光耦合器件和光通信系统技术方案

[问题]为了提供一种有效从光纤接收光信号从而提高通信效率的光耦合器件；以及使用光耦合器件的光通信系统。[解决方案]根据本发明专利技术的光耦合器件设置有光发射接收器件和光学器件。光发射接收器件设置有：光发射部，发射发射光；以及光接收部，接收来自外部的入射光并具有布置在入射光的光轴上且发射光所通过的光通过部。光学器件使上述入射光的光轴附近的入射光折射以便将入射光从光轴转移并且使入射光入射到光接收部。

Optical Coupler Devices and Optical Communication Systems

[Question] In order to provide an optical coupler device which can effectively receive optical signals from optical fibers to improve communication efficiency, and an optical communication system using optical couplers. [Solution] According to the present invention, the optical coupler device is provided with an optical transmitter and receiver device and an optical device. The optical transmitting and receiving device is provided with an optical transmitting part, a transmitting light, and an optical receiving part, which receives the incident light from the outside and has a light passing part arranged on the optical axis of the incident light and through which the transmitted light passes. The optical device refracts the incident light near the optical axis of the incident light in order to transfer the incident light from the optical axis and to incident the incident light to the light receiving part.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光耦合器件和光通信系统
本技术涉及光耦合器件，以及使用光耦合器件的光通信系统。
技术介绍
在使用光学配线(诸如，光纤)的光通信系统中，例如，使用单芯双向光通信模块。单芯双向通信模块通过使用滤光器对接收光路和传输光路进行分支(例如，参见专利文献1)。然而，这导致具有这种结构的大通信模块，其适于短距离光通信。相反，已提出将光接收器件和表面发光器件层叠在一起以便缩小尺寸(例如，参见专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利申请号2006-351608专利文献2：日本专利申请公开号2012-209345
技术实现思路
技术问题然而，在具有层叠的光接收器件和表面光发射器件的结构中，由于从光纤入射到光接收器件的光信号也入射到表面光发射器件，因此光接收器件的光信号的光接收效率差，并且存在导致通信质量差的问题。鉴于上述情况作出本技术，并且本技术的目的是提供一种光耦合器件及使用光耦合器件的光通信系统，该光耦合器件有效接收来自光纤的光信号并且具有提高的通信质量。问题的解决方案根据本技术的实施方式的光耦合器件包括光接收发射器件和光学器件。光接收发射器件包括发射出射光的光发射器和接收来自外部的入射光的光接收器。光接收器具有出射光通过的光通过部。光通过部被布置在入射光的光轴上。光学器件使入射光的光轴附近的入射光折射以便远离光轴并入射到光接收器。在光耦合器件中，即使光接收器和光发射器被布置为使得出射光所通过的光通过部位于在出射光的光轴上，光学器件具有使得光轴附近的入射光折射以便远离光轴并入射到光接收器。因此，可以减少入射光朝向光发射器的入射，并且可以增加入射光朝向光接收器的入射。光学器件可以使入射光入射到光接收器。光接收器可具有环形形状。由于光接收器和光发射器被布置为使得出射光所通过的光通过部位于在出射光的光轴上，因此当光接收器和光发射器投射到正交于光轴的表面上时，光接收器位于在光发射器的周围。因此，光接收器可具有包括位于中心的光通过部的环状。通过光学器件以环形形状收集的入射光有效入射到光接收器31a，并且入射光几乎不入射到光发射器。光学器件可以包括具有第一曲面和第二曲面的透镜，第一曲面使入射光的光轴附近的入射光折射以便远离光轴并入射到光接收器，第二曲面使入射光的其他光折射以便接近光轴。因此，光学器件可以包括具有第一曲面和第二曲面的两个曲面的透镜，并且第一曲面和第二曲面可以使入射光以环形形状收集至光接收器。光学器件可以包括：透镜；一个表面布置有透镜的基板；以及布置在基板的另一表面上使出射光为平行光的透镜。光耦合器件可以进一步包括光路转换器件，该光路转换器件对从光发射器发射并通过光学器件的出射光的光路和入射到光学器件之前的入射光的光路进行转换。光学器件可以是菲涅尔透镜。光学器件可以是折射率分布式透镜。光学器件可以是液晶透镜。光学器件可以包括：出射光所入射并且入射光所出射的出入射面；以及对出射光和入射光的光路进行转换的反射面，并且出入射面可以包括第一曲面和第二曲面，第一曲面使入射光的光轴附近的入射光折射以便远离光轴并入射到光接收器，第二曲面使入射光的其他光折射以便接近光轴并入射到光接收器。光学器件可以包括：出射光所入射、入射光所出射的出入射面；以及对出射光和入射光的光路进行转换的反射面，并且反射面可以包括第一曲面和第二曲面，第一曲面使入射光的光轴附近的入射光折射以便远离光轴并入射到光接收器，第二曲面使入射光的其他光折射以便接近光轴并入射到光接收器。根据本技术的实施方式的光通信系统包括光配线和光耦合器件。光耦合器件包括光接收发射器件和光学器件。光接收发射器件包括发射外出光的光发射器和接收来自光配线的入射光的光接收器。光接收器具有外出光通过的光通过部。光通过部布置在入射光的光轴上。光学器件使入射光的光轴附近的入射光折射以便远离光轴并入射到光接收器。本专利技术的有益效果如上所述，根据本技术，由于出射光从外部朝向光发射器的入射可减少，并且出射光可以有效收集到光接收器，因此可以提供具有优异的光通信特性的光耦合器件和光通信系统。应当注意，这里描述的效果不必是限制性的并且可以是本公开中描述的任何效果。附图说明[图1]图1是示出根据本技术的光耦合器件的主要部分的基本结构的示图。[图2]图2是示出根据本技术的光耦合器件的光接收器与光发射器之间的位置关系的示意图。[图3]图3是示出根据本技术第一实施方式的光耦合器件的主要部分的基本结构的示图。[图4]图4是示出根据本技术第二实施方式的光耦合器件的主要部分的基本结构的示图。[图5]图5是示出根据本技术第三实施方式的光耦合器件的主要部分的基本结构的示图。[图6]图6是示出根据本技术第四实施方式的光耦合器件的主要部分的基本结构的示图。[图7]图7是示出根据本技术第五实施方式的光耦合器件的主要部分的基本结构的示图。[图8]图8是示出根据本技术第六实施方式的光耦合器件的主要部分的基本结构的示图。[图9]图9是根据第一实施方式的光耦合器件的截面图。[图10]图10是示出根据第一实施方式的包括多个光耦合器件的光学模块的基本结构的示意性分解立体图。[图11]图11示出光束分别在使用根据第一实施方式的光耦合器件的光通信中的接收和传输时的状态。[图12]图12示出在使用根据第一实施方式的光耦合器件的情况下光通信的光接收效率。[图13]图13示出光束分别在使用根据第六实施方式的光耦合器件的光通信中的接收和传输时的状态。[图14]图14示出了使用根据本技术的光耦合器件的光通信系统。具体实施方式在后文中，参照附图描述本技术的实施方式。本技术涉及将光学配线(诸如，单芯光纤)用作光传输路径的单芯双向光通信系统，以及用于该系统的光耦合器件，并且提供适于短距离光通信的光耦合器件。光耦合器件的基本结构图1是示出根据如随后描述的根据本技术的每个实施方式的光耦合器件的基本结构的示图。如图1所示，光耦合器件1包括光接收发射器件3和光学器件2。光耦合器件1是用于双向传输通信的具有光接收器件31和光发射器件(以后描述的图9中的标号32)层叠的结构的光耦合器件。光纤布置在光耦合器件1的光学器件2的一侧并且执行通信。光接收发射器件3包括光接收器件31和具有光发射器32a的光发射器件。例如，光接收器件31包括具有光电二极管的光接收器31a。从光纤(未示出)传输的入射光91(即来自外部的入射光91(91a和91b))通过光学器件2入射到光接收器31a。作为沿着入射光91的光轴93的方向穿过的通孔的光通过部33形成在光接收器件31的中心。例如，光发射器32a包括表面光发射激光器件并且发射激光(出射光)92(92a和92b)。从光发射器32a发射的激光(出射光)92通过光接收器31a的光通过部33，通过光学器件2，并朝向光纤输出。作为光发射器32a，除包含表面光发射激光装置的半导体激光器之外，可以使用发光二极管、场致发光装置等。光耦合器件1设计为使得入射光91的光轴与出射光92的光轴一致。光接收器31a和光发射器32a层叠并且布置在相同的光轴93上并且光发射器32a的中心和光接收器31a的中心位于光轴93上。图2是光接收器31a和光发射器32a投射在正交于光轴93的表面上的投影图。如图2中所示，光接收器31a形成为使得正交于入射光91(91a本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光耦合器件，包括：光接收发射器件，包括发射出射光的光发射器和接收来自外部的入射光的光接收器，所述光接收器具有所述出射光通过的光通过部，所述光通过部被布置在所述入射光的光轴上；以及光学器件，使所述入射光的光轴附近的入射光折射以便远离所述光轴并入射到所述光接收器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.24 JP 2016-2076501.一种光耦合器件，包括：光接收发射器件，包括发射出射光的光发射器和接收来自外部的入射光的光接收器，所述光接收器具有所述出射光通过的光通过部，所述光通过部被布置在所述入射光的光轴上；以及光学器件，使所述入射光的光轴附近的入射光折射以便远离所述光轴并入射到所述光接收器。2.根据权利要求1所述的光耦合器件，其中，所述光学器件使所述入射光入射到所述光接收器。3.根据权利要求2所述的光耦合器件，其中，所述光接收器具有环形形状。4.根据权利要求3所述的光耦合器件，其中，所述光学器件包括具有第一曲面和第二曲面的透镜，所述第一曲面使所述入射光的光轴附近的入射光折射以便远离所述光轴并入射到所述光接收器，所述第二曲面使所述入射光的其他光折射以便接近所述光轴并入射到所述光接收器。5.根据权利要求4所述的光耦合器件，其中，所述光学器件包括：所述透镜；一个表面布置有所述透镜的基板；以及布置在所述基板的另一表面上使所述出射光为平行光的透镜。6.根据权利要求4所述的光耦合器件，进一步包括：光路转换器件，对从所述光发射器发射并通过所述光学器件的所述出射光的光路和入射到所述光学器件之前的所述入射光的光路进行转换。7.根据权利要求2所述的光耦合器件，其中，所述光学器件是菲涅尔透镜。...

【专利技术属性】
技术研发人员：尾山雄介，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP