光插座及光模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及光插座及光模塊。光插座(300)具有：使從發(fā)光元件(220)射出的光(L)入射的第一光學(xué)面(310)；使光(L)向受光元件(230)反射的反射面(320、330)；將光(L)分離為朝向受光元件(230)的監(jiān)視光(Lm)和朝向光纖(400)的端面的信號光(Ls)的光分離部(340)；以及使信號光(Ls)向光纖(400)的端面射出的第二光學(xué)面(350)。光分離部(340)具有分割透射面(342)和分割反射面(341)。分割反射面(341)為相對于由反射面(320、330)反射的光(L)的光軸傾斜的傾斜面。
【專利說明】光插座及光模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光插座(optical receptacle)以及具有其的光模塊。

【背景技術(shù)】
[0002]在使用光纖的光通信中，使用具有發(fā)送用的發(fā)光元件或接收用的受光元件的光模塊。光模塊具有將發(fā)光兀件或受光兀件與光纖的端面進行光學(xué)結(jié)合(optically coupling)的光插座。在發(fā)送側(cè)的光模塊中，光插座使從發(fā)光兀件射出的包含通信信息的光(以下稱為“信號光”)入射到光纖的端面。另一方面，接收側(cè)的光模塊中，光插座將從光纖的端面射出的信號光引導(dǎo)到受光元件。總括地將多個發(fā)光元件或受光元件與多個光纖的端面結(jié)合的光插座由于具有以規(guī)定的間距排列的多個透鏡面，因此有時也稱為“透鏡陣列”。
[0003]作為發(fā)送側(cè)的光模塊，具有除了發(fā)光元件以外還具有用于對從發(fā)光元件射出的光的輸出進行監(jiān)視的受光元件的光模塊。這種光模塊中使用的光插座構(gòu)成為，將從發(fā)光元件射出的光的一部分，射出到監(jiān)視用的受光元件，作為監(jiān)視光(例如，參照專利文獻I)。
[0004]圖1A是專利文獻I中記載的透鏡陣列的剖面圖。如圖1A中所示，專利文獻I中記載的透鏡陣列10包括透鏡陣列主體20、透鏡部件30以及填充物40。透鏡陣列主體20和透鏡部件30由透光性樹脂構(gòu)成。填充物40是具有與構(gòu)成透鏡陣列主體20的樹脂相同的折射率的透光性粘接劑。透鏡陣列主體20中形成有多個第一透鏡面21、第一反射面22、第二反射面23、半透半反鏡層24以及多個第二透鏡面25。另外，在透鏡陣列主體20的底部形成有用于填充填充物40并插入透鏡部件30的凹部26。位于凹部26底處的傾斜面上形成有作為半透半反鏡層24的電介質(zhì)多層膜。透鏡部件30被插入到凹部26中，且具有多個第三透鏡面31。填充物40對形成于半透半反鏡層24和透鏡部件30之間的空間進行填充，并且將透鏡陣列主體20和透鏡部件30粘接。
[0005]圖1B是專利文獻I中記載的發(fā)送側(cè)的光模塊的剖面圖(光路圖)。該圖中，為了表示光路，省略了針對透鏡陣列10的剖面的陰影線。如圖1B所示，發(fā)送側(cè)的光模塊50具有發(fā)送用的光電變換裝置60和圖1A所示的透鏡陣列10。在透鏡陣列10的正面(圖1B中位于左側(cè)的面)上連接有多個光纖70。發(fā)送用的光電變換裝置60具有基板61、多個發(fā)光元件62、多個監(jiān)視用的受光元件63以及多個控制單元64。多個發(fā)光元件62在基板61上排列成一列。多個受光兀件63以與發(fā)光兀件62的列平行的方式,在基板61的同一面上排列成一列。多個發(fā)光元件62分別與透鏡陣列10的第一透鏡面21相對。另外，多個受光元件63分別與第三透鏡面31相對。多個控制單元64以分別位于發(fā)光元件62和受光元件63之間的方式，在基板61的同一面上排列成一列?？刂茊呜?4與發(fā)光兀件62及受光兀件63連接，基于受光兀件63接受的監(jiān)視光Lm的強度或光量對發(fā)光兀件62的輸出進行控制。
