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JP2013164497A - レンズアレイおよびこれを備えた光モジュール - Google Patents

レンズアレイおよびこれを備えた光モジュール Download PDF

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JP2013164497A JP2012027188A JP2012027188A JP2013164497A JP 2013164497 A JP2013164497 A JP 2013164497A JP 2012027188 A JP2012027188 A JP 2012027188A JP 2012027188 A JP2012027188 A JP 2012027188A JP 2013164497 A JP2013164497 A JP 2013164497A
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和孝 渋谷
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心平 森岡
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Abstract

【課題】レンズ面上の異物や傷が及ぼす光学性能への影響を緩和することができ、ひいては、レンズ面の外観基準を緩和するとともに歩留まりを向上させて、コストの削減を図ることができるレンズアレイおよびこれを備えた光モジュールを提供すること。
【解決手段】第1のレンズ面11または第2のレンズ面12は、第1のレンズ面11側から第2のレンズ面12側に向かうにしたがって光の光束径を拡径させることによって、第2のレンズ面12上における光のスポット径を第1のレンズ面11上における光のスポット径よりも大径にするような面形状に形成されていること。
【選択図】図1

Description

本発明は、レンズアレイおよびこれを備えた光モジュールに係り、特に、光電変換素子と光伝送体とを光学的に結合するのに好適なレンズアレイおよびこれを備えた光モジュールに関する。
近年、システム装置内または装置間もしくは光モジュール間において信号を高速に伝送する技術として、いわゆる光インターコネクションの適用が広まっている。ここで、光インターコネクションとは、光部品をあたかも電気部品のように扱って、パソコン、車両または光トランシーバなどに用いられるマザーボードや回路基板等に実装する技術をいう。
このような光インターコネクションに用いられる光モジュールには、例えば、メディアコンバータやスイッチングハブの内部接続、光トランシーバ、医療機器、テスト装置、ビデオシステム、高速コンピュータクラスタなどの装置内や装置間の部品接続等の様々な用途がある。
そして、この種の光モジュールに適用される光学部品としては、マルチチャンネルの光通信をコンパクトな構成で実現するのに有効なものとして、複数の小径のレンズが並列配置されたレンズアレイ(例えば、特許文献1参照)の需要が益々高まりつつある。
ここで、従来から、レンズアレイには、複数の発光素子(例えば、VCSEL:Vertical Cavity Surface Emitting Laser)または受光素子(例えば、フォトディテクタ)を備えた光電変換装置が取り付けられるとともに、光伝送体としての複数の光ファイバが取り付けられるようになっていた。
そして、レンズアレイは、このようにして光電変換装置と複数の光ファイバとの間に配置された状態で、光電変換装置の各発光素子から出射された光を、各光ファイバの端面に光学的に結合させることにより、マルチチャンネルの光送信を行うことや、各光ファイバの端面から出射された光を、各受光素子に光学的に結合させることにより、マルチチャンネルの光受信を行うことが可能とされていた。
ここで、この種のレンズアレイは、光電変換装置としての光電変換素子(発光素子、受光素子)が搭載された回路基板(COB:Chip On Board)に取り付けられることによってサブアセンブリを構成するようになっていた。
そして、このようなサブアセンブリは、MTコネクタ等の光ファイバが収容された光コネクタが取り付けられることによってフルアセンブリを構成するようになっていた。このとき、AOC(Active Optical Cable)を構成する場合には、光コネクタが取り外し不可能な状態に取り付けられ、一方、光トランシーバを構成する場合には、光コネクタが着脱可能に取り付けられるようになっていた。
特開2004−198470号公報
ところで、サブアセンブリの状態におけるレンズアレイは、光電変換装置側のレンズ面については、サブアセンブリの構造によって外部から遮蔽されるため、このレンズ面に塵埃等の異物が付着したり、傷が形成されることは殆ど無かった。これに対して、光ファイバ側のレンズ面については、光コネクタが未装着であることによって外部から遮蔽されてはいないため、光コネクタの取り付けの際等において、異物の付着や傷の形成が生じ易かった。
そして、レンズアレイは、マルチチャンネルの光通信を小型な構成で実現する必要上、各レンズ面の径寸法に一定の制約が課されていたため、レンズ面に対する異物や傷の面積占有率は自ずと高くなることを避けられなかった。
この結果、従来は、レンズ面上の異物や傷によって、光電変換素子と光ファイバとの結合効率が設計値に対して著しく悪化してしまうといった問題が生じていた。
そこで、本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり、レンズ面上の異物や傷が及ぼす光学性能への影響を緩和することができ、ひいては、レンズ面の外観基準を緩和するとともに歩留まりを向上させて、コストの削減を図ることができるレンズアレイおよびこれを備えた光モジュールを提供することを目的とするものである。
前述した目的を達成するため、本発明の請求項1に係るレンズアレイの特徴は、複数の光電変換素子が整列配置された光電変換装置と、光伝送体との間に配置され、前記複数の光電変換素子と前記光伝送体とを光学的に結合可能とされたレンズアレイであって、レンズアレイ本体における前記光電変換装置側の第1の面に、前記複数の光電変換素子に対応する所定の整列方向に整列するように配置され、前記複数の光電変換素子と前記光伝送体とを結合する各光電変換素子ごとの光が通過する複数の第1のレンズ面と、前記レンズアレイ本体における前記光伝送体側の第2の面に、前記整列方向に沿って整列するように配置され、前記光が通過する複数の第2のレンズ面とを有し、前記第1のレンズ面または前記第2のレンズ面は、前記第1のレンズ面側から前記第2のレンズ面側に向かうにしたがって前記光の光束径を拡径させることによって、前記第2のレンズ面上における前記光のスポット径を前記第1のレンズ面上における前記光のスポット径よりも大径にするような面形状に形成されている点にある。
そして、この請求項1に係る発明によれば、第2のレンズ面上における光スポットに対する異物/傷の面積占有率を低減することができるので、第2のレンズ面に径寸法の制約が課される中で、第2のレンズ面上の異物/傷が結合効率に与える影響を有効に緩和することができる。
また、請求項2に係るレンズアレイの特徴は、請求項1において、更に、前記光電変換素子は、発光素子であり、前記第1のレンズ面は、前記発光素子から出射された前記光をコリメートの場合よりも弱い屈折力を以て収束させる凸レンズ面もしくは平レンズ面または前記発光素子の前記光を発散させる凹レンズ面に形成されている点にある。
そして、この請求項2に係る発明によれば、発光素子からの光を光伝送体に結合させる場合に、第1のレンズ面側から第2のレンズ面側に向かうにしたがって拡径するような光束を確実に得ることができるので、第2のレンズ面上の異物/傷が光伝送体に結合すべき光の結合効率に与える影響を確実に緩和することができる。
