光插座及光模块的制作方法

本发明涉及光插座及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，使用具备面发射激光器(例如，VCSEL：Vertical Cavity Surface Emitting Laser，垂直腔面发射激光器)等发光元件的光模块。光模块具有使从发光元件射出的包含通信信息的光向光传输体的端面入射的光插座。

另外，光模块有时以相对于温度变化的发光元件的输出特性的稳定化或光输出的调整为目的，具有用于对从发光元件射出的光的强度或光量进行监视(monitor)的检测元件。

例如，专利文献1中记载了一种光模块，该光模块具有：光电转换装置，其配置有发光元件及检测元件；以及光插座，其使发光元件与光传输体的端面光学连接。

专利文献1中记载的光模块具有光电转换装置及光插座。光插座具有：第一光学面，其使从发光元件射出的光入射；第二光学面，将在该光插座的内部通过的光以使其聚光到光传输体的端面的方式将其射出；反射面，其将由第一光学面入射的光向第二光学面反射；光分离部，其将由反射面反射后的光分离为朝向受光元件的监视光及朝向光传输体的端面的信号光；以及第三光学面，其使监视光向检测元件射出。另外，光分离部具有：分割反射面，其是相对于由反射面反射后的光的光轴的倾斜面，将由反射面反射后的光的一部分向检测元件反射；分割透射面，其是相对于光轴的垂直面，使由反射面反射后的光的另一部分向第二光学面透射；以及分割台阶面，其是相对于光轴的平行面。

在专利文献1中记载的光模块中，从发光元件射出并由第一光学面入射的光被反射面向光分离部反射。由反射面反射后的光被光分离部分离为信号光及监视光。由光分离部分离出的监视光从第三光学面向检测元件的受光面射出。另一方面，由光分离部分离出的信号光从第二光学面向光传输体的端面射出。这样，在专利文献1中记载了一种发射侧的光模块，该光模块具有将从发光元件射出的光耦合到光传输体的端面的光插座。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-137507号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

也可以考虑将专利文献1中记载的光模块作为接收侧的光模块、或发射侧和接收侧兼用的光模块来使用。例如，通过将全部的发光元件替换为光电探测器等受光元件，能够将专利文献1中记载的光模块作为接收侧的光模块来使用。另外，通过将一部分的发光元件替换为受光元件，能够将专利文献1中记载的光模块作为发射侧和接收侧兼用的光模块来使用。在这些情况下，从光传输体的端面射出的光通过第二光学面、光分离部、反射面及第一光学面，到达受光元件。

这样，在还将专利文献1中记载的光模块作为接收侧的光模块来使用的情况下，由第二光学面入射的光在光分离部通过。这时，由第二光学面入射的光被光分离部分离为朝向受光元件的光、和朝向检测元件的相反方向的光(不朝向受光元件及检测元件中任意一方的光)。因此，在还将专利文献1中记载的光模块作为接收侧来使用的情况下，存在以下问题：相对于从光传输体的端面射出的光的光量，到达受光元件的受光面的光的光量显著减少。

因此，本发明的目的在于提供一种光插座，其具有光分离部，即使在使用于接收用的情况下也能够抑制到达受光元件的光的光量的减少。另外，本发明的目的还在于提供具有光插座的光模块。

解决问题的方案

本发明的光插座配置于光电转换装置与1个或2个以上的光传输体之间，用于将所述光电转换元件与所述光传输体的端面光学耦合，该光电转换装置包括1个或2个以上的光电转换元件及用于对从所述光电转换元件射出的出射光进行监视的1个或2个以上的检测元件，该光插座包括：1个或2个以上的第一光学面，其使从所述光电转换元件射出的光入射，或使从所述光传输体的端面射出并在所述光插座的内部通过的光向所述光电转换元件射出；1个或2个以上的第二光学面，其使由所述第一光学面入射的光向所述光传输体的端面射出，或使从所述光传输体的端面射出的光入射；光分离部，其配置于所述第一光学面和所述第二光学面之间的光的光路上，将由所述第一光学面入射的光分离为朝向所述检测元件的监视光与朝向所述光传输体的端面的信号光，或使由所述第二光学面入射的光的至少一部分向所述第一光学面侧透射；1个或2个以上的第三光学面，其使由所述光分离部分离出的监视光向所述检测元件射出；以及固定部，其用于使所述光传输体的端面与所述第二光学面相对置地配置，所述固定部以使从所述第二光学面射出的信号光在比该第二光学面的焦点更远的位置到达所述光传输体的端面的方式，固定所述光传输体，由所述第二光学面入射的光的所述光分离部处的光束直径比所述第二光学面处的光的光束直径小。