[0006]如圖1B所示，從發(fā)光元件62射出的光L從第一透鏡面21入射到透鏡陣列10內(nèi)，依次由在第一反射面22和第二反射面23反射，到達半透半反鏡層24。半透半反鏡層24中，光L的一部分透射而成為監(jiān)視光Lm, —部分反射而成為信號光Ls。監(jiān)視光Lm依次透過填充物40及透鏡部件30，從第三透鏡面31射出到透鏡陣列10外，并到達受光元件63。另一方面，信號光Ls從第二透鏡面25射出到透鏡陣列10外并到達光纖70的端面。
[0007]這樣，專利文獻I中記載的透鏡陣列10能夠使用半透半反鏡層24將從發(fā)光元件62射出的光L分離為監(jiān)視光Lm和信號光Ls,將監(jiān)視光Lm向受光兀件63射出。該透鏡陣列10中，為了不使半透半反鏡層24將光L全反射，在凹部26內(nèi)填充了折射率與透鏡陣列主體20相同的填充物40。另外，為了適當?shù)貙⒈O(jiān)視光Lm引導(dǎo)到受光元件63，在凹部26內(nèi)配置有透鏡部件30。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1:日本特開2012-194454號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明要解決的問題
[0012]專利文獻I中記載的光插座(透鏡陣列)中存在以下問題:由于由多個部件構(gòu)成且制造工序復(fù)雜，因此制造成本大。即，為了制造專利文獻I中記載的光插座(透鏡陣列)10，必須:1)形成透鏡陣列主體20 ；2)在透鏡陣列主體20的凹部26內(nèi)的規(guī)定位置形成半透半反鏡層24 ；3)在凹部26內(nèi)填充適當量的填充物40，以不使空氣進入凹部26內(nèi)；4)配置透鏡部件30，以不使空氣進入凹部26內(nèi)。這樣，專利文獻I中記載的光插座由于由多個部件構(gòu)成且制造工序復(fù)雜，因此難以降低其制造成本。
[0013]本發(fā)明的目的在于提供能夠產(chǎn)生監(jiān)視光的光插座而且通過一體成型的方式也能夠制造的光插座以及具有其的光模塊。
[0014]解決問題的方案
[0015]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的光插座配置于光電變換裝置和光纖之間，用于將發(fā)光元件和所述光纖的端面進行光學(xué)結(jié)合，該光電變換裝置具有所述發(fā)光元件以及用于對從所述發(fā)光元件射出的光進行監(jiān)視的受光元件，其中，該光插座具有:第一光學(xué)面，使從所述發(fā)光元件射出的光入射；反射面，使從所述第一光學(xué)面入射的光向所述受光元件反射；光分離部，將由所述反射面反射的光分離為朝向所述受光元件的監(jiān)視光和朝向所述光纖的端面的信號光，使所述監(jiān)視光向所述受光元件射出，使所述信號光向所述光纖的端面反射；以及第二光學(xué)面，使由所述光分離部反射的所述信號光向所述光纖的端面射出，所述光分離部具有:分割透射面，使由所述反射面反射的光透射，并朝向所述受光元件射出；以及分割反射面，形成于與所述分割透射面不同的區(qū)域，使由所述反射面反射的光向所述第二光學(xué)面反射，所述分割反射面是相對于由所述反射面反射的光的光軸傾斜的傾斜面。
[0016]本發(fā)明的光模塊具有光電變換裝置以及本發(fā)明的光插座，該光電變換裝置具有發(fā)光元件以及用于對從所述發(fā)光元件射出的光進行監(jiān)視的受光元件。
[0017]發(fā)明效果
[0018]根據(jù)本發(fā)明，能夠以低成本制造能夠產(chǎn)生監(jiān)視光的光插座以及具有其的光模塊。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1A是專利文獻I中記載的透鏡陣列的剖面圖；
[0020]圖1B是專利文獻I中記載的光模塊的剖面圖(光路圖)；
[0021]圖2是本發(fā)明一實施方式的發(fā)送側(cè)的光模塊的剖面圖(光路圖)；
[0022]圖3A?圖3D是表不本發(fā)明一實施方式的光插座的結(jié)構(gòu)的圖；
[0023]圖4A、圖4B是表不本發(fā)明一實施方式的光插座的結(jié)構(gòu)的圖；
[0024]圖5A、圖5B是表示光分離部的結(jié)構(gòu)的局部放大圖；
