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技術 光レセプタクルおよび光モジュール

出願人 株式会社エンプラス
発明者 今亜耶乃
出願日 2016年3月7日 (4年8ヶ月経過) 出願番号 2016-043297
公開日 2017年9月14日 (3年2ヶ月経過) 公開番号 2017-161577
状態 特許登録済
技術分野 ライトガイドの光学的結合 半導体レーザ 受光素子1(共通事項、放射線検出)
主要キーワード 線形膨張係数 五角柱形状 抜きテーパー 略四角柱形状 マルチモ 光減衰膜 光学面側 複数部材
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重要な関連分野

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図面 (11)

課題

互いに形状が異なる送信用部分および受信用部分を含んでいても、光路上におけるウェルドラインの発生を抑制できる光レセプタクルを提供する。

解決手段

光レセプタクルは、送信用の第1光レセプタクル130と、受信用の第2光レセプタクル140とを有する。第1光レセプタクル130は第1嵌合部を有し、第2光レセプタクル140は第1嵌合部に嵌合される第2嵌合部を有する。第1光レセプタクル130には、外部に開口している第2凹部1302および第3凹部1303が形成されており、第2光レセプタクル140には、外部に開口している第5凹部1402が形成されている。第2凹部、第3凹部および第5凹部の内面の一部は、それぞれ反射面である。

概要

背景

従来、光ファイバー光導波路などの光伝送体を用いた光通信には、光電変換素子発光素子受光素子またはこれら両方)を備えた光モジュールが使用されている。光モジュールでは、光電変換素子および光伝送体の間に配置され、光電変換素子と光伝送体の端面とを光学的に結合するための光レセプタクルが使用される。光モジュールには、送信機能を有する送信用の光モジュールと、受信機能を有する受信用の光モジュールと、送信機能および受信機能を有する送受信用の光モジュールとがある。

たとえば、送信用の光モジュールとして、温度変化に対する発光素子の出力特性の安定化や光出力の調整を目的として、発光素子から出射された出射光の強度や光量を監視モニター)するための検出素子を有する光モジュールが知られている(例えば、特許文献1参照)。

図1は、特許文献1に記載の光モジュール10の構成を模式的に示す図である。図1では、光レセプタクル30内の光路を示すために、光レセプタクル30の断面へのハッチングを省略している。

図1に示されるように、特許文献1に記載の光モジュール10は、光電変換装置20および光レセプタクル30を有する。光レセプタクル30は、発光素子21から出射された出射光Lを入射させる第1光学面31と、第1光学面31で光レセプタクル30内に入射した出射光Lを光伝送体40側に反射する反射面32と、反射面32で反射した出射光Lを検出素子22側に向かうモニター光Lmおよび光伝送体40側に向かう信号光Lsに分離する光分離部33と、光分離部33で光レセプタクル30外に出射された信号光Lsを再度光レセプタクル30内に入射させる透過面34と、透過面34で光レセプタクル30内に入射した信号光Lsを光伝送体40の端面に集光するように出射する第2光学面35と、モニター光Lmを検出素子22に向けて出射させる第3光学面36とを有する。

反射面32は、光レセプタクル30の天面に形成された第1凹部37の内面の一部を構成している。また、光分離部33は、光レセプタクル30の天面に形成された第2凹部38の内面の一部を構成している。

概要

互いに形状が異なる送信用部分および受信用部分を含んでいても、光路上におけるウェルドラインの発生を抑制できる光レセプタクルを提供する。光レセプタクルは、送信用の第1光レセプタクル130と、受信用の第2光レセプタクル140とを有する。第1光レセプタクル130は第1嵌合部を有し、第2光レセプタクル140は第1嵌合部に嵌合される第2嵌合部を有する。第1光レセプタクル130には、外部に開口している第2凹部1302および第3凹部1303が形成されており、第2光レセプタクル140には、外部に開口している第5凹部1402が形成されている。第2凹部、第3凹部および第5凹部の内面の一部は、それぞれ反射面である。

目的

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、互いに形状が異なる送信用部分および受信用部分を含んでいても、光路上におけるウェルドラインの発生を抑制できる光レセプタクルを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

発光素子受光素子および前記発光素子から出射された出射光監視するための検出素子基板上に配置されている光電変換装置と、複数の光伝送体との間に配置され、前記発光素子および前記受光素子と前記複数の光伝送体の端面とを、それぞれ光学的に結合するための光レセプタクルであって、前記基板と対向する面と異なる第1側面に配置されている1または2以上の第1嵌合部を有し、前記発光素子および前記検出素子と対向するように、前記基板上に配置される送信用の第1光レセプタクルと、前記基板と対向する面と異なる第2側面に配置されており、前記1または2以上の第1嵌合部に嵌合される1または2以上の第2嵌合部を有し、前記受光素子と対向するように、前記基板上に配置される受信用の第2光レセプタクルと、を有し、前記第1光レセプタクルには、前記基板と対向する面の反対側の面において外部に開口している第1凹部および第2凹部が形成されており、前記第2光レセプタクルには、前記基板と対向する面の反対側の面において外部に開口している第3凹部が形成されており、前記第1凹部、前記第2凹部および前記第3凹部の内面の一部は、それぞれ反射面である、光レセプタクル。

請求項2

前記第1光レセプタクルおよび前記第2光レセプタクルは、樹脂組成物により構成されており、前記第1光レセプタクルおよび前記第2光レセプタクルを構成するベース樹脂は、同じである、請求項1に記載の光レセプタクル。

請求項3

前記第1光レセプタクルは、前記発光素子から出射された第1出射光を入射させる第1光学面と、前記第1光学面で入射した前記第1出射光の一部の光であり、前記第1光レセプタクルの内部を通った信号光を前記光伝送体の端面に向けて出射させる第2光学面と、前記第1凹部の内面の一部を構成しており、前記第1光学面で入射した前記第1出射光を前記第2光学面に向けて反射させる第1反射面と、前記第2凹部の内面の一部を構成しており、前記第1光学面で入射した前記第1出射光を前記検出素子に向かうモニター光と前記光伝送体の端面に向かう前記信号光とに分離させる光分離部と、前記光分離部で分離された前記モニター光を前記検出素子に向けて出射させる第3光学面と、を有し、前記光分離部は、前記第1出射光の一部を前記モニター光として前記第3光学面に向けて内部反射させ、前記第1出射光の他の一部を前記信号光として前記第2光学面側に向けて透過させる、請求項1または請求項2に記載の光レセプタクル。

