專利名稱：光通信模塊以及光通信連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信模塊以及光通信連接器。本發(fā)明特別涉及用于以一條光纖進(jìn)行雙向光通信的單芯雙向光通信模塊和具備該單芯雙向光通信模塊的單芯雙向光通信連接器(光連接器)。
背景技術(shù)：
廣為公知的有將發(fā)光元件和受光元件光學(xué)連接到兩條光纖上而構(gòu)成的結(jié)構(gòu)的光通信連接器。另外，廣為公知的還有向一條光纖光學(xué)連接發(fā)光元件和受光元件而構(gòu)成的結(jié)構(gòu)的單芯雙向光通信連接器(例如參照專利文獻(xiàn)1)。下述專利文獻(xiàn)1所公開的單芯雙向光通信連接器具有呈大致Y字形的光波導(dǎo)路和設(shè)置于該光波導(dǎo)路的分支出的一條導(dǎo)路上的濾光器。濾光器使用了使發(fā)光波長(zhǎng)透射且將受光波長(zhǎng)阻斷的濾光器。下述專利文獻(xiàn)1所公開的單芯雙向光通信連接器具備成為與在該連接器之前使用的雙芯用光通信連接器的光連接器殼體相同的結(jié)構(gòu)的光連接器殼體。即，其構(gòu)成為具備光纖的插拔方向與發(fā)光元件和受光元件的排列方向正交的結(jié)構(gòu)的光連接器殼體(構(gòu)成為具備結(jié)構(gòu)與以往基本不變的光連接器殼體)。在下述專利文獻(xiàn)2、3中，公開了具備使第一光信號(hào)透射且使第二光信號(hào)反射的濾光器而構(gòu)成的單芯雙向光通信模塊的相關(guān)技術(shù)。首先，在說明下述專利文獻(xiàn)2所公開的單芯雙向光通信模塊時(shí)，該模塊配置成使發(fā)光元件的光軸與受光元件的光軸正交(正交配置)。在兩個(gè)光軸的正交位置配置有上述濾光器。濾光器通過專用的部件而配置在預(yù)定空間的上述正交位置上。在下述專利文獻(xiàn)2所公開的單芯雙向光通信模塊中，發(fā)光元件與受光元件正交配置，因此出現(xiàn)包括電路部分(器件)的模塊的尺寸變大的問題(這樣成為大型的單芯雙向光通信連接器)。另外，由于發(fā)光元件與受光元件正交配置，因此存在無法組裝到上述現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的光連接器殼體中的問題。另外，由于將濾光器配置在預(yù)定空間的預(yù)定位置，因此需要專用部件。進(jìn)而，還需要確保對(duì)該專用部件的組裝空間，與上述同樣地存在模塊的尺寸變大的問題。由于在預(yù)定空間的預(yù)定位置配置濾光器，因此需要高精度的位置調(diào)整。因此，也存在制作難度高的問題。其次，在對(duì)下述專利文獻(xiàn)3所公開的單芯雙向光通信模塊進(jìn)行說明時(shí)，該模塊具有光纖的插拔方向相對(duì)于發(fā)光元件和受光元件的排列方向平行的結(jié)構(gòu)(具有發(fā)光元件和受光元件的各光軸相對(duì)于光纖的光軸正交的結(jié)構(gòu))。另外，下述專利文獻(xiàn)3所公開的單芯雙向光通信模塊構(gòu)成為具備樹脂制的光路變更部件(光學(xué)部件)。在光路變更部件上，通過粘接劑來固定上述濾光器。在下述專利文獻(xiàn)3所公開的單芯雙向光通信模塊中，具有無法組裝到上述現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的光連接器殼體中的問題。另外，由于將濾光器粘接固定到光路變更部件上，因此存在因材料的熱膨脹系數(shù)的不同而使濾光器破損的問題。
專利文獻(xiàn)1 日本特開2004-138966號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)2 日本特表2008-512694號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)3 日本特開2008-225339號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題本發(fā)明是鑒于上述問題而研制出的，其目的在于提供無需大大地改變現(xiàn)有的光連接器殼體的結(jié)構(gòu)也可實(shí)現(xiàn)小型化的單芯雙向光通信模塊以及單芯雙向光通信連接器。用于解決問題的手段本發(fā)明的第一實(shí)施例的光通信模塊具有光纖；第一光學(xué)元件，其配置成使上述光纖的光軸與光軸大致平行，用于發(fā)送或接收第一光信號(hào)；第二光學(xué)元件，其配置成使上述光纖的光軸與光軸大致平行，用于發(fā)送或接收第二光信號(hào)；光路變更部件，其設(shè)置在上述光纖和上述第二光學(xué)元件之間；以及濾光器，其設(shè)置在上述光纖和上述第一光學(xué)元件之間，使上述第一光信號(hào)透射并使上述第二光信號(hào)反射；上述光路變更部件和上述濾光器使上述第二光信號(hào)的光路兩次90°彎曲。優(yōu)選的是，上述光路變更部件是樹脂制的。優(yōu)選的是，上述第一和第二光學(xué)元件配置在電路的一個(gè)平面上，上述光纖的光軸與上述平面垂直。根據(jù)具有此類特征的本發(fā)明的實(shí)施例，能夠在光纖的插拔方向相對(duì)于發(fā)光元件和受光元件的排列方向正交的結(jié)構(gòu)的光連接器殼體中進(jìn)行組裝(對(duì)此，在用于實(shí)施發(fā)明的方式一欄詳細(xì)說明)。另外，根據(jù)本實(shí)施例，通過由光路變更部件使第二光信號(hào)的光路兩次 90°彎曲(使光路折疊)，可使光路變更部件的光路部分小型化。進(jìn)而，根據(jù)本實(shí)施例，通過使第二光信號(hào)的光路兩次90 °彎曲，而可將發(fā)光元件和受光元件接近安裝到電路基板的同一面上。這樣，可實(shí)現(xiàn)小型化。本發(fā)明的第二實(shí)施例在第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上，還具有濾光器裝載部，其通過將上述光路變更部件的側(cè)部切口而形成；和濾光器固定部件，其在與上述濾光器裝載部之間夾入上述濾光器來固定該濾光器的位置。 根據(jù)具有此類特征的本發(fā)明的實(shí)施例，由于采用在光路變更部件上直接裝載濾光器的結(jié)構(gòu)，因此可使濾光器裝載時(shí)的位置調(diào)整工序簡(jiǎn)化。另外，根據(jù)本實(shí)施例，由于將光路變更部件的側(cè)部切口而形成濾光器裝載部(不使光路變更部件突出地形成濾光器裝載部)，因此可實(shí)現(xiàn)模塊尺寸的小型化。進(jìn)而，根據(jù)本實(shí)施例，在濾光器裝載部和濾光器固定部件之間夾入濾光器，因此可消除因溫度變化時(shí)的濾光器與光路變更部件的熱膨脹系數(shù)的不同而產(chǎn)生的應(yīng)力，可防止濾光器的破損和/或剝離。本發(fā)明的第三實(shí)施例在第一、第二實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在上述光路變更部件上一體形成用于引導(dǎo)上述光纖末端的套箍(ferrule)的套筒。根據(jù)具有此類特征的本發(fā)明，可由光路變更部件的套筒來進(jìn)行光纖末端的套箍的對(duì)位，因此可使作為單芯雙向光通信模塊的組裝用構(gòu)件的光連接器殼體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。本發(fā)明的第四實(shí)施例在上述第一到第三實(shí)施例的基礎(chǔ)上，其特征在于，在上述光路變更部件上，形成有在使該光路變更部件和上述光收發(fā)器電路部固定的狀態(tài)下與上述光元件所存在的空間相連通的通孔，經(jīng)該通孔向上述空間注入保護(hù)樹脂。優(yōu)選的是，具備用于封閉上述通孔的部件。根據(jù)具有此特征的本實(shí)施例，在通孔中插入例如配料器針頭(dispenser needle) 來向光元件存在的空間注入保護(hù)樹脂，而且，在使該注入的保護(hù)樹脂固化時(shí)，光收發(fā)器電路部中的各種部件和連接線由保護(hù)樹脂以不露出到空間的方式包覆。通過形成通孔并注入保護(hù)樹脂，可保護(hù)光收發(fā)器電路部的各種部件和連接線等。另外，根據(jù)本實(shí)施例，在向光元件存在的空間注入保護(hù)樹脂之后，可利用用于封閉上述通孔的部件來封閉通孔。通過封閉通孔，可避免異物混入。另外，作為封閉通孔的部件的一個(gè)實(shí)例，可采用相當(dāng)于后述的光學(xué)面保護(hù)部件觀(參照實(shí)施例6)的部件。本發(fā)明的第五實(shí)施例是一種光通信連接器，其特征在于，具備上述第一至第四實(shí)施例涉及的光通信模塊；和用于收納光纖的光軸相對(duì)于該光通信模塊的光收發(fā)器電路部大致垂直的光通信模塊的光連接器殼體。根據(jù)具有此類特征的本發(fā)明的實(shí)施例，可成為無需大大改變現(xiàn)有光連接器殼體的結(jié)構(gòu)也能夠制成小型的單芯雙向光通信連接器。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，具有可使作為單芯雙向光通信模塊的組裝用構(gòu)件的光連接器殼體的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的光連接器殼體的結(jié)構(gòu)相比可以不需要作較大改變的效果。另外，根據(jù)本發(fā)明，具有可使模塊小型化的效果。