[0025]圖6是表示光分離部的光路的局部放大剖面圖；
[0026]圖7A、圖7B是表示光分離部變形例的局部放大圖；
[0027]圖8是表示本發(fā)明一實施方式的光模塊的變形例的剖面圖；
[0028]圖9A、圖9B是本發(fā)明一實施方式的光插座的變形例的局部放大剖面圖；以及
[0029]圖10A、圖1OB是本發(fā)明一實施方式的光插座的變形例的局部放大剖面圖。
[0030]符號說明:
[0031]10透鏡陣列
[0032]20透鏡陣列主體
[0033]21第一透鏡面
[0034]22第一反射面
[0035]23第二反射面
[0036]24半透半反鏡層
[0037]25第二透鏡面
[0038]26 凹部
[0039]30透鏡部件
[0040]31第三透鏡面
[0041]40填充物
[0042]50光模塊
[0043]60光電變換裝置
[0044]61 基板
[0045]62發(fā)光元件
[0046]63受光元件
[0047]64控制單元
[0048]70 光纖
[0049]100、100’ 光模塊
[0050]200光電變換裝置
[0051]210 基板
[0052]220發(fā)光元件
[0053]230受光元件
[0054]240控制單元
[0055]300、300’、300” 光插座
[0056]310、310’第一透鏡面(第一光學(xué)面)
[0057]320第一反射面
[0058]330>330> 第二反射面
[0059]340、340’ 光分離部
[0060]341、341’分割反射面
[0061]342、342’分割透射面
[0062]343臺階面
[0063]350、350’第二透鏡面(第二光學(xué)面)
[0064]360 第一凹部
[0065]361 第二凹部
[0066]362第三凹部
[0067]363第四凹部
[0068]364第五凹部
[0069]370 凸部
[0070]380嵌合孔
[0071]400 光纖
[0072]410連接器
[0073]L從發(fā)光兀件射出的光
[0074]Lm監(jiān)視光
[0075]Ls信號光

【具體實施方式】
[0076]以下，參照附圖詳細地說明本發(fā)明的實施方式。以下的說明中，作為本發(fā)明的光插座的代表例，對用于將多個發(fā)光元件與多個光纖的端面一次地光學(xué)結(jié)合的光插座(透鏡陣列)進行說明。
[0077](光模塊的結(jié)構(gòu))
[0078]圖2是本發(fā)明一實施方式的發(fā)送側(cè)的光模塊的剖面圖(光路圖)。該圖中，為了表示光插座300內(nèi)的光路，省略了針對光插座300剖面的陰影線(參照圖3D)。以下的說明中，針對光插座300，將光纖400側(cè)的面稱為“正面”，將光電變換裝置200側(cè)的面稱為“底面”來進行說明。
[0079]如圖2所示，光模塊100具有發(fā)送用的光電變換裝置200和配置于光電變換裝置200上的光插座300，該光電變換裝置200具有多個發(fā)光元件220。使用時，光插座300的正面(圖2中位于左側(cè)的面)連接多個光纖400。S卩，光插座300配置于光電變換裝置200與多個光纖400之間。光插座300將光電變換裝置200的多個發(fā)光元件220的每個發(fā)光元件與多個光纖400的端面的每個端面光學(xué)結(jié)合。
[0080]發(fā)送用的光電變換裝置200具有基板210、多個發(fā)光元件220、多個監(jiān)視用的受光元件230以及多個控制單元240。
[0081]多個發(fā)光元件220在基板210上排列成一列，分別向與基板面垂直的方向射出激光L。圖2中，多個發(fā)光兀件220從紙面的跟前側(cè)向內(nèi)側(cè)排列成一列。例如，發(fā)光兀件220為垂直共振器面發(fā)光激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser ；VCSEL)。
