光插座及光模块的制作方法

本发明涉及光插座和具有该光插座的光模块。

背景技术：

以往，在使用了光纤或光波导等光传输体的光通信中，使用具备光电转换元件(发光元件、受光元件或这两者)的光模块。在光模块中，使用配置于光电转换元件与光传输体之间，且用于将光电转换元件与光传输体的端面光学耦合的光插座。光模块中存在具有发送功能的发送用的光模块、具有接收功能的接收用的光模块、和具有发送功能及接收功能的发送接收用的光模块。

另外，在光通信用的光模块中，从安全对策的观点来看，需要使从光插座射出的光的强度衰减。因此，在发送用的光模块中，有时使用用于使从光插座射出的光的强度衰减的滤光器(例如，参照专利文献1)。

图1是表示专利文献1中记载的光插座1的结构的剖面图。专利文献1中记载的光插座1具有光插座主体2及滤光器3(例如，光衰减滤光器)。如图1所示，光插座主体2具有：在光插座主体2的底面以等间隔排列成1列的透镜面4、和配置于透镜面4的相反侧的光学面5。滤光器3配置在光学面5上的一部分。在透镜面4侧配置有具有多个发光元件及多个受光元件的光电转换装置，且在光学面5侧配置有多个光传输体的状态下，使用专利文献1中记载的光插座1。在专利文献1中记载的光插座1中，在从发光元件射出并向光传输体入射的光的光路上配置有滤光器3，因此能够使从光插座1向光传输体射出的光的强度衰减。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-156440号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

然而，由于滤光器的微细化和定位精度是有限度的，因此若使光插座小型化，则在专利文献1中记载的光插座1中，有可能滤光器3还影响到作为接收用的光模块而发挥功能的部分，使从光传输体的端面向光插座1射出的光的强度也衰减。

本发明的第一目的在于，提供即使包含发送用部分及接收用部分，也能够仅使通过发送用部分的光的强度适当地衰减的光插座。另外，本发明的第二目的在于提供具有该光插座的光模块。

解决问题的方案

本发明的光插座配置于光电转换装置与多个光传输体之间，用于将发光元件及受光元件与所述多个光传输体的端面分别光学耦合，所述光电转换装置在基板上配置有所述发光元件及所述受光元件，该光插座具有：发送用的第一光插座，该发送用的第一光插座具有配置在不同于与所述基板对置的面的第一侧面上的一个或两个以上的第一嵌合部，且以与所述发光元件对置的方式配置在所述基板上；以及接收用的第二光插座，该接收用的第二光插座具有配置在不同于与所述基板对置的面的第二侧面上且与所述一个或两个以上的第一嵌合部嵌合的一个或两个以上的第二嵌合部，且以与所述受光元件对置的方式配置在所述基板上，从所述第一光插座射出的出射光的强度相对于入射至所述第一光插座的入射光的强度的比例，比从所述第二光插座射出的出射光的强度相对于入射至所述第二光插座的入射光的强度的比例小。

本发明的光模块包括：光电转换装置，该光电转换装置具有基板、和配置在所述基板上的发光元件及受光元件；以及本发明的光插座，所述第一光插座以与所述发光元件对置的方式配置在所述基板上，所述第二光插座以与所述受光元件对置的方式配置在所述基板上，通过将所述第一嵌合部和所述第二嵌合部嵌合，来使所述第一光插座和所述第二光插座彼此连结。

发明效果

根据本发明，单独地制造光插座的发送用部分和接收用部分，因此即使包含发送用部分及接收用部分，也能够仅使在发送用部分中通过的光的强度适当地衰减。

附图说明

图1是表示专利文献1中记载的光插座的结构的剖面图。

图2A、图2B是示意性地表示实施方式1的光模块的结构的图。

图3A～图3F是表示实施方式1的光插座的结构的图。

图4A～图4F是表示实施方式1的第一光插座的结构的图。

图5A、图5B是表示实施方式1的第一光插座的光分离部的结构的图。

图6A～图6F是表示实施方式1的第二光插座的结构的图。

图7A、图7B是示意性地表示实施方式2的光模块的结构的图。

图8A～图8F是表示实施方式2的光插座的结构的图。

图9A～图9F是表示实施方式2的第一光插座的结构的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。

[实施方式1]

(光模块的结构)

图2A、图2B是示意性地表示本发明的实施方式1的光模块100的结构的图。图2A是后述的图3B中的A-A线的剖面图，图2B是后述的图3B中的B-B线的剖面图。在图2A、图2B中，为了表示光插座120内的光路而省略了光插座120的剖面的剖面线。另外，在图2A、图2B中，单点划线表示光的光轴，点线表示光的外径。

如图2A、图2B所示，光模块100具有光电转换装置110及光插座120。本实施方式的光模块100是发送接收用的光模块，图2A表示作为发送用的光模块而发挥功能的部分，图2B表示作为接收用的光模块而发挥功能的部分。在将光传输体150连接到光插座120的状态下使用光模块100。