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，具有可簡(jiǎn)化濾光器裝載時(shí)的位置調(diào)整工序以及實(shí)現(xiàn)模塊尺寸的小型化的效果。另外，根據(jù)本發(fā)明，由于將濾光器夾入到光路變更部件的濾光器裝載部與濾光器固定部件之間，因此可釋放溫度變化時(shí)濾光器和光路變更部件的熱膨脹系數(shù)的不同所產(chǎn)生的應(yīng)力，其結(jié)果，具有可防止濾光器發(fā)生破損和/或剝離的效果。根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例，通過在光路變更部件上一體形成套筒，而具有可使作為單芯雙向光通信模塊的組裝用構(gòu)件的光連接器殼體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的效果。另外，根據(jù)本發(fā)明，具有可使光耦合狀態(tài)變得良好的效果。根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例，經(jīng)通孔向光元件存在的空間注入保護(hù)樹脂，由此使光收發(fā)器電路部的各種部件和連接線等以不露出到空間的方式受到保護(hù)樹脂的包覆，結(jié)果具有可進(jìn)行保護(hù)的效果。根據(jù)本發(fā)明，具有可防止?jié)穸鹊挠绊懞鸵蚴褂脮r(shí)產(chǎn)生振動(dòng)而導(dǎo)致部件的劣化或脫落、連接線的剝落等的效果。另外，根據(jù)本發(fā)明，由于在光路變更部件和光收發(fā)器電路部被固定的狀態(tài)下向光元件存在的空間注入保護(hù)樹脂，因此可將保護(hù)樹脂儲(chǔ)存在空間內(nèi)，結(jié)果具有可使用于覆蓋光元件的保護(hù)樹脂的表面成為平面的效果。這樣，具有可容易地進(jìn)行添加保護(hù)樹脂的光學(xué)設(shè)計(jì)的效果。另外，具有通過封閉通孔可防止異物經(jīng)通孔混入的效果。根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例，具有可提供無需大大改變現(xiàn)有光連接器殼體的結(jié)構(gòu)也能夠制成小型的單芯雙向光通信連接器的效果。


圖1是表示第一實(shí)施例的單芯雙向光通信模塊和單芯雙向光通信連接器的立體圖。
圖2是單芯雙向光通信模塊的立體圖。圖3是光收發(fā)器電路部和光學(xué)部的立體圖。圖4是單芯雙向光通信模塊的分解立體圖。圖5是從與圖4不同的角度觀察時(shí)的單芯雙向光通信模塊的分解立體圖。圖6是光路變更部件的立體圖。圖7是可觀察到裝載濾光器的狀態(tài)的光學(xué)部的剖視圖。圖8是表示發(fā)信(λ 1)和收信(λ 2)的光路徑的模塊剖視圖。圖9是表示發(fā)信(λ 1)的光路徑的模塊剖視圖。圖10是表示收信(λ 2)的光路徑的模塊剖視圖。圖11是表示成為另一實(shí)施例的發(fā)信(λ 1)和收信(λ 2)的光路徑的模塊剖視圖。圖12是成為另一實(shí)施例(在45°棱鏡面的位置上形成反射鏡)的單芯雙向光通信模塊的立體圖。圖13是成為另一實(shí)施例(剛性基板的光收發(fā)器電路部)的單芯雙向光通信模塊的立體圖。圖14是成為另一實(shí)施例(撓性-剛性基板的光收發(fā)器電路部)的單芯雙向光通信模塊的立體圖。圖15是成為另一實(shí)施例的單芯雙向光通信模塊的相關(guān)圖，即光路變更部件和光收發(fā)器電路部的立體圖。圖16是表示從圖15中的狀態(tài)將光路變更部件和光收發(fā)器電路部固定起來且注入保護(hù)樹脂的狀態(tài)的立體圖。圖17是表示即將從圖16中的狀態(tài)將濾光器、濾光器固定部件以及光學(xué)面保護(hù)部件固定前的狀態(tài)的立體圖。圖18是表示從圖17的狀態(tài)完成單芯雙向光通信模塊的組裝的狀態(tài)的立體圖。圖19是圖17中的狀態(tài)的剖視圖。附圖標(biāo)記說明1、51、61、71、81…單芯雙向光通信模塊；2…單芯雙向光通信連接器；3…光連接器殼體；4…連接器嵌合部；5…安裝部；21…光收發(fā)器電路部；22…光學(xué)部；23···電路部主體；對(duì)…導(dǎo)板；25…光路變更部件；洸…濾光器；27…濾光器固定部件；觀…光學(xué)面保護(hù)部件；29···電路基板；30…發(fā)光元件；31…受光元件；32…驅(qū)動(dòng)電路；33…部件主體；34··· 套筒；3 …凸部；3 …凹部；36…濾光器裝載部；37…棱鏡；38、46、47…除去部；39、40、 43…透鏡；42…45°棱鏡面；44…套箍；45…凹部；52…反射鏡；62…光收發(fā)器電路部； 72…撓性-剛性基板；73…光收發(fā)器電路部；82…通孔；84…空間；85…保護(hù)樹月旨；86…平