本发明的光模块包括光电转换装置以及本发明的光插座，所述光电转换装置具有：基板；在所述基板上配置的1个或2个以上的光电转换元件；以及在所述基板上配置的、用于对从所述光电转换元件射出的出射光进行监视的1个或2个以上的检测元件。

发明效果

根据本发明，能够提供能够在发射及接收这两者的情况下，将光电转换元件(发光元件或受光元件)与光传输体的端面高效地光学耦合的、具有光分离部的光插座、以及具有该光插座的光模块。

附图说明

图1A、图1B是实施方式1的光模块的剖面图。

图2A～图2D是表示实施方式1的光插座的结构的图。

图3A、图3B是表示光分离部的结构的图。

图4A、图4B是光模块中的发射侧的光的光路图。

图5A、图5B是光模块中的接收侧的光的光路图。

图6A、图6B是到达光传输体的光的模拟结果。

图7A、图7B是到达受光元件的光的模拟结果。

图8A、图8B是实施方式2的光模块的剖面图。

图9A～图9C是表示实施方式2的光插座的结构的图。

图10A是光模块中的发射侧的光的光路图。图10B是光模块中的接收侧的光的光路图。

图11A、图11B是表示变形例的光分离部的结构的图。

附图标记说明

100、200 光模块

120、220 光电转换装置

121、221 基板

122 发光元件

123 受光元件

124 检测元件

125 发光面

126 端面

127 受光面

140、240 光插座

141 第一光学面

142、242、342 光分离部

143 透射面

144 第二光学面

145 第三光学面

146 固定部

147 分离单元

148 分割反射面

149 分割透射面

151 棱线

152 定位用凹部

153 定位用孔

154 台阶部

160 光传输体

162 套管

241 反射面

247、347 光分离单元

250 分割台阶面

f 焦点

L 出射光

Lm 监视光

Ls 信号光

Lr 接收光

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1是本发明的实施方式1的光模块100的剖面图。图1A中表示光模块100的发射侧的区域中的光路，图1B中表示光模块100的接收侧的区域中的光路。此外，在图1A及图1B中，为了表示光插座140内的光路而省略了光插座140的剖面的剖面线。

如图1A及图1B所示，光模块100具有：包括光电转换元件(发光元件122和/或受光元件123)的基板安装型的光电转换装置120、以及光插座140。将多个光传输体160通过套管162连接到光插座140上，来使用光模块100。不特别地限定光传输体160的种类，包括光纤、光波导等。在本实施方式中，多个光传输体160是以一定间隔排列成一列的多个光纤。光纤既可以是单模态方式，也可以是多模态方式。此外，光传输体160也可以排列成两列以上。

光电转换装置120具有：基板121、四个发光元件122、四个受光元件123、以及四个检测元件124。基板121例如是柔性基板。在基板121上配置有四个发光元件122、四个受光元件123及四个检测元件124。

发光元件122配置在基板121上，在与配置有发光元件122的基板121的设置部垂直的方向上射出激光。不特别地限定发光元件122的数量。在本实施方式中，发光元件122的数量为四个。另外，也不特别地限定发光元件122的位置。在本实施方式中，将四个发光元件以一定间隔排列成一列。发光元件122例如是垂直共振腔面发射激光器(VCSEL)。此外，在将光传输体160排列成两列以上的情况下，发光元件122也可以以相同列数排列。