[0082]多個受光元件230分別接受用于對與其對應(yīng)的發(fā)光元件220的輸出進行監(jiān)視的監(jiān)視光Lm。多個受光兀件230以與發(fā)光兀件220的列平行的方式,在基板210的同一面上排列成一列。多個發(fā)光元件220和多個受光元件230以相互對應(yīng)的方式以相同間距而被配置。在不需要對所有的發(fā)光元件220的輸出進行監(jiān)視的情況下，受光元件230的數(shù)量可以比發(fā)光元件220的數(shù)量少。本實施方式中，發(fā)光元件220的數(shù)量與受光元件230的數(shù)量相同。例如，受光元件230為光電探測器(photodetector)。
[0083]多個控制單元240以位于多個發(fā)光元件220與多個受光元件230之間的方式，在基板210的同一面上排列成一列?？刂茊卧?40與對應(yīng)的發(fā)光元件220及對應(yīng)的受光元件230連接，基于受光元件230接受的監(jiān)視光Lm的強度或光量對發(fā)光元件220的輸出進行控制。例如，控制單元240為驅(qū)動1C。
[0084]光插座300以多個第一透鏡面310 (第一光學(xué)面)和多個發(fā)光元件220分別相對，并且光分離部340與多個受光元件230相對的方式，配置于光電變換裝置200上。光插座300由透光性材料制成，例如通過射出成型而一體制造。光插座300使從光電變換裝置200的發(fā)光兀件220射出的光L從第一透鏡面310入射至內(nèi)部,并將光L分離為監(jiān)視光Lm與信號光Ls。并且，光插座300使監(jiān)視光Lm從光分離部340向光電變換裝置200的受光元件230射出，使信號光Ls從第二透鏡面350 (第二光學(xué)面)向光纖400的端面射出。
[0085]如之后說明的那樣，光插座300上形成有一對嵌合孔380(有底的凹部)(參照圖3B)。通過將在光電變換裝置200的基板210 (或固定于基板210的其他部件)上形成的一對凸部(省略圖示)插入這些嵌合孔380，來將光插座300定位于光電變換裝置200上。而且，通過使用卡簧或粘接劑等，將光插座300固定于光電變換裝置200。
[0086]本實施方式的光模塊100在光插座300的結(jié)構(gòu)上具有主要特征。因此，對光插座300另外詳細地進行說明。
[0087]與發(fā)光元件220相等數(shù)量的光纖400連接到光插座300。多個光纖400以與發(fā)光元件220相同的間距排列成一列。圖2中，多個光纖400從紙面的跟前側(cè)向內(nèi)側(cè)排列成一列。例如，多個光纖400為單模態(tài)方式或多模態(tài)方式的同一尺寸的光纖。多個光纖400的端部保持于MT連接器等多芯總括型的連接器410內(nèi)。在使連接器410的端面與光插座300的正面抵接的狀態(tài)下，使用卡簧等固定構(gòu)件(省略圖示)將連接器410固定于光插座300。
[0088](光插座的結(jié)構(gòu))
[0089]接著，說明光插座300的結(jié)構(gòu)。圖3和圖4是表示光插座300的結(jié)構(gòu)的圖。圖3A是俯視圖，圖3B是仰視圖，圖3C是側(cè)視圖，圖3D是圖3A和圖3B中所示的D-D線的剖面圖。圖4A是主視圖，圖4B是后視圖。
[0090]如圖3和圖4所示，光插座300是大致長方體形狀的部件。光插座300使用對在光通信中使用的波長的光具有透光性的材料而形成。作為這種材料的例子，包括聚醚酰亞胺和環(huán)狀烯烴樹脂等透明樹脂。光插座300例如可以通過射出成型而一體制造。
[0091]首先，以該長方體的六個面(頂面、底面、正面、背面、右側(cè)面及左側(cè)面)為基準，說明光插座300的形狀。
[0092]如圖3B、圖3D以及圖4B所示，在底面的中央部形成有長方體形狀的第一凹部360。第一凹部360是用于容納多個發(fā)光元件220、多個受光元件230以及多個控制單元240的空間(參照圖2)。另外，在第一凹部360的底面(圖3D中位于上側(cè)的面)以與多個受光元件230的每個受光元件相對的方式，形成有多個第一透鏡面310 (第一光學(xué)面)。而且，在第一凹部360的底面的與多個受光元件230相對的位置，形成有大致五角柱形狀的第二凹部361 (參照圖3B、圖3D)。第二凹部361的內(nèi)面的一部分作為光分離部340而發(fā)揮功能。對第一透鏡面310和光分離部340另外進行說明。