さらに、請求項3に係るレンズアレイの特徴は、請求項1または2において、更に、前記第2の面は、前記第1の面に直交配置された面であり、前記第1のレンズ面と前記第2のレンズ面との間に、これら両レンズ面の一方側から入射した前記光を他方側に向けて反射させる反射面が配置されている点にある。
そして、この請求項3に係る発明によれば、基板上に実装された発光素子から出射された光(送信光)を光伝送体において基板に平行な方向から取り出す、または、光伝送体から出射された基板に平行な光(受信光)を基板上に実装された受光素子に取り込むのに好適な構成において、第2のレンズ面上の異物/傷が結合効率に与える影響を有効に緩和することができる。
さらにまた、請求項4に係るレンズアレイの特徴は、請求項3において、更に、前記光電変換装置は、前記光電変換素子としての複数の発光素子の少なくとも1つから発光された前記光をモニタするためのモニタ光を受光する少なくとも1つの受光素子が配置されたものであり、前記第1の面に配置され、前記レンズアレイ本体の内部側から入射した前記モニタ光を前記受光素子に向けて出射させる少なくとも1つの第3のレンズ面と、前記レンズアレイ本体における前記反射面と前記第2のレンズ面との間の光路上に配置され、前記反射面によって前記第2のレンズ面側に向けて反射された前記複数の発光素子ごとの光が入射し、この入射した複数の発光素子ごとの光を、所定の反射率で反射させて前記第3のレンズ面側に進行させるとともに所定の透過率で透過させて前記第2のレンズ面側に進行させるように制御し、その際に、前記複数の発光素子ごとの光の少なくとも1つを前記モニタ光として反射させる光制御部とを備えた点にある。
そして、この請求項4に係る発明によれば、発光素子の光の出力の調整に好適な構成において、第2のレンズ面上の異物/傷が結合効率に与える影響を有効に緩和することができる。
また、請求項5に係るレンズアレイの特徴は、請求項1または2において、更に、前記第2の面は、前記第1の面に対向するように配置された面であり、前記第1のレンズ面上の光軸と前記第2のレンズ面上の光軸とは、同一直線上に配置されている点にある。
そして、この請求項5に係る発明によれば、第1のレンズ面の裏側に第2のレンズ面を配置する構成において、第2のレンズ面上の異物/傷が結合効率に与える影響を有効に緩和することができる。
さらに、請求項6に係る光モジュールの特徴は、請求項1〜5のいずれか1項に記載のレンズアレイ4と、請求項1、2または4に記載の光電変換装置とを備えた点にある。
そして、この請求項6に係る発明によれば、第2のレンズ面上の異物/傷が結合効率に与える影響を緩和することができる。
本発明によれば、レンズ面上の異物や傷が及ぼす光学性能への影響を緩和することができ、ひいては、レンズ面の外観基準を緩和するとともに歩留まりを向上させて、コストの削減を図ることができる。
本発明に係るレンズアレイおよびこれを備えた光モジュールの第1実施形態を示す概略構成図 図1に示すレンズアレイの下面図 図1に示すレンズアレイの平面図 第1実施形態の第1変形例を示すレンズアレイの縦断面図 第1実施形態の第2変形例を示すレンズアレイの縦断面図 図5の下面図 第1実施形態の第3変形例を示すレンズアレイの縦断面図 図7の下面図 図7の平面図 第1実施形態の第4変形例を示すレンズアレイの縦断面図 第1実施形態の第5変形例を示すレンズアレイの縦断面図 本発明に係るレンズアレイおよびこれを備えた光モジュールの第2実施形態を示す概略構成図 図12に示すレンズアレイの下面図 図12に示すレンズアレイの右側面図 第2実施形態の第1変形例を示すレンズアレイの縦断面図 第2実施形態の第2変形例を示すレンズアレイの縦断面図 図16の下面図 第2実施形態の第3変形例を示すレンズアレイの縦断面図 図18の下面図 図18の右側面図 第2実施形態の第4変形例を示すレンズアレイの縦断面図 第2実施形態の第5変形例を示すレンズアレイの縦断面図 本発明に係るレンズアレイおよびこれを備えた光モジュールの第3実施形態を示す概略構成図 図23に示すレンズアレイの下面図 図23に示すレンズアレイの右側面図 光制御部の拡大縦断面図 実施例1のシミュレーションを説明するための説明図 実施例1のシミュレーションの結果を示す結合効率特性グラフ 実施例1のシミュレーションの結果を示す透過率特性グラフ 実施例2のシミュレーションを説明するための説明図 実施例2のシミュレーションの結果を示す結合効率特性グラフ 実施例2のシミュレーションの結果を示す透過率特性グラフ
(第1実施形態)
以下、本発明に係るレンズアレイおよびこれを備えた光モジュールの第1実施形態について、図1〜図11を参照して説明する。
図1は、本実施形態における光モジュールとしてのサブアセンブリ1の概要を本実施形態におけるレンズアレイ2の縦断面図とともに示した概略構成図である。また、図2は、図1に示すレンズアレイ2の下面図である。さらに、図3は、図1に示すレンズアレイ2の平面図である。
図1に示すように、本実施形態におけるレンズアレイ2は、光電変換装置3と光ファイバ5との間に配置されるようになっている。
ここで、光電変換装置3は、半導体基板6におけるレンズアレイ2に臨む面に、この面に対して垂直方向(図1における上方向)にレーザ光Laを出射(発光)する複数の発光素子7を有しており、これらの発光素子7は、前述したVCSEL(垂直共振器面発光レーザ)を構成している。なお、図1において、各発光素子7は、図1における紙面垂直方向に沿って整列配置されている。このような光電変換装置3は、例えば、半導体基板6をレンズアレイ2に当接させた状態で、レンズアレイ2に対して対向配置されるようになっている。そして、この光電変換装置3は、例えば、クランプバネ等の不図示の公知の固定手段によってレンズアレイ2に取付けられることにより、レンズアレイ2とともにサブアセンブリ1を構成するようになっている。
また、本実施形態における光ファイバ5は、発光素子7と同数配設されており、図1における紙面垂直方向に沿って発光素子7と同一ピッチで整列配置されている。各光ファイバ5は、互いに同寸法の例えばマルチモード方式の光ファイバ5とされているとともに、その端面5a側の部位が前述したMTコネクタ等の多心一括型の光コネクタ10内に保持されている。このような光ファイバ5は、例えば、光コネクタ10におけるレンズアレイ2側の端面をレンズアレイ2に当接させた状態で、不図示の公知の固定手段(例えば、クランプバネ等)によってレンズアレイ2に取付けられるようになっている。
そして、レンズアレイ2は、このような光電変換装置3と光ファイバ5との間に配置された状態で、各発光素子7と各光ファイバ5の端面5aとを光学的に結合させるようになっている。
このレンズアレイ2についてさらに詳述すると、図1に示すように、レンズアレイ2(レンズアレイ本体)は、透光性材料(例えば、ポリエーテルイミド等の樹脂材料)によって外形が略平板状に形成されている。
このようなレンズアレイ2の下端面2aは、光電変換装置3が取り付けられる第1の面として機能するようになっており、この下端面2aには、図1および図2に示すように、発光素子7と同数の複数(12個)の平面円形状の第1のレンズ面11が形成されている。ここで、図1および図2に示すように、下端面2aは、中央側の所定範囲の平面略矩形状の部位2a’が、ザグリ部2Aを介して周辺の部位2a”よりも上方に凹入された凹入平面(以下、レンズ形成面2a’と称する)に形成されており、複数の第1のレンズ面11は、このようなレンズ形成面2a’上に形成されている。ただし、レンズ形成面2a’は、周辺の部位2a”に対して平行に形成されている。また、各第1のレンズ面11は、発光素子7に対応する所定の整列方向(図1における紙面垂直方向、図2における縦方向)に整列するように配置されている。さらに、各第1のレンズ面11は、互いに同寸法に形成されているとともに、発光素子7と同一ピッチで形成されている。なお、整列方向において互いに隣位する第1のレンズ面11同士は、それぞれの周端部を互いに接触させた隣接状態に形成されていてもよい。また、図1に示すように、各第1のレンズ面11上の光軸OA(1)は、各第1のレンズ面11にそれぞれ対応する各発光素子7から出射されるレーザ光Laの中心軸に一致することが望ましい。より好ましくは、各第1のレンズ面11上の光軸OA(1)は、下端面2aに対して垂直になるようにする。