光电转换装置110具有基板111、发光元件112、检测元件113、受光元件114及控制部(未图示)。

基板111保持发光元件112、检测元件113、受光元件114、控制部及光插座120。基板111例如是玻璃复合基板、环氧玻璃基板、柔性基板等。

发光元件112配置在基板111上。发光元件112配置于作为发送用的光模块而发挥功能的部分。对于发光元件112的数量及位置，不特别地进行限定，可根据用途来适当设定。在本实施方式中，沿着与图2A、图2B的纸面垂直的方向将四个发光元件排列在同一直线上。

发光元件向与基板111的表面垂直的方向射出激光。更具体地，发光元件从发光面(发光区域)射出激光。不特别地限定发光元件的数量及位置。发光元件例如是垂直腔面发射激光器(VCSEL)。

检测元件113配置在基板111上，对从发光元件112的发光面(发光区域)射出的第一出射光L1进行监视。具体而言，检测元件113接收作为从光插座120射出的第一出射光的一部分的监视光Lm。检测元件113例如是光电二极管(PD)。

对于检测元件113的数量，不特别地进行限定，可根据用途来适当设定。在本实施方式中，检测元件113的数量与发光元件的数量相同，为四个。四个检测元件113配置在基板111上的能够接收监视光Lm的位置。另外，从防止来自检测元件113的反射光返回到光插座120(后述的第一光插座130)内的观点来看，向检测元件113入射的监视光Lm的光轴也可以相对于检测元件113的检测面倾斜。

受光元件114配置在基板111上。受光元件114配置于作为接收用的光模块而发挥功能的部分。对于受光元件114的数量及位置，不特别地进行限定，可根据用途来适当设定。在本实施方式中，沿着与图2A、图2B的纸面垂直的方向将四个受光元件114排列在同一直线上。

受光元件114接收从光传输体150的端面射出并通过了光插座120(后述的第二光插座140)的内部的光(后述的第二出射光L2)。更具体地，受光元件114在受光面(受光区域)接收第二出射光L2。受光元件114例如是光电二极管(PD)。

控制部虽然未特别地图示，但配置在基板111上，通过配线与发光元件112和检测元件113电连接。控制部基于检测元件113所接收的监视光Lm的强度或光量等，对发光元件112射出的第一出射光L1的输出进行控制。

光插座120在配置于发光元件112及受光元件114、与多个光传输体150之间的状态下，使发光元件112及受光元件114、与多个光传输体150的端面分别光学耦合。在作为发送用的光模块而发挥功能的部分中，光插座120(第一光插座130)将作为从发光元件112射出的第一出射光L1的一部分的光的信号光Ls向光传输体150的端面射出。在作为接收用的光模块而发挥功能的部分中，光插座120(第二光插座140)将从光传输体150的端面射出的第二出射光L2向受光元件114射出。

虽然另外详细地对光插座120进行说明，但在此对本说明书中的光的称呼进行说明。此外，图2A中示出在作为发送用的光模块而发挥功能的部分中通过的光(L1、Ls及Lm)，图2B中示出在作为接收用的光模块而发挥功能的部分中通过的光(L2)。

在本说明书中，本实施方式的光模块100中，将从发光元件112射出的光称作“第一出射光L1”。第一出射光L1表示从发光元件112的发光面至到达后述的光分离部133为止的光。另外，将作为第一出射光L1的一部分的光的、由光分离部133分离并从光插座120(第一光插座130)向光传输体150的端面射出的光称作“信号光Ls”。信号光Ls表示从光分离部133至到达光传输体150的端面为止的光。另外，将作为第一出射光L1的另一部分的、由光分离部133分离并从光插座120(第一光插座130)向检测元件113射出的光称作“监视光Lm”。即，监视光Lm表示从光分离部133至到达检测元件113为止的光。并且，将从光传输体150的端面射出的光称作“第二出射光L2”。第二出射光L2是表示从光传输体150的端面至到达受光元件114的受光面为止的光。第二出射光L2也是从其他光模块射出的接收光。

通过粘接剂(例如，热/紫外线固化性树脂)等公知的固定手段，使光电转换装置110和光插座120(第一光插座130和第二光插座140)彼此固定。

将光传输体150在容纳于多芯总括型的连接器内的状态下通过公知的安装方法安装于光插座120。不特别地限定光传输体150的种类。作为光传输体150的种类的例子，包括光纤或光波导等。在本实施方式中，光传输体150是光纤。另外，光纤既可以是单模态方式，也可以是多模态方式。对于光传输体150的数量，不特别地进行限定，可根据用途来适当改变。在本实施方式中，光传输体150的数量为八根。八根光传输体150在光模块100的作为发送用的光模块而发挥功能的部分、和作为接收用的光模块而发挥功能的部分中分别各配置四根。

(光插座的结构)

图3A～图3F是表示本实施方式的光插座120的结构的图。图3A是光插座120的俯视图，图3B是仰视图，图3C是主视图，图3D是后视图，图3E是左视图，图3F是右视图。此外，在以下的说明中，将连接光传输体150的一侧的面作为光插座120的“正面”来说明。

如图3A～图3D所示，光插座120具有发送用的第一光插座130和接收用的第二光插座140。通过将后述的第一嵌合部137和第二嵌合部144嵌合，来使第一光插座130和第二光插座140彼此连结。

如图2A所示，第一光插座130以与发光元件112及检测元件113对置的方式，配置在基板111上。第一光插座130使从发光元件112射出的第一出射光L1入射至第一光插座130内，使信号光Ls及监视光Lm向第一光插座130外射出。