[0093]如圖3A、圖3D以及圖4B所示，在頂面的背面?zhèn)鹊牟糠忠詫⒂身斆婧捅趁嫘纬傻慕侨サ舻姆绞叫纬捎腥侵螤畹牡谌疾?62。構(gòu)成第三凹部362的傾斜面作為第一反射面320而發(fā)揮功能。此外，在頂面的中央部還形成有五角柱形狀的第四凹部363。構(gòu)成第四凹部363的傾斜面作為第二反射面330而發(fā)揮功能。關(guān)于第一反射面320和第二反射面330另外進行說明。
[0094]如圖3D和圖4A所示，在正面的中央部形成有大致長方體形狀的第五凹部364。在第五凹部364的底面(圖3D中位于右側(cè)的面)中，以與多個光纖400的每個光纖的端面相對的方式，形成有多個第二透鏡面350 (第二光學(xué)面)。關(guān)于第二透鏡面350在后面進行說明。
[0095]此外，在正面的左右兩側(cè)，形成有用于對多個光纖400的端面進行定位的一對凸部370。凸部370為將圓柱和半球組合后的形狀。一對凸部370插入到形成于連接器410的孔(例如，依照F12型多芯光纖連接器的規(guī)格(IEC61754-5、JISC5981)的孔)。由此，能夠?qū)⒐饫w400的端面相對于光插座300進行定位。
[0096]此外,如圖3B所不,在長方體的左右兩側(cè),形成有用于對光插座300進行定位的一對嵌合孔380。嵌合孔380為圓柱形狀。這些嵌合孔380被插入設(shè)置于光電變換裝置200的一對凸部。由此，能夠?qū)⒐獠遄?00在光電變換裝置200上定位。此外，這些嵌合孔380也可以在制造時用于光的利用效率或結(jié)合效率的檢查，或監(jiān)視光Lm是否適當?shù)乇环蛛x的檢查等檢查目的。
[0097]接著，對光插座300的光學(xué)結(jié)構(gòu)要素進行說明。
[0098]如圖2?圖4所示，光插座300具有多個第一透鏡面310、第一反射面320、第二反射面330、光分離部340、以及多個第二透鏡面350。
[0099]多個第一透鏡面310 (第一光學(xué)面)分別是以在光插座300的底面?zhèn)扰c光電變換裝置200的發(fā)光元件220相對的方式而形成的俯視圓形的凸透鏡面。第一透鏡面310既可以是球面，也可以是非球面。通常，第一透鏡面310的數(shù)量與發(fā)光元件220的數(shù)量相同。多個第一透鏡面310與發(fā)光元件220的列平行，并且以與發(fā)光元件220相同的間距排列成I列(參照圖3B)。相互鄰接的兩個第一透鏡面310既可以接觸，也可以不接觸。
[0100]多個第一透鏡面310分別使從對應(yīng)的發(fā)光元件220射出的光L入射至光插座300內(nèi)(參照圖2)。此時，第一透鏡面310將入射的光L變換為準直光(collimated light)。準直光L向第一反射面320前進。本實施方式中，第一透鏡面310的中心軸與光插座300的底面以及發(fā)光元件220的射出面垂直。優(yōu)選第一透鏡面310的中心軸與從發(fā)光元件220射出的光L的光軸一致。
[0101]第一反射面320和第二反射面330分別是在光插座300的頂面?zhèn)刃纬傻膬A斜面。第一反射面320以隨著從光插座300的底面朝向頂面而逐漸靠近正面(光纖400側(cè)的面)的方式傾斜。相反地，第二反射面330以隨著從光插座300的頂面朝向底面而逐漸靠近正面的方式傾斜。也可以在第一反射面320和第二反射面330上形成有由Au (金)或Ag (銀)、Al(鋁)等制成的反射膜。
[0102]對于第一反射面320，從第一透鏡面310入射的準直光L以比臨界角大的入射角向內(nèi)部入射。第一反射面320使入射的光L向第二反射面330全反射。此外，對于第二反射面330，由第一反射面320反射的光L以比臨界角大的入射角向內(nèi)部入射。第二反射面330使入射的光L向光分離部340和受光兀件230全反射。即，第一反射面320和第二反射面330使從第一透鏡面310入射的光L向受光元件230反射(參照圖2)。本實施例中，相對于從第一透鏡面310入射的光L的光軸，第一反射面320的傾斜角呈45°。另外，相對于由第一反射面320反射的光L的光軸，第二反射面330的傾斜角呈45°。
[0103]光分離部340為在光插座300內(nèi)形成的由多個面而成的區(qū)域。如上述那樣,光分離部340形成為第二凹部361的內(nèi)表面。光分離部340將由第二反射面330反射的光L分離為朝向受光兀件230的監(jiān)視光Lm與朝向光纖400的端面的信號光Ls,使監(jiān)視光Lm向受光兀件230射出，使信號光Ls向光纖400的端面反射(參照圖2)。
[0104]圖5是表示光分離部340的結(jié)構(gòu)的局部放大圖。圖5A是圖3D中虛線所示的區(qū)域的局部放大剖面圖。圖5B是從第二反射面330側(cè)觀察到的光分離部340的局部放大俯視圖。圖5B中，對分割反射面341添加了陰影線。
[0105]如圖5A、圖5B所示，光分離部340具有多個分割反射面341、多個分割透射面342以及多個臺階面343。分割反射面341是相對于由第二反射面330反射光L的光軸傾斜的傾斜面。分割反射面341以隨著從光插座300的頂面朝向底面而逐漸靠近正面的方式傾斜。本實施例中，相對于由第二反射面330反射的光L的光軸，分割反射面341的傾斜角呈45°。分割反射面341在分割反射面341的傾斜方向上被分割，且以規(guī)定的間隔被配置。分割透射面342為形成于與分割反射面341不同位置的面，本實施例中，是與由第二反射面330反射的光L的光軸垂直的垂直面。分割透射面342也在分割反射面341的傾斜方向上被分割，且以規(guī)定的間隔被配置。如圖5B所示，在從第二反射面330側(cè)觀察時，分割反射面341和分割透射面342交替配置。多個臺階面343分別為與由第二反射面330反射的光L的光軸平行的面，將分割反射面341與分割透射面342連接起來。
[0106]圖6是表不光分離部340的光路的局部放大剖面圖。該圖中，為了表不光插座300內(nèi)的光路，省略了針對光插座300的剖面的陰影線(參照圖5A)。如圖6所示，在分割反射面341上，由第二反射面330反射的光L以比臨界角大的入射角向內(nèi)部入射。分割反射面341使入射的光L向第二透鏡面350反射,生成信號光Ls。另一方面,分割透射面342使由第二反射面330反射的光L透射，產(chǎn)生朝向受光元件230的監(jiān)視光Lm。此時，因為分割透射面342是與光L垂直的垂直面，所以監(jiān)視光Lm不折射。另外，因為臺階面343形成為與光L的入射方向平行，所以光L不入射到臺階面343。
[0107]第二透鏡面350 (第二光學(xué)面)為以與光纖400的端面相對的方式而形成在光插座300的正面?zhèn)鹊?、俯視圓形的凸透鏡面。第二透鏡面350既可以是球面，也可以是非球面。通常，第二透鏡面350的數(shù)量與第一透鏡面310的數(shù)量相同。多個第二透鏡面350與第一透鏡面310的列以及光纖400的列平行，且以成為與第一透鏡面310和光纖400相同的間距的方式排列成I列(參照圖4A)。相互鄰接的兩個第二透鏡面350既可以接觸，也可以不接觸。
[0108]由光分離部340反射的信號光Ls入射至第二透鏡面350。此時，優(yōu)選第二透鏡面350的中心軸與由光分離部340反射的信號光Ls的中心軸一致。本實施方式中，第二透鏡面350的中心軸與光插座300的底面以及發(fā)光元件220的射出面平行。并且，第二透鏡面350使入射的信號光Ls會聚后向光纖400的端面射出。
[0109]如上所述，從發(fā)光元件220射出的光L從對應(yīng)的第一透鏡面310入射至光插座300內(nèi)。從第一透鏡面310入射的光L依次由第一反射面320和第二反射面反射，朝向光分離部340。到達光分離部340的光L的一部分由分割反射面341 (傾斜面)反射并成為朝向第二透鏡面350的信號光Ls。另一方面,到達光分離部340的光L的另一部分在分割透射面342 (垂直面)透射并成為朝向受光兀件230的監(jiān)視光Lm。信號光Ls從第二透鏡面350射出而到達光纖400的端面。監(jiān)視光Lm直接到達受光元件230。由此，多個發(fā)光元件220的每個發(fā)光元件與多個光纖400的每個光纖的端面通過第一透鏡面310及第二透鏡面350光學(xué)地進行結(jié)合。