請求項4

前記光分離部は、前記第1出射光の光軸に対する傾斜面である複数の分割反射面と、前記第1出射光の光軸に対する垂直面である複数の分割透過面と、を含み、前記複数の分割反射面および前記複数の分割透過面は、前記分割反射面の傾斜方向に沿って交互に配置されており、前記分割反射面は、前記第1出射光の一部を前記モニター光として前記第3光学面に向けて内部反射させ、前記分割透過面は、前記第1出射光の他の一部を前記信号光として前記第2光学面側に向けて透過させる、請求項3に記載の光レセプタクル。

請求項5

前記第2光レセプタクルは、前記光伝送体の端面から出射された第2出射光を入射させる第4光学面と、前記第4光学面で入射し、前記第2光レセプタクルの内部を通った前記第2出射光を前記受光素子に向けて出射させる第5光学面と、前記第3凹部の内面の一部を構成しており、前記第4光学面で入射した前記第2出射光を前記第5光学面に向けて反射させる第2反射面と、を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の光レセプタクル。

請求項6

基板と、前記基板上に配置された発光素子と、前記基板上に配置された受光素子と、前記基板上に配置され、前記発光素子から出射された出射光を監視するための検出素子とを有する光電変換装置と、請求項1〜5のいずれか一項に記載の光レセプタクルと、を有し、前記第1光レセプタクルは、前記発光素子および前記検出素子と対向するように前記基板上に配置されており、前記第2光レセプタクルは、前記受光素子と対向するように前記基板上に配置されており、前記第1光レセプタクルおよび前記第2光レセプタクルは、前記第1嵌合部および前記第2嵌合部が嵌合されることで互いに連結されている、光モジュール

技術分野

0001

本発明は、光レセプタクルと、当該光レセプタクルを有する光モジュールとに関する。

背景技術

0002

従来、光ファイバー光導波路などの光伝送体を用いた光通信には、光電変換素子発光素子受光素子またはこれら両方)を備えた光モジュールが使用されている。光モジュールでは、光電変換素子および光伝送体の間に配置され、光電変換素子と光伝送体の端面とを光学的に結合するための光レセプタクルが使用される。光モジュールには、送信機能を有する送信用の光モジュールと、受信機能を有する受信用の光モジュールと、送信機能および受信機能を有する送受信用の光モジュールとがある。

0003

たとえば、送信用の光モジュールとして、温度変化に対する発光素子の出力特性の安定化や光出力の調整を目的として、発光素子から出射された出射光の強度や光量を監視モニター)するための検出素子を有する光モジュールが知られている(例えば、特許文献1参照)。

0004

図1は、特許文献1に記載の光モジュール10の構成を模式的に示す図である。図1では、光レセプタクル30内の光路を示すために、光レセプタクル30の断面へのハッチングを省略している。

0005

図1に示されるように、特許文献1に記載の光モジュール10は、光電変換装置20および光レセプタクル30を有する。光レセプタクル30は、発光素子21から出射された出射光Lを入射させる第1光学面31と、第1光学面31で光レセプタクル30内に入射した出射光Lを光伝送体40側に反射する反射面32と、反射面32で反射した出射光Lを検出素子22側に向かうモニター光Lmおよび光伝送体40側に向かう信号光Lsに分離する光分離部33と、光分離部33で光レセプタクル30外に出射された信号光Lsを再度光レセプタクル30内に入射させる透過面34と、透過面34で光レセプタクル30内に入射した信号光Lsを光伝送体40の端面に集光するように出射する第2光学面35と、モニター光Lmを検出素子22に向けて出射させる第3光学面36とを有する。

0006

反射面32は、光レセプタクル30の天面に形成された第1凹部37の内面の一部を構成している。また、光分離部33は、光レセプタクル30の天面に形成された第2凹部38の内面の一部を構成している。

先行技術

0007

特開2015−022267号公報

発明が解決しようとする課題

0008

特許文献1に記載の光モジュールでは、検出素子22で発光素子21の出力特性を監視しつつ、発光素子21と光伝送体40の端面とを結合させることができる。しかしながら、受信用の光モジュールでは、発光素子21の出力特性を監視する必要がないため、検出素子22および光レセプタクル30の光分離部33は、必須の構成要素ではない。したがって、送受信用の光モジュールに使用される光レセプタクルでは、送信用の光モジュールとして機能する部分の形状と、受信用の光モジュールとして機能する部分の形状とが互いに異なることがある。

0009

図2A〜Cは、送受信用の光モジュールに使用される光レセプタクル30’の構成の一例を示す図であり、図2D〜Fは、光レセプタクル30’を射出成形により製造したときに、ウェルドラインが形成され得る位置のシミュレーション結果を示す図である。なお、図2Aは、送受信用の光レセプタクル30’の平面図を示しており、図2Bは、底面図を示しており、図2Cは、図2BにおけるC−C線の断面図を示している。また、図2Dは、送受信用の光レセプタクル30’を平面視したときのシミュレーション結果を示しており、図2Eは、底面視したときのシミュレーション結果を示しており、図2Fは、図2EにおけるF−F線で断面視したときのシミュレーション結果を示している。

0010

なお、光レセプタクル30’のシミュレーションでは、光レセプタクル30’の右側面側に配置されているゲートから、金型キャビティー内溶融樹脂注入する場合を想定した(図2D参照)。図2Dにおいて、矢印の方向は、光レセプタクル30’を製造するときにキャビティー内を流動する樹脂流動方向を示しており、黒塗り部分は、ウェルドラインの発生を示している。

0011

図2A〜Cに示されるように、送受信用の光レセプタクル30’は、送信用の光モジュールとして機能する送信用部分301’と、受信用の光モジュールとして機能する受信用部分302’とを有する。送信用部分301’には、内面の一部が反射面(前述の反射面32)として機能する第1凹部37’と、内面の一部が反射面(前述の光分離部33)として機能する第2凹部38’とが形成されており、受信用部分302’には、内面の一部が反射面として機能する第3凹部39’が形成されている。光レセプタクル30’において、送信用部分301’および受信用部分302’は、射出成形により一体成形されている。

0012

光レセプタクル30’を射出成形により製造すると、図2Dに示されるように、金型のキャビティー内に注入された溶融樹脂は、受信用部分302’に形成される第3凹部303’を周り込むように分流する。次いで、分流した溶融樹脂は、送信用部分31’に形成される第1凹部37’および第2凹部38’を回り込むようにさらに分流する。このとき、分流した溶融樹脂の一部は、第1凹部37’(反射面32)および第2凹部38’(光分離部33)の間の光路となる領域で合流する。この結果として、図2Fに示されるように、当該領域でウェルドラインが発生する。ウェルドラインが発生する領域は、光レセプタクル30’(送信用部分301’)の光路上に位置する(図1および図2比較参照)。結果として、ウェルドラインが光レセプタクル30’内の光の進行に影響を与え、光電変換素子(発光素子)と光伝送体の端面とが適切に結合されないことがある。

0013

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、互いに形状が異なる送信用部分および受信用部分を含んでいても、光路上におけるウェルドラインの発生を抑制できる光レセプタクルを提供することを目的とする。また、また、本発明は、当該光レセプタクルを有する光モジュールを提供することも目的とする。

課題を解決するための手段

0014

本発明に係る光レセプタクルは、発光素子、受光素子および前記発光素子から出射された出射光を監視するための検出素子が基板上に配置されている光電変換装置と、複数の光伝送体との間に配置され、前記発光素子および前記受光素子と前記複数の光伝送体の端面とを、それぞれ光学的に結合するための光レセプタクルであって、前記基板と対向する面と異なる第1側面に配置されている1または2以上の第1嵌合部を有し、前記発光素子および前記検出素子と対向するように、前記基板上に配置される送信用の第1光レセプタクルと、前記基板と対向する面と異なる第2側面に配置されており、前記1または2以上の第1嵌合部に嵌合される1または2以上の第2嵌合部を有し、前記受光素子と対向するように、前記基板上に配置される受信用の第2光レセプタクルと、を有し、前記第1光レセプタクルには、前記基板と対向する面の反対側の面において外部に開口している第1凹部および第2凹部が形成されており、前記第2光レセプタクルには、前記基板と対向する面の反対側の面において外部に開口している第3凹部が形成されており、前記第1凹部、前記第2凹部および前記第3凹部の内面の一部は、それぞれ反射面である。

0015

本発明に係る光モジュールは、基板と、前記基板上に配置された発光素子と、前記基板上に配置された受光素子と、前記基板上に配置され、前記発光素子から出射された出射光を監視するための検出素子とを有する光電変換装置と、本発明に係る光レセプタクルと、を有し、前記第1光レセプタクルは、前記発光素子および前記検出素子と対向するように前記基板上に配置されており、前記第2光レセプタクルは、前記受光素子と対向するように前記基板上に配置されており、前記第1光レセプタクルおよび前記第2光レセプタクルは、前記第1嵌合部および前記第2嵌合部が嵌合されることで互いに連結されている。

発明の効果

0016

本発明によれば、光レセプタクルの送信用部分と受信用部分とが別個に製造されるため、互いに形状が異なる送信用部分および受信用部分を含んでいても、光路上におけるウェルドラインの発生を抑制できる。

図面の簡単な説明

0017

図1は、特許文献1に記載の光モジュールの構成を示す図である。
図2A〜Cは、送受信用の光モジュールに使用される光レセプタクルの構成の一例を示す図であり、図2D〜Fは、当該光レセプタクルを射出成形により製造したときに、ウェルドラインが形成され得る位置のシミュレーション結果を示す図である。
図3A、Bは、実施の形態に係る光モジュールの構成を模式的に示す図である。
図4A〜Fは、実施の形態に係る光レセプタクルの構成を示す図である。
図5A〜Fは、実施の形態に係る第1光レセプタクルの構成を示す図である。
図6A、Bは、実施の形態に係る第1光レセプタクルの光分離部の構成を示す図である。
図7A〜Fは、実施の形態に係る第2光レセプタクルの構成を示す図である。
図8A〜Cは、比較用の光レセプタクルの構成を示す図であり、図8D〜Fは、比較用の光レセプタクルを射出成形により製造したときに、ウェルドラインが形成され得る位置のシミュレーション結果を示す図である。
図9A〜Cは、実施の形態に係る第1光レセプタクルを射出成形により製造したときに、ウェルドラインが形成され得る位置のシミュレーション結果を示す図であり、図9D〜Fは、実施の形態に係る第2光レセプタクルを射出成形法により製造したときに、ウェルドラインが形成され得る位置のシミュレーション結果を示す図である。
図10A、Bは、実施の形態の変形例に係る光モジュールの構成を模式的に示す図である。

実施例

0018

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

0019

[光モジュールの構成]
図3A、Bは、本発明の実施の形態に係る光モジュール100の構成を模式的に示す図である。図3Aは、後述の図4BにおけるA−A線の断面図であり、図3Bは、後述の図4BにおけるB−B線の断面図である。図3A、Bでは、光レセプタクル120内の光路を示すために光レセプタクル120の断面へのハッチングを省略している。また、図3A、Bにおいて、一点鎖線は光の光軸を示しており、破線は光の外径を示している。

0020

図3A、Bに示されるように、光モジュール100は、光電変換装置110および光レセプタクル120を有する。本実施の形態に係る光モジュール100は、送受信用の光モジュールであり、図3Aは、送信用の光モジュールとして機能する部分を示しており、図3Bは、受信用の光モジュールとして機能する部分を示している。光モジュール100は、光レセプタクル120に光伝送体150が接続された状態で使用される。

0021

光電変換装置110は、基板111、発光素子112、検出素子113、受光素子114および制御部(不図示)を有する。

0022

基板111は、発光素子112、検出素子113、受光素子114、制御部および光レセプタクル120を保持する。基板111は、例えば、ガラスコンポジット基板やガラスエポキシ基板フレキシル基板などである。

0023

発光素子112は、基板111上に配置されている。発光素子112は、送信用の光モジュールとして機能する部分に配置されている。発光素子112の数および位置は、特に限定されず、用途に応じて適宜設定されうる。本実施の形態では、図3A、Bの紙面に垂直な方向に沿って、4個の発光素子が同一直線上に配列されている。

0024

発光素子は、基板111の表面に対して垂直な方向にレーザー光を出射する。より具体的には、発光素子は、発光面(発光領域)からレーザー光を出射する。発光素子の数および位置は、特に限定されない。発光素子は、例えば、垂直共振器面発光レーザー(VCSEL)である。

0025

検出素子113は、基板111上に配置されており、発光素子112の発光面(発光領域)から出射された第1出射光L1を監視する。具体的には、検出素子113は、光レセプタクル120から出射された第1出射光の一部であるモニター光Lmを受光する。検出素子113は、例えばフォトダイオード(PD)である。

0026

検出素子113の数は、特に限定されず、用途に応じて適宜設定されうる。本実施の形態では、検出素子113の数は、発光素子の数と同じであり、4個である。4個の検出素子113は、基板111上のモニター光Lmを受光できる位置に配置されている。また、検出素子113からの反射光が光レセプタクル120(後述の第1光レセプタクル130)内に戻ることを防止する観点から、検出素子113へ入射するモニター光Lmの光軸は、検出素子113の検出面に対して傾斜していてもよい。

0027

受光素子114は、基板111上に配置されている。受光素子114は、受信用の光モジュールとして機能する部分に配置されている。受光素子114の数および位置は、特に限定されず、用途に応じて適宜設定されうる。本実施の形態では、図3A、Bの紙面に垂直な方向に沿って、4個の受光素子114が同一直線上に配列されている。