受光元件123在基板121的与配置有发光元件122的面相同的面上配置，接受来自光传输体160的端面126的接收光Lr。不特别地限定受光元件123的数量。在本实施方式中，受光元件123的数量是四个。另外，也不特别地限定受光元件123的位置。在本实施方式中，将四个受光元件123以一定间隔排列成一列。受光元件123例如是光电探测器。另外，在本实施方式中，将四个发光元件122及四个受光元件123以一定间隔排列成一列。此外，详细情况后述，也可以不将发光元件122的发光面125及受光元件123的受光面127配置在同一平面上。

检测元件124接受用于对从发光元件122射出的出射光L的输出(例如，强度或光量)进行监视的监视光Lm。检测元件124例如是光电探测器。不特别地限定检测元件124的数量。在本实施方式中，检测元件124是数量是四个。将四个检测元件124与四个发光元件122对应地排列成一列。

光插座140配置在光电转换装置120的基板121上。光插座140在配置于光电转换装置120与光传输体160之间的状态下，将发光元件122的发光面125和多个光传输体160的端面126光学连接，或将受光元件123的受光面127和多个光传输体160的端面126光学连接。以下，对光插座140的结构进行详细说明。

(光插座的结构)

图2A～图2D是表示实施方式1的光插座140的结构的图。图2A是光插座140的俯视图，图2B是仰视图，图2C是主视图，图2D是后视图。

如图1及图2A～图2D所示，光插座140是大致长方体形状的部件。光插座140具有透光性，使从发光元件122的发光面125射出的出射光L向光传输体160的端面126射出，并且使来自光传输体160的接收光Lr向受光元件123的受光面127射出。光插座140具有多个第一光学面141、光分离部142、透射面143、多个第二光学面144、多个第三光学面145及固定部146。使用对在光通信中使用的波长的光具有透光性的材料形成光插座140。作为那样的材料的例子，包括：聚醚酰亚胺(PEI)或环状烯烃树脂等透明的树脂。另外，例如，通过射出成型来制造光插座140。

第一光学面141是使从发光元件122射出的出射光L折射后向光插座140的内部入射并且使来自光传输体160的接收光Lr折射后从光插座140向受光元件123射出的光学面。在本实施方式中，第一光学面141的形状是向发光元件122呈凸状的凸透镜面。第一光学面141将从发光元件122射出的出射光L转换为准直光。另外，在本实施方式中，多个(12个)第一光学面141在光插座140的背面以与发光元件122的发光面125或受光元件123的受光面127分别相对的方式在长边方向上排列成一列。另外，第一光学面141的俯视形状是圆形。由第一光学面141入射的光向光分离部142行进。此外，在将光电转换元件(发光元件122及受光元件123)排列成两列以上的情况下，第一光学面141也以相同列数排列。此外，在本实施方式中，图2D中，将12个第一光学面141中的、图示左端侧的四个第一光学面141作为发射侧的第一光学面141来使用，将右端侧的四个第一光学面141作为接收侧的第一光学面来使用。即，来自发光元件122的出射光L向自图示左端起的四个发射侧的第一光学面141入射，在内部通过的接收光Lr从自图示右端起的四个接收侧的第一光学面141射出。这样，在本实施方式的光插座140中，将12个第一光学面141等分，且以相对于基板121的垂直面为中心的一侧的区域作为发射侧发挥功能，另一侧的区域作为接收侧发挥功能。

光分离部142使由第一光学面141入射的规定的光束直径的出射光(准直光)L分离为朝向检测元件124的监视光Lm、和朝向第二光学面(光传输体160的端面126)的信号光Ls，另一方面，使由第二光学面144入射的接收光Lr的至少一部分透射。光分离部142是由多个面构成的区域，配置在光插座140的顶面侧。

图3是表示光分离部142的结构的图。图3A是光分离部142的立体图，图3B是表示光分离部142的光路的部分放大剖面图。在图3B中，为了表示光插座140内的光路而省略了光插座140的剖面的剖面线。

如图3所示，光分离部142具有多个分离单元147。对于分离单元147的数量，虽然不特别地进行限定，但是在由第一光学面141入射的出射光L到达的区域内配置了4～6单元。分离单元147分别包括一个分割反射面148及一个分割透射面149。即，光分离部142具有多个分割反射面148和多个分割透射面149。在以下的说明中，将分割反射面148的倾斜方向称为第一方向D1(参照图1A、图1B及图3A、图3B所示的箭头D1)。在第一方向D1上分别分割分割反射面148及分割透射面149。

分割反射面148是相对于由第一光学面141入射的出射光L的光轴的倾斜面。分割反射面148使由第一光学面141入射的出射光L的一部分向第三光学面145反射。在本实施方式中，分割反射面148以随着从光插座140的顶面靠近底面而逐渐接近第二光学面144(光传输体160)的方式倾斜。分割反射面148相对于由第一光学面141入射的出射光L的光轴的倾斜角为45°。将分割反射面148在第一方向D1上分割，以规定的间隔配置。分割反射面148配置为在第一方向D1上彼此平行。

分割透射面149是形成于与分割反射面148不同的位置的、相对于由第一光学面141入射的出射光L的光轴及由第二光学面144入射的接收光Lr的光轴的垂直面。分割透射面149使由第一光学面141入射的出射光L的一部分透射并向光插座140的外部射出(参照图1A)。另外，分割透射面149使由第二光学面144入射的接收光Lr的至少一部分向第一光学面141侧透射。将分割透射面149也在第一方向D1上分割，以规定的间隔配置。多个分割透射面149配置为在第一方向D1上彼此平行。

在一个分离单元147内，分割反射面148及分割透射面149以该顺序在第一方向(从顶面向底面的方向)D1上排列。在分割反射面148和分割透射面149之间形成有棱线151。在第一方向D1上相邻的多个棱线151配置为彼此平行。分割透射面149和分割反射面148所成的角度中较小的角度是135°。另外，分割反射面148和(相邻的分离单元147的)分割透射面149所成的角度中较小的角度是135°。光分离部142中，将多个分离单元147在第一方向D1上排列。

如图3B所示，由第一光学面141入射的出射光L的一部分的光以比临界角大的入射角内部入射至分割反射面148。分割反射面148将由第一光学面141入射的出射光L的一部分的光向第三光学面145反射，生成监视光Lm。另一方面，分割透射面149使由第一光学面141入射的出射光L的一部分的光透射，生成朝向光传输体160的端面126的信号光Ls。这时，分割透射面149是相对于出射光L的垂直面，所以信号光Ls不折射地射出。

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122射出的光L的强度或光量进行监视的监视光Lm，不特别地进行限定。优选信号光Ls与监视光Lm的光量比为，信号光Ls：监视光Lm＝6：4～8：2。更优选信号光Ls与监视光Lm的光量比为，信号光Ls：监视光Lm＝7：3。

透射面143配置在光插座140的顶面侧，使由光分离部142射出的信号光Ls再度入射至光插座140内。另外，透射面143使由第二光学面144入射的接收光Lr射出。在本实施方式中，透射面143是相对于由光分离部142分离出的信号光Ls的光轴及由第二光学面144入射的接收光Lr的光轴的垂直面。由此，能够使朝向光传输体160的端面126的信号光Ls不折射地再度入射至光插座140内。另外，能够使朝向光分离部142的接收光Lr不折射地向光插座140外射出。

第二光学面144是使由第一光学面141入射的出射光L向光传输体160的端面126射出，并且使从光传输体160的端面126射出的接收光Lr折射后向光插座140的内部入射的光学面。在本实施方式中，多个第二光学面144在光插座140的主视面以与光传输体160的端面126分别相对的方式在长边方向上排列成一列。第二光学面144的形状是向光传输体160的端面呈凸状的凸透镜面。由此，能够使由第一光学面141入射并由光分离部142分离出的信号光Ls聚光后高效地连接到光传输体160的端面126。另外，还使从光传输体160射出的接收光Lr会聚。此外，在将光传输体160排列成两列以上的情况下，第二光学面144也以相同列数排列。

第三光学面145在光插座140的底面侧以与检测元件124相对的方式而配置。在本实施方式中，第三光学面145是向检测元件124呈凸状的凸透镜面。第三光学面145使由光分离部142分离出的监视光Lm会聚后向检测元件124射出。由此，能够将监视光Lm高效地耦合到检测元件124。优选第三光学面145的中心轴与检测元件124的受光面(基板121)垂直。

固定部146将保持于套管162的光传输体160的端面126固定于光插座140的规定位置。该固定部146以使从第二光学面144射出的信号光Ls在比该第二光学面144的焦点远的位置到达光传输体160的端面126的方式，对光传输体160进行固定。固定部146配置在光插座140的主视面，具有定位用凹部152及定位用孔153。定位用凹部152配置在光插座140的主视面的中央部分。另外，在定位用凹部152的底部配置有多个第二光学面144。不特别地限定定位用凹部152的俯视形状。定位用凹部152的俯视形状是与套管162的俯视形状相似的形状。在定位用凹部152配置有用于对套管162进行定位的台阶部154。台阶部154形成为，在从定位用凹部152的内壁向其内部的方向上突出。另外，将定位用孔153配置为，在定位用凹部152的长边方向上的外侧两端部与套管162的定位突起(省略图示)对应。将套管162的定位用突起插入到光插座140的定位用孔153。这样，相对于光插座140的定位用孔153将套管162的定位用突起插入，并且套管162的端面与台阶部154抵接，由此，将套管162(光传输体160的端面126)定位固定于光插座140。

本实施方式的光插座140及光模块100在第二光学面144的焦点f与光传输体160的端面126的位置关系上具有一个特征。即，上述的定位用凹部152将光传输体160的端面126定位到相对于第二光学面144的焦点f的哪个位置是重要的。因此，对第二光学面144的焦点f与光传输体160的端面126的之间的位置关系进行详细说明。

图4A是表示实施方式1的光模块100中的发射侧的出射光L的光路的图，图4B是光传输体160的附近的出射光L的光路图。此外，在图4中，仅表示了发光元件122、第一光学面141、光分离部142、第二光学面144、以及光传输体160。

如图1A及图4A所示，在实施方式1的光模块100的发射侧的区域中，从发光元件122射出的出射光L由第一光学面141入射至光插座140。这时，出射光L被第一光学面141转换为准直光。入射至光插座140的出射光L被光分离部142分离为朝向检测元件124的监视光Lm和朝向光传输体160的信号光Ls。向检测元件124分离出的监视光Lm从第三光学面145射出，到达检测元件124。另一方面，向光传输体160透射的光从第二光学面144射出，到达光传输体160的端面126。

如图4B所示，由光分离部142分离出的信号光Ls由第二光学面144会聚并向光传输体160的端面126射出。射出的信号光Ls在通过第二光学面144的焦点f之后到达光传输体160的端面126。即，上述的定位用凹部152以使从第二光学面144射出的信号光Ls在比第二光学面144的焦点f远的位置到达光传输体160的端面126的方式，对光传输体160的端面126进行定位。此外，从第二光学面144射出的信号光Ls的光束直径随着接近焦点f而逐渐变小，在通过焦点f后逐渐变大。由此，优选光传输体160的端面126配置在，使通过了焦点f的信号光Ls的光束直径收敛于中央部分的端面内的程度的位置。由此，不会降低从发光元件122射出并由光分离部142分离出的信号光Ls的利用效率。

接着，对实施方式1的光模块100的接收侧的接收光Lr的光路进行说明。图5A是表示实施方式1的光模块100的接收侧的区域中的接收光Lr的光路的图，图5B是光分离部142的附近的接收光Lr的光路图。此外，在图5中，仅表示了受光元件123、第一光学面141、光分离部142、第二光学面144、以及光传输体160。

如图1B及图5A所示，在本实施方式的光模块100的接收侧的区域中，从光传输体160的端面126射出的接收光L由第二光学面144入射至光插座140。入射至光插座140的光随着靠近光分离部142而光束直径逐渐变小。即，由第二光学面144入射的接收光Lr的光分离部142处的光束直径比第二光学面144处的接收光Lr的光束直径小。在此，若以使通过光插座140的内部而射出的信号光Ls(准直光)在光传输体160的端面聚光的方式(光传输体160的端面126处的光束直径最小的方式)对光传输体160的端面进行定位，则从光传输体160的端面126射出的接收光Lr由第二光学面144转换为准直光。但是，在本实施方式的光插座140中，通过将光传输体160的端面126配置为离开第二光学面144的焦点f，能够使从光传输体160的端面126射出并由第二光学面144入射的接收光Lr会聚。由此，能够减少被光分离部142的分割反射面148反射的接收光Lr的光量。

此外，对于第二光学面144处的接收光Lr的光束直径相对于由第二光学面144入射的接收光Lr的光分离部142处的光束直径的比例，只要满足上述必要条件，不特别地进行限定。从使接收光Lr高效地到达受光元件123的观点来看，优选到达分割透射面149的接收光Lr的光量比到达分割反射面148的接收光Lr的光量多。换言之，优选在由第二光学面144入射并到达光分离部142时的接收光Lr的照射点(光束)中，分割透射面149的面积比分割反射面148的面积多。由此，能够提高在光分离部142透射的接收光Lr的比例，接收光Lr的利用效率不会显著地降低。

此外，在本实施方式中，由第二光学面144入射的光在一个分割透射面149(参照图5B)透射。即，在本实施方式中，由第二光学面144入射的接收光Lr的光分离部142处的光束直径比分割透射面149小。由此，能够将从光传输体160射出的全部接收光Lr向受光元件123引导。如上所述，对于在光分离部142中减小接收光Lr的光束直径的方法，不特别地进行限定。例如，能够通过增大透镜直径(减小)、或减小曲率(增大)等，来减小光分离部142处的接收光Lr的光束直径。另外，能够通过改变第一光学面141、光分离部142及第二光学面144之间的距离等，来减小光分离部142处的接收光Lr的光束直径。

(模拟1)

在模拟1中，针对发射侧的区域中的第二光学面144和光传输体160的端面126之间的距离、与到达光传输体160的端面126的信号光的光量之间的关系进行了模拟。图6是表示模拟的结果的图。图6A是表示光传输体160的端面126的位置、和到达光传输体160的端面126的信号光的光量之间的关系的曲线图。横轴表示相对于第二光学面144的焦点f的、光传输体160的端面126的位置(偏移距离)。纵轴是表示到达光传输体160的端面126的信号光Ls的光量相对于在偏移距离为0mm的情况下到达光传输体160的端面126的信号光Ls的光量的相对值(db)。图6B是在图6A的单点划线所示的位置(距焦点f为0.175mm远的位置)处的光传输体160的端面126的光度分布。另外，在图6B中，将50μm×50μm的区域设为测定区域。在本模拟中，将发光元件122与第一光学面141之间的距离设为0.28mm，将第一光学面141与光分离部142的中心之间的距离设为1.02mm，将光分离部142的中心与第二光学面144之间的距离设为2.8mm，将第二光学面144与光传输体160之间的距离设为0.43mm。

如图4B、图6A及图6B所示，可知，在第二光学面144的焦点f附近，信号光Ls的光量保持为恒定。这表示信号光Ls的照射点(光束)收敛于光传输体160的端面126。另外，可知，若从第二光学面144的焦点f距光传输体160的端面126较远，则接受的信号光Ls的光量变少。这表示，信号光Ls的照射点(光束)未收敛于第二光学面144的端面126，信号光Ls还到达了光传输体160的端面126外。可知，在本模拟中，也可以距第二光学面144的焦点f0.2mm远。

(模拟2)

模拟2中，针对在将光传输体160的端面126固定于距第二光学面144的焦点f0.175mm远的位置(图6A的单点划线的位置)的情况下的、第一光学面141和受光元件123的端面126之间的距离、与到达受光元件123的受光面127的接收光的光量之间的关系，进行了模拟。将光传输体160的端面126设定于距第二光学面144的焦点f0.175mm的位置是由于，这是从光传输体160射出的接收光Lr在光分离部142的光束直径为最小直径的条件。图7是表示模拟的结果的图。图7A是表示受光元件123的受光面127的位置与到达受光元件123的受光面127的接收光的光量之间的关系的曲线图。横轴表示相对于第一光学面141的焦点f的、受光元件123的受光面127的位置(偏移距离)。纵轴表示到达受光元件123的受光面127的信号光Ls的光量相对于在偏移距离为0mm的情况下到达受光元件123的受光面127的接收光Lr的光量的相对值(db)。图7B是在图7A的单点划线所示的位置处的受光元件123的受光面127的光度分布。另外，在图7B中，将70μm×70μm的区域设为了测定区域。

如图5B、图7A及图7B所示，可知，在第一光学面141的焦点f附近，接受的光的光量保持为恒定。这表示接收光Lr的照射点(光束)收敛于受光元件123的受光面127。另外，可知，若从焦点的位置起距受光元件123的受光面127较远，则接受的接收光Lr的光量变少。这表示接收光Lr的照射点(光束)未收敛于受光元件123的受光面127，接收光Lr未到达受光元件123的受光面127。这样，在光分离部142处的接收光Lr的光束直径最小的条件下，受光元件123的受光面127处的光束直径虽然不是最小，但是收敛于直径70μm(10Gbps等高速通信用的受光元件123的受光面127)的范围内。此外，在从第一光学面141射出的接收光Lr未收敛于受光元件123的受光面127的情况下，调整受光元件123的受光面127的高度即可。

如模拟1及模拟2的结果所示，可知，即使以在光分离部142中使接收光Lr的光束直径最小的方式对光传输体160的端面126的位置进行调整，也存在能够使从光传输体160射出的接收光Lr适当地到达受光元件123的受光面127的范围。

(效果)

如上所述，实施方式1的光模块100使从发光元件122射出并入射至光插座140的内部的出射光L，在通过使该出射光L从光插座140射出的第二光学面144的焦点f后的位置到达光传输体160的端面126。另外，从光传输体160的端面126射出的接收光Lr在第二光学面144会聚并向光分离部142入射。入射至光插座140的内部的接收光Lr的大部分在光分离部142(分割透射面149)透射后从第一光学面141射出。由此，对于光模块100，即使在作为发射侧及接收侧来使用的情况下，也能在保持到达光传输体160的发射侧的出射光L的光量的同时，抑制从光传输体160射出并到达受光元件123的光的光量的减少。

[实施方式2]

实施方式2的光模块200的光电转换装置220及光插座240的结构与实施方式1的光模块100不同。因此，对于与实施方式1相同的结构，标以相同符号并省略其说明。

(光模块的结构)

图8是本发明的实施方式2的光模块200的剖面图。图8A中表示光模块200的发射侧的区域中的光路，图8B中表示光模块200的接收侧的区域中的光路。图8中，为了表示光插座240内的光路而省略了光插座240的剖面的剖面线。

如图8所示，实施方式2的光模块200具有光电转换装置220及光插座240。光电转换装置220具有：基板221、四个发光元件122、四个受光元件123、和四个检测元件124。基板221例如是平板形状。发光元件122、受光元件123及检测元件124配置在基板221的一侧的面上。

(光插座的结构)

图9A～图9C是表示实施方式2的光插座240的结构的图。图9A是光插座240的俯视图，图9B是仰视图，图9C是主视图。

如图9A～图9C所示，实施方式2的光插座240具有：多个第一光学面141、反射面241、光分离部142、透射面143、多个第二光学面144、多个第三光学面145及固定部146。

第一光学面141及第三光学面145配置在光插座240的底面侧。另外，第二光学面144配置在光插座240的主视面。

反射面241是在光插座240的顶面侧形成的倾斜面。反射面241使由第一光学面141入射的出射光L向光分离部142反射，并且使在光分离部142透射的接收光Lr向第一光学面141反射。反射面241以随着从光插座240的底面靠近顶面而逐渐接近光传输体160的方式倾斜。在本实施方式中，反射面241相对于由第一光学面141入射的出射光L的光轴的倾斜角度为45°。由第一光学面141入射的出射光L以比临界角大的入射角内部入射至反射面241，另一方面，在光分离部142透射的接收光Lr以比临界角大的入射角内部入射至反射面241。由此，反射面241将入射后的出射光L向沿着基板221的表面的方向上全反射，并且将接收光Lr向与基板221的表面垂直的方向上全反射。

图10A是表示实施方式2的光模块200中的发射侧的出射光L的光路的图，图10B是表示实施方式2的光模块200的接收侧的接收光Lr的光路的图。此外，在图10中，仅表示了发光元件122(受光元件123)、第一光学面141、反射面241、光分离部142、第二光学面144、和光传输体160。

如图10A所示，在实施方式2的光模块200的发射侧，从发光元件122射出的出射光L由第一光学面141入射至光插座240。将入射至光插座240的出射光L利用反射面241向光分离部142反射。由反射面241反射后的出射光L由光分离部142分离为朝向检测元件124的监视光Lm、和朝向光传输体160的信号光Ls。向检测元件124分离出的监视光Lm从第三光学面145射出后到达检测元件124。另一方面，向光传输体160透射出的光从第二光学面144射出后到达光传输体160的端面126。

如图10B所示，在本实施方式的光模块200的接收侧，从光传输体160射出的接收光Lr由第二光学面144入射至光插座240。入射至光插座240的接收光Lr随着靠近光分离部142而光束直径逐渐变小，在光分离部142(分割透射面149)透射。在光分离部142(分割透射面149)透射后的接收光Lr由反射面241向第一光学面141反射。由反射面241反射后的接收光Lr从第一光学面141射出，到达受光元件123的受光面127。

(效果)

如上所述，实施方式2的光模块200具有与实施方式1的光模块200相同的效果。另外，发光元件122、受光元件123及检测元件124配置在同一平面上，所以能够使光模块200小型化。

此外，如图11A所示，光分离部242的光分离单元247除了分割反射面148及分割透射面149以外，也可以还具有在分割反射面148和分割透射面149之间配置的分割台阶面250。在该情况下，分割台阶面250是与由第一光学面141入射的出射光L的光轴平行的面，连接分割反射面148和分割透射面149。多个分割台阶面250配置为在第一方向D1上彼此平行。

另外，如图11B所示，光分离部342的光分离单元347也可以以矩阵状的方式在第一方向D1及与第一方向D1正交的第二方向D2上交替配置。在此，“第二方向”是指沿着分割反射面148且与第一方向D1正交的方向D2(参照图11所示的箭头D2)。

另外，在上述各实施方式的光插座140、240中，也可以在反射面241及分割反射面148上形成光反射率较高的金属(例如，Al、Ag、Au等)的薄膜等反射膜。在希望优先削减部件件数的情况下，优选如实施方式1及实施方式2那样采用仅利用全反射面的结构。

在实施方式1、2的光插座140、240中，虽然第一光学面141将入射的光转换为准直光，但是第一光学面141也可以将入射的出射光L转换为准直光以外的光。具体而言，既可以将入射至内部的入射光L以光束直径逐渐变大的方式转换，也可以以光束直径逐渐变小的方式转换。

本申请基于2014年8月4日提出的日本专利申请特愿2014-158787号主张优先权。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对使用了光传输体的光通信是有用的。