[0110]另外，本實施方式的光插座300中，能夠容易地改變監(jiān)視光Lm和信號光Ls的光量的比例。即，通過改變?nèi)鐖D5B所示的從第二反射面330側(cè)觀察光分離部340時的分割反射面341與分割透射面342的面積比例，能夠容易地改變監(jiān)視光Lm和信號光Ls的光量的比例。例如，在想增大信號光Ls的光量的情況下，使圖5B所示的分割反射面341的寬度Wl增大，使分割透射面342的寬度W2減小即可。
[0111](效果)
[0112]本實施方式的光插座300因為是一體構(gòu)造，且不需要形成反射膜等，所以能夠通過射出成型等容易地制造。因此，本實施方式的光插座300和光模塊100能夠以低成本制造。
[0113]此外，本實施方式的光插座300還能夠通過射出成型來抑制制造時成品率的降低。在通過射出成型來制造本實施方式的光插座300的情況下，通過將對光分離部340進行成型的模具在與臺階面343平行的方向移動而脫模(參照圖5A)。因此，即使有損傷不擔負光學(xué)功能的臺階面343的情況，也難以損傷擔負有光學(xué)功能的分割反射面341和分割透射面342。因此，本實施方式的光插座300能夠以高成品率而制造。
[0114]此外，如圖5A所示，本實施方式的光插座300中，在分割反射面341的周圍沒有設(shè)置尖銳的角。因此，假設(shè)在制造時發(fā)生了樹脂的填充不良的情況，即使分割透射面342或臺階面343的形狀有變化，分割反射面341的形狀也難以變化。若分割反射面341的形狀變化了，則使進行光通信而重要的信號光的質(zhì)量降低，而成為大的問題。但是，即使分割透射面342或臺階面343的形狀變化了也不會成為大的問題。從這點出發(fā)，本實施方式的光插座300也能夠抑制通過射出成型來制造時的成品率的降低。
[0115](變形例)
[0116]圖7是表示光分離部340的變形例的結(jié)構(gòu)的局部放大圖。如圖7A所示，多個分割反射面341配置于同一虛擬平面上，分割透射面342和臺階面343也可以形成為相對于分割反射面341 (虛擬平面)向第二凹部361側(cè)(外側(cè))突出。此外，如圖7B所示，分割反射面341和分割透射面342也可以不夾著臺階面343而連續(xù)地交替配置。此外，這里雖未圖示，但是，分割反射面341和分割透射面342也可以在與分割反射面341的傾斜方向以及監(jiān)視光Lm的前進方向正交的方向(與第二透鏡面350的列平行的方向)被分割。無論在哪個情況下，都能夠發(fā)揮與圖5A所示的光分離部340同樣的效果。
[0117]圖8是變形例的光模塊100’的剖面圖。如圖8所示，第一透鏡面310’也可以將從發(fā)光兀件220射出的光L變換為非準直光。在這種情況下,第一透鏡面310’既可以將光L變換為光束直徑漸增的非準直光，也可以變換為光束直徑漸減的非準直光。從使受光元件230的接受效率提高的觀點來看，優(yōu)選第一透鏡面310’將光L變換為光束直徑漸減的非準直光變換(參照圖8)。
[0118]另外，上述實施方式的光插座300也能夠使用于接收側(cè)的光模塊。在這種情況下，接收用的光電變換裝置具有用于接受信號光的多個受光元件，來代替多個發(fā)光元件。這些受光元件分別配置于與發(fā)光元件相同的位置。接收用的光電變換裝置不具有用于接受監(jiān)視光的受光元件以及用于控制發(fā)光元件的輸出的控制單元。接收側(cè)的光模塊中，信號光Ls從第二透鏡面350入射至光插座300內(nèi)。信號光Ls依次由光分離部340、第二反射面330以及第一反射面320反射，從第一透鏡面310向受光元件射出。此時，光分離部340中，雖然一部分的光在臺階面343透射，但是由于不會到達受光元件，所以不會對接收帶來特別的問題。
[0119]此外，在上述實施方式中，雖然對具有多個第一透鏡面310和多個第二透鏡面350的光插座300 (透鏡陣列)進行了說明，但是并不對第一透鏡面310和第二透鏡面350的數(shù)量進行特別的限定。例如，光插座300也可以分別具有一個第一透鏡面310和一個第二透鏡面350。
[0120]此外，在上述實施方式中，第一光學(xué)面310和第二光學(xué)面350雖然是具有曲率的透鏡面(第一透鏡面和第二透鏡面)，但是只要對光插座的功能沒有損害，第一光學(xué)面310和/或第二光學(xué)面350也可以是平面。而且，在上述實施方式中，嵌合孔380雖然是有底的凹部，但是也可以形成貫通孔來代替嵌合孔380。
[0121 ] 此外，在上述實施方式中，分割透射面342雖然是相對于由第二反射面330反射的光的光軸垂直的垂直面，但是分割透射面342也可以是相對于由第二反射面330反射的光的光軸傾斜的傾斜面。圖9A和圖1OA是變形例的光插座300”的局部放大剖面圖。在這些圖中，為了表示光插座300”內(nèi)的光路，省略了針對光插座300”的剖面的陰影線。圖9B和圖1OB分別為圖9A和圖1OA中虛線所示的區(qū)域的局部放大剖面圖。如圖9B和圖1OB所示，分割透射面342’也可以是相對于由第二反射面330’反射的光的光軸傾斜的傾斜面。圖9A和圖1OA所示的形態(tài)中，相對于由第一反射面320反射的光L的光軸，第二反射面330’的傾斜角不足45° (圖9A)或超過45° (圖10A)。另外，在透射了分割透射面342’的光的光軸可以相對于受光元件230的受光面傾斜的情況下，相對于由第一反射面320反射的光L的光軸，第二反射面330’的傾斜角也可以呈45°。此外，代替改變第二反射面330’的傾斜角而改變第一反射面320的傾斜角，也可以得到相同效果。
[0122]工業(yè)實用性
[0123]本發(fā)明的光插座和光模塊對于使用光纖的光通信是有用的。
【權(quán)利要求】
1.一種光插座，配置于光電變換裝置和光纖之間，用于將發(fā)光元件和所述光纖的端面進行光學(xué)結(jié)合，該光電變換裝置具有所述發(fā)光元件以及用于對從所述發(fā)光元件射出的光進行監(jiān)視的受光元件，其中，該光插座具有: 第一光學(xué)面，使從所述發(fā)光元件射出的光入射； 反射面，使從所述第一光學(xué)面入射的光向所述受光元件反射； 光分離部，將由所述反射面反射的光分離為朝向所述受光元件的監(jiān)視光和朝向所述光纖的端面的信號光，使所述監(jiān)視光向所述受光元件射出，使所述信號光向所述光纖的端面反射；以及 第二光學(xué)面，使由所述光分離部反射的所述信號光向所述光纖的端面射出， 所述光分離部具有:分割透射面，使由所述反射面反射的光透射，并朝向所述受光元件射出；以及分割反射面，形成于與所述分割透射面不同的區(qū)域，使由所述反射面反射的光向所述第二光學(xué)面反射， 所述分割反射面是相對于由所述反射面反射的光的光軸傾斜的傾斜面。
2.如權(quán)利要求1所述的光插座，其中， 所述分割透射面和所述分割反射面均在所述分割反射面的傾斜方向上被分割， 所述分割透射面和所述分割反射面在所述傾斜方向上交替配置。
3.如權(quán)利要求2所述的光插座，其中， 所述光分離部進一步具備臺階面，該臺階面是與由所述反射面反射的光的光軸平行的平行面，用于連接所述分割透射面和所述分割反射面。
4.如權(quán)利要求2所述的光插座，其中， 所述分割透射面和所述分割反射面在所述傾斜方向上連續(xù)地交替配置。
5.如權(quán)利要求3所述的光插座，其中， 所述光分離部具有多個所述分割透射面、多個所述分割反射面以及多個臺階面， 多個所述分割反射面配置于同一個虛擬平面上， 多個所述分割透射面和多個所述臺階面配置于比所述虛擬平面更靠外側(cè)的位置。
6.如權(quán)利要求1所述的光插座，其中， 所述分割透射面是與由所述反射面反射的光的光軸垂直的垂直面。
7.如權(quán)利要求1所述的光插座，其中， 具有排列成一列的多個所述第一光學(xué)面和排列成一列的多個所述第二光學(xué)面。
8.一種光模塊，具有: 光電變換裝置，其具有發(fā)光元件以及用于對從所述發(fā)光元件射出的光進行監(jiān)視的受光元件；以及 權(quán)利要求1所述的光插座。
9.如權(quán)利要求8所述的光模塊，其中， 所述光電變換裝置具有:排列成一列的多個所述發(fā)光元件；以及以與所述發(fā)光元件的列平行的方式排列成一列的多個所述受光元件， 所述光插座具有:與所述發(fā)光元件的列對應(yīng)地排列成一列的多個所述第一光學(xué)面；以及排列成一列的多個所述第二光學(xué)面。
【文檔編號】G02B6/42GK104166193SQ201410191089
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月15日
【發(fā)明者】森岡心平 申請人:恩普樂股份有限公司