光信号传送系统和光插座技术方案

在将信号光经由发送光纤、光连接器以及接收光纤传送给光插座的光信号传送系统中，在将发送光纤的射出端面上的芯直径设为Φ1ex、将接收光纤的入射端面上的芯直径设为Φ2en、将光插座的受光元件的受光面的直径设为Φpd时，满足Φ1ex＜Φ2en、Φpd＜Φ2en，在将光连接器中的从发送光纤射出的信号光的NA设为NA1ex、将入射到接收光纤的信号光的NA为NA2en时，满足NA1ex＞NA2en。

Optical signal transmission system and optical socket

In the signal light transmitted through the optical fiber and optical fiber connector and receiving light socket is transmitted to the optical signal transmission system, transmitting optical fiber in the injection end face of the core diameter is phi 1ex, will receive the incident face on the fiber core diameter is phi 2EN, the light outlet of the light receiving element by the diameter of the smooth set Phi PD, Phi Phi 2EN, meet 1ex < PD < Phi Phi 2EN, the signal light emitted from the light emitting optical fiber connector in the NA set to NA1ex, the incident signal light receiving optical fiber NA NA2en, meet NA1ex > NA2en.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光信号传送系统和光插座
本专利技术涉及光信号传送系统以及能够在该光信号传送系统中使用的光插座。
技术介绍
作为光信号传送系统，公知有例如专利文献1所公开的光信号传送系统。专利文献1所公开的光信号传送系统将从激光二极管射出的信号光经由发送光纤、光连接器以及接收光纤而传送给光插座。作为这样的光信号传送系统所使用的光连接器，公知有例如专利文献2所公开的光连接器。并且，作为光插座，公知有例如专利文献3所记载的光插座。专利文献2所公开的光连接器是经由透镜将发送光纤和接收光纤结合的、所谓的空间结合型的光连接器。这里，透镜构成为使发送光纤的射出端面缩小地成像于接收光纤的入射端面。由此，即使入射到接收光纤的信号光的光斑位置从接收光纤的芯中心稍微偏离，也能够维持光线路。因此，需要使接收光纤的NA(数值孔径)大于发送光纤的NA。并且，专利文献3所公开的光插座具有透镜和受光元件，利用透镜将从接收光纤的射出端面发散而向空间射出的信号光会聚于受光元件并进行光电转换。这里，受光元件使用受光面的直径较小的元件。尤其是，近年来的光信号传送系统期待应对例如高清晰的影像信号的传送，因此要求10Gbps～40Gbps的高速通信。因此，受光元件为了取得良好的频率响应速度，因此具有受光面的直径(受光直径)变小的趋势，多数情况下使用50μm左右的元件。因此，透镜构成为将接收光纤的射出端面缩小地成像于受光元件上。其结果为，入射到受光元件的光束的NA大于接收光纤的NA。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-318532号公报专利文献2：日本特开平7-181339号公报专利文献3：日本特开2014-232261号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，若使用上述的光连接器和光插座来构成光信号传送系统，则在光连接器和光插座中反复进行信号光的缩小成像，因此最终入射到受光元件的光束的NA变得过大。图28是示出该情况下的光信号传送系统的结构例的图，将从激光二极管110发散射出的信号光经由发送光纤120、光连接器130以及接收光纤140而传送给光插座150。