具體實(shí)施例方式
單芯雙向光通信模塊具備由發(fā)光元件和受光元件并排配置而形成的光收發(fā)器電路部，并且在光纖的光軸相對(duì)于光收發(fā)器電路部大致垂直的結(jié)構(gòu)部分上形成有光路變更部件。換言之，在光纖的插拔方向相對(duì)于光收發(fā)器電路部大致垂直的結(jié)構(gòu)部分上形成光路變更部件。
另外，單芯雙向光通信連接器具備上述單芯雙向光通信模塊和用于收納光纖的光軸相對(duì)于該光收發(fā)器電路部大致垂直的上述單芯雙向光通信模塊的光連接器殼體。實(shí)施例1下面，參照附圖來說明第一實(shí)施例。圖1是表示本發(fā)明的單芯雙向光通信模塊和單芯雙向光通信連接器的圖。另外，圖2是單芯雙向光通信模塊的立體圖，圖3是光收發(fā)器電路部和光學(xué)部的立體圖，圖4和圖5是單芯雙向光通信模塊的分解立體圖，圖6是光路變更部件的立體圖，圖7是可觀察到裝載濾光器的狀態(tài)的光學(xué)部的剖視圖。圖8 圖10是表示光路徑的模塊剖視圖。在圖1中，引用標(biāo)記1表示本發(fā)明的單芯雙向光通信模塊。另外，引用標(biāo)記2表示本發(fā)明的單芯雙向光通信連接器。該單芯雙向光通信連接器2具備具有絕緣性的合成樹脂制的光連接器殼體3 ；和未圖示的屏蔽盒。在光連接器殼體3內(nèi)，安裝有單芯雙向光通信模塊1。光連接器殼體3在其前側(cè)具有用于與配對(duì)側(cè)光通信連接器(光連接器)嵌合的連接器嵌合部4。另外，光連接器殼體3在其后側(cè)具有用于安裝單芯雙向光通信模塊1的安裝部5。光連接器殼體3由與現(xiàn)有的二芯光連接器殼體基本相同的結(jié)構(gòu)形成。單芯雙向光通信模塊1從箭頭方向安裝到光連接器殼體3內(nèi)。下面，對(duì)單芯雙向光通信模塊1進(jìn)行說明。如圖2至圖5所示，單芯雙向光通信模塊1構(gòu)成為具備光收發(fā)器電路部21和光學(xué)部22。光收發(fā)器電路部21構(gòu)成為具備電路部主體23和從該電路部主體23延伸的多個(gè)導(dǎo)板24。另一方面，光學(xué)部22構(gòu)成為具備光路變更部件25、濾光器沈、濾光器固定部件27和光學(xué)面保護(hù)部件W。電路部主體23具有由堅(jiān)硬而無柔軟性的絕緣體基材構(gòu)成的電路基板四；發(fā)光元件30和受光元件31 ；以及用于驅(qū)動(dòng)這些光元件的驅(qū)動(dòng)電路32。發(fā)光元件30和受光元件 31接近于面安裝在電路基板四的同一面上。接收光和發(fā)送光相對(duì)于電路基板四垂直地入射、出射。發(fā)送/接收光使用2波長(zhǎng)(λ l/λ》(通信對(duì)象側(cè)的光通信模塊為發(fā)送/接收= λ 2/ λ 1)，在本實(shí)施例中使用與之對(duì)應(yīng)的發(fā)光元件30和受光元件31。在本實(shí)施例中，發(fā)光元件30使用VCSEL (垂直腔面發(fā)射激光器，(Vertical cavity surface emitting laser)[發(fā)光波長(zhǎng) λ 1 = 850nm、λ 2 = 780nm]。另外，受光元件 31 使用Si-PIN光電二極管(作為一個(gè)實(shí)例)。多個(gè)導(dǎo)板M插入到安裝單芯雙向光通信連接器 2之前的未圖示的電路基板，并在預(yù)定的電路上軟釬焊。這里，將箭頭P定義為上下方向，將箭頭Q定義為前后方向，將箭頭R定義為左右方向(參照?qǐng)D4和圖5)。光路變更部件25是透明樹脂制(環(huán)氧樹脂、環(huán)烯樹脂、PMMA和PC等)的成形部件，且具有部件主體33和一體成形于該部件主體33前端的套筒34。光路變更部件25分別一體地形成有發(fā)送側(cè)的光學(xué)部分(使來自發(fā)光元件30的發(fā)送光與光纖耦合的部分)、接收側(cè)的光學(xué)部分(使來自光纖的接收光與受光元件31耦合的部分)以及套筒34(雖然優(yōu)選使套筒；34 —體化，但也可以是分體的、即使光連接器殼體3具有套筒34的功能)。部件主體33其后端形成為固定到光收發(fā)器電路部21的電路部主體23上。具體地(沒有特別限定)，在后端形成有凸部35a。另外，電路部主體23上形成有凹部35b。例如，當(dāng)相互接觸的面上涂敷粘接劑的狀態(tài)下使后端與電路部主體23嵌合時(shí)，則完成兩者的固定。在部件主體33的左右兩側(cè)部，分別形成有濾光器裝載部36和棱鏡37。濾光器裝載部36和棱鏡37形成為將上述左右兩側(cè)部分別切口。部件主體33形成為從上方觀察時(shí)呈大致Z形(因上述切口而形成為大致Z形的形狀)。濾光器裝載部36形成為將濾光器沈以能夠45°的傾斜方式來裝載。在此類濾光器裝載部36上形成有除去部38 (參照?qǐng)D6、 圖7)。除去部38是通過將與濾光器沈的中心部分對(duì)應(yīng)的濾光器裝載部36的斜面除去來形成的。光路變更部件25在除去部38的前后具有透鏡39、40。透鏡39、40分別形成為凸透鏡形狀。透鏡39配置形成為向套筒34內(nèi)突出，且透鏡40配置形成為從部件主體33的后端突出。透鏡39、40在本實(shí)施例中與光纖41(參照?qǐng)D8)以及受光元件31的位置對(duì)齊地配置形成。棱鏡37形成為使光信號(hào)90°彎曲的部分。以棱鏡37來彎曲90°的光信號(hào)再由濾光器沈反射而90°彎曲。棱鏡37的引用標(biāo)記42表示45°棱鏡面。45°棱鏡面42是成為45°傾斜的反射面，形成為與外氣(空氣)接觸(其他實(shí)例在實(shí)施例3中說明)。以與該棱鏡37的位置對(duì)齊的方式，在部件主體33的后端突出形成有透鏡43。透鏡43是凸透鏡形狀，配置形成為與發(fā)光元件30相對(duì)。套筒34形成為筒狀的部分。如圖8所示，套筒34形成為可引導(dǎo)光纖41末端的套箍44。在由套筒34引導(dǎo)套箍44時(shí)，光纖41的端面與透鏡39隔開預(yù)定的距離。在本實(shí)施例中，光纖41使用PCS (聚合物包層石英，Polymer clad silica fiber)[芯徑Φ 200 μ m、 包層直徑Φ 230 μ m](作為一個(gè)實(shí)例)。濾光器沈使第一光信號(hào)透射且使第二光信號(hào)反射，在本實(shí)施例中使接收光透射并使發(fā)送光反射。濾光器沈使用電介質(zhì)多層膜濾光器(基材BK7)。在圖2 圖5以及圖7中，濾光器固定部件27形成為在其與光路變更部件25的濾光器裝載部36之間夾入濾光器沈，且能夠?qū)⒃摓V光器沈的位置固定起來。濾光器固定部件27插入到部件主體33的側(cè)部的切口部分中，而且通過粘接、焊接和壓入中的任一方式來固定(濾光器26不進(jìn)行粘接和焊接)。在該濾光器固定部件27，形成有用于夾入濾光器 26的凹部45和除去部46。除去部46以將與濾光器沈的中心部分對(duì)應(yīng)的凹部45的斜面除去的方式來形成。在圖2至圖5中，具備光學(xué)面保護(hù)部件觀以用于對(duì)光路變更部件25的45°棱鏡面42的保護(hù)和防止其被弄臟。光學(xué)面保護(hù)部件觀向部件主體33的側(cè)部的切口部分插入， 而且，通過粘接、焊接和壓入中的任一方式來固定。在光學(xué)面保護(hù)部件觀上形成有除去部 47。除去部47以將與光信號(hào)透射/反射的棱鏡37的中心部分對(duì)應(yīng)的部分除去的方式來形成。除去部47形成為不損傷棱鏡面42的形狀。在上述構(gòu)成和結(jié)構(gòu)中，在光路變更部件25的濾光器裝載部36上覆蓋裝載有濾光器26，然后由濾光器裝載部36與濾光器固定部件27夾入濾光器沈，此時(shí)，形成為圖7所示那樣的狀態(tài)。濾光器沈以簡(jiǎn)單的夾入方式而非粘接等方式來固定。另外，在與以往同樣地用粘接劑來固定濾光器沈的情況下，有可能產(chǎn)生以下那樣的不良情況。即，在將由熱膨脹系數(shù)小的玻璃(BK7等)和陶瓷形成的濾光器沈與由熱膨脹系數(shù)大的透明樹脂(環(huán)氧樹脂、環(huán)烯樹脂、PMMA和PC等)形成的光路變更部件25的濾光器裝載部36臨時(shí)粘接固定的情況下，有可能產(chǎn)生因在溫度變化時(shí)的熱膨脹系數(shù)差(相差約100倍)所產(chǎn)生的應(yīng)力而使濾光器沈破壞或者濾光器沈從濾光器裝載部36上剝離的不良情況。在本發(fā)明中，由于通過將濾光器沈以不粘接的夾入方式來進(jìn)行固定，因此可消除溫度變化時(shí)的應(yīng)力。在本發(fā)明中，可防止因?yàn)V光器26剝離而發(fā)生特性劣化和濾光器沈受破壞。在將光學(xué)面保護(hù)部件觀固定在光路變更部件沈上以保護(hù)光路變更部件25的 45°棱鏡面42時(shí)，形成為圖3所示那樣的狀態(tài)，從而形成光學(xué)部22。然后，在將光學(xué)部22 固定在光收發(fā)器電路部21的電路部主體23上時(shí)，如圖2所示那樣完成單芯雙向光通信模塊1的組裝。其次，分別對(duì)單芯雙向光通信模塊1的光路徑、具體為發(fā)送側(cè)光路徑和接收側(cè)光路徑進(jìn)行說明。參照?qǐng)D8和圖9來對(duì)發(fā)送側(cè)的光路徑進(jìn)行說明，參照?qǐng)D8和圖10來對(duì)接收側(cè)的光路徑進(jìn)行說明。在圖8和圖9中，來自發(fā)光元件30的出射光即發(fā)送光在由配置于該發(fā)光元件30 正上方的透鏡43轉(zhuǎn)化為平行光之后，向棱鏡37入射，而且，由帶有45°傾斜的45°棱鏡面 42全反射，使光路向上方90°彎曲。然后，發(fā)送光由以45°傾斜配置的濾光器沈反射，再 90°彎曲而由朝向光纖41的透鏡39會(huì)聚。而且，與光纖41耦合(濾光器沈具有使發(fā)送光(波長(zhǎng)λ 1)反射并使接收光(波長(zhǎng)λ 2)透射的特性。另外，由光纖41的端面(近端、 遠(yuǎn)端)反射的發(fā)送光(波長(zhǎng)λ )的返回光由濾光器沈反射，沒有進(jìn)入受光元件31。因此， 可防止接收模塊自身的發(fā)送光那樣的“干擾(串?dāng)_)”)。在圖8和圖10中，來自光纖41的出射光即接收光借助朝向光纖41的透鏡39成為平行光之后，經(jīng)以45°傾斜配置的濾光器沈透射出。而且，由在配置于受光元件31正上方的透鏡40會(huì)聚，與受光元件31耦合。如以上參照?qǐng)D1至圖10進(jìn)行了說明那樣，根據(jù)本發(fā)明，能夠在光纖41的插拔方向相對(duì)于發(fā)光元件30和受光元件31的排列方向正交的結(jié)構(gòu)的光連接器殼體3中組裝單芯雙向光通信模塊1。因此，與現(xiàn)有的光連接器殼體結(jié)構(gòu)相比可不需要作很大的改變。另外，根據(jù)本發(fā)明，由于利用光路變更部件25使發(fā)送光(波長(zhǎng)λ )的光路兩次 90°彎曲(使光路折疊)，因此可使光路變更部件25的光路部分小型化，結(jié)果，可實(shí)現(xiàn)單芯雙向光通信模塊1和單芯雙向光通信連接器2的小型化。進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明，由于使發(fā)送光(波長(zhǎng)λ 1)的光路兩次90°彎曲，因此可將發(fā)光元件30和受光元件31接近于安裝到電路基板四的同一面上。因此，可實(shí)現(xiàn)單芯雙向光通信模塊1和單芯雙向光通信連接器2的小型化。還有，根據(jù)本發(fā)明，由于采用將濾光器沈直接裝載于光路變更部件25上的結(jié)構(gòu)， 因此與以往相比可使濾光器裝載時(shí)的位置調(diào)整工序簡(jiǎn)化。進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明，由于將光路變更部件25的側(cè)部切口而形成濾光器裝載部36， 因此可實(shí)現(xiàn)模塊尺寸的小型化。因此，可實(shí)現(xiàn)單芯雙向光通信模塊1和單芯雙向光通信連接器2的小型化。還有，根據(jù)本發(fā)明，由于將濾光器沈夾入到濾光器裝載部36和濾光器固定部件27 之間，因此可消除因溫度變化時(shí)的濾光器沈和光路變更部件25的熱膨脹系數(shù)的不同而形成的應(yīng)力，可防止濾光器沈發(fā)生破損和/或剝離。實(shí)施例2下面，參照附圖來說明第二實(shí)施例。圖11是表示發(fā)信(λ 1)和收信(λ 2)的光路徑的模塊剖視圖。此外，對(duì)與上述第一實(shí)施例相同的構(gòu)成部件標(biāo)注相同標(biāo)記，并省略了對(duì)其詳細(xì)的說明。在圖11中，在第二實(shí)施例中使發(fā)光元件30和受光元件31的配置與第一實(shí)施例相反(替換位置)。來自發(fā)光元件30的發(fā)送光在經(jīng)濾光器沈透射后與光纖41耦合。另一方面，來自光纖41的接收光由濾光器沈反射而90°彎曲，然后由45°棱鏡面42進(jìn)一步 90°彎曲。而且，與受光元件31耦合(此外，濾光器沈具有使發(fā)送光(λ 1)透射，使接收光(λ 2)反射的特性)。第二實(shí)施例具有與第一實(shí)施例相同的效果。實(shí)施例3下面，參照附圖來說明第三實(shí)施例。圖12是單芯雙向光通信模塊的立體圖。進(jìn)而， 對(duì)于與上述第一實(shí)施例相同的構(gòu)成部件標(biāo)注相同標(biāo)記，并省略了其詳細(xì)說明。在圖12中，第三實(shí)施例的單芯雙向光通信模塊51，以不使用第一實(shí)施例具備的光學(xué)面保護(hù)部件觀(參照?qǐng)D2)的方式，在45°棱鏡面42的位置形成反射鏡52。反射鏡52 通過“無電解電鍍”或“電介質(zhì)多層膜的蒸鍍”而形成。第三實(shí)施例是不需要光學(xué)面保護(hù)部件觀的實(shí)例，另外，也可裝載濾光器26以通過其反射進(jìn)行90°彎曲。實(shí)施例4下面參照附圖來說明第四實(shí)施例。圖13是本發(fā)明的單芯雙向光通信模塊的立體圖。進(jìn)而，對(duì)于與上述第一實(shí)施例相同的構(gòu)成部件標(biāo)注相同標(biāo)記以省略詳細(xì)說明。在圖13中，第四實(shí)施例的單芯雙向光通信模塊61設(shè)有包含F(xiàn)R-4和FR-5等圖示的剛性基板62的光收發(fā)器電路部63，以代替第一實(shí)施例中具備的光收發(fā)器電路部21 (參照?qǐng)D2)。實(shí)施例5下面，參照附圖來說明第五實(shí)施例。圖14是本發(fā)明的單芯雙向光通信模塊的立體圖。進(jìn)而，對(duì)于與上述第一實(shí)施例相同的構(gòu)成部件標(biāo)注相同標(biāo)記以省略詳細(xì)說明。在圖14中，第五實(shí)施例的單芯雙向光通信模塊71設(shè)有包含圖示的撓性-剛性基板72的光收發(fā)器電路部73，以代替第一實(shí)施例中具備的光收發(fā)器電路部21 (參照?qǐng)D2)。實(shí)施例6下面，參照附圖來說明第六實(shí)施例。圖15至圖19是成為另一實(shí)施例的單芯雙向光通信模塊涉及的圖。進(jìn)而，對(duì)與上述第一實(shí)施例和第四實(shí)施例相同的構(gòu)成部件標(biāo)注相同標(biāo)記，并省略了其詳細(xì)說明。在圖18中，第六實(shí)施例的單芯雙向光通信模塊81構(gòu)成為，具備包含剛性基板62 的光收發(fā)器電路部63和附加有通孔82的光學(xué)部22。在剛性基板62上，安裝有發(fā)光元件 30和受光元件31 (參照?qǐng)D19)。發(fā)光元件30與受光元件31如圖19所示那樣由結(jié)合線83 連接起來。光學(xué)部22構(gòu)成為具備具有通孔82的光路變更部件25、濾光器沈(參照?qǐng)D17)、 濾光器固定部件27和光學(xué)面保護(hù)部件觀。光路變更部件25的通孔82如圖15所示那樣貫穿形成為從棱鏡37到部件主體33后端的筆直的孔。通孔82配置形成在不會(huì)對(duì)發(fā)送光或接收光的90°彎曲產(chǎn)生影響的位置。如圖19所示，通孔82形成為，在將光路變更部件25 與光收發(fā)器電路部63固定起來的狀態(tài)下與發(fā)光元件30和受光元件31所存在的空間84連通起來?？臻g84在本實(shí)施例中通過部件主體33的后端成為框狀而形成。通孔82形成為， 可在該通孔82中插入例如配料器針頭以向空間84注入液狀的保護(hù)樹脂(固化的狀態(tài)參照?qǐng)D19的保護(hù)樹脂85)那樣的大小。在上述構(gòu)成和結(jié)構(gòu)中，關(guān)于單芯雙向光通信模塊81的組裝，首先，如圖15和圖16 所示，將光路變更部件25以粘接等預(yù)定的方法固定到光收發(fā)器電路部63上。其次，如圖16 所示，經(jīng)由固定于光收發(fā)器電路部63上的光路變更部件25的通孔82注入保護(hù)樹脂。保護(hù)樹脂在本實(shí)施例中使用透明且柔軟(凝膠狀的)的硅樹脂。保護(hù)樹脂如圖19所示那樣以使發(fā)光元件30和受光元件31等安全埋沒的程度注入到空間84中，然后固化而成為保護(hù)樹脂85。已固化的保護(hù)樹脂85的表面成為平面86 (通過成為平面86，而具有可容易地進(jìn)行添加保護(hù)樹脂85的光學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn))。發(fā)光元件30和受光元件31等由保護(hù)樹脂85覆蓋保護(hù)。在圖17和圖19中，將濾光器沈以覆蓋的方式裝載到光路變更部件25的濾光器裝載部36上，然后由濾光器裝載部36與濾光器固定部件27以夾入的方式固定濾光器沈， 而且在光路變更部件25的棱鏡37上固定光學(xué)面保護(hù)部件觀(該通孔82由光學(xué)面保護(hù)部件觀覆蓋)，這樣如圖18所示那樣完成了單芯雙向光通信模塊81的組裝。根據(jù)本發(fā)明，由于利用保護(hù)樹脂85來保護(hù)發(fā)光元件30和受光元件31等，因此具有可防止受濕度的影響以及因使用時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)而導(dǎo)致部件的劣化或脫落、連接線的剝落等的效果。另外，如果是在保護(hù)樹脂85中沒有使其表面成為平面86的情況下使用例如高粘度的保護(hù)樹脂來結(jié)合的普通方法，則因樹脂的表面張力而使光元件上的保護(hù)樹脂表面不確定地傾斜(成為帶有大致圓弧狀的圓圈的形狀)，非常有可能對(duì)光學(xué)特性產(chǎn)生影響，但是， 在本發(fā)明中不會(huì)產(chǎn)生該結(jié)果。此外，本發(fā)明顯然能夠在不改變本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形實(shí)施。本申請(qǐng)基于2009年2月25日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2009-041650以及2009年8 月4日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2009-181173，其內(nèi)容作為參照而被引用。
權(quán)利要求
1.一種光通信模塊，其特征在于，具有光纖；第一光學(xué)元件，其配置成使光軸與上述光纖的光軸大致平行，用于發(fā)送或接收第一光信號(hào)；第二光學(xué)元件，其配置成使光軸與上述光纖的光軸大致平行，用于發(fā)送或接收第二光信號(hào)；光路變更部件，其設(shè)置在上述光纖和上述第二光學(xué)元件之間；以及濾光器，其設(shè)置在上述光纖和上述第一光學(xué)元件之間，使上述第一光信號(hào)透射并使上述第二光信號(hào)反射；上述光路變更部件和上述濾光器使上述第二光信號(hào)的光路兩次90°彎曲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光通信模塊，其特征在于，上述光路變更部件由樹脂制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光通信模塊，其特征在于，上述第一和第二光學(xué)元件配置在電路的一個(gè)平面上，上述光纖的光軸與上述平面垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光通信模塊，其特征在于，上述電路為光收發(fā)器電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光通信模塊，其特征在于，上述光收發(fā)器電路具備撓性-剛性基板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光通信模塊，其特征在于，具有濾光器裝載部，其通過將上述光路變更部件的側(cè)部切口而形成；和濾光器固定部件，其在與上述濾光器裝載部之間夾入上述濾光器來固定該濾光器的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的光通信模塊，其特征在于，在上述光路變更部件上一體形成用于引導(dǎo)上述光纖末端的套箍的套筒。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的光通信模塊，其特征在于，在上述光路變更部件上，對(duì)在將該光路變更部件與上述電路固定起來的狀態(tài)下的上述光元件所存在的空間填充保護(hù)樹脂。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光通信模塊，其特征在于，上述保護(hù)樹脂從與上述空間連通的通孔注入。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光通信模塊，其特征在于，上述光路變更部件具備棱鏡面， 上述棱鏡面使上述第二光信號(hào)的光路90°彎曲。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光通信模塊，其特征在于，上述光路變更部件具備反射鏡面，上述反射鏡面使上述第二光信號(hào)的光路90°彎曲。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光通信模塊，其特征在于，上述反射鏡面通過電解電鍍來形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光通信模塊，其特征在于，上述反射鏡面為電介質(zhì)多層膜。
14.一種光通信連接器，其特征在于，具備權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的光通信模塊；和光連接器殼體，其用于收納上述光纖的光軸相對(duì)于上述光通信模塊的電路大致垂直的光通信模塊。
全文摘要
無需大大地改變現(xiàn)有的光連接器殼體的結(jié)構(gòu)也可實(shí)現(xiàn)小型化的單芯雙向光通信模塊以及單芯雙向光通信連接器。光通信模塊(1)具備通過使發(fā)光元件和受光元件并排配置而構(gòu)成的光收發(fā)器電路部(21)，且形成有光路變更部件(25)，該光路變更部件(25)設(shè)置為使得光纖的插拔方向與光收發(fā)器電路部(21)大致垂直。另外，光通信連接器(2)具備單芯雙向光通信模塊(1)和光連接器殼體(3)，該光連接器殼體(3)用于收納單芯雙向光通信模塊(1)，使得光纖的光軸與該光收發(fā)器電路部(21)大致垂直。
文檔編號(hào)G02B6/42GK102334053SQ20108000941
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2010年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月25日
發(fā)明者川合裕輝 申請(qǐng)人:矢崎總業(yè)株式會(huì)社