0028

受光素子114は、光伝送体150の端面から出射され、光レセプタクル120(後述の第2光レセプタクル140)の内部を通った光(後述の第2出射光L2)を受光する。より具体的には、受光素子114は、受光面(受光領域)で第2出射光L2を受光する。受光素子114は、例えば、フォトダイオード(PD)である。

0029

制御部は、特に図示しないが、基板111上に配置されており、配線を介して発光素子112および検出素子113と電気的に接続されている。制御部は、検出素子113が受光したモニター光Lmの強度や光量などに基づいて、発光素子112が出射する第1出射光L1の出力を制御する。

0030

光レセプタクル120は、発光素子112および受光素子114と、複数の光伝送体150との間に配置された状態で、発光素子112および受光素子114と、複数の光伝送体150の端面とを、それぞれ光学的に結合させる。送信用の光モジュールとして機能する部分では、光レセプタクル120(第1光レセプタクル130)は、発光素子112から出射された第1出射光L1の一部の光である信号光Lsを光伝送体150の端面に向けて出射する。受信用の光モジュールとして機能する部分では、光レセプタクル120(第2光レセプタクル140)は、光伝送体150の端面から出射された第2出射光L2を受光素子114に向けて出射する。

0031

光レセプタクル120については別途詳細に説明するが、ここで、本明細書における光の称呼について説明する。なお、図3Aでは、送信用の光モジュールとして機能する部分を通過する光(L1、LsおよびLm)が示され、図3Bでは、受信用の光モジュールとして機能する部分を通過する光(L2)が示されている。

0032

本明細書では、発光素子112から出射された光を「第1出射光L1」と称する。第1出射光L1は、発光素子112の発光面から、後述の光分離部133に到達するまでの光を意味する。また、第1出射光L1の一部の光であって、光分離部133により分離され、光伝送体150の端面に向けて光レセプタクル120(第1光レセプタクル130)から出射される光を「信号光Ls」と称する。信号光Lsは、光分離部133から光伝送体150の端面に到達するまでの光を意味する。また、第1出射光L1の他の一部であって、光分離部133により分離され、検出素子113に向けて光レセプタクル120(第1光レセプタクル130)から出射される光を「モニター光Lm」と称する。すなわち、モニター光Lmは、光分離部133から検出素子113に到達するまでの光を意味する。さらに、光伝送体150の端面から出射された光を「第2出射光L2」と称する。第2出射光L2は、光伝送体150の端面から受光素子114の受光面に到達するまでの光を意味する。第2出射光L2は、他の光モジュールから出射された受信光でもある。

0033

光電変換装置110および光レセプタクル120(第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140)は、接着剤(例えば、熱/紫外線硬化性樹脂)などの公知の固定手段によって互いに固定される。

0034

光伝送体150は、多芯一括型のコネクター内に収容された状態で公知の取付手段を介して光レセプタクル120に取り付けられる。光伝送体150の種類は、特に限定されない。光伝送体150の種類の例には、光ファイバーや光導波路などが含まれる。本実施の形態では、光伝送体150は、光ファイバーである。また、光ファイバーは、シングルモード方式であってもよいし、マルチモード方式であってもよい。光伝送体150の数は、特に限定されず、用途に応じて適宜変更されうる。本実施の形態では、光伝送体150の数は、8本である。8本の光伝送体150は、光モジュール100の送信用の光モジュールとして機能する部分と、受信用の光モジュールとして機能する部分とにそれぞれ4本ずつ配置される。

0035

[光レセプタクルの構成]
図4A〜Fは、本実施の形態に係る光レセプタクル120の構成を示す図である。図4Aは、光レセプタクル120の平面図であり、図4Bは、底面図であり、図4Cは、正面図であり、図4Dは、背面図であり、図4Eは、左側面図であり、図4Fは、右側面図である。なお、以下の説明では、光伝送体150が接続される側の面を光レセプタクル120の「正面」として説明する。

0036

図4A〜Dに示されるように、光レセプタクル120は、送信用の第1光レセプタクル130と、受信用の第2光レセプタクル140とを有する。図3Aに示されるように、第1光レセプタクル130は、発光素子112および検出素子113と対向するように、基板111上に配置されている。また、図3Bに示されるように、第2光レセプタクル140は、受光素子114と対向するように、基板111上に配置されている。第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140は、後述の第1嵌合部137および第2嵌合部144が嵌合されることで、互いに連結されている。

0037

第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140は、光通信に用いられる波長の光に対して透光性を有する材料を用いて形成される。そのような材料の例には、ポリエーテルイミド(PEI)や環状オレフィン樹脂などの透明な樹脂が含まれる。このように、第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140が樹脂組成物により構成されている場合、第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140を構成するベース樹脂は、同じであることが好ましい。これにより、第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140の線形膨張係数が互いに同じとなり、高温下において光モジュール100を使用する場合であっても、形状精度の低下を抑えることができる。

0038

また、送信用の第1光レセプタクル130を構成する樹脂組成物には、光モジュール100の使用時における安全対策の観点から、第1光レセプタクル130内を通る光(第1出射光L1、モニター光Lmおよび信号光Ls)の強度を減衰させるための光減衰材が添加されていてもよい。光減衰材の例には、無機粒子カーボンブラック酸化銅など)および有機色素フタロシアニン系)が含まれる。また、送信用の第1光レセプタクル130の表面には、光減衰膜が配置されていてもよい。光減衰膜は、第1光レセプタクル130の全面に配置されていてもよいし、光学面だけに配置されていてもよい。第1光レセプタクル130の表面に光減衰膜を配置する方法は、特に限定されず、例えば、第1光レセプタクル130の表面に光減衰コーティングを施せばよい。光減衰膜の材料の例には、Cr、Ni合金およびTiO2が含まれる。

0039

また、受信用の第2光レセプタクル140の表面には、表面における光の反射を抑制する観点から、反射防止膜が配置されていていることが好ましい。反射防止膜は、第2光レセプタクル140の全面に配置されていてもよいし、光学面だけに配置されていてもよい。第2光レセプタクル140の表面に反射防止膜を配置する方法は、特に限定されず、例えば、第2光レセプタクル140の表面に反射防止コーティング(ARコーティング)を施せばよい。反射防止膜の材料の例には、SiO2、TiO2およびMgF2が含まれる。

0040

(第1光レセプタクルの構成)
図5A〜Fは、本実施の形態に係る第1光レセプタクル130の構成を示す図である。図5Aは、第1光レセプタクル130の平面図であり、図5Bは、底面図であり、図5Cは、正面図であり、図5Dは、背面図であり、図5Eは、左側面図であり、図5Fは、右側面図である。

0041

図3Aおよび図5A〜Fに示されるように、第1光レセプタクル130は、略直方体形状の部材である。本実施の形態では、第1光レセプタクル130の底面には、底面において外部に開口している略四角柱形状の第1凹部1301が形成されている。第1光レセプタクル130の天面(基板111と対向する面(底面)の反対側の面)には、天面および右側面において外部に開口している、略五角柱形状の第2凹部1302(特許請求の範囲では、「第1凹部」と称している)と、略五角柱形状の第3凹部1303(特許請求の範囲では、「第2凹部」と称している)とが、光レセプタクル120の背面から正面に向かう方向に連続して形成されている。詳細については後述するが、第2凹部1302の内面の一部は、第1反射面132であり、第3凹部1303の内面の一部は、分割反射面133aである(後述の図6A参照)。なお、本実施の形態では、第2凹部1302と第3凹部1303とが繋がっている。

0042

第1光レセプタクル130は、第1光学面131、第1反射面132、光分離部133、透過面134、第2光学面135、第3光学面136および第1嵌合部137を有する。

0043

第1光学面131は、発光素子112から出射された第1出射光L1を第1光レセプタクル130内に入射させる。このとき、第1光学面131は、発光素子112の発光面(発光領域)から出射された第1出射光L1を屈折させながら第1光レセプタクル130内に入射させて、コリメート光に変換させる。

0044

第1光学面131の数は、特に限定されず、用途に応じて適宜選択されうる。本実施の形態では、第1光学面131の数は、4個である。4個の第1光学面131は、第1光レセプタクル130の底面において、4個の発光素子112とそれぞれ対向するように配置されている。

0045

第1光学面131の形状は、特に限定されず、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第1光学面131は、発光素子112に向かって凸状の凸レンズ面である。また、第1光学面131の平面視形状は、円形状である。第1光学面131の中心軸は、発光素子112の発光面(および基板111の表面)に対して垂直であることが好ましい。また、第1光学面131の中心軸は、発光素子112から出射された第1出射光L1の光軸と一致していることが好ましい。

0046

第1反射面132は、第1光学面131で第1光レセプタクル130内に入射した第1出射光L1を第2光学面135側に向けて反射させる。第1反射面132は、第2凹部1302の内面の一部を構成している。第1反射面132は、第1光レセプタクル130の底面から天面に向かうにつれて、第2光学面135(第1光レセプタクル130の正面)に近づくように傾斜している。第1反射面132の傾斜角度は、特に限定されない。本実施の形態では、第1反射面132の傾斜角度は、第1反射面132に入射する光(第1出射光L1)の光軸に対して45°である。第1反射面132の形状は、特に限定されず、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第1反射面132の形状は、平面である。第1反射面132には、入射光(第1出射光L1)が、臨界角より大きな入射角で入射する。

0047

光分離部133は、第1光学面131で第1光レセプタクル130内に入射し、第1反射面132で反射した第1出射光L1を検出素子113に向かうモニター光Lmと光伝送体150の端面に向かう信号光Lsとに分離させる。光分離部133は、第1光学面131および第2光学面135の間の光路上に配置されている。光分離部133は、第3凹部1303の内面の一部を構成している。

0048

図6A、Bは、本実施の形態に係る第1光レセプタクル130の光分離部133の構成を示す図である。図6Aは、図3Aにおいて破線で示される領域の部分拡大断面図であり、図6Bは、光分離部133近傍の第1光レセプタクル130の光路を示す部分拡大断面図である。図6Bでは、第1光レセプタクル130内の光路を示すために第1光レセプタクル130の断面へのハッチングを省略している。

0049

光分離部133は、複数の分割反射面133a、複数の分割透過面133b、および複数の分割段差面133cを有する。複数の分割反射面133aおよび複数の分割透過面133bは、分割反射面133aの傾斜方向に沿って交互に配置されている(図6Aに示される矢印参照)。

0050

分割反射面133aは、第1出射光L1の一部をモニター光Lmとして第3光学面136に向けて内部反射させる。分割反射面133aは、第1出射光L1の光軸に対する傾斜面である。本実施の形態では、分割反射面133aは、第1光レセプタクル130の天面から底面に向かうにつれて第2光学面135(第1光レセプタクル130の正面)に近づくように傾斜している。分割反射面133aの傾斜角は、第1出射光L1の光軸に対して45°である。分割反射面133aは、分割反射面133aの傾斜方向に分割されており、所定の間隔で配置されている。複数の分割反射面133aは、互いに同一平面上に配置されている。

0051

分割透過面133bは、第1出射光L1の一部(他の一部)を信号光Lsとして第2光学面135側に向けて透過させる。分割透過面133bは、第1出射光L1の光軸に対する垂直面である。分割透過面133bは、分割反射面133aの傾斜方向に分割されており、所定の間隔で配置されている。複数の分割透過面133bは、互いに平行に配置されている。

0052

分割段差面133cは、第1出射光L1の光軸に平行な面であり、分割反射面133aと分割透過面133bとを接続している。分割段差面133cも、分割反射面133aの傾斜方向に所定の間隔で配置されている。複数の分割段差面133cは、互いに平行に配置されている。

0053

図6Aに示されるように、分割反射面133a、分割段差面133cおよび分割透過面133bは、この順番で天面から底面に向かう方向に沿うように配列されている。分割反射面133aおよび分割透過面133bのなす角度のうち小さい角度は、135°である。また、分割反射面133aおよび分割段差面133cのなす角度のうち小さい角度も、135°である。

0054

次に、光分離部133による光の分離について説明する。

0055

図6Bに示されるように、分割反射面133aには、第1反射面132で反射した第1出射光L1の一部の光が、臨界角より大きな入射角で内部入射する。分割反射面133aは、第1出射光L1の一部の光を第3光学面136(検出素子113)に向けて内部反射させて、モニター光Lmを生成する。また、分割透過面133bには、第1出射光L1の残部の光が入射する。分割透過面133bは、第1出射光L1の残部の光を透過させて、第2光学面135(光伝送体150の端面)に向かう信号光Lsを生成する。このとき、分割透過面133bは入射する第1出射光L1に対して垂直面であるため、信号光Lsを屈折させることがない。なお、分割段差面133cは第1出射光L1の入射方向に平行に形成されているため、分割段差面133cには第1出射光L1は入射しない。

0056

信号光Lsとモニター光Lmとの光量比は、所望の光量の信号光Lsを得つつ、発光素子112から出射された第1出射光L1の強度や光量を監視できるモニター光Lmを得ることができれば、特に限定されない。信号光Lsとモニター光Lmとの光量比は、第1反射面132側から光分離部133を見たときの、分割透過面133bと分割反射面133aとの面積比とほぼ同じである。このため、信号光Lsとモニター光Lmとの光量比は、第1反射面132側から光分離部133を見たときの、分割透過面133bと分割反射面133aとの面積比(図6Bのd1およびd2参照)を変えることで調整されうる。信号光Lsとモニター光Lmとの光量比は、信号光Ls:モニター光Lm=5:5〜9:1であることが好ましく、信号光Ls:モニター光Lm=7:3であることがさらに好ましい。本実施の形態では、信号光Ls:モニター光Lm=8:2である。

0057

透過面134は、光分離部133で分離され、第1光レセプタクル130外に出射された信号光Lsを第1光レセプタクル130内に再度入射させる。透過面134は、第3凹部1303の内面の一部を構成している。

0058

透過面134は、光分離部133で分離された信号光Lsに対する垂直面であることが好ましい。これにより、光伝送体150の端面に向かう信号光Lsを屈折させることなく第1光レセプタクル130内に入射させることができる。また、透過面134は、光分離部133で分離された信号光Lsの光軸に対する傾斜面であってもよい。この場合、透過面134は、第1光レセプタクル130の底面から天面に向かうにつれて、第2光学面135に近づくように傾斜している。傾斜面である透過面134の傾斜角度は特に限定されないが、射出成形における離型のための抜きテーパー相当の傾斜角度であることが好ましい。

0059

第2光学面135は、第1光学面131で第1光レセプタクル130内に入射した第1出射光L1の一部の光であり、第1光レセプタクル130の内部を通った信号光Lsを光伝送体150の端面に向けて出射させる。このとき、第2光学面135は、信号光Lsを収束させつつ、光伝送体150の端面に向けて出射させる。

0060

第2光学面135の数は、特に限定されず、用途に応じて適宜選択されうる。本実施の形態では、第2光学面135の数は、4個である。4個の第2光学面135は、第1光レセプタクル130の正面において、4個の光伝送体150の端面とそれぞれ対向するように配置されている。

0061

第2光学面135の形状は、特に限定されず、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第2光学面135の形状は、光伝送体150の端面に向かって凸状の凸レンズ面である。第2光学面135の平面視形状は、円形状である。第2光学面135の中心軸は、光伝送体150の端面に対して垂直であることが好ましい。

0062

第3光学面136は、光分離部133で分離されたモニター光Lmを検出素子113に向けて出射させる。このとき、第3光学面136は、モニター光Lmを収束させつつ、検出素子113に向けて出射させる。

0063

第3光学面136の数は、特に限定されず、用途に応じて適宜選択されうる。本実施の形態では、第3光学面136の数は、4個である。4個の第3光学面136は、第1光レセプタクル130の底面において、4個の検出素子113とそれぞれ対向するように配置されている。

0064

第3光学面136の形状は、特に限定されず、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第3光学面136は、検出素子113に向かって凸状の凸レンズ面である。前述のとおり、検出素子113からの反射光が第1光レセプタクル130内に戻ることを防止する観点から、第3光学面136の中心軸は、検出素子113の検出面に対して傾斜していることが好ましい。

0065

第1嵌合部137は、後述の第2嵌合部144に嵌合される。これにより、第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140は、互いに位置決めされつつ連結される。第1嵌合部137は、第1光レセプタクル130が基板111と対向する面(本実施の形態では、底面)と異なる第1側面1304(本実施の形態では、右側面)であって、第2勘合部144(後述)と対向する位置に配置されている。

0066

第1嵌合部137の配置、形状、大きさ、および数は、第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140が適切に連結されるなら特に限定されず、第2嵌合部144の配置、形状、大きさ、および数にそれぞれ対応している。第1嵌合部137の数は、1または2以上である。第1嵌合部137の形状の例には、凹形状および凸形状が含まれる。第1嵌合部137の平面視形状の例には、円形状、楕円形状、四角形状および多角形状が含まれる。本実施の形態では、第1嵌合部137は、第1側面1304の正面側に配置されている円柱形状の凸部と、第1側面1304の背面側に配置されている円柱形状の凹部とである。

0067

(第2光レセプタクルの構成)
図7A〜Fは、本実施の形態に係る第2光レセプタクル140の構成を示す図である。図7Aは、第2光レセプタクル140の平面図であり、図7Bは、底面図であり、図7Cは、正面図であり、図7Dは、背面図であり、図7Eは、左側面図であり、図7Fは、右側面図である。

0068

図3Bおよび図7A〜Fに示されるように、第2光レセプタクル140は、略直方体形状の部材である。本実施の形態では、第2光レセプタクル140の底面には、底面において外部に開口している略四角柱形状の第4凹部1401が形成されている。第2光レセプタクル140の天面(基板111と対向する面(底面)の反対側の面)には、天面および左側面において外部に開口している略五角柱形状の第5凹部1402(特許請求の範囲では、「第3凹部」と称している)が形成されている。詳細については後述するが、第5凹部1402の内面の一部は、第2反射面142である。

0069

第2光レセプタクル140は、第4光学面141、第2反射面142、第5光学面143および第2嵌合部144を有する。

0070

第4光学面141は、光伝送体150の端面から出射された第2出射光L2を第2光レセプタクル140内に入射させる。このとき、第4光学面141は、光伝送体150の端面から出射された第2出射光L2を屈折させながら第2光レセプタクル140内に入射させて、コリメート光に変換させる。

0071

第4光学面141の数は、特に限定されず、用途に応じて適宜選択されうる。本実施の形態では、第4光学面141の数は、4個である。4個の第4光学面141は、第2光レセプタクル140の正面において、4個の光伝送体150の端面とそれぞれ対向するように配置されている。

0072

第4光学面141の形状は、特に限定されず、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第4光学面141の形状は、光伝送体150の端面に向かって凸状の凸レンズ面である。第4光学面141の平面視形状は、円形状である。第4光学面141の中心軸は、光伝送体150の端面に対して垂直であることが好ましい。また、第4光学面141の中心軸は、光伝送体150の端面から出射された第2出射光L2の光軸と一致していることが好ましい。

0073

第2反射面142は、第4光学面141で第2光レセプタクル140内に入射した第2出射光L2を第5光学面143に向けて反射させる。第2反射面142は、第5凹部1402の内面の一部を構成している。第2反射面142は、第2光レセプタクル140の底面から天面に向かうにつれて、第4光学面141(第2光レセプタクル140の正面)に近づくように傾斜している。第2反射面142の傾斜角度は、特に限定されない。本実施の形態では、第2反射面142の傾斜角度は、第2反射面142に入射する光(第2出射光L2)の光軸に対して45°である。第2反射面142の形状は、特に限定されず、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第2反射面142の形状は、平面である。第2反射面142には、入射光(第2出射光L2)が、臨界角より大きな入射角で入射する。

0074

第5光学面143は、第4光学面141で第2光レセプタクル140内に入射し、第2光レセプタクル140の内部を通った第2出射光L2を受光素子114に向けて出射させる。このとき、第5光学面143は、第2出射光L2を収束させつつ、受光素子114の受光面に向けて出射させる。

0075

第5光学面143の数は、特に限定されず、用途に応じて適宜選択されうる。本実施の形態では、第5光学面143の数は、4個である。4個の第5光学面143は、第2光レセプタクル140の底面において、4個の受光素子114とそれぞれ対向するように配置されている。

0076

第5光学面143の形状は、特に限定されず、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第5光学面143の形状は、受光素子114に向かって凸状の凸レンズ面である。第5光学面143の平面視形状は、円形状である。第5光学面143の中心軸は、受光素子114の受光面(および基板111の表面)に対して垂直であることが好ましい。

0077

第2嵌合部144は、第1嵌合部137に嵌合される。これにより、第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140は、互いに位置決めされつつ連結される。第2嵌合部144は、第2光レセプタクル140が基板111と対向する面(本実施の形態では、底面)と異なる第2側面1403(本実施の形態では、左側面)であって、第1勘合部137と対向する位置に配置されている。

0078

第2嵌合部144の配置、形状、大きさ、および数は、第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140が適切に連結されるなら特に限定されず、第1嵌合部137の配置、形状、大きさ、および数にそれぞれ対応している。第2嵌合部144の数は、1または2以上である。第2嵌合部144の形状の例には、凹形状および凸形状が含まれる。第2嵌合部144の平面視形状の例には、円形状、楕円形状、四角形状および多角形状が含まれる。本実施の形態では、第2嵌合部144は、第2側面1403の正面側に配置されている円柱形状の凹部と、第2側面1403の背面側に配置されている円柱形状の凸部とである。

0079

[光モジュールにおける光路]
次に、光モジュール100における光路について説明する。

0080

送信用の光モジュールとして機能する第1光レセプタクル130では、発光素子112から出射された第1出射光L1は、第1光学面131で第1光レセプタクル130内に入射する。このとき、第1出射光L1は、第1光学面131によってコリメート光に変換される。次いで、第1光学面131で第1光レセプタクル130内に入射した第1出射光L1は、第1反射面132で、光分離部133に向けて反射する。光分離部133に到達した第1出射光L1の一部は、分割反射面133aにより第3光学面136に向かって内部反射してモニター光Lmとなる。モニター光Lmは、第3光学面136で第1光レセプタクル130外に出射され、検出素子113の検出面に到達する。一方、光分離部133に到達した第1出射光L1の残部は、分割透過面133bを透過しつつ、第1光レセプタクル130外に出射されて信号光Lsとなる。次いで、信号光Lsは、透過面134で再度第1光レセプタクル130内に入射し、第2光学面135に到達する。第2光学面135に到達した信号光Lsは、第2光学面135で第1光レセプタクル130外に出射され、光伝送体150の端面に到達する。

0081

一方、受信用の光モジュールとして機能する第2光レセプタクル140では、光伝送体150の端面から出射された第2出射光L2は、第4光学面141で第2光レセプタクル140内に入射する。このとき、第2出射光L2は、第4光学面141によってコリメート光に変換される。次いで、第4光学面141で第2光レセプタクル140内に入射した第2出射光L2は、第2反射面142で第5光学面143に向かって反射する。次いで、第5光学面143に到達した第2出射光L2は、第5光学面143で第2光レセプタクル140外に出射され、受光素子114に到達する。

0082

以上のように、本実施の形態に係る光レセプタクル120は、発光素子112および受光素子114と、複数の光伝送体150の端面とを、それぞれ光学的に適切に結合させることができる。

0083

[シミュレーション]
前述のとおり、光レセプタクル120(第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140)は、例えば、射出成形により製造されうる。射出成形により光レセプタクル120を製造した場合に、ウェルドラインが光路上に形成されることは、光の進行に影響を与えてしまうため好ましくない。そこで、第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140を、それぞれ射出成形により製造したときに、ウェルドラインが形成され得る位置のシミュレーションを行った。

0084

なお、比較のために、第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140が別体として成形される代わりに、一体として成形された光レセプタクル(以下、「比較用の光レセプタクル」ともいう)120’についても同様のシミュレーションを行った。比較用の光レセプタクル120’は、第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140が一体成形されていること以外は光レセプタクル120の構成と同じであるため、比較用の光レセプタクル120’の構成には本実施の形態で使用している符号に「’」を付して適宜使用し、その説明を省略する。

0085

本シミュレーションでは、1.8(mm)×3.2(mm)×6.0(mm)の第1光レセプタクル130と、1.8(mm)×3.2(mm)×6.0(mm)の第2光レセプタクル140と、1.8(mm)×6.4(mm)×6.0(mm)の比較用の光レセプタクル120’とをそれぞれ製造する場合を想定した。比較用の光レセプタクル120’のシミュレーションでは、光レセプタクル120’の右側面側に配置されているゲートから金型のキャビティー内に溶融樹脂を注入する場合を想定した(後述の図8D参照)。また、第1光レセプタクル130のシミュレーションでは、第1光レセプタクル130の左側面側に配置されているゲートから金型のキャビティー内に溶融樹脂を注入する場合を想定した(後述の図9A参照)。さらに、第2光レセプタクル140のシミュレーションでは、第2光レセプタクル140の右側面側に配置されているゲートから金型のキャビティー内に溶融樹脂を注入する場合を想定した(後述の図9D参照)。なお、各光レセプタクルの材料は、ポリエーテルイミド(PEI)としてパラメータを設定した。

0086

図8A〜Cは、比較用の光レセプタクル120’の構成を示す図であり、図8D〜Fは、比較用の光レセプタクル120’を射出成形により製造したときに、ウェルドラインが形成され得る位置のシミュレーション結果を示す図である。なお、図8Aは、比較用の光レセプタクル120’の平面図を示しており、図8Bは、底面図を示しており、図8Cは、図8BにおけるC−C線の断面図を示している。また、図8Dは、比較用の光レセプタクル120’を平面視したときのシミュレーション結果を示しており、図8Eは、底面視したときのシミュレーション結果を示しており、図8Fは、図8EにおけるF−F線で断面視したときのシミュレーション結果を示している。

0087

図9A〜Cは、第1光レセプタクル130を射出成形により製造したときに、ウェルドラインが形成され得る位置のシミュレーション結果を示す図であり、図9D〜Fは、第2光レセプタクル140を射出成形により製造したときに、ウェルドラインが形成され得る位置のシミュレーション結果を示す図である。図9Aは、第1光レセプタクル130を平面視したときのシミュレーション結果を示しており、図9Bは、底面視したときのシミュレーション結果を示しており、図9Cは、図9BにおけるC−C線で断面視したときのシミュレーション結果を示している。また、図9Dは、第2光レセプタクル140を平面視したときのシミュレーション結果を示しており、図9Eは、底面視したときのシミュレーション結果を示しており、図9Fは、図9EにおけるF−F線で断面視したときのシミュレーション結果を示している。

0088

なお、図8Dおよび図9A、Dにおいて、矢印の方向は、各光レセプタクルを製造するときにキャビティー内を流動する樹脂の流動方向を示しており、黒塗り部分は、ウェルドラインの発生を示している。

0089

比較用の光レセプタクル120’では、図8Fに示されるように、第2凹部1302’(第1反射面132’)および第3凹部1303’(光分離部133’)の間の光路となる領域にウェルドラインが発生していた。これは、金型のキャビティー内に注入された溶融樹脂が第5凹部1402’を回り込むように分流し、分流した溶融樹脂が第2凹部1302’および第3凹部1303’を回り込むようにさらに分流するときに、分流した溶融樹脂が第1凹部1302’(第1反射面132’)および第2凹部1303’(光分離部133’)の間の光路となる領域で合流するためと考えられる(図8Dの矢印参照)。

0090

これに対して、第1光レセプタクル130では、図9Cに示されるように、第2凹部1302(第1反射面132)および第3凹部1303(光分離部133)の間の光路となる領域にウェルドラインは発生していなかった。これは、金型のキャビティー内に注入された溶融樹脂が第2凹部1302および第3凹部1303を回り込むように分流するものの、分流した溶融樹脂が合流することなくキャビティー内に充填されるためと考えられる(図9Aの矢印参照)。

0091

また、第2光レセプタクル140でも、図9Fに示されるように、第5凹部1402(第2反射面132)近傍の光路となる領域にウェルドラインは発生していなかった。これは、金型のキャビティー内に注入された溶融樹脂が第5凹部1402を回り込むように分流するものの、分流した溶融樹脂が合流することなくキャビティー内に充填されるためと考えられる(図9Dの矢印参照)。

0092

(効果)
以上のとおり、本実施の形態に係る光レセプタクル120は、嵌合構造(第1嵌合部137および第2嵌合部144)を介して互いに連結される、送信用の第1光レセプタクル130と、受信用の第2光レセプタクル140とを有する。第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140は、別体として製造されうる。これにより、射出成形による製造時に、分流した溶融樹脂が光レセプタクルの光路となる領域で合流するのを防止でき、結果として光レセプタクルの光路となる領域におけるウェルドラインの発生を回避することができる。したがって、本実施の形態に係る光レセプタクル120は、発光素子112および受光素子114と複数の光伝送体150の端面とを、それぞれ光学的に適切に結合させることができる。

0093

また、嵌合構造(第1嵌合部137および第2嵌合部144)を統一しておくことで、異なる光学設計が施されている第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140の組み合わせを容易に変更することができる。

0094

本実施の形態に係る光レセプタクル120は、送信用の第1光レセプタクル130および受信用の第2光レセプタクル140の複数部材を含んでおり、一部材からなる従来の光レセプタクルと比較して部品点数が多い。しかしながら、光レセプタクル120では、第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140を別々に製造することで、ウェルドラインの発生を回避することができるため、光レセプタクル120の設計の自由度が増大する。

0095

なお、第1反射面132、分割反射面133aおよび第2反射面142上に、光反射率が高い金属(例えば、AlやAg、Auなど)の薄膜からなる反射膜を形成してもよい。部品点数の削減を優先させたい場合には、全反射面のみを利用した構成を採用することが好ましい。

0096

また、上記実施の形態に係る光レセプタクル120では、光分離部133が複数の分割反射面133a、複数の分割透過面133b、および複数の分割段差面133cを有する態様について説明したが、本発明に係る光レセプタクルは、この態様に限定されない。たとえば、光レセプタクルは、後述の変形例に係る光レセプタクル120”であってもよい。図10A、Bは、実施の形態の変形例に係る光モジュール100”の構成を模式的に示す図である。図10Aは、変形例に係る光モジュール100”の構成を示すための断面図であり、図10Bは、図10Aにおいて破線で示される領域の部分拡大断面図であり、光分離部133”近傍の第1光レセプタクル130”の光路を示す部分拡大断面図である。変形例に係る光モジュール100”は、光レセプタクル120”における第1光レセプタクル130”の光分離部133”のみが上記実施の形態に係る光モジュール100と異なる。

0097

図10A、Bに示されるように、変形例に係る第1光レセプタクル130”では、光分離膜(光分離部133”)が第3凹部1303の内面の一部に配置されている。光分離膜は、第1出射光L1を検出素子113に向かうモニター光Lmと光伝送体150の端面に向かう信号光Lsとに分離させる。光分離膜は、入射した光の一部を反射させ、残部を透過させる。光分離膜は、当該機能を発揮することができれば特に限定されず、例えば、前述のような金属(例えば、AlやAg、Auなど)の薄膜であってもよい。また、信号光Lsとモニター光Lmとの光量比は、光分離膜の透過率を変えることで調整されうる。

0098

送信用の光モジュールとして機能する第1光レセプタクル130”では、光分離部133”に到達した第1出射光L1の一部は、光分離膜により第3光学面136に向かって反射してモニター光Lmとなり、第1出射光L1の他の一部(残部)は、光分離膜を透過しつつ、第1光レセプタクル130”外に出射されて信号光Lsとなる。

0099

本発明に係る光レセプタクルおよび光モジュールは、例えば光伝送体を用いた光通信に有用である。

0100

10光モジュール
20光電変換装置
21発光素子
22検出素子
30、30’光レセプタクル
301’送信用部分
302’受信用部分
31 第1光学面
32反射面
33光分離部
34透過面
35 第2光学面
36 第3光学面
37、37’ 第1凹部
38、38’ 第2凹部
39’ 第3凹部
40光伝送体
L出射光
100、100” 光モジュール
110 光電変換装置
111基板
112 発光素子
113 検出素子
114受光素子
120、120’、120” 光レセプタクル
130、130” 第1光レセプタクル
1301 第1凹部
1302、1302’ 第2凹部
1303、1303’ 第3凹部
1304 第1側面
131 第1光学面
132、132’ 第1反射面
133、133’、133” 光分離部
133a 分割反射面
133b分割透過面
133c 分割段差面
134 透過面
135 第2光学面
136 第3光学面
137 第1嵌合部
140 第2光レセプタクル
1401 第4凹部
1402、1402’ 第5凹部
1403 第2側面
141 第4光学面
142 第2反射面
143 第5光学面
144 第2嵌合部
150 光伝送体
L1 第1出射光
L2 第2出射光
Ls信号光
Lm モニター光

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