０ｎｍ）の光を光ファイバ１２に入射するとともに、光ファイバ１２から射出された第２の波長（例えばλ＝１５５０ｎｍ）の光を受光素子であるフォトダイオード１３の受光素子１４に入射する。
【００１５】
本例では、光送受信装置３０は前記レーザダイオード１１と光ファイバ１２との間に第1の光学素子４０及び第２の光学素子５０を備えて構成される。
【００１６】
本例では、第1の光学素子４０は、光学合成樹脂、光学ガラス等の光学材料を一体に型形成して形成されている。そして、第１の光学素子４０は、図２に示すように、基体４１に前記光ファイバ１２の光軸Ｏに対して垂直に配置された入射面４４と、前記光軸Ｏと同軸に配置され、発光素子１１からの発散光を平行光とする第1のレンズ面４２が形成されている。
【００１７】
この第１の光学素子４０には、前記第２の光学素子５０を経た光ファイバ１２からの光を前記フォトダイオード１３に集光させる第２のレンズ面４３と、上記第２の光学素子５０からの１次回折光を第２のレンズ面４３に向け全反射する反射面４５とを備えている。
【００１８】
また、前記第２の光学素子５０は、図３に示すように、光学材料である光学合成樹脂あるい光学ガラスでで形成されており、基体５１のレーザダイオード１１に対向する面に、レーザダイオード１１で発生され、前記第1のレンズ面４２を経た光を光ファイバ１２に集光させる正レンズである第３のレンズ面５２を備えている。
【００１９】
さらに、第２の光学素子５０の、光ファイバ１２と対向する面には、前記第1のレンズ面４２からの光を０次透過光として前記光ファイバ１２に射出すると共に、光ファイバ１２からの光の１次回折光を所定の方向に発する回折格子面５３を備えている。この回折格子５３の格子のピッチ、形状は設計事項として適宜選択することができる。
【００２０】
この例によれば、発光素子１１からの光は前記第１の光学素子４０と、第２の光学素子５０により光ファイバ１２に入射される共に、光ファイバ１２からの光は、第２の光学素子５０の回折格子面５３で回折され、その第１次回折光が第１の光学素子に向けられている。
【００２１】
本例によれば、コリメータレンズを別部材として光送受信装置に設ける必要がなくなり、装置サイズの減少と部品点数の削減と組み立てに際して位置調整などの手順の簡素化ができ、装置製造のコスト削減を図れる。
【００２２】
本例において、回折格子面３３は、所定の波長λ1＝１３１０ｎｍの光のを透過させ、波長λ2＝１５５０ｎｍの光を所定の角度に１次回折させる所謂階段状の回折格子面である。なお、第１の波長と第２の波長とは入れ替えることができる。
【００２３】
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態例に限定されることはなく、その主旨を逸脱しない範囲において変更することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明に係る光送受信装置によれば、以下の優れた効果を奏し得る。
【００２５】
本発明によれば、第１の光学素子にあっては、光学材料で形成された基体には第１及び第２のレンズ面が形成され、第１のレンズ面で発光素子からの発散光は平行光とされ、また、第２のレンズ面で第１の光学素子を経た光ファイバからの光は受光素子に集光される。このため、コリメータレンズを別部材として光送受信装置に設ける必要がなくなり、装置サイズの減少と部品点数の削減と組み立て時の位置調整などの手順の簡素化ができ、装置製造のコスト削減を図れる。
【００２６】
また、本発明によれば、光ファイバからの送信光の１次回折光は第１の光学素子の反射面で第２のレンズ面に向け反射されるので、発光素子の配置位置と、受光素子の配置位置とを離れたものとでき、光送受信装置の設計の自由度を高いものとできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る光送受信装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示した光送受信装置の第１の光学素子を示す図である。
【図３】図１に示した光送受信装置の第２の光学素子を示す拡大図である。
【図４】従来の光送受信装置を示す図である。
【符号の説明】
１１  レーザダイオード
１２  光ファイバ
１３  フォトダイオード
１４  受光素子
１５  発光素子
２０  光送受信装置
２１  コリメーションレンズ
２２  コリメーションレンズ
２３  コリメーションレンズ
２４  多層膜フィルタ
３０  光送受信装置
３１  基体
３２  凸レンズ面
３３  回折格子面
３４  反射面
３６  凸レンズ面
４０  光学素子
４１  基体
４２  レンズ面
４３  レンズ面
４４  入射面
４５  反射面
５０  光学素子
５１  基体
５２  レンズ面
５３  回折格子
５３  回折格子面
【図１】
0003910103.tif 000002
【図２】
0003910103.tif 000003
【図３】
0003910103.tif 000004
【図４】
0003910103.tif 000005