另外，如图2B所示，第二光插座140以与受光元件114对置的方式配置在基板111上。第二光插座140使从光传输体150的端面射出的第二出射光L2入射至第二光插座140内，使第二出射光L2向第二光插座140外射出。

从第一光插座130射出的出射光的强度(在本实施方式中为信号光Ls的强度和监视光Lm的强度的合计)相对于入射至第一光插座130的入射光(在本实施方式中为第一出射光L1)的强度的比例即第一透射率，比从第二光插座140射出的出射光(在本实施方式中为第二出射光L2)的强度相对于入射至第二光插座140的入射光(在本实施方式中为第二出射光L2)的强度的比例即第二透射率小。即，发送用的第一光插座130构成为，与接收用的第二光插座140相比使光衰减。对于使第一透射率比第二透射率小的方法，不特别地进行限定。在本实施方式中，为了使第一透射率比第二透射率小，由含有光衰减材料的材料构成第一光插座130，该光衰减材料用于使在第一光插座130内通过的光(第一出射光L1、信号光Ls及监视光Lm)的强度衰减。第一透射率例如为40～50，第二透射率例如为80～90。

使用对于在光通信中所用的波长的光具有透光性的材料，来形成第一光插座130及第二光插座140。作为这样的材料的例子，包括聚醚酰亚胺(PEI)或环状烯烃树脂等透明的树脂。这样，在第一光插座130及第二光插座140由树脂组合物构成的情况下，优选构成第一光插座130及第二光插座140的基体树脂相同。由此，第一光插座130和第二光插座140的线性膨胀系数彼此相同，即使在高温下使用光模块100时，也能够抑制形状精度的降低。

如上所述，在构成本实施方式的第一光插座130的材料中，添加了用于使在第一光插座130内通过的光(第一出射光L1、监视光Lm及信号光Ls)的强度衰减的光衰减材料。作为光衰减材料的例子，包括无机颗粒(炭黑或氧化铜等)及有机色素(酞菁系)。对于构成第一光插座130的材料中的光衰减材料的量，可根据光衰减材料的种类、第一光插座130中的光路长度、发光元件112的种类等来适当选择。此外，在本实施方式中，构成第二光插座140的材料不包含上述光衰减材料，但只要比构成第一光插座130的材料少则也可以包含上述光衰减材料。

另外，从抑制表面上的光的反射的观点来看，优选在接收用的第二光插座140的表面配置反射防止膜。反射防止膜可以配置于第二光插座140的整个面，也可以仅配置于从光传输体150的端面射出的第二出射光L2所入射的光学面(在本实施方式中为第四光学面141)。对于在第二光插座140的表面配置反射防止膜的方法，不特别地进行限定，例如对第二光插座140的表面施加反射防止镀膜(AR镀膜，Anti-Reflection coating)即可。作为反射防止膜的材料的例子，包括SiO2、TiO2及MgF2。

此外，在第一光插座130及第二光插座140较小，光模块100的组装困难的情况下，从使光模块100组装性提高的观点来看，优选在使第一光插座130和第二光插座140彼此连结后，将光插座120配置在基板111上。

(第一光插座的结构)

图4A～图4F是表示本实施方式的第一光插座130的结构的图。图4A是第一光插座130的俯视图，图4B是仰视图，图4C是主视图，图4D是后视图，图4E是左视图，图4F是右视图。

如图2A及图4A～图4F所示，第一光插座130是大致长方体形状的部件。在本实施方式中，在第一光插座130的底面形成有在底面向外部开口的大致四棱柱形状的第一凹部1301。在第一光插座130的顶面(与基板111对置的面(底面)的相反侧的面)，沿着从光插座120的背面朝向正面的方向连续地形成有在顶面及右侧面向外部开口的大致五棱柱形状的第二凹部1302(在权利要求书中称作“第一凹部”)、和大致五棱柱形状的第三凹部1303(在权利要求书中称作“第二凹部”)。关于细节虽然后述，但是，第二凹部1302的内表面的一部分是第一反射面132，第三凹部1303的内表面的一部分是分割反射面133a(参照后述的图5A)。此外，在本实施方式中，第二凹部1302与第三凹部1303相连。

第一光插座130具有第一光学面131、第一反射面132、光分离部133、透射面134、第二光学面135、第三光学面136及第一嵌合部137。

第一光学面131使从发光元件112射出的第一出射光L1入射至第一光插座130内。此时，第一光学面131使从发光元件112的发光面(发光区域)射出的第一出射光L1折射并向第一光插座130内入射，使其转换为准直光。

对于第一光学面131的数量，不特别地进行限定，可根据用途来适当选择。在本实施方式中，第一光学面131的数量为四个。四个第一光学面131在第一光插座130的底面以与四个发光元件112分别对置的方式配置。

对于第一光学面131的形状，不特别地进行限定，可以是平面，也可以是曲面。在本实施方式中，第一光学面131是向发光元件112呈凸状的凸透镜面。另外，第一光学面131的俯视形状为圆形。优选第一光学面131的中心轴与发光元件112的发光面(及基板111的表面)垂直。另外，优选第一光学面131的中心轴与从发光元件112射出的第一出射光L1的光轴一致。