光连接器130具有透镜131和132，利用透镜131使从发送光纤120的射出端面120ex射出的信号光成为平行光，利用透镜132使该平行光会聚而入射到接收光纤140的入射端面，构成为透镜131与透镜132之间装卸自如。并且，光插座150具有透镜151和受光元件152，利用透镜151使从接收光纤140的射出端面射出的信号光会聚于受光元件152。如图28所示，在使从激光二极管110发散射出的信号光直接入射到发送光纤120的情况下，要想使更多的光量入射到发送光纤120，需要将发送光纤120的芯直径和NA增大某种程度，例如芯直径为50μm、NA为0.27。在该情况下，若将接收光纤140设为与发送光纤120相同的芯直径时，则光连接器130需要通过透镜131和132使从发送光纤120射出的信号光以比芯直径小的光斑入射到接收光纤140。因此，该情况下的对准误差的允许值较小，至多为20μm～30μm左右。因此，假定为接收光纤140比发送光纤120粗，例如将芯直径设为150μm、将NA设为0.3。在该情况下，要想在光插座150中通过透镜151使从接收光纤140射出的信号光会聚于受光元件152，若将受光元件152的受光直径设为50μm，则透镜151的缩小倍率为1/3。因此，在该情况下会聚于受光元件152的光束的NA为接收光纤140的NA的三倍即0.9。但是，若像这样入射到受光元件152的光束的NA变大，则透镜151的像差也变大而使会聚性降低，难以缩小受光元件152的受光面的直径。其结果为，无法期待频率响应速度的提高。并且，受光元件152由硅等高折射率的材质构成，具有30％以上的表面反射率，因此受光元件152上的信号光的反射所产生的返回光也有可能对于从激光二极管110射出的信号光带来不良影响。因此，常常在受光元件152的受光面上实施防反射膜，但防反射膜具有入射角依赖性，对于广角的入射光无法期待充分的效果。从这样的情况可知，在现有的光信号传送系统中，担心难以稳定地维持光线路，系统的可靠性降低。因此，鉴于该观点而完成的本专利技术的目的在于，提供如下的光信号传送系统以及能够在该光信号传送系统中使用的光插座：能够维持受光元件的频率响应速度并且稳定地维持光线路，能够提高系统的可靠性。用于解决课题的手段达成上述目的的本专利技术的光信号传送系统具有：发送光纤，其传送信号光，具有射出所述信号光的射出端面；接收光纤，其具有供从所述发送光纤的所述射出端面射出的所述信号光入射的入射端面和射出所述信号光的射出端面，传送所述信号光；光连接器，其配置在所述发送光纤与所述接收光纤之间，具有将从所述发送光纤的所述射出端面射出的所述信号光引导到所述接收光纤的所述入射端面的透镜；以及光插座，其具有受光元件和透镜，其中，该受光元件具有供经由所述接收光纤传送的所述信号光入射的受光面，对所入射的所述信号光进行光电转换，该透镜将经由所述接收光纤传送的所述信号光引导到所述受光面，其特征在于，在将所述发送光纤的所述射出端面上的芯直径设为Φ1ex、将所述接收光纤的所述入射端面上的芯直径设为Φ2en、将所述受光元件的所述受光面的直径设为Φpd时，满足Φ1ex＜Φ2enΦpd＜Φ2en，在将所述光连接器中的从所述发送光纤射出的所述信号光的NA设为NA1ex、将所述光连接器中的入射到所述接收光纤的所述信号光的NA设为NA2en时，满足NA1ex＞NA2en。而且，本专利技术的光信号传送系统具有：发送光纤，其传送信号光，具有射出所述信号光的射出端面；接收光纤，其具有供从所述发送光纤的所述射出端面射出的所述信号光入射的入射端面和射出所述信号光的射出端面，传送所述信号光；光连接器，其配置在所述发送光纤与所述接收光纤之间，具有将从所述发送光纤的所述射出端面射出的所述信号光引导到所述接收光纤的所述入射端面的透镜；以及光插座，其具有受光元件和透镜，其中，该受光元件具有供经由所述接收光纤传送的所述信号光入射的受光面，对所入射的所述信号光进行光电转换，该透镜将经由所述接收光纤传送的所述信号光引导到所述受光面，其特征在于，在将所述发送光纤的所述射出端面上的芯直径设为Φ1ex、将所述接收光纤的所述入射端面上的芯直径设为Φ2en、将所述受光元件的所述受光面的直径设为Φpd时，满足Φ1ex＜Φ2enΦpd＜Φ2en，所述光插座还具有与所述受光元件结合的固体浸没透镜。而且，达成上述目的的本专利技术的光插座具有：透镜，其对从光纤射出的光进行会聚；受光元件，其接受由所述透镜会聚的所述光；以及固体浸没透镜，其与所述受光元件的受光面结合配置。