一方、下端面2aに対向するレンズアレイ2の上端面2bは、複数の光ファイバ5が取り付けられる第2の面として機能するようになっており、この上端面2bには、図1および図3に示すように、第1のレンズ面11と同数の平面円形状の複数の第2のレンズ面12が形成されている。ここで、図1および図3に示すように、上端面2bは、中央側の所定範囲の平面略矩形状の部位2b’が、この部位2b’を囲む周辺側の部位2b”に対してザグリ部2Bを介して図1における下方に凹入された凹入平面(以下、レンズ形成面2b’と称する)に形成されており、複数の第2のレンズ面12は、このようなレンズ形成面2b’上に形成されている。ただし、レンズ形成面2b’は、周辺の部位2b”に対して平行に形成されている。また、各第2のレンズ面12は、各光ファイバ5の端面5aの整列方向すなわち第1のレンズ面11の整列方向と同方向に整列するように配置されている。さらに、各第2のレンズ面12は、互いに同寸法に形成されているとともに、第1のレンズ面11と同一ピッチで形成されている。なお、整列方向において互いに隣位する第2のレンズ面12同士は、それぞれの周端部を互いに接触させた隣接状態に形成されていてもよい。また、各第2のレンズ面12上の光軸OA(2)は、各第2のレンズ面12に対応する各光ファイバ5の端面5aの中心軸と同軸上に位置することが望ましい。より好ましくは、各第2のレンズ面12上の光軸OA(2)は、上端面2bに対して垂直になるようにする。さらに、各第2のレンズ面12上の光軸OA(2)は、各第2のレンズ面12に対応する各第1のレンズ面11上の光軸OA(1)と同一直線上に配置されている。
そして、本実施形態において、各第1のレンズ面11は、第1のレンズ面11側から第2のレンズ面12側に向かうにしたがってレーザ光Laの光束径を拡径させることによって、第2のレンズ面12上におけるレーザ光Laのスポット径(レーザ光Laの投影領域の外周端の直径、以下同様)を第1のレンズ面11上におけるレーザ光Laのスポット径よりも大径にするような面形状に形成されている。具体的には、各第1のレンズ面11は、コリメートレンズ面よりも屈折力が弱い(換言すれば、曲率半径が大きい)凸レンズ面に形成されている。凸レンズ面は、球面であってもよく、または、非球面であってもよい。ただし、各第1のレンズ面11の面形状は、各第2のレンズ面12上におけるレーザ光Laのスポット(投影領域)を、各第2のレンズ面12の有効径内に収めることができるような面形状に設計されている。このような面形状の設計にあたっては、第2のレンズ面12の有効径だけでなく、第1のレンズ面11と第2のレンズ面12との間の距離(レンズ厚)、発光素子7と第1のレンズ面11との距離および発光素子7から出射されるレーザ光Laのビーム発散角(換言すれば、NA)等が加味されていてもよいことは勿論である。
このような各第1のレンズ面11には、図1に示すように、各第1のレンズ面11にそれぞれ対応する各発光素子7ごとに出射されたレーザ光Laが入射する。そして、各第1のレンズ面11は、入射した各発光素子7ごとのレーザ光Laをレンズアレイ2の内部へと進行させる。このとき、各発光素子7ごとのレーザ光Laは、各第1のレンズ面11の面形状によって、コリメートの場合よりも弱い屈折力を以て収束される。これにより、各発光素子7ごとのレーザ光Laは、第1のレンズ面11側から第2のレンズ面12側に向かうにしたがって光束径を拡径させる。
一方、各第2のレンズ面12は、球面または非球面の凸レンズ面に形成されており、このような各第2のレンズ面12には、図1に示すように、各第2のレンズ面12に対応する各第1のレンズ面11によって収束された各発光素子7ごとのレーザ光Laがそれぞれ入射する。このとき、各第2のレンズ面12上におけるレーザ光Laのスポット径は、各第1のレンズ面11上におけるレーザ光Laのスポット径よりも大径となる。そして、各第2のレンズ面12は、入射した各発光素子7ごとのレーザ光Laを収束させて各第2のレンズ面12に対応する各光ファイバ5の端面5aに向けてそれぞれ出射させる。
このようにして、各発光素子7と各光ファイバ5の端面5aとが第1のレンズ面11および第2のレンズ面12を介して光学的に結合される。
このような構成によれば、第1のレンズ面11の裏側に第2のレンズ面12を配置する構成において、第2のレンズ面12上における光スポットに対する異物/傷の面積占有率を低減することができる。これにより、各第2のレンズ面12に径寸法の制約が課される中で、第2のレンズ面12上の異物/傷が結合効率に与える影響を有効に緩和することができる。
この他にも、図2に示すように、下端面2aの周辺部位2a”におけるレンズ形成面2a’に対するレンズ面11の整列方向の両外側位置には、下端面2aと上端面2bとを貫通する一対の貫通孔14が穿設されている。これらの貫通孔14は、光電変換装置3およびコネクタ10にそれぞれ配設された不図示のピンが挿入されることによって、光電変換装置3および光ファイバ5を取り付ける際の機械的な位置決めに用いられるようになっている。ただし、貫通孔14の代わりにピンを設けて、光電変換装置3側およびコネクタ10側を貫通孔もしくは有底穴としてもよいことは勿論である。
なお、本実施形態においては、図1〜図3に示した基本構成に対して以下に示すような種々の変形例を適用することができる。
(第1変形例)
例えば、図4に示すように、各第1のレンズ面11を球面または非球面の凹レンズ面に形成してもよい。この場合には、各第1のレンズ面11に入射した各発光素子7ごとのレーザ光Laは、各第1のレンズ面11によって発散されることにより、各第2のレンズ面12側に向かうにしたがって光束径が拡径されることになる。このため、本変形例においても、基本構成と同様に、各第2のレンズ面12上におけるレーザ光Laのスポット径を、各第1のレンズ面11上におけるレーザ光Laのスポット径よりも大径にすることができるので、第2のレンズ面12上の異物/傷が結合効率に与える影響を有効に緩和することができる。
(第2変形例)
また、図5の縦断面図および図6の下面図に示すように、各第1のレンズ面11を平レンズ面に形成してもよい。なお、この場合に、各第1のレンズ面11は、外観上区別できない場合もあるが、設計上においては、それぞれの領域(図6破線部)を以て明確に区別されたものである。
本変形例の場合には、各第1のレンズ面11に入射した各発光素子7ごとのレーザ光Laは、各第1のレンズ面11によってコリメートの場合よりも弱い屈折力を以て収束されることにより、各第2のレンズ面12側に向かうにしたがって光束径が拡径されることになる。このため、本変形例においても、基本構成と同様の作用効果を奏することができる。
(第3変形例)
また、図7の縦断面図、図8の下面図および図9の平面図に示すように、基本構成に対して、第1のレンズ面11および第2のレンズ面12の個数を増やしてもよい。具体的には、本変形例においては、第1のレンズ面11および第2のレンズ面12を、それぞれ12個×2列配置することによって、24chの光通信を実現するようになっている。
(第4変形例)
さらに、図10に示すように、第1変形例に対して、第1のレンズ面11および第2のレンズ面12の個数を12個×2列(24個)に増やしてもよい。
(第5変形例)
さらにまた、図11に示すように、第2変形例に対して、第1のレンズ面11および第2のレンズ面12の個数を12個×2列に増やしてもよい。
(第2実施形態)
次に、本発明に係るレンズアレイおよびこれを備えた光モジュールの第2実施形態について、図12〜図22を参照して説明する。
なお、第1実施形態と基本的構成が同一もしくはこれに類する箇所については、同一の符号を用いて説明する。
図12は、本実施形態におけるサブアセンブリ21の概要を本実施形態におけるレンズアレイ22の縦断面図とともに示した概略構成図である。また、図13は、図12に示すレンズアレイ22の下面図である。さらに、図14は、図12に示すレンズアレイ22の右側面図である。
図12に示すように、本実施形態におけるレンズアレイ22は、第1実施形態と同様に、光電変換装置3と光ファイバ5との間に配置されるようになっており、また、光電変換装置3および光ファイバ5の基本的な構成は、第1実施形態と同様である。
ただし、本実施形態におけるサブアセンブリ21は、基板6上に実装された発光素子7から出射されたレーザ光Laを、光ファイバ5の端面5aにおいて基板6に平行な方向から取り出すように構成されている。
具体的な構成は以下の通りである。
すなわち、図12に示すように、レンズアレイ22(レンズアレイ本体)は、透光性材料(例えば、ポリエーテルイミド等の樹脂材料)によって外形が略直方体形状に形成されている。
このようなレンズアレイ22の下端面22aは、光電変換装置3が取り付けられる第1の面として機能するようになっており、この下端面22aには、図12および図13に示すように、発光素子7と同数の複数(12個)の平面円形状の第1のレンズ面11が、発光素子7に沿って整列配置されている。なお、第1実施形態と同様に、第1のレンズ面11は、下端面22aにおける中央側の所定範囲の凹入平面であるレンズ形成面22a’上に形成されている。
一方、本実施形態においては、下端面22aに対して直交配置されたレンズアレイ22の右端面22cが、複数の光ファイバ5が取り付けられる第2の面として機能するようになっている。すなわち、図12および図14に示すように、右端面22cには、第1のレンズ面11と同数の平面円形状の複数の第2のレンズ面12が形成されている。なお、第1実施形態と同様に、第2のレンズ面12は、右端面22cにおける中央側の所定範囲の凹入平面であるレンズ形成面22c’上に形成されている。
さらに、図12に示すように、レンズアレイ22の上端面22bには、下端面22aおよび右端面22cに対して所定の傾斜角を有する傾斜平面からなる反射面23が凹入形成されている。なお、反射面23の傾斜角は、下端面22aおよび右端面22cのいずれに対しても45°であってもよい。
そして、第1実施形態の基本構成と同様に、各第1のレンズ面11は、第1のレンズ面11側から第2のレンズ面12側に向かうにしたがってレーザ光Laの光束径を拡径させることによって、第2のレンズ面12上におけるレーザ光Laのスポット径を第1のレンズ面11上におけるレーザ光Laのスポット径よりも大径にするような凸レンズ面に形成されている。
このような本実施形態の構成においては、図12に示すように、各発光素子7から上方に向かって出射された各発光素子7ごとのレーザ光Laが、各第1のレンズ面11に入射して、各第1のレンズ面11の面形状によって、コリメートの場合よりも弱い屈折力を以て収束される。これにより、各発光素子7ごとのレーザ光Laは、第1のレンズ面11側から第2のレンズ面12側に向かうにしたがって光束径を拡径させて、各第2のレンズ面12の有効径内に大きなスポット径で投影された上で、各第2のレンズ面12から各光ファイバ5の端面5aに向けて出射される。この過程で、図12に示すように、反射面23には、各第1のレンズ面11によって収束された各発光素子7ごとのレーザ光Laが、下方から臨界角よりも大きな入射角で入射する。そして、入射した各発光素子7ごとのレーザ光Laは、反射面23によって各第2のレンズ面12に向けて全反射される。
本実施形態によれば、基板6上に実装された発光素子7から出射されたレーザ光Laを光ファイバ5の端面5aにおいて基板6に平行な方向から取り出すのに好適な構成において、第2のレンズ面12上の異物/傷が結合効率に与える影響を有効に緩和することができる。
なお、本実施形態においては、光ファイバ5の機械的な位置決めのために、図12〜図14に示すように、右端面22c上にピン14’が立設されている。このピン14’は、コネクタ10側に設けられた不図示の貫通孔または有底穴に挿入されることによって、光ファイバ5の位置決めに用いられることになる。
なお、第1実施形態と同様に、本実施形態においても、図12〜図14に示した基本構成に対して以下に示すような種々の変形例を適用することができる。
(第1変形例)
例えば、図15に示すように、各第1のレンズ面11を球面または非球面の凹レンズ面に形成してもよい。
(第2変形例)
また、図16の縦断面図および図17の下面図に示すように、各第1のレンズ面11を平レンズ面に形成してもよい。
(第3変形例)
さらに、図18の縦断面図、図19の下面図および図20の右側面図に示すように、基本構成に対して、第1のレンズ面11および第2のレンズ面12の個数を12個×2列(24個)に増やしてもよい。
(第4変形例)
さらにまた、図21に示すように、第1変形例に対して、第1のレンズ面11および第2のレンズ面12の個数を12個×2列に増やしてもよい。
(第5変形例)
また、図22に示すように、第2変形例に対して、第1のレンズ面11および第2のレンズ面12の個数を12個×2列に増やしてもよい。
(第3実施形態)
次に、本発明に係るレンズアレイおよびこれを備えた光モジュールの第3実施形態について、図23〜図26を参照して説明する。
なお、第1実施形態と基本的構成が同一もしくはこれに類する箇所については、同一の符号を用いて説明する。
図23は、本実施形態におけるサブアセンブリ31の概要を本実施形態におけるレンズアレイ32の縦断面図とともに示した概略構成図である。また、図24は、図23に示すレンズアレイ32の下面図である。さらに、図25は、図23に示すレンズアレイ32の右側面図である。
図23に示すように、本実施形態におけるレンズアレイ32は、第1実施形態および第2実施形態と同様に、光電変換装置3と光ファイバ5との間に配置されるようになっており、また、光ファイバ5の基本的な構成は、第1実施形態および第2実施形態と同様である。
また、本実施形態におけるサブアセンブリ31は、第2実施形態と同様に、基板6上に実装された発光素子7から出射されたレーザ光Laを、光ファイバ5の端面5aにおいて基板6に平行な方向から取り出すように構成されている。
ただし、本実施形態におけるサブアセンブリ31は、第1実施形態および第2実施形態とは異なり、発光素子7から出射されたレーザ光Laの一部をフィードバックしてレーザ光Laの出力(例えば、強度や光量)を調整することが可能に構成されている。
具体的な構成は以下の通りである。
すなわち、図23に示すように、 光電変換装置3は、半導体基板6におけるレンズアレイ32側の面上であって、発光素子7に対する図23における右方位置に、発光素子7から出射されたレーザ光Laの出力をモニタするためのモニタ光Mを受光する発光素子7と同数の複数の受光素子8を有している。この受光素子8は、フォトディテクタであってもよい。さらに、図示はしないが、半導体基板6におけるレンズアレイ32側の面上には、受光素子8によって受光されたモニタ光Mの強度や光量に基づいて発光素子7から発光されるレーザ光Laの出力を制御する制御回路等の電子部品が実装されており、この電子部品は、配線を介して発光素子7および受光素子8に電気的に接続されている。
また、図23に示すように、レンズアレイ32は、透光性材料からなるレンズアレイ本体34を有しており、このレンズアレイ本体34は、外形が略直方体形状に形成されている。
図23および図24に示すように、レンズアレイ本体34は、第1の面としての光電変換素装置3が取り付けられる下端面34aに、発光素子7と同数の複数(12個)の平面円形状の第1のレンズ面11を有している。なお、第1実施形態と同様に、第1のレンズ面11は、下端面34aにおける中央側の所定範囲の凹入平面であるレンズ形成面34a’上に、発光素子7に沿って整列形成されている。
また、図23および図25に示すように、レンズアレイ本体34は、これの第2の面としての光ファイバ5が取り付けられる図1の右端面34cに、第1のレンズ面11と同数の複数の第2のレンズ面12を有している。なお、第1実施形態と同様に、第2のレンズ面12は、右端面34cにおける中央側の所定範囲の凹入平面であるレンズ形成面34c’上に整列形成されている。
さらに、図23に示すように、レンズアレイ本体34の上端面34bには、第1実施形態と同様に、下端面34aおよび右端面34cに対して所定の傾斜角を有する傾斜平面からなる反射面23が凹入形成されている。なお、反射面23の傾斜角は、下端面34aおよび右端面34cのいずれに対しても45°であってもよい。
さらにまた、図23および図24に示すように、下端面34aのレンズ形成面34a’上における第1のレンズ面11に対する右方近傍位置には、受光素子8と同数(本実施形態においては、発光素子7、光ファイバ5、第1のレンズ面11および第2のレンズ面12とも同数)の第3のレンズ面13が形成されている。各第3のレンズ面13は、受光素子8に対応する所定の整列方向すなわちレンズ整列方向と同方向に整列するように配置されている。また、各第3のレンズ面13は、各受光素子8と同一ピッチで形成されている。なお、各第3のレンズ面13上の光軸OA(3)は、各第3のレンズ面13にそれぞれ対応する各受光素子8の受光面の中心軸に一致することが望ましい。
また、図23に示すように、反射面23と第2のレンズ面12との間の光路上には、光制御部4が配置されている。
この光制御部4は、レンズアレイ本体34の上端面34bにおける全反射面23に対する右方位置であって、各第3のレンズ面13に対向する位置に凹入形成されたプリズム配置用凹部41と、この凹部41内に配置されたプリズム42と、このプリズム42上に配置された反射/透過層43と、凹部41とプリズム42との間に充填された充填材44とによって構成されている。
より具体的には、図23に示すように、プリズム配置用凹部41における左右の内側面41a、41bは、右端面34cのレンズ形成面34c’に平行に形成されている。
また、図23に示すように、プリズム42は、プリズム配置用凹部41の左内側面41aに右方から臨む位置に、各発光素子7ごとのレーザ光Laの入射面42aを有している。この入射面42aは、図23に示すように、その下端部がその上端部よりも右側に位置するような傾斜面に形成されている。なお、入射面42aの傾斜角は、下端面34aを基準として図23の時計回りに45°であることが望ましい。さらに、図23に示すように、プリズム42は、入射面42aに右方において対向する位置に、各発光素子7ごとのレーザ光Laの出射面42bを有している。この出射面42bは、図23に示すように、プリズム配置用凹部41の右内側面41bに所定の間隙を以て平行に臨んでいる。ただし、プリズム42の右端面のうちの出射面42bよりも上方の部位は、プリズム配置用凹部41の右内側面41bに密接配置されていてもよい。さらにまた、図23に示すように、プリズム42の上部には、板状の鍔部45が一体形成されているが、この鍔部45は、小型のプリズム42の取り扱い(プリズム配置用凹部41内への配置)やプリズム配置用凹部41内への異物(埃等)の混入防止等の便宜のために設けられている。また、図23に示すように入射面42aの下端部と出射面42bの下端部との間に接続されたプリズム42の底面42cは、プリズム配置用凹部41の内底面41cよりも上方の位置に配置されている。
さらに、図23に示すように、前述した反射/透過層43は、プリズム42の入射面42a上に配置されている。この反射/透過層43は、Ni、CrまたはAl等の単一の金属からなる単層膜によって形成してもよく、また、互いに誘電率が異なる複数の誘電体(例えば、TiOとSiO)を交互に積層した誘電体多層膜によって形成してもよい。さらに、反射/透過層43は、前述した金属の単層膜や誘電体多層膜を、入射面42a上にコーティングすることによって形成してもよい。コーティングには、インコーネル蒸着等の公知のコーティング技術を用いることができる。このようにすれば、反射/透過層43を極めて薄く(例えば、1μm以下に)形成することができる。
さらにまた、図23に示すように、前述した充填材44は、プリズム配置用凹部41の左内側面41aと反射/透過層43との間の空間およびプリズム配置用凹部41の右内側面41bとプリズム42の出射面42bとの間の空間を隙間無く埋めるように充填されている。また、充填材44は、紫外線硬化樹脂としてのアクリレート系接着剤やエポキシ系接着剤等の接着剤からなり、プリズム42をプリズム配置用凹部41内に安定的に接着するようになっている。
また、レンズアレイ本体34、プリズム42および充填材44は、互いの屈折率差が所定値(例えば、0.05)以下に形成されている。例えば、レンズアレイ本体34とプリズム42とをポリエーテルイミドとしてのSABIC社製Ultem(登録商標)によって形成した場合には、レンズアレイ本体34およびプリズム42の屈折率は、波長850nmの光について1.64となる。そして、これに対応する充填材44としては、例えば、三菱ガス化学社製LPC1101を用いることができる。この製品は、メーカ公表値のd線に対する屈折率およびアッベ数を下に計算された波長850nmの光の屈折率が1.66とされている。
さらに、第1実施形態の基本構成と同様に、各第1のレンズ面11は、第1のレンズ面11側から第2のレンズ面12側に向かうにしたがってレーザ光Laの光束径を拡径させることによって、第2のレンズ面12上におけるレーザ光Laのスポット径を第1のレンズ面11上におけるレーザ光Laのスポット径よりも大径にするような凸レンズ面に形成されている。
このような本実施形態の構成においては、図23に示すように、まず、各発光素子7から上方に向かって出射された各発光素子7ごとのレーザ光Laが、各第1のレンズ面11に入射して、各第1のレンズ面11の面形状によって、コリメートの場合よりも弱い屈折力を以て収束される。これにより、各発光素子7ごとのレーザ光Laは、第1のレンズ面11側から進行方向に向かうにしたがって光束径を拡径させる。
次いで、各第1のレンズ面11によって収束された各発光素子7ごとのレーザ光Laは、反射面23に臨界角よりも大きな入射角で入射する。そして、反射面23は、入射した各発光素子7ごとのレーザ光Laを、光制御部4に向けて全反射させる。
次いで、反射面23によって全反射された各発光素子7ごとのレーザ光Laは、進行方向に向かうにしたがって光束径を拡径させながら、光制御部4に入射する。このとき、レンズアレイ本体34と充填材44との屈折率差が小さいことによって、図26に示すように、プリズム配置用凹部41における左内側面41aと充填材44との界面への入射時におけるレーザ光Laの屈折は生じない。
次いで、充填材44の内部を進行した各発光素子7ごとのレーザ光Laは、進行方向に向かうにしたがって光束径を拡径させながら、反射/透過層43に入射する。そして、反射/透過層43は、このようにして入射した各発光素子7ごとのレーザ光Laを、所定の反射率で第3のレンズ面13側に反射させるとともに、所定の透過率でプリズム42の入射面42a側に透過させる。なお、反射/透過層43の反射率および透過率としては、レーザ光Laの出力をモニタするために十分とみなされる光量のモニタ光Mを得ることができる限度において、反射/透過層43の材質や厚み等に応じた所望の値を設定することができる。そして、このような反射または透過の際に、反射/透過層43は、図23に示すように、反射/透過層43に入射した各発光素子7ごとのレーザ光Laのそれぞれの一部(反射率分の光)を、各発光素子7にそれぞれ対応する各発光素子7ごとのモニタ光Mとして各モニタ光Mに対応する各第3のレンズ面13側に向かって反射させる。
そして、このようにして反射/透過層43によって反射された各発光素子7ごとのモニタ光Mは、各第3のレンズ面13側に向かって充填材44の内部を進行した後に、プリズム配置用凹部41の内底面41cに入射する。そして、内底面41cに入射した各発光素子7ごとのモニタ光Mは、レンズアレイ本体34の内部を進行した後に、各第3のレンズ面13からこれらに対応する各受光素子8に向けてそれぞれ出射される。
一方、反射/透過層43によって透過された各発光素子7ごとのレーザ光Laは、透過の直後にプリズム42の入射面42aに入射して、プリズム42の内部の光路上を、各第2のレンズ面12側に向かって進行するとともに、進行方向に向かうにしたがって光束径を拡径させる。
このとき、反射/透過層43の厚みが極めて薄いことによって、各発光素子7ごとのレーザ光Lが反射/透過層43を透過する際における屈折は、無視できる程小さい。
次いで、プリズム42の内部を進行した各発光素子7ごとのレーザ光Laは、プリズム42の出射面42bからプリズム42の外部に出射され、充填材44を経た後にプリズム配置用凹部41の右内側面41bに入射する。このとき、プリズム42、充填材44およびレンズアレイ本体34の屈折率差が小さいことによって、図26に示すように、各発光素子7ごとのレーザ光Laに屈折およびフレネル反射は生じない。
次いで、各発光素子7ごとのレーザ光Laは、右内側面41b以後のレンズアレイ本体34の内部の光路上を各第2のレンズ面12側に向かって進行するとともに、進行方向に向かうにしたがって光束径を拡径させる。
そして、各発光素子7ごとのレーザ光Laは、各第2のレンズ面12の有効径内に大きなスポット径で投影された上で、各第2のレンズ面12から各光ファイバ5の端面5aに向けて出射される。
本実施形態によれば、発光素子7のレーザ光Laの出力の調整に好適な構成において、第2のレンズ面12上の異物/傷が結合効率に与える影響を有効に緩和することができる。
なお、第1実施形態および第2実施形態に適用した各変形例は、本実施形態においても適宜適用することができる。
次に、本実施例においては、第2のレンズ面12上の異物がVCSEL−光ファイバ間の結合効率に与える影響を、第1のレンズ面11の曲率半径(中心曲率半径)Rを変化させながらシミュレーションした。
なお、本シミュレーションには、第1実施形態に示したような第1レンズ面11の裏側に第2のレンズ面12が配置されたタイプのレンズアレイを用いた。
また、VCSELは、φ0.01mm、NA0.15(ただし、光束径は、強度が最大強度の1/eに低下する周縁部の径とした)、使用波長850nmのものとし、光ファイバ5は、φ0.05mm、NA0.20のものとした。
さらに、VCSELと第1のレンズ面11との距離は、0.14mmとした。
さらにまた、本シミュレーションにおいては、図27に示すように、第2のレンズ面12の中心(x=0.00mm、y=0.00mm)から0.015mmの位置P(x=0.00mm、y=0.015mm)に、大きさがφ0.02mmの異物を仮定した。
また、光ファイバ5側のデフォーカス位置は、異物が無い状況において結合効率が最良となる位置とした。
このような条件の下で行われた本シミュレーションの結果を、以下の表1、図28および図29に示す。
Figure 2013164497
ただし、図28において、横軸は、第1のレンズ面11の曲率半径Rであり、縦軸は、結合効率である。また、図29において、横軸は、第1のレンズ面11の曲率半径Rであり、縦軸は、透過率である。
表1、図28および図29に示すように、第1のレンズ面11の曲率半径が0.08mmの場合には、第1のレンズ面11によって得られる光束が、本発明の範疇から逸脱するコリメート光となり、第2のレンズ面12におけるレーザ光Laの透過率および光ファイバ5へのレーザ光Laの結合効率は、異物が無い場合に比較してシミュレーション中最も悪化する値となった。これは、コリメート光では、第2のレンズ面12上における光スポットに対する異物の面積占有率が高くなることによるものと考えられる。
一方、曲率半径が0.10mm、0.12mm、0.14mmの場合には、第1のレンズ面11によって得られる光束が、コリメート光よりも拡開した収束光すなわち、本発明において意図する光となり、第2のレンズ面12におけるレーザ光Laの透過率および光ファイバ5へのレーザ光Laの結合効率は、コリメート光の場合よりも高く(異物がない場合に比べた悪化が少なく)なった。特に、曲率半径0.14mmの場合には、透過率および結合効率が最も高い値となった。これは、コリメート光よりも拡開した収束光が得られることによって、第2のレンズ面12上における光スポットに対する異物の面積占有率を十分低減できることによるものと考えられる。
次に、本実施例においては、第2実施形態に示した反射面23を備えたタイプのレンズアレイに対して、実施例1と同様のシミュレーションを行った。
なお、本シミュレーションにおいては、VCSELと第1のレンズ面11との距離を、0.28mmとした。
また、本シミュレーションにおいては、図30に示すように、第2のレンズ面12の中心(x=0.00mm、y=0.00mm)から0.03mmの位置P(x=0.00mm、y=0.03mm)に、大きさがφ0.04mmの異物を仮定した。
その他のシミュレーションの条件は、実施例1と同様である。
本シミュレーションの結果を、以下の表2、図31および図32に示す。
Figure 2013164497
表2、図31および図32に示すように、第1のレンズ面11の曲率半径が0.17mmの場合には、第1のレンズ面11によって得られる光束が、本発明の範疇から逸脱するコリメート光となり、第2のレンズ面12におけるレーザ光Laの透過率および光ファイバ5へのレーザ光Laの結合効率は、シミュレーション中最も低い値となった。
一方、曲率半径が0.19mm、0.21mm、0.23mmの場合には、第1のレンズ面11によって得られる光束が、コリメート光よりも拡開した収束光すなわち、本発明において意図する光となり、第2のレンズ面12におけるレーザ光Laの透過率および光ファイバ5へのレーザ光Laの結合効率は、コリメート光の場合よりも高くなった。
このような傾向は、第3実施形態のレンズアレイを適用した場合においても同様となるであろう。
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限度において種々変更することができる。
例えば、前述した実施の形態は、光通信として光送信に適用されるものであるが、本発明は、光受信にも有効に適用できるものである。光受信に適用する場合には、発光素子7に該当する位置に、発光素子7の代わりにフォトディテクタ等の受光素子を配置して、光ファイバ5の端面5aから第2のレンズ面12に向けて受信用のレーザ光を出射させるように構成すればよい。また、この場合には、第2のレンズ面12を、光ファイバ5の端面5aから出射されたレーザ光をコリメートの場合よりも強い屈折力を以て収束させる凸レンズ面に形成すればよい。このようにすれば、光受信の場合においても、第2のレンズ面12上における光スポット径を第1のレンズ面11上における光スポット径よりも大きくして、第2のレンズ面12上の光スポットに対する異物/傷の面積占有率を低減することができるので、異物/傷が受光素子への結合効率に与える影響を緩和することができる。
また、本発明は、光導波路等の光ファイバ5以外の光伝送体に適用してもよい。
1 サブアセンブリ
2 レンズアレイ
3 光電変換装置
5 光ファイバ
7 発光素子
11 第1のレンズ面
12 第2のレンズ面

Claims (6)

  1. 複数の光電変換素子が整列配置された光電変換装置と、光伝送体との間に配置され、前記複数の光電変換素子と前記光伝送体とを光学的に結合可能とされたレンズアレイであって、
    レンズアレイ本体における前記光電変換装置側の第1の面に、前記複数の光電変換素子に対応する所定の整列方向に整列するように配置され、前記複数の光電変換素子と前記光伝送体とを結合する各光電変換素子ごとの光が通過する複数の第1のレンズ面と、
    前記レンズアレイ本体における前記光伝送体側の第2の面に、前記整列方向に沿って整列するように配置され、前記光が通過する複数の第2のレンズ面と
    を有し、
    前記第1のレンズ面または前記第2のレンズ面は、前記第1のレンズ面側から前記第2のレンズ面側に向かうにしたがって前記光の光束径を拡径させることによって、前記第2のレンズ面上における前記光のスポット径を前記第1のレンズ面上における前記光のスポット径よりも大径にするような面形状に形成されていること
    を特徴とするレンズアレイ。
  2. 前記光電変換素子は、発光素子であり、
    前記第1のレンズ面は、前記発光素子から出射された前記光をコリメートの場合よりも弱い屈折力を以て収束させる凸レンズ面もしくは平レンズ面または前記発光素子の前記光を発散させる凹レンズ面に形成されていること
    を特徴とする請求項1に記載のレンズアレイ。
  3. 前記第2の面は、前記第1の面に直交するように配置された面であり、
    前記第1のレンズ面と前記第2のレンズ面との間に、これら両レンズ面の一方側から入射した前記光を他方側に向けて反射させる反射面が配置されていること
    を特徴とする請求項1または2に記載のレンズアレイ。
  4. 前記光電変換装置は、前記光電変換素子としての複数の発光素子の少なくとも1つから発光された前記光をモニタするためのモニタ光を受光する少なくとも1つの受光素子が配置されたものであり、
    前記第1の面に配置され、前記レンズアレイ本体の内部側から入射した前記モニタ光を前記受光素子に向けて出射させる少なくとも1つの第3のレンズ面と、
    前記レンズアレイ本体における前記反射面と前記第2のレンズ面との間の光路上に配置され、前記反射面によって前記第2のレンズ面側に向けて反射された前記複数の発光素子ごとの光が入射し、この入射した複数の発光素子ごとの光を、所定の反射率で反射させて前記第3のレンズ面側に進行させるとともに所定の透過率で透過させて前記第2のレンズ面側に進行させるように制御し、その際に、前記複数の発光素子ごとの光の少なくとも1つを前記モニタ光として反射させる光制御部と
    を備えたことを特徴とする請求項3に記載のレンズアレイ。
  5. 前記第2の面は、前記第1の面に対向するように配置された面であり、
    前記第1のレンズ面上の光軸と前記第2のレンズ面上の光軸とは、同一直線上に配置されていること
    を特徴とする請求項1または2に記載のレンズアレイ。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載のレンズアレイと、
    請求項1、2または4に記載の光電変換装置と
    を備えたことを特徴とする光モジュール。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015045863A1 (ja) * 2013-09-30 2015-04-02 株式会社エンプラス 光レセプタクルおよび光モジュール
JP2015114645A (ja) * 2013-12-16 2015-06-22 住友電気工業株式会社 光コネクタ保持具、光コネクタモジュール、光学基板モジュール及び光モジュール。
WO2017119258A1 (ja) * 2016-01-04 2017-07-13 株式会社エンプラス 光レセプタクルおよび光モジュール
JP2019074584A (ja) * 2017-10-13 2019-05-16 パナソニック デバイスSunx株式会社 光ファイバセンサヘッド及び光ファイバセンサヘッドの製造方法
JP2019526838A (ja) * 2016-09-12 2019-09-19 ヨッターン インクYottahn, Inc. 光学モジュールデバイスおよびこれを製造する方法
JP2019526839A (ja) * 2016-09-12 2019-09-19 ヨッターン インクYottahn, Inc. 光ファイバのための光学モジュールおよびこれを製造する方法
JP2019530022A (ja) * 2016-09-12 2019-10-17 ヨッターン インクYottahn, Inc. 光学モジュールおよびこれを製造する方法
WO2020179615A1 (ja) * 2019-03-07 2020-09-10 株式会社エンプラス 光レセプタクルおよび光モジュール

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201610499A (zh) * 2014-09-09 2016-03-16 鴻海精密工業股份有限公司 光耦合透鏡及光纖耦合連接器
CN104597576A (zh) * 2015-01-19 2015-05-06 武汉锐奥特科技有限公司 用在并行光模块上的带发射光功率监控的注塑光学结构
JP2016178218A (ja) * 2015-03-20 2016-10-06 日本オクラロ株式会社 光送信モジュール
CN107045164B (zh) * 2016-02-05 2019-04-30 苏州旭创科技有限公司 光路控制器件及光模块
JP2017161579A (ja) * 2016-03-07 2017-09-14 株式会社エンプラス 光レセプタクルおよび光モジュール
CN107589488A (zh) * 2017-09-25 2018-01-16 中航海信光电技术有限公司 一种透镜光纤阵列及并行光收发模块
CN112041718B (zh) * 2018-04-26 2023-09-05 索尼公司 光通信连接器、光发射器、光接收器、光通信系统和光通信线缆
EP3875998B1 (en) * 2018-10-30 2023-10-04 National University Corporation Yokohama National University Light deflection device and lidar apparatus

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003014987A (ja) * 2001-06-28 2003-01-15 Kyocera Corp 光路変換体及びその実装構造並びに光モジュール
WO2004104666A1 (ja) * 2003-05-23 2004-12-02 Fujitsu Limited 光学素子、光伝送ユニット及び光伝送システム
JP2006344915A (ja) * 2005-06-10 2006-12-21 Sony Corp 光学ユニット
JP2008116743A (ja) * 2006-11-06 2008-05-22 Hitachi Cable Ltd 多チャンネル光通信用レンズ及びそれを用いた光モジュール
JP2011008014A (ja) * 2009-06-25 2011-01-13 Fujifilm Corp 光ファイバの接続構造及び内視鏡システム
JP2011039151A (ja) * 2009-08-07 2011-02-24 Enplas Corp 光モジュール
JP2011133807A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Enplas Corp レンズアレイおよびこれを備えた光モジュール
WO2011135877A1 (ja) * 2010-04-26 2011-11-03 日本電気硝子株式会社 光学素子及びそれを備える光学装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5742720A (en) * 1995-08-30 1998-04-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical coupling module and method for producing the same
JPH09307144A (ja) * 1996-05-14 1997-11-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発光素子及びその製造方法
US7208725B2 (en) 1998-11-25 2007-04-24 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Optoelectronic component with encapsulant
US6243508B1 (en) * 1999-06-01 2001-06-05 Picolight Incorporated Electro-opto-mechanical assembly for coupling a light source or receiver to an optical waveguide
US20020136504A1 (en) 2001-01-17 2002-09-26 Bogie Boscha Opto-electronic interface module for high-speed communication systems and method of assembling thereof
US6636540B2 (en) * 2001-10-30 2003-10-21 Agilent Technologies, Inc. Optical turn for monitoring light from a laser
JP4012785B2 (ja) 2002-08-27 2007-11-21 日本板硝子株式会社 光接続装置
US6892007B2 (en) * 2002-09-16 2005-05-10 Agilent Technologies, Inc. Monitoring optical transmitter signals
JP2004198470A (ja) 2002-12-16 2004-07-15 Yamaha Corp マイクロレンズアレイと光ファイバ結合系
US6888988B2 (en) * 2003-03-14 2005-05-03 Agilent Technologies, Inc. Small form factor all-polymer optical device with integrated dual beam path based on total internal reflection optical turn
US7399125B1 (en) * 2006-07-26 2008-07-15 Lockheed Martin Corporation Lens array with integrated folding mirror
JP5034429B2 (ja) * 2006-10-16 2012-09-26 ソニー株式会社 レンズ装置、撮像装置及び収差補正方法
JP2008151894A (ja) 2006-12-15 2008-07-03 Enplas Corp 光学素子およびこれを備えた光モジュール用ホルダ、光モジュールならびに光コネクタ
EP2518550B1 (en) * 2009-12-22 2019-05-08 Enplas Corporation Lens array and optical module provided therewith

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003014987A (ja) * 2001-06-28 2003-01-15 Kyocera Corp 光路変換体及びその実装構造並びに光モジュール
WO2004104666A1 (ja) * 2003-05-23 2004-12-02 Fujitsu Limited 光学素子、光伝送ユニット及び光伝送システム
JP2006344915A (ja) * 2005-06-10 2006-12-21 Sony Corp 光学ユニット
JP2008116743A (ja) * 2006-11-06 2008-05-22 Hitachi Cable Ltd 多チャンネル光通信用レンズ及びそれを用いた光モジュール
JP2011008014A (ja) * 2009-06-25 2011-01-13 Fujifilm Corp 光ファイバの接続構造及び内視鏡システム
JP2011039151A (ja) * 2009-08-07 2011-02-24 Enplas Corp 光モジュール
JP2011133807A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Enplas Corp レンズアレイおよびこれを備えた光モジュール
WO2011135877A1 (ja) * 2010-04-26 2011-11-03 日本電気硝子株式会社 光学素子及びそれを備える光学装置

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9915795B2 (en) 2013-09-30 2018-03-13 Enplas Corporation Light receptacle and light module
JP2015069023A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 株式会社エンプラス 光レセプタクルおよび光モジュール
WO2015045863A1 (ja) * 2013-09-30 2015-04-02 株式会社エンプラス 光レセプタクルおよび光モジュール
US10120143B2 (en) 2013-09-30 2018-11-06 Enplas Corporation Optical receptacle and optical module
JP2015114645A (ja) * 2013-12-16 2015-06-22 住友電気工業株式会社 光コネクタ保持具、光コネクタモジュール、光学基板モジュール及び光モジュール。
WO2017119258A1 (ja) * 2016-01-04 2017-07-13 株式会社エンプラス 光レセプタクルおよび光モジュール
JP2017122753A (ja) * 2016-01-04 2017-07-13 株式会社エンプラス 光レセプタクルおよび光モジュール
US10281661B2 (en) 2016-01-04 2019-05-07 Enplas Corporation Optical receptacle, and optical module
JP2019526838A (ja) * 2016-09-12 2019-09-19 ヨッターン インクYottahn, Inc. 光学モジュールデバイスおよびこれを製造する方法
JP2019526839A (ja) * 2016-09-12 2019-09-19 ヨッターン インクYottahn, Inc. 光ファイバのための光学モジュールおよびこれを製造する方法
JP2019530022A (ja) * 2016-09-12 2019-10-17 ヨッターン インクYottahn, Inc. 光学モジュールおよびこれを製造する方法
JP2019074584A (ja) * 2017-10-13 2019-05-16 パナソニック デバイスSunx株式会社 光ファイバセンサヘッド及び光ファイバセンサヘッドの製造方法
WO2020179615A1 (ja) * 2019-03-07 2020-09-10 株式会社エンプラス 光レセプタクルおよび光モジュール
JP2020144265A (ja) * 2019-03-07 2020-09-10 株式会社エンプラス 光レセプタクルおよび光モジュール
JP7312576B2 (ja) 2019-03-07 2023-07-21 株式会社エンプラス 光レセプタクルおよび光モジュール

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