第一反射面132使由第一光学面131入射至第一光插座130内的第一出射光L1向第二光学面135侧反射。第一反射面132构成第二凹部1302的内表面的一部分。第一反射面132以随着从第一光插座130的底面靠近顶面而逐渐接近第二光学面135(第一光插座130的正面)的方式倾斜。不特别地限定第一反射面132的倾斜角度。在本实施方式中，第一反射面132的倾斜角度相对于向第一反射面132入射的光(第一出射光L1)的光轴为45°。对于第一反射面132的形状，不特别地进行限定，可以是平面，也可以是曲面。在本实施方式中，第一反射面132的形状为平面。入射光(第一出射光L1)以比临界角大的入射角入射至第一反射面132。

光分离部133将由第一光学面131入射至第一光插座130内并由第一反射面132反射后的第一出射光L1分离为朝向检测元件113的监视光Lm和朝向光传输体150的端面的信号光Ls。光分离部133配置在第一光学面131与第二光学面135之间的光路上。光分离部133构成第三凹部1303的内表面的一部分。

图5A、图5B是表示本实施方式的第一光插座130的光分离部133的结构的图。图5A是图2A中虚线所示的区域的局部放大剖面图，图5B是表示光分离部133附近的第一光插座130的光路的局部放大剖面图。图5B中为了表示第一光插座130内的光路而省略了第一光插座130的剖面的剖面线。

光分离部133具有多个分割反射面133a、多个分割透射面133b、及多个分割台阶面133c。多个分割反射面133a及多个分割透射面133b沿着分割反射面133a的倾斜方向交替配置(参照图5A所示的箭头)。

分割反射面133a使第一出射光L1的一部分作为监视光Lm向第三光学面136进行内部反射。分割反射面133a是相对于第一出射光L1的光轴的倾斜面。在本实施方式中，分割反射面133a以随着从第一光插座130的顶面靠近底面而逐渐接近第二光学面135(第一光插座130的正面)的方式倾斜。分割反射面133a的倾斜角度相对于第一出射光L1的光轴为45°。分割反射面133a在分割反射面133a的倾斜方向上被分割，且以规定间隔配置。多个分割反射面133a彼此配置于相同的平面上。

分割透射面133b使第一出射光L1的一部分作为信号光Ls向第二光学面135侧透射。分割透射面133b是相对于第一出射光L1的光轴的垂直面。分割透射面133b在分割反射面133a的倾斜方向上被分割，且以规定间隔配置。多个分割透射面133b配置为彼此平行。

分割台阶面133c是与第一出射光L1的光轴平行的面，将分割反射面133a与分割透射面133b连接。分割台阶面133c也在分割反射面133a的倾斜方向上以规定间隔配置。多个分割台阶面133c配置为彼此平行。

如图5A所示，分割反射面133a、分割台阶面133c及分割透射面133b以按照分割反射面133a、分割台阶面133c、分割透射面133b的顺序沿着从顶面朝向底面的方向的方式排列。分割反射面133a和分割透射面133b所成的角度中较小的角度是135°。另外，分割反射面133a和分割台阶面133c所成的角度中较小的角度也是135°。

接着，对由光分离部133进行的光的分离进行说明。

如图5B所示，由第一反射面132反射后的第一出射光L1的一部分的光以比临界角大的入射角向分割反射面133a进行内部入射。分割反射面133a使第一出射光L1的一部分的光向第三光学面136(检测元件113)进行内部反射，生成监视光Lm。另外，第一出射光L1的剩余部分的光入射至分割透射面133b。分割透射面133b使第一出射光L1的剩余部分的光透射，生成朝向第二光学面135(光传输体150的端面)的信号光Ls。此时，分割透射面133b由于是相对于入射的第一出射光L1的垂直面，因此不使信号光Ls折射。此外，分割台阶面133c形成为与第一出射光L1的入射方向平行，因此第一出射光L1不入射至分割台阶面133c。

对于信号光Ls与监视光Lm的光量比，只要能够在得到所希望的光量的信号光Ls的同时，得到能够对从发光元件112射出的第一出射光L1的强度或光量进行监视的监视光Lm即可，不特别地进行限定。信号光Ls与监视光Lm的光量比，与从第一反射面132侧观察光分离部133时的、分割透射面133b与分割反射面133a的面积比几乎相同。因此，能够通过改变从第一反射面132侧观察光分离部133时的、分割透射面133b与分割反射面133a的面积比(参照图5B的d1及d2)，来调整信号光Ls与监视光Lm的光量比。对于信号光Ls与监视光Lm的光量比，优选信号光Ls：监视光Lm＝5：5～9：1，进一步优选信号光Ls：监视光Lm＝7：3。在本实施方式中，信号光Ls：监视光Lm＝8：2。

透射面134使由光分离部133分离并射出到第一光插座130外的信号光Ls再次入射至第一光插座130内。透射面134构成第三凹部1303的内表面的一部分。

优选透射面134是相对于由光分离部133分离出的信号光Ls的垂直面。由此，能够使朝向光传输体150的端面的信号光Ls不折射地入射至第一光插座130内。另外，透射面134也可以是相对于由光分离部133分离出的信号光Ls的光轴的倾斜面。在该情况下，透射面134以随着从第一光插座130的底面靠近顶面而逐渐接近第二光学面135的方式倾斜。对于作为倾斜面的透射面134的倾斜角度，不特别地进行限定，但优选是与用于射出成型中的脱模的脱模斜度相当的倾斜角度。

第二光学面135使作为由第一光学面131入射至第一光插座130内的第一出射光L1的一部分的光的、通过了第一光插座130的内部的信号光Ls向光传输体150的端面射出。此时，第二光学面135使信号光Ls收束并向光传输体150的端面射出。

对于第二光学面135的数量，不特别地进行限定，可根据用途来适当选择。在本实施方式中，第二光学面135的数量为四个。四个第二光学面135在第一光插座130的正面以与四个光传输体150的端面分别对置的方式配置。

对于第二光学面135的形状，不特别地进行限定，可以是平面，也可以是曲面。在本实施方式中，第二光学面135的形状是向光传输体150的端面呈凸状的凸透镜面。第二光学面135的俯视形状为圆形。优选第二光学面135的中心轴与光传输体150的端面垂直。

第三光学面136使由光分离部133分离出的监视光Lm向检测元件113射出。此时，第三光学面136使监视光Lm收束并向检测元件113射出。

对于第三光学面136的数量，不特别地进行限定，可根据用途来适当选择。在本实施方式中，第三光学面136的数量为四个。四个第三光学面136在第一光插座130的底面以与四个检测元件113分别对置的方式配置。

对于第三光学面136的形状，不特别地进行限定，可以是平面，也可以是曲面。在本实施方式中，第三光学面136是向检测元件113呈凸状的凸透镜面。如上所述，从防止来自检测元件113的反射光返回到第一光插座130内的观点来看，优选第三光学面136的中心轴相对于检测元件113的检测面倾斜。

第一嵌合部137与后述的第二嵌合部144嵌合。由此，第一光插座130和第二光插座140被相互定位并连结。第一嵌合部137配置于第一光插座130的不同于与基板111对置的面(在本实施方式中为底面)的第一侧面1304(在本实施方式中为右侧面)的、与第二嵌合部144(后述)对置的位置。

对于第一嵌合部137的配置、形状、大小及数量，只要能够使第一光插座130和第二光插座140适当地连结即可，不特别地进行限定，其与第二嵌合部144的配置、形状、大小及数量分别对应。第一嵌合部137的数量为一个或两个以上。作为第一嵌合部137的形状的例子，包括凹形状及凸形状。作为第一嵌合部137的俯视形状的例子，包括圆形、椭圆形、四边形形状及多边形形状。在本实施方式中，第一嵌合部137包含配置在第一侧面1304的正面侧的圆柱形状的凸部、和配置在第一侧面1304的背面侧的圆柱形状的凹部。

(第二光插座的结构)

图6A～图6F是表示本实施方式的第二光插座140的结构的图。图6A是第二光插座140的俯视图，图6B是仰视图，图6C是主视图，图6D是后视图，图6E是左视图，图6F是右视图。

如图2B及图6A～图6F所示，第二光插座140是大致长方体形状的部件。在本实施方式中，在第二光插座140的底面形成有在底面向外部开口的大致四棱柱形状的第四凹部1401。在第二光插座140的顶面(与基板111对置的面(底面)的相反侧的面)，形成有在顶面及左侧面向外部开口的大致五棱柱形状的第五凹部1402(在权利要求书中称作“第三凹部”)。关于细节虽然后述，但是，第五凹部1402的内表面的一部分为第二反射面142。

第二光插座140具有第四光学面141(在权利要求书中称作“第三光学面”)、第二反射面142、第五光学面143(在权利要求书中称作“第四光学面”)及第二嵌合部144。

第四光学面141使从光传输体150的端面射出的第二出射光L2入射至第二光插座140内。此时，第四光学面141使从光传输体150的端面射出的第二出射光L2折射并向第二光插座140内入射，使其转换为准直光。

对于第四光学面141的数量，不特别地进行限定，可根据用途来适当选择。在本实施方式中，第四光学面141的数量为四个。四个第四光学面141在第二光插座140的正面以与四个光传输体150的端面分别对置的方式配置。

对于第四光学面141的形状，不特别地进行限定，可以是平面，也可以是曲面。在本实施方式中，第四光学面141的形状是向光传输体150的端面呈凸状的凸透镜面。第四光学面141的俯视形状为圆形。优选第四光学面141的中心轴与光传输体150的端面垂直。另外，优选第四光学面141的中心轴与从光传输体150的端面射出的第二出射光L2的光轴一致。

第二反射面142使由第四光学面141入射至第二光插座140内的第二出射光L2向第五光学面143反射。第二反射面142构成第五凹部1402的内表面的一部分。第二反射面142以随着从第二光插座140的底面靠近顶面而逐渐接近第四光学面141(第二光插座140的正面)的方式倾斜。不特别地限定第二反射面142的倾斜角度。在本实施方式中，第二反射面142的倾斜角度相对于向第二反射面142入射的光(第二出射光L2)的光轴为45°。对于第二反射面142的形状，不特别地进行限定，可以是平面，也可以是曲面。在本实施方式中，第二反射面142的形状为平面。入射光(第二出射光L2)以比临界角大的入射角入射至第二反射面142。

第五光学面143使由第四光学面141入射至第二光插座140内并通过了第二光插座140的内部的第二出射光L2向受光元件114射出。此时，第五光学面143使第二出射光L2收束并向受光元件114的受光面射出。

对于第五光学面143的数量，不特别地进行限定，可根据用途来适当选择。在本实施方式中，第五光学面143的数量为四个。四个第五光学面143在第二光插座140的底面以与四个受光元件114分别对置的方式配置。

对于第五光学面143的形状，不特别地进行限定，可以是平面，也可以是曲面。在本实施方式中，第五光学面143的形状是向受光元件114呈凸状的凸透镜面。第五光学面143的俯视形状为圆形。优选第五光学面143的中心轴与受光元件114的受光面(及基板111的表面)垂直。

第二嵌合部144与第一嵌合部137嵌合。由此，第一光插座130和第二光插座140被相互定位并连结。第二嵌合部144配置于第二光插座140的不同于与基板111对置的面(在本实施方式中为底面)的第二侧面1403(在本实施方式中为左侧面)的、与第一嵌合部137对置的位置。

对于第二嵌合部144的配置、形状、大小及数量，只要能够使第一光插座130和第二光插座140适当地连结即可，不特别地进行限定，其与第一嵌合部137的配置、形状、大小及数量分别对应。第二嵌合部144的数量为一个或两个以上。作为第二嵌合部144的形状的例子，包括凹形状及凸形状。作为第二嵌合部144的俯视形状的例子，包括圆形、椭圆形、四边形形状及多边形形状。在本实施方式中，第二嵌合部144包含配置在第二侧面1402的正面侧的圆柱形状的凹部、和配置在第二侧面1402的背面侧的圆柱形状的凸部。

(光模块中的光路)

接着，对光模块100中的光路进行说明。

在作为发送用的光模块而发挥功能的第一光插座130中，从发光元件112射出的第一出射光L1由第一光学面131入射至第一光插座130内。这时，第一出射光L1被第一光学面131转换为准直光。接下来，由第一光学面131入射至第一光插座130内的第一出射光L1由第一反射面132向光分离部133反射。到达光分离部133的第一出射光L1的一部分由分割反射面133a向第三光学面136进行内部反射，成为监视光Lm。监视光Lm由第三光学面136向第一光插座130外射出，到达检测元件113的检测面。另一方面，到达光分离部133的第一出射光L1的剩余部分在分割透射面133b透射的同时向第一光插座130外射出，成为信号光Ls。接下来，信号光Ls由透射面134再次入射至第一光插座130内，到达第二光学面135。到达第二光学面135的信号光Ls由第二光学面135向第一光插座130外射出，到达光传输体150的端面。由于构成第一光插座130的材料含有光衰减材料，因此在第一光插座130内通过的期间，第一出射光L1、信号光Ls及监视光Lm的强度受到衰减。

另一方面，在作为接收用的光模块而发挥功能的第二光插座140中，从光传输体150的端面射出的第二出射光L2由第四光学面141入射至第二光插座140内。此时，第二出射光L2被第四光学面141转换为准直光。接下来，由第四光学面141入射至第二光插座140内的第二出射光L2由第二反射面142向第五光学面143反射。接下来，到达第五光学面143的第二出射光L2由第五光学面143向第二光插座140外射出，到达受光元件114。由于构成第二光插座140的材料不含有光衰减材料，因此在第二光插座140内通过的期间，第二出射光L2的强度几乎不受到衰减。

如以上那样，本实施方式的光插座120能够在使在作为发送用的光模块而发挥功能的部分中通过的光的强度衰减的同时，使发光元件112及受光元件114、与多个光传输体150的端面分别适当地光学耦合。

(效果)

如上所述，本实施方式的光插座120具有通过嵌合结构(第一嵌合部137和第二嵌合部144)彼此连结的、发送用的第一光插座130和接收用的第二光插座140。可以将第一光插座130和第二光插座140作为不同个体来制造。第一光插座130由含有光衰减材料的材料构成，第二光插座140由不含有光衰减材料的材料构成。由此，能够仅使在作为发送用的光模块而发挥功能的部分中通过的光的强度适当地衰减，而几乎不会使在作为接收用的光模块而发挥功能的部分中通过的光的强度衰减。

另外，能够通过事先使嵌合结构(第一嵌合部137和第二嵌合部144)统一，来对施加了不同的光学设计的第一光插座130和第二光插座140的组合容易地进行改变。

[实施方式2]

实施方式2的光模块200中，仅光插座220的第一光插座230的结构与实施方式1的光模块100不同。更具体地，实施方式2的第一光插座230仅在还具有光衰减膜238这一点与实施方式1的第一光插座130不同。因此，对于与实施方式1相同的构成要素，标以相同的附图标记并省略其说明。

(光模块的结构)

图7A、图7B是示意性地表示本发明的实施方式2的光模块200的结构的图。图7A是后述的图8B中的A-A线的剖面图，图7B是后述的图8B中的B-B线的剖面图。在图7A、图7B中，为了表示光插座220内的光路而省略了光插座220的剖面的剖面线。另外，图7A、图7B中，单点划线表示光的光轴，点线表示光的外径。

如图7A、图7B所示，光模块200具有光电转换装置110及光插座220。本实施方式的光模块200是发送接收用的光模块，图7A表示作为发送用的光模块而发挥功能的部分，图7B表示作为接收用的光模块而发挥功能的部分。在将光传输体150连接到光插座220的状态下使用光模块200。

(光插座的结构)

图8A～图8F是表示本实施方式的光插座220的结构的图。图8A是光插座220的俯视图，图8B是仰视图，图8C是主视图，图8D是后视图，图8E是左视图，图8F是右视图。此外，在以下的说明中，将连接光传输体150的一侧的面作为光插座220的“正面”来说明。

如图8A～图8D所示，光插座220具有发送用的第一光插座230和接收用的第二光插座140。通过将第一嵌合部137和第二嵌合部144嵌合，来使第一光插座230和第二光插座140彼此连结。

如图7A所示，第一光插座230以与发光元件112及检测元件113对置的方式配置在基板111上。第一光插座230使从发光元件112射出的第一出射光L1入射至第一光插座230内，使信号光Ls及监视光Lm向第一光插座230外射出。

从第一光插座230射出的出射光(在本实施方式中为信号光Ls及监视光Lm)的强度相对于入射至第一光插座230的入射光(在本实施方式中为第一出射光L1)的强度的比例即第一透射率，比从第二光插座140射出的出射光(在本实施方式中为第二出射光L2)的强度相对于入射至第二光插座140的入射光(在本实施方式中为第二出射光L2)的强度的比例即第二透射率小。在本实施方式中，为了使第一透射率比第二透射率小，第一光插座230具有用于使透射的光的强度衰减的光衰减膜238(后述)。

使用对于在光通信中所用的波长的光具有透光性的材料，来形成第一光插座230。作为这样的材料的例子，包括聚醚酰亚胺(PEI)或环状烯烃树脂等透明的树脂。这样，在第一光插座230及第二光插座140由树脂组合物构成的情况下，优选构成第一光插座230及第二光插座140的基体树脂相同。由此，第一光插座230和第二光插座140的线性膨胀系数彼此相同，即使在高温下使用光模块200时，也能够抑制形状精度的降低。

在构成第一光插座230的材料中，可以添加用于使在第一光插座230内通过的光(第一出射光L1、监视光Lm及信号光Ls)的强度衰减的光衰减材料，也可以不添加该光衰减材料。作为光衰减材料的例子，包括无机颗粒(炭黑或氧化铜等)及有机色素(酞菁系)。在构成本实施方式的第一光插座230及第二光插座140的材料中未添加该光衰减材料。

此外，在第一光插座230及第二光插座140较小，光模块200的组装困难的情况下，从使光模块200组装性提高的观点来看，优选在使第一光插座230和第二光插座140彼此连结后，将光插座220配置在基板111上。

(第一光插座的结构)

图9A～图9F是表示本实施方式的第一光插座230的结构的图。图9A是第一光插座230的俯视图，图9B是仰视图，图9C是主视图，图9D是后视图，图9E是左视图，图9F是右视图。

第一光插座230具有第一光学面131、第一反射面132、光分离部133、透射面134、第二光学面135、第三光学面136、第一嵌合部137及光衰减膜238。

光衰减膜238使透射的光(在本实施方式中为信号光Ls)的强度衰减。光衰减膜238配置于入射至第一光插座230的光(由第一光学面131入射的第一出射光L1或者由透射面134入射的信号光Ls)、或从第一光插座230射出的光(由光分离部133射出的信号光Ls或者由第二光学面135射出的监视光Lm)的光路上，使这些光的强度衰减。光衰减膜238可以配置于第一光插座230的整个面，也可以仅配置于光学面(第一光学面131或第二光学面135)。在本实施方式中，光衰减膜238仅配置于第二光学面135上，使信号光Ls的强度衰减。对于在第一光插座230的表面上配置光衰减膜238的方法，不特别地进行限定，例如，对第一光插座230的表面施加光衰减镀膜即可。作为光衰减膜238的材料的例子，包括Cr、Ni合金及TiO2。

(光模块中的光路)

接着，对光模块200中的光路进行说明。在本实施方式中，作为接收用的光模块而发挥功能的部分(第二光插座140)的光路与实施方式1的光模块100中的作为接收用的光模块而发挥功能的部分(第二光插座140)的光路相同，因此省略其说明。

在作为发送用的光模块而发挥功能的第一光插座230中，从发光元件112射出的第一出射光L1由第一光学面131入射至第一光插座230内。此时，第一出射光L1被第一光学面131转换为准直光。接下来，由第一光学面131入射至第一光插座230内的第一出射光L1由第一反射面132向光分离部133反射。到达光分离部133的第一出射光L1的一部分由分割反射面133a向第三光学面136进行内部反射，成为监视光Lm。监视光Lm由第三光学面136向第一光插座230外射出，到达检测元件113的检测面。另一方面，到达光分离部133的第一出射光L1的剩余部分在分割透射面133b透射的同时向第一光插座230外射出，成为信号光Ls。接下来，信号光Ls由透射面134再次入射至第一光插座230内，到达第二光学面135。到达第二光学面135的信号光Ls由第二光学面135向第一光插座130外射出，在光衰减膜238透射后到达光传输体150的端面。此时，对于信号光Ls，其强度被光衰减膜238衰减，到达光传输体150的端面。

如以上那样，本实施方式的光插座220能够在使在作为发送用的光模块而发挥功能的部分中通过的光的强度衰减的同时，使发光元件112及受光元件114、与多个光传输体150的端面分别适当地光学耦合。

(效果)

如上所述，本实施方式的光插座220具有通过嵌合结构(第一嵌合部137和第二嵌合部144)彼此连结的、发送用的第一光插座230和接收用的第二光插座140。可以将第一光插座230和第二光插座140作为不同个体来制造。在本实施方式中，第一光插座230具有光衰减膜238，第二光插座140不含有光衰减膜。由此，能够仅使在作为发送用的光模块而发挥功能的部分中通过的光的强度适当地衰减，而几乎不会使在作为接收用的光模块而发挥功能的部分中通过的光的强度衰减。

另外，能够通过事先使嵌合结构(第一嵌合部137和第二嵌合部144)统一，来对施加了不同的光学设计的第一光插座230和第二光插座140的组合容易地进行改变。

本实施方式的光插座220包含发送用的第一光插座230及接收用的第二光插座140多个部件，与由一个部件构成的以往的光插座相比，部件个数较多。然而，对于光插座220，能够通过单独地制造第一光插座230和第二光插座140，从而仅对作为发送用的光模块而发挥功能的部分的光学面施加衰减镀膜。由于不会施加衰减镀膜至作为接收用的光模块而发挥功能的部分的光学面，因此在施加衰减镀膜时使用的掩模的位置精度也可以不高。

此外，在上述实施方式1、2中，对第一光插座130、230及第二光插座140的形状彼此不同的光插座120、220进行了说明，但本发明的光插座不限于该形态。例如，光插座也可以具有彼此形状相同的第一光插座和第二光插座。由此，能够使用相同的模具来制造第一光插座和第二光插座，因此能够抑制模具的成本。在该情况下，第一光插座130、230还具有一个或两个以上的第三嵌合部，该一个或两个以上的第三嵌合部配置于隔着第一出射光L1的光路而与第一侧面1304对置的第三侧面，第二光插座140还具有一个或两个以上的第四嵌合部，该一个或两个以上的第四嵌合部配置于隔着第二出射光L2的光路而与第二侧面1403对置的第四侧面，且具有能够与该第三嵌合部嵌合的形状。

另外，在上述实施方式1、2中，对于包括具有第一反射面132、光分离部133、透射面134及第三透射面136的第一光插座130、230、以及具有第二反射面142的第二光插座140的光插座120、220进行了说明，但本发明的光插座不限于该形态。例如，第一光插座130、230也可以不具有第一反射面132、光分离部133、透射面134及第三透射面136，第二光插座140也可以不具有第二反射面。

在该情况下，第一光学面131和第二光学面135在第一光插座130、230中彼此配置于相反侧，第四光学面141和第五光学面143在第二光插座140中彼此配置于相反侧。另外，上述第一透射率为从第一光插座130、230射出的出射光(第一出射光L1)的强度相对于入射至第一光插座130、230的入射光(第一出射光L1)的强度的比例。而且，在作为发送用的光模块而发挥功能的第一光插座130、230中，从发光元件112射出的第一出射光L1由第一光学面131入射至第一光插座130、230内之后，不向反射面132、光分离部133及光透射面134入射，而由第二光学面135向第一光插座130、230外射出，到达光传输体150的端面。第一出射光L1也是向其他光模块射出的信号光。另一方面，在作为接收用的光模块而发挥功能的第二光插座140中，从光传输体150的端面射出的第二出射光L2由第四光学面141入射至第二光插座140内之后，不由反射面142反射，而由第五光学面143向第二光插座140外射出，到达受光元件114的受光面。此外，在第一光插座130、230不具有光分离部133的情况下，光电转换装置110不具有检测元件113。

并且，也可以在第一反射面132、分割反射面133a及第二反射面142上形成由光反射率高的金属(例如，Al、Ag、Au等)的薄膜构成的反射膜。在希望优先削减部件个数的情况下，优选采用仅利用了全反射面的结构。

本申请主张基于2016年3月7日提出的日本专利申请特愿2016-043299号的优先权。将该申请说明书及附图中记载的内容全部引用于本申请说明书中。

工业实用性

本发明的光插座及光模块例如在使用了光传输体的光通信中是有用的。

附图标记说明

1 光插座

2 光插座主体

3 滤光器

4 透镜面

5 光学面

100、200 光模块

110 光电转换装置

111 基板

112 发光元件

113 检测元件

114 受光元件

120、220 光插座

130、230 第一光插座

1301 第一凹部

1302 第二凹部

1303 第三凹部

1304 第一侧面

131 第一光学面

132 第一反射面

133 光分离部

133a 分割反射面

133b 分割透射面

133c 分割台阶面

134 透射面

135 第二光学面

136 第三光学面

137 第一嵌合部

140 第二光插座

1401 第四凹部

1402 第五凹部

1403 第二侧面

141 第四光学面

142 第二反射面

143 第五光学面

144 第二嵌合部

150 光传输体

238 光衰减膜

L1 第一出射光

L2 第二出射光

Ls 信号光

Lm 监视光