专利技术效果根据本专利技术，能够维持受光元件的频率响应速度并且稳定地维持光线路，能够提高系统的可靠性。附图说明图1是光学扩展量的说明图。图2是本专利技术的第一主要结构中的光插座的说明图。图3是本专利技术的第一主要结构中的光连接器的说明图。图4A是本专利技术的第二主要结构中的半球透镜的说明图。图4B是本专利技术的第二主要结构中的超半球透镜的说明图。图5是第一实施方式的光信号传送系统的主要部分结构图。图6是在图5中能够使用的接收光纤的说明图。图7是图5的光连接器的概略结构图。图8是图7的光连接器的透镜数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光信号传送系统，其具有：发送光纤，其传送信号光，具有射出所述信号光的射出端面；接收光纤，其具有供从所述发送光纤的所述射出端面射出的所述信号光入射的入射端面和射出所述信号光的射出端面，传送所述信号光；光连接器，其配置在所述发送光纤与所述接收光纤之间，具有将从所述发送光纤的所述射出端面射出的所述信号光引导到所述接收光纤的所述入射端面的透镜；以及光插座，其具有受光元件和透镜，其中，该受光元件具有供经由所述接收光纤传送的所述信号光入射的受光面，对所入射的所述信号光进行光电转换，该透镜将经由所述接收光纤传送的所述信号光引导到所述受光面，其特征在于，在将所述发送光纤的所述射出端面上的芯直径设为Φ1ex、将所述接收光纤的所述入射端面上的芯直径设为Φ2en、将所述受光元件的所述受光面的直径设为Φpd时，满足Φ1ex＜Φ2enΦpd＜Φ2en，在将所述光连接器中的从所述发送光纤射出的所述信号光的NA设为NA1ex、将所述光连接器中的入射到所述接收光纤的所述信号光的NA设为NA2en时，满足NA1ex＞NA2en。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光信号传送系统，其具有：发送光纤，其传送信号光，具有射出所述信号光的射出端面；接收光纤，其具有供从所述发送光纤的所述射出端面射出的所述信号光入射的入射端面和射出所述信号光的射出端面，传送所述信号光；光连接器，其配置在所述发送光纤与所述接收光纤之间，具有将从所述发送光纤的所述射出端面射出的所述信号光引导到所述接收光纤的所述入射端面的透镜；以及光插座，其具有受光元件和透镜，其中，该受光元件具有供经由所述接收光纤传送的所述信号光入射的受光面，对所入射的所述信号光进行光电转换，该透镜将经由所述接收光纤传送的所述信号光引导到所述受光面，其特征在于，在将所述发送光纤的所述射出端面上的芯直径设为Φ1ex、将所述接收光纤的所述入射端面上的芯直径设为Φ2en、将所述受光元件的所述受光面的直径设为Φpd时，满足Φ1ex＜Φ2enΦpd＜Φ2en，在将所述光连接器中的从所述发送光纤射出的所述信号光的NA设为NA1ex、将所述光连接器中的入射到所述接收光纤的所述信号光的NA设为NA2en时，满足NA1ex＞NA2en。2.一种光信号传送系统，其具有：发送光纤，其传送信号光，具有射出所述信号光的射出端面；接收光纤，其具有供从所述发送光纤的所述射出端面射出的所述信号光入射的入射端面和射出所述信号光的射出端面，传送所述信号光；光连接器，其配置在所述发送光纤与所述接收光纤之间，具有将从所述发送光纤的所述射出端面射出的所述信号光引导到所述接收光纤的所述入射端面的透镜；以及光插座，其具有受光元件和透镜，其中，该受光元件具有供经由所述接收光纤传送的所述信号光入射的受光面，对所入射的所述信号光进行光电转换，该透镜将经由所述接收光纤传送的所述信号光引导到所述受光面，其特征在于，在将所述发送光纤的所述射出端面上的芯直径设为Φ1ex、将所述接收光纤的所述入射端面上的芯直径设为Φ2en、将所述受光元件的所述受光面的直径设为Φpd时，满足Φ1ex＜Φ2enΦpd＜Φ2en，所述光插座还具有与所述受光元件结合的固体浸没透镜。3.根据权利要求2所述的光信号传送系统，其特征在于，在所述光插座中，在所述固体浸没透镜与所述受光面之间夹有薄膜，该薄膜具有所述固体浸没透镜的介质的折射率与形成所述受光面的介质的折射率之间的中间折射率。4.根据权利要求2或3所述的光信号传送系统，其特征在于，所述固体浸没透镜在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木稔明，宫崎靖浩，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP