專利名稱：光通信組件以及光通信組件用光學元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安裝在光纖的端部，用于接收經(jīng)過光纖發(fā)送來的光信號的同時經(jīng)過光纖發(fā)出光信號的光通信組件。
背景技術(shù)：
在使用波長不同的光的雙向傳輸?shù)墓馔ㄐ畔到y(tǒng)中，在經(jīng)過光纖收發(fā)光信號的終端，設(shè)置包括由感光元件、發(fā)光元件、透鏡等構(gòu)成的光學系統(tǒng)的光通信組件。在現(xiàn)有的光通信組件中，作為構(gòu)成光學系統(tǒng)的光學元件，大多使用玻璃制的透鏡。然而，由于玻璃制的透鏡的價格較高，因此正在研究把其做成樹脂制的透鏡。然而，在一般的樹脂制的透鏡中，由于溫度變化而產(chǎn)生不能夠忽視的折射率變化，因此例如不能夠把從發(fā)光元件出射的光束適宜地成像到光纖的端面上，由此有可能降低光纖的耦合效率。
對此，在專利文獻1中記載的半導(dǎo)體激光器組件中，在樹脂制的聚光透鏡的光學面上形成了衍射環(huán)帶構(gòu)造，通過利用當由于溫度變化在聚光透鏡中產(chǎn)生了折射率變化時，來自半導(dǎo)體激光器的振蕩波長也變化這一點，使伴隨著半導(dǎo)體激光器振蕩器的振蕩波長對于溫度變化的移動產(chǎn)生的焦點移動與伴隨著上述樹脂制透鏡由于溫度變化引起的折射率變化和熱膨脹或者熱收縮產(chǎn)生的焦點移動相互抵消，進行溫度補償。
專利文獻1特開平11-142696號公報然而，在專利文獻1中記載的半導(dǎo)體激光器組件中，只有在對于光纖傳送從發(fā)光元件出射的光的情況下能夠進行溫度補償，而在用感光元件接收從光纖傳送來的光的情況下，經(jīng)過光纖傳輸而傳送來的光的振蕩波長并不隨半導(dǎo)體激光器組件一側(cè)的溫度變化而變化。從而，具有當由于溫度變化在聚光透鏡中產(chǎn)生了折射率變化時，不能夠抑制其焦點移動的問題。
另外，如果像專利文獻1中記載的半導(dǎo)體激光器組件那樣，在聚光透鏡中形成大量的衍射環(huán)帶，則不可避免降低效率，存在由于光量降低對于通信產(chǎn)生重大影響因此并不理想的問題。使用了衍射環(huán)帶的技術(shù)說起來是眾所周知的，例如在拾光裝置的領(lǐng)域中，為了進行球面像差修正而采用，其目的是不同標準(基板厚度不同)的光盤的互換、色差修正、色球面像差修正等。關(guān)于微小的焦點調(diào)整，通過使物鏡自動聚焦來相對應(yīng)，使半導(dǎo)體激光器的振蕩偏移產(chǎn)生的焦點移動與樹脂制透鏡由于溫度變化引起的折射率變化和熱膨脹或者熱收縮產(chǎn)生的焦點移動高精度地平衡在設(shè)計上非常困難。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，目的在于提供能夠提高光纖的耦合效率的光通信組件。
本發(fā)明的光通信組件的結(jié)構(gòu)具備入射從光纖的端面出射的波長λ1的光的感光元件；出射波長λ2的光的發(fā)光元件；配置在上述感光元件以及上述發(fā)光元件與上述光纖的端面之間，把從上述光纖的端面出射的波長λ1的光聚光到上述感光元件的感光面上，把從上述發(fā)光元件出射的λ2的光聚光到上述光纖的端面上的第1光學元件，上述第1光學元件具備具有正的光焦度的第1光學面和形成了預(yù)定的衍射構(gòu)造的第2光學面，上述第1光學面和上述第2光學面的一個至少被分割為包括光軸的第1光學功能面和位于上述第1光學功能面的周圍、相對于上述光學功能面經(jīng)過光軸方向上形成的階差而設(shè)置的第2光學功能面。
圖1的(a)～(c)用于說明本發(fā)明的原理。
圖2的(a)和(b)用于說明本發(fā)明的原理。
圖3的(a)和(b)用于說明本發(fā)明的原理。
圖4的(a)和(b)表示分割了第1光學元件OE的光學功能面中的光軸方向階差量d與耦合效率的關(guān)系。
圖5是第1實施形態(tài)的光通信組件的概略剖面圖。
圖6的(a)～(c)表示透鏡5。
圖7是第2實施形態(tài)的光通信組件的概略剖面圖。
圖8是表示光纖1與透鏡5的位置關(guān)系的概略圖。
圖9是實施例1的第1光學元件OE的剖面圖。
圖10的(a)和(b)表示光纖端面中的光點形狀，縱軸是點像強度，橫軸是距光點中心的距離。
圖11是實施例2的第1光學元件OE的剖面圖。
圖12表示第1光學元件OE的變形例，(a)是沿著光軸方向觀看的圖，(b)是沿著光軸正交方向觀看的圖。
圖13表示第1光學元件OE的變形例，(a)是沿著光軸方向觀看的圖，(b)是沿著光軸正交方向觀看的圖。
圖14表示第1光學元件OE的變形例，(a)是沿著光軸方向觀看的圖，(b)是沿著光軸正交方向觀看的圖。
圖15是第3實施形態(tài)的光通信組件的概略剖面圖。
圖16是第3實施形態(tài)的光通信組件的概略剖面圖。
圖17是第4實施形態(tài)的光通信組件的概略剖面圖。
圖18的(a)～(c)是實施例3的第1光學元件OE的剖面圖。
圖19的(a)～(c)是實施例4的第1光學元件OE的剖面圖。
具體實施例方式
以下，說明本發(fā)明的理想的結(jié)構(gòu)。
方案1中描述的光通信組件具備入射從光纖的端面出射的波長λ1的光、具有感光面的第1感光元件；出射波長λ2(λ1≠λ2)的光的發(fā)光元件；
配置在上述第1感光元件以及上述發(fā)光元件與上述光纖的端面之間，把從上述光纖的端面出射的波長λ1的光聚光到上述第1感光元件的感光面上，把從上述發(fā)光元件出射的λ2的光聚光到上述光纖的端面上的第1光學元件，上述第1光學元件具備具有正的光焦度的第1光學面；形成了當通過了上述波長λ2的光時，生成光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的任一個都高的m(m是包括0的整數(shù))次衍射光，當通過了上述波長λ1的光時，生成光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的任一個都高的n(m≠n，n是整數(shù))次衍射光的衍射構(gòu)造的第2光學面，上述第1光學面和上述第2光學面的一方至少被分割為包括光軸的第1光學功能面；位于上述第1光學功能面的周圍、相對于上述第1光學功能面經(jīng)過光軸方向上形成的階差而設(shè)置的第2光學功能面。
方案2中描述的光通信組件在方案1中描述的結(jié)構(gòu)中，還具備配置在上述發(fā)光元件與上述第1光學元件之間、具有正的光焦度的第2光學元件。
方案3中描述的光通信組件在方案1和2中描述的結(jié)構(gòu)中，上述衍射構(gòu)造是當通過了上述波長λ2的光時，發(fā)生光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的任一個都高的0次射光，當通過了上述波長λ1的光時，發(fā)生光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的任一個都高的n(n是0以外的整數(shù))次衍射光的衍射構(gòu)造，上述第1光學面和上述第2光學面的一個至少包括上述第1光學功能面和上述第2光學功能面，被分割為具有光軸方向上形成的階差的多個光學功能面，上述被分割了的光學功能面的數(shù)量是2～4的任一個。
方案4中描述的光通信組件在方案3中描述的結(jié)構(gòu)中，上述被分割了的光學功能面的數(shù)量是2或者3。
方案5中描述的光通信組件在方案3或者4中描述的結(jié)構(gòu)中，從光軸方向觀看該被分割了的各光學功能面時的幾何重心位置與光軸一致。
首先，在適用本發(fā)明的光通信組件的情況下，要求不具有可動結(jié)構(gòu)，而是盡可能保持被組裝的初始狀態(tài)的結(jié)構(gòu)?；蛘?，由于所謂的NA也比光盤的領(lǐng)域而言小，因此與球面像差修正相比較，要求在保持焦點位置方面下功夫(在減小散焦量方面下功夫)。
如果詳細地敘述這一點，則本發(fā)明那樣的具有發(fā)送側(cè)·接收側(cè)的雙方功能的所謂雙向通信的光通信組件不僅以個人計算機，還以對于家庭用信息設(shè)備等的應(yīng)用為目的，要求體積小。與此相伴隨，感光一側(cè)·發(fā)光一側(cè)的半導(dǎo)體元件也都很小，特別是小型化了的感光側(cè)元件對于聚光點的大小變動很敏感。因此，為了提高耦合效率以及實現(xiàn)通信的高速·穩(wěn)定，光通信組件內(nèi)的光學元件要求在把焦距保持為恒定方面下功夫。
因此本發(fā)明者們銳意研究的結(jié)果，成功地得到不會導(dǎo)致功率大幅度降低，另外不需要可動部件等，在由溫度變化引起的焦點位置變化少的光學元件方面下功夫，大幅度地擴展了可使用的溫度范圍的光通信組件。
更具體地說明本發(fā)明的形態(tài)。在本發(fā)明的光通信組件中，在上述發(fā)光元件中使用了半導(dǎo)體發(fā)光元件的情況下，溫度由于輸出時的發(fā)熱而上升。特別是如果提高發(fā)光功率，則光通信組件內(nèi)的溫升顯著。在主要使用了樹脂的光學元件中，具有伴隨著以溫升為起因的折射率變化，焦距加長的傾向。即，由溫升引起的焦距的伸長是不可避免的，其結(jié)果，形成在感光元件上的聚光點形狀模糊，光纖端面上的聚光點增大，耦合效率降低。
因此，在本發(fā)明的形態(tài)中，把上述第1光學面和上述第2光學面的一個分割為多個光學功能面，通過使這樣的光學功能面向光軸方向偏移進行溫度補償。由該光學功能面的偏移形成的階差的數(shù)量很少，由此使透過的光束的波面偏移，抑制焦距的變動。從而，沿著光學元件的厚度減少的朝向設(shè)置階差。例如，在光學元件的光學面上，與位于其外側(cè)的光學功能面相比較，使位于中間部分的光學功能面偏移成在光軸方向上凹。另外，分割并偏移的光學功能面少這一點很理想。通過把該分割數(shù)抑制為很少的2～4，更理想的是2～3，抑制分割邊界部分的形狀誤差產(chǎn)生的散射光，能夠謀求維持效率。來自光纖的光量根據(jù)接收一側(cè)的狀態(tài)有時候很少，在專利文獻1的技術(shù)中，由于聚光透鏡的效率降低，損失感光元件中的光量，有可能帶來S/N的降低。
參照圖1(a)～1(c)說明本形態(tài)的原理。在圖1(a)中，通過了第1光學元件(未圖示)的光的波面在基準溫度下，如用實線WS所示那樣成為球面的一部分，在作為該球面中心的位置A上連接焦點。這里，在用樹脂形成第1光學元件的情況下，當產(chǎn)生了溫升時，不能夠忽視由其引起的折射率變化。如果產(chǎn)生這種折射率變化，則通過了第1光學元件的光的波面如用虛線WS’所示，成為半徑更大的球面的一部分，在作為該球面中心的位置B上連接焦點。即，隨著溫升，焦點位置沿著從第1光學元件離開的方向移動。
這里，考慮在第1光學元件的光學面上設(shè)置沿著光軸偏移的光學功能面的情況。在圖1(b)中，為了使說明簡單，用平行平板表示第1光學元件OE，在其中央以光軸為中心形成圓形的第1光學功能面OP1，在其周圍形成第2光學功能面OP2。
這里，當使入射到第1光學元件OE的光的波面WS為平面時，在從第1光學元件OE出射的光中，與中央的第1光學功能面OP1相對應(yīng)的波面WS1以比與周圍的第2光學功能面OP2相對應(yīng)的波面WS2超前的相位行進。該行進的程度(相位差)由于依賴于光學功能面OP1、OP2的階差d，因此例如在標準溫度下，通過調(diào)整階差d，能夠使波面WS1與波面WS2的相位一致，由此視覺上，能夠使從第1光學元件OE出射的光的波面成為與入射波面WS相同的平面。這種情況下，焦點位置(這里是無限遠)不發(fā)生變化。
另一方面，在第1光學元件OE的溫度變化的情況下，構(gòu)成第1光學元件OE的材料的折射率發(fā)生變化，由此波面的相位差變化。例如，如果第1光學元件OE的溫度上升，則由于折射率降低，中央的第1光學功能面OP1相對應(yīng)的波面WS1與周圍的第2光學功能面OP2相對應(yīng)的波面WS2的相位差減少(參照圖1(b)所示的虛線)，因此由這些波面近似地形成的波面WSt成為凹形，焦點位置從無限遠向接近位置變動。
根據(jù)上述所知，由于以溫度變化產(chǎn)生的第1光學元件的折射率變化為起因的焦點位置的變動(參照圖1(a)與以溫度變化產(chǎn)生的第1光學元件的階差的波面變化為起因的焦點位置的變動(參照圖1(b))的變動方向相反，因此通過使它們的絕對值幾乎相等，能夠與溫度變化無關(guān)維持通過了第1光學元件的光的波面WS的形狀，由此能夠抑制焦點位置的變動(參照圖1(c))。另外，通過把光學功能面的數(shù)量取為小于等于4，最好是小于等于3，能夠抑制光量降低。
方案6中描述的光通信組件在方案3～5的任一項中描述的結(jié)構(gòu)中，上述被分割了的光學功能面的至少一個是以光軸為中心的環(huán)帶。
上述光通信組件在方案3～5的任一項中描述的結(jié)構(gòu)中，上述被分割了的光學功能面的邊界的至少一個當沿著光軸方向觀看時也可以是多角形。
另外，上述光通信組件在方案3～5的任一項中描述的結(jié)構(gòu)中，上述被分割了的光學功能面的邊界的至少一個當沿著光軸方向觀看時也可以是橢圓(包括圓，以下相同)。
另外，光通信組件在方案3～5的任一項中描述的結(jié)構(gòu)中，上述被分割了的光學功能面也可以形成在上述第1光學面上。
方案7中描述的光通信組件在方案1或2中描述的結(jié)構(gòu)中，上述衍射構(gòu)造是當通過了上述波長λ2的光時，發(fā)生光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的任一個都高的0次衍射光，當通過了上述波長λ1的光時，發(fā)生光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的任一個都高的n(n是0以外的整數(shù))次衍射光的衍射構(gòu)造。
上述第1光學面和上述第2光學面的一個至少包括上述第1光學功能面和上述第2光學功能面，被分割為具有光軸方向上形成的階差的多個光學功能面，上述被分割了的光學功能面的面積比例滿足以下的(1)式。
0.05≤Sn/S0≤0.68(1)式中，Sn把設(shè)置了上述被分割了的光學功能面的光學面在光軸方向、與其正交的面上投影了的區(qū)域的面積。
S0當把上述被分割了的光學功能面中距光軸最遠的光學功能面作為外周光學功能面時，把比外周光學功能面更內(nèi)側(cè)的光學功能面在光軸方向、與其正交的面上投影了的區(qū)域的面積。
在上述結(jié)構(gòu)中，上述被分割的各光學功能面從光軸方向觀看時的幾何重心位置也可以與光軸一致。
與方案1描述的結(jié)構(gòu)相同，由于在上述第1光學元件上設(shè)置具有階差的光學功能面，因此例如即使在用樹脂形成上述第1光學面的情況下，也能夠抑制由溫度變化產(chǎn)生的焦點位置的變動。進而，依據(jù)本結(jié)構(gòu)，可以得到以下的效果。
參照圖2(a)和2(b)說明本結(jié)構(gòu)的原理。如圖2(a)所示，第1光學元件OE具有中央的第1光學功能面OP1、其周圍的第2光學面功能面(外周光學功能面)OP2。這里，如果把第1光學功能面OP1的半徑記為r1，把第2光學功能面OP2的半徑記為r2，則把設(shè)置了被分割的光學功能面OP1、OP2的光學面沿著光軸方向、在與其正交的面上投影時的面積用Sn＝π·r22表示，把第2光學功能面OP2內(nèi)側(cè)的光學功能面OP1沿著光軸方向、在與其正交的面上投影時的面積用S0＝π·r12表示。
圖2(b)中，縱軸是耦合效率，橫軸是Sn/S0。依據(jù)本發(fā)明者們的研究結(jié)果，在沒有設(shè)置被分割了的光學功能面的情況下(參照圖2(a)的虛線，在圖2(b)中是Sn/S0＝1的情況)，如果環(huán)境溫度從基準溫度25℃上升到70℃，則耦合效率大約降低到一半。而與此不同，如果設(shè)定為使得Sn/S0滿足(1)式，則即使環(huán)境溫度從基準溫度25℃上升到70℃，也能夠把耦合效率的降低抑制在兩成或其以內(nèi)。
方案8中描述的光通信組件在方案7中描述的結(jié)構(gòu)中，由于上述被分割了的光學功能面的面積比例滿足以下的(2)式，因此參照圖2(b)，即使環(huán)境溫度從基準溫度25℃上升到70℃，也能夠把耦合效率的降低抑制為一成左右。
0.08≤Sn/S0≤0.58(2)方案9中描述的光通信組件在方案7或8中描述的結(jié)構(gòu)中，上述被分割了的光學功能面的至少一個是以光軸為中心的環(huán)帶。
方案10中描述的光通信組件在方案9中描述的結(jié)構(gòu)中，上述被分割了的光學功能面是以光軸為中心的環(huán)帶，與上述環(huán)帶中除去了最外層的環(huán)帶的區(qū)域相對應(yīng)的數(shù)值孔徑NAn相對于設(shè)置了上述環(huán)帶的光學面的數(shù)值孔徑NA0，滿足以下的(3)式。(3)式是把(1)式換算為數(shù)值孔徑的公式。
0.22≤NAn/NA0≤0.83(3)上述光通信組件在方案10中描述的結(jié)構(gòu)中，最好滿足以下的(4)式。(4)式是把(2)式換算為數(shù)值孔徑的公式。
0.28≤NAn/NA0≤0.77(4)上述光通信組件在方案7～10的任一項中描述的結(jié)構(gòu)中，上述被分割了的光學功能面的邊界的至少一個當沿著光軸方向觀看時也可以是多角形。
另外，上述光通信組件在方案7～10的任一項中描述的結(jié)構(gòu)中，上述被分割了的光學功能面的邊界的至少一個當沿著光軸方向觀看時也可以是橢圓。
上述光通信組件在方案7～10的任一項中描述的結(jié)構(gòu)中，上述被分割了的光學功能面可以形成在上述第1光學面上。
方案11中描述的光通信組件在方案1或2中描述的光通信組件中，上述衍射面是當通過了上述波長λ2的光時，發(fā)生光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的任一個都高的0次衍射光，當通過了上述波長λ1的光時，發(fā)生光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的任一個都高的n(n是0以外的整數(shù))次衍射光的衍射構(gòu)造，在上述第1光學面和上述第2光學面的一個至少包括上述第1光學功能面和上述第2光學功能面，被分割為具有光軸方向上形成的階差的多個光學功能面，上述被分割了的光學功能面的光軸方向階差量d滿足以下的(5)式。
3.1[/mm]×λ2≤d/f≤5.8[/mm]×λ2(5)式中，f上述第1光學元件的焦距在上述結(jié)構(gòu)中，從光軸方向觀看被分割了的各光學功能面時的幾何重心位置也可以與光軸一致。
與方案1中描述的結(jié)構(gòu)相同，由于在上述的光學元件中設(shè)置具有階差的光學功能面，因此例如即使在用樹脂形成了上述第1光學元件的情況下，也能夠抑制由溫度變化產(chǎn)生的焦點位置的變動。進而，如果依據(jù)本結(jié)構(gòu)，則通過規(guī)定上述被分割了的光學功能面的光軸方向階差量d，可以得到以下的效果。
參照圖3(a)～4(b)說明本發(fā)明的形態(tài)的原理。圖3(a)表示設(shè)置了最佳的光軸方向階差量d時的波面的狀態(tài)，圖3(b)表示設(shè)置了非最佳的光軸方向階差量(d+Δd)時的波面的狀態(tài)。如上所述，通過使以由溫度變化產(chǎn)生的第1光學元件OE的折射率變化為起因的焦點位置的變動(參照圖1(a))與以由溫度變化產(chǎn)生的第1光學元件OE的階差的波面變化為起因的焦點位置的變動(參照圖1(b))的絕對值幾乎相等，能夠與溫度變化率無關(guān)，維持通過了第1光學元件OE的光的波面WS的形狀。
這樣，對于與溫度變化無關(guān)能夠維持通過了第1光學元件OE的光的波面WS的形狀的光軸方向階差量d，在使光軸方向階差增大到(d+Δd)的情況下，例如，溫度上升了時的波面的相位差的偏差ΔT增大，其結(jié)果修正有可能過剩。因此，本發(fā)明者們?nèi)缫韵履菢忧蠊廨S方向階差量d的最佳范圍。
圖4(a)是以耦合效率為縱軸、以(d/f)/λ2為橫軸表示的圖。(d/f)/λ2是把由分割了第1光學元件OE的光學功能面中的光軸方向階差量d(參照圖2(a))和第1光學元件OE的焦距f表示的值d/f進而用波長λ2除的值。如圖4(a)所示，如果設(shè)定為使得(d/f)/λ2滿足(5)式，則即使環(huán)境溫度從基準溫度25℃上升到70℃，也能夠把耦合效率的降低抑制在兩成或其以內(nèi)。
方案12中描述的光通信組件在方案11中描述的結(jié)構(gòu)中，上述被分割了的光學功能面的光軸方向階差量d滿足以下的(6)式。
2.9[/mm]×λ1≤d/f≤5.4[/mm]×λ1(6)圖4(b)是以耦合效率為縱軸，以把由分割了第1光學元件OE的光學功能面中的光軸方向階差量d(參照圖2(a))和第1光學元件OE的焦距f表示的值d/f進而用波長λ1除的值(d/f)/λ1為橫軸表示的圖。如圖4(b)所示，如果設(shè)定為使得(d/f)/λ1滿足(6)式，則即使環(huán)境溫度從基準溫度25℃上升到70℃，也能夠進一步抑制耦合效率的降低。
方案13中描述的光通信組件在方案11或者12中描述的結(jié)構(gòu)中，上述被分割了的光學功能面的至少一個是以光軸為中心的環(huán)帶。
上述光通信組件則方案11～13的任一項中描述的結(jié)構(gòu)中，上述被分割了的光學功能面的邊界的至少一個當沿著光軸方向觀看時也可以是多角形。
上述光通信組件在方案11～13的任一項中描述的結(jié)構(gòu)中，上述被分割了的光學功能面的邊界的至少一個當沿著光軸方向觀看時也可以是橢圓。
上述光通信組件在方案11～13的任一項中描述的結(jié)構(gòu)中，上述被分割了的光學功能面既可以形成在上述第1光學面上，也可以形成在第2光學面上。
方案14中描述的光通信組件在方案1～13的任一項中描述的結(jié)構(gòu)中，上述第1光學面至少被分割為包括光軸的第1光學功能面和位于上述第1光學功能面的周圍、相對于上述第1光學功能面在第1光學元件的光軸方向的厚度增厚的方向上經(jīng)過階差設(shè)置的第2光學功能面。
方案15中描述的光通信組件在方案1～14的任一項中描述的結(jié)構(gòu)中，上述波長λ1以及上述波長λ2滿足以下的條件。
1480nm≤λ1≤1500nm1280nm≤λ2≤1340nm方案16中描述的光通信組件在方案1～15的任一項中描述的結(jié)構(gòu)中，上述光通信組件還具備入射從光纖的端面出射的波長λ3的光、與上述第1感光元件不同的第2感光元件，形成在上述第1光學元件的上述第2光學面上的上述衍射構(gòu)造是當通過了波長λ3(λ1≠λ3，λ2≠λ3)的光時，生成光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的每一個都高的q(m≠q，q是整數(shù))次衍射光的衍射構(gòu)造，上述第1光學元件把從上述光纖的端面出射的上述波長λ3的光聚光到上述第2感光元件的感光面上。
方案17中描述的光通信組件在方案16中描述的結(jié)構(gòu)中，上述波長λ1、λ2、λ3滿足以下的條件。
1480nm≤λ1≤1500nm1280nm≤λ2≤1340nm1530nm≤λ3≤1570nm方案18中描述的光通信組件在方案1～17的任一項中描述的結(jié)構(gòu)中，上述光纖的端面對于軸線傾斜。
方案19中描述的光通信組件在方案1～17的任一項中描述的結(jié)構(gòu)中，上述光纖的端面對于軸線正交。
方案20中描述的光通信組件在方案1～19的任一項中描述的結(jié)構(gòu)中，在上述衍射構(gòu)造中，當通過了上述波長λ1的光時，生成光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的任一個都高的1次衍射光。
方案21中描述的光通信組件在方案1～20的任一項中描述的結(jié)構(gòu)中，上述衍射構(gòu)造由于是沿著預(yù)定方向周期性地形成的階梯形衍射構(gòu)造，因此特別是通過形成在平面的光學面上，制造容易而很理想，但也可以是耀光型的衍射構(gòu)造。
方案22中描述的光通信組件在方案1～21的任一項中描述的結(jié)構(gòu)中，上述第1光學元件是樹脂制的。
作為適于本發(fā)明的光學元件樹脂材料，有環(huán)形烯烴系列或者「アサ-マル樹脂」。所謂ァサ-マル樹脂，是分散了具有與伴隨著作為母材的樹脂的溫度變化的折射率變化相反的符號的折射率變化率的直徑小于等于30nm的粒子的樹脂材料。一般，如果在透明的樹脂材料中混合微粉末，則由于產(chǎn)生光的散射，透射率降低，因此難以用作為光學材料，但是發(fā)明者們知道了通過使微粉末成為比透射光束的波長小的大小，則能夠使得事實上不發(fā)生散射。
樹脂材料通過溫度上升，折射率降低，而無機粒子如果溫度上升則折射率上升，這一點也是熟知的。因此，通過使這些性質(zhì)相互抵消發(fā)生作用，使得不產(chǎn)生折射率變化。作為本發(fā)明的物鏡光學元件的材料，通過利用在成為母材的樹脂中分散小于等于30納米，最好小于等于20納米，進而更理想的是10～15納米的無機粒子的材料，能夠提供沒有或者極低的折射率溫度依賴性的物鏡光學元件。
例如，在丙烯樹脂中分散氧化鈮(Nb2O5)的微粒子。體積比是成為母材的樹脂為是80，氧化鈮為20左右的比例，把它們均勻地混合。微粒子存在易于凝聚的問題，但是根據(jù)在粒子表面提供電荷使其分散等的技術(shù)，能夠產(chǎn)生出必要的分散狀態(tài)。
如后所述，成為母材的樹脂與粒子的混合·分散最好在物鏡光學元件的注射成形時在線進行。換言之，在混合·分散了以后至成形物鏡光學元件之前，最好不進行冷卻·固化。
另外，該體積比例也能夠為了控制折射率對于溫度變化比例而適宜地增減，還可以混合分散多種類型的毫微尺寸的無機粒子。
比例在上述的例子中是80∶20，即4∶1，而也能夠適宜地在90∶10(9∶1)～60∶40(3∶2)之間調(diào)整。如果比9∶1少則溫度變化抑制的效果減小，反之如果超過3∶2則由于在樹脂的成形性方面產(chǎn)生問題因此并不理想。
微粒子最好是無機物，進而最好是氧化物。而且，最好是氧化狀態(tài)飽和，不能夠進而氧化的氧化物。
是無機物這一點由于把成為高分子有機化合物的母材的樹脂的反應(yīng)抑制得很低因此很理想，另外，通過是氧化物，能夠防止伴隨使用的惡化。特別是，在高溫或者照射激光的嚴格條件下，易于促進氧化，而如果是這種無機氧化物的微粒子，則能夠防止由氧化產(chǎn)生的惡化。
另外，為了防止由其它原因引起的樹脂氧化，當然也可以添加氧化防止劑。
順便指出，成為母材的樹脂能夠適宜地理想地采用特開2004-144951號、特開2004-144954號、特開2004-144953號等中記載的樹脂。
方案23中記載的光通信組件在方案1～22的任一項中記載的結(jié)構(gòu)中，具備上述第1光學功能面和上述第2光學功能面的光學面具有光程差賦予構(gòu)造。
作為「光程差賦予構(gòu)造」，有衍射構(gòu)造或者NPS(非周期相位結(jié)構(gòu))等。
方案24中描述的光通信組件用光學元件配置在第1感光元件以及發(fā)光元件與光纖的端面之間，把從上述光纖的端面出射的波長λ1的光聚光到上述第1感光元件的感光面上，把從上述發(fā)光元件出射的λ2(λ1≠λ2)的光聚光到上述光纖的端面上，具備具有正的光焦度的第1光學面；形成了當通過了上述波長λ2的光時，發(fā)生光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的任一個都高的m(m是包括0的整數(shù))次衍射光，當通過了上述波長λ1的光時，發(fā)生光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的任一個都高的n(m≠n，n是整數(shù))次衍射光的衍射構(gòu)造的第2光學面，
上述第1光學面和上述第2光學面的一個至少被分割為包括光軸的第1光學功能面；位于上述第1光學功能面的周圍、相對于上述第1光學功能面經(jīng)過光軸方向形成的階差而設(shè)置的第2光學功能面。
方案25中描述的光通信組件用光學元件在方案24中描述的結(jié)構(gòu)中，上述第1光學面至少被分割為包括光軸的第1光學功能面和位于上述第1光學功能面的周圍、相對于上述第1光學功能面在光軸方向的厚度增厚的方向上經(jīng)過階差而設(shè)置的第2光學功能面。
方案26中描述的光通信組件用光學元件在方案24或者25中描述的結(jié)構(gòu)中，上述波長λ1以及上述波長λ2滿足以下的條件。
1480nm≤λ1≤1500nm1280nm≤λ2≤1340nm方案27中描述的光通信組件用光學元件在方案24～26的任一項中描述的結(jié)構(gòu)中，進而形成在上述第1光學元件的上述第2光學面上的上述衍射構(gòu)造是這樣的衍射構(gòu)造為了把從上述光纖的端面出射的上述波長λ3的光聚光到與上述第1感光元件不同的第2感光元件的感光面上，當通過了波長λ3(λ1≠λ3，λ2≠λ3)的光時，生成光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的任一個都高的q(m≠q，q是整數(shù))次衍射光。
方案28中描述的光通信組件用光學元件在方案27中描述的結(jié)構(gòu)中，上述波長λ1、λ2、λ3滿足以下的條件。
1480nm≤λ1≤1500nm1280nm≤λ2≤1340nm1530nm≤λ3≤1570nm依據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，能夠提供可以提高光纖耦合效率的光通信組件。
第1實施形態(tài)以下，參照
本發(fā)明的實施形態(tài)。圖5是第1實施形態(tài)的光通信組件的概略剖面圖。另外，為了易于理解，比實際情況夸張地描繪出關(guān)于階梯形的衍射構(gòu)造。另外，在以下實施例中的第1光學元件中，在感光元件以及發(fā)光元件一側(cè)設(shè)置具有正的光焦度的第1光學面，在光纖一側(cè)設(shè)置具有衍射面的第2光學面，但并不限于這種情況，也可以在光纖一側(cè)設(shè)置具有正的光焦度的第1光學面，在感光元件以及發(fā)光元件一側(cè)設(shè)置具有衍射面的第2光學面。本說明書中，所謂「耦合效率」指的是當把半導(dǎo)體激光器(光源)的光信號強度作為100％時，在光纖波導(dǎo)路徑中傳輸?shù)墓庑盘枏姸鹊谋壤?br>
圖5中，在圓筒形外殼6內(nèi)的中央，配置樹脂制的透鏡(第1光學部件)5。另外，在外殼6的圖中左側(cè)安裝中空圓筒形的支撐體3，在其內(nèi)部插通光纖1。光纖1通過與光通信系統(tǒng)連接，能夠傳播與其它終端之間收發(fā)的光信號，在與其軸線正交的端面1a上照射接收光而且入射發(fā)射光。進而，在外殼6的圖中右端安裝基板2，在基板2的內(nèi)側(cè)面上，安裝由二極管構(gòu)成的感光元件4和發(fā)光元件單元7。在發(fā)光元件單元7以及感光元件4與透鏡5之間，在外殼6上安裝玻璃罩9。這里，玻璃罩9主要是為了防止灰塵而安裝的。發(fā)光元件單元7把作為半導(dǎo)體激光器的發(fā)光元件7a和玻璃制的球面透鏡(第2光學元件)7b組裝成為一體。感光元件4和發(fā)光元件7a經(jīng)過連接在基板2上的連接器8，連接到外部的終端設(shè)備(未圖示)上使得能夠傳遞電信號。
圖6(a)是從光纖1一側(cè)觀看透鏡5的圖，圖6(b)是沿著光軸正交方向觀看物鏡5的圖，圖6(c)是從發(fā)光元件單元7以及感光元件4一側(cè)觀看透鏡5的圖。如圖6(c)所示，透鏡5在感光元件4和發(fā)光元件7a一側(cè)具有非球面的光學面5a(具有正的光焦度的第2光學面)，該光學面5a由包括光軸的圓形的光學功能面5b、在光學功能面5b的外周向光軸方向偏移而成的光學功能面5c構(gòu)成。
進而，物鏡5在光纖1一側(cè)的光學面(具有衍射構(gòu)造的第1光學面)上形成階梯形的衍射構(gòu)造5d。階梯形的衍射構(gòu)造5d如圖6(b)所示，由在光學面上沿著水平方向延伸并且周期性地反復(fù)的階梯光柵5e形成。階梯光柵5e成為光軸方向的剖面具有預(yù)定數(shù)量的水平面5f的階梯形狀。一個階梯光柵5e例如水平面5f的數(shù)量是4，把從發(fā)光元件7a出射的激光的波長記為λ2＝1.31μm，從光纖1傳送來而且從波面1a出射的光的波長記為λ1＝1.49μm時，能夠把整體的高度H設(shè)定為15μm，整體的寬度W設(shè)定為38μm。
在把圖5、圖6(a)～6(c)的光通信組件使用在用于收發(fā)光信號的光雙向的光通信裝置中的情況下，從發(fā)光元件7出射根據(jù)預(yù)定的信號調(diào)制了例如波長λ2＝1.31μm的激光，經(jīng)過物鏡7b入射到透鏡5，而這時階梯形的衍射構(gòu)造5d由于成為對于波長λ2＝1.31μm不發(fā)揮衍射效果(即，0次衍射光的光量為最大)的結(jié)構(gòu)，因此如用實線所示那樣，激光作為0次衍射光直行，入射到光纖1的端面1a，通過光纖1向外部的終端設(shè)備傳送。
另一方面，從光纖1傳送來而且從波面1a出射的例如波長λ1＝1.49μm的光作為發(fā)散光束入射到透鏡5的光學面。這時，階梯形的衍射構(gòu)造5d成為對于波長λ1＝1.49μm的入射光發(fā)揮衍射效果從而使1次衍射光的光量為最大的結(jié)構(gòu)，因此從衍射構(gòu)造5d發(fā)生的1次衍射光對于入射光如用虛線所示那樣帶有角度。進而，由于光學面5a是非球面，因此入射的發(fā)散光束被變換為收斂光束。這樣，從光纖1的端面1a出射的波長λ1＝1.49μm的發(fā)散光束由透鏡5成像到感光元件4的感光面上，被變換為電信號。根據(jù)這樣的電信號，能夠取得被發(fā)送的信息。另外，光通信組件作為整體收入到外殼6內(nèi)，在遮光狀態(tài)下使用。
依據(jù)本實施形態(tài)，由于在透鏡5的折射面上設(shè)置向光軸方向偏移了的光學功能面，因此能夠像上述那樣進行溫度補償，同時，能夠抑制球面透鏡7b的球面像差。另外，光學功能面也可以重疊形成在衍射構(gòu)造5d上。
第2實施形態(tài)圖7是第2實施形態(tài)的光通信組件的概略剖面圖。另外，為了易于理解而比實際情況夸張地描繪出階梯形的衍射構(gòu)造。
圖7中，在圓筒形的外殼6內(nèi)的中央，配置樹脂制的透鏡(第1光學部件)5。另外，則外殼6的圖中右端安裝中空圓筒形的支撐體3，在其內(nèi)部插通光纖1。光纖1通過連接到光通信系統(tǒng)上，能夠傳播與其它終端之間收發(fā)的光信號，在其端面1a上照射接收光而且入射發(fā)射光。進而，在外殼6的圖中左端安裝基板2，在基板2的內(nèi)側(cè)面上，安裝由二極管構(gòu)成的感光元件4和發(fā)光元件單元7。發(fā)光元件單元7把作為半導(dǎo)體激光器的發(fā)光元件7a和玻璃制的球面透鏡(第2光學元件)7b組裝成為一體。感光元件4和發(fā)光元件7a經(jīng)過基板2上設(shè)置的連接器8，能夠可傳遞電信號地與外部的終端設(shè)備(未圖示)連接。
另外，透鏡5的形狀與圖5、圖6(a)～6(c)所示的實施形態(tài)相同，而感光元件4和發(fā)光元件7a一側(cè)的光學面5a(具有正的光焦度的第2光學面)被分割為沿著光軸方向經(jīng)過階差設(shè)置的3個光學功能面。
在把圖7的光通信組件適用在用于收發(fā)光信號的光雙向的光通信裝置中的情況下，從發(fā)光元件7a出射根據(jù)預(yù)定的信號調(diào)制了的例如波長λ2＝1.31μm的激光，經(jīng)過透鏡7b入射到透鏡5，這時由于階梯形的衍射構(gòu)造5d成為對于波長λ2＝1.31μm不發(fā)揮衍射效果(即0次衍射光的光量為最大)的結(jié)構(gòu)，因此如用實線所示那樣，激光作為0次衍射光直行，入射到光纖1的端面1a，通過光纖1向外部的終端設(shè)備傳送。
另一方面，從光纖1傳送來并且從端面1a出射的例如波長λ1＝1.49μm的光作為發(fā)散光入射到透鏡5。這時，階梯形的衍射構(gòu)造5d成為對于波長λ1＝1.49μm發(fā)揮衍射作用從而使1次衍射光的光量為最大的結(jié)構(gòu)，因此從衍射構(gòu)造5d發(fā)生的1次衍射光相對于入射光如用實線所示那樣帶角度。進而，光學面5a為非球面，因此所入射的發(fā)散光束變換成收斂光束。從透鏡5出射的光束沿著透鏡5的光軸(或者平行)行進，成像到感光元件4的感光面上，被變換為電信號。根據(jù)這樣的電信號，能夠取得被傳送的信息。另外，光通信組件作為整體容納在外殼6內(nèi)，在遮光狀態(tài)下使用。
依據(jù)本實施形態(tài)，由于在透鏡5的折射面上設(shè)置沿著光軸方向偏移了的光學功能面，因此能夠像上述那樣進行溫度補償，同時，能夠抑制球面透鏡7b的球面像差。另外，光學功能面也可以重疊形成在衍射構(gòu)造5d中。
圖8是表示圖7所示的光纖1與透鏡5的位置關(guān)系的概略圖，省略透鏡5的衍射構(gòu)造。這里，考慮光纖1的軸線對于透鏡5的光軸平行的情況。首先，把光纖1的端面1a中的端面角(光纖1的端面1a對于軸線L1構(gòu)成的角度)記為θ，把衍射構(gòu)造中的衍射角記為，把對于鉛直線的出射光的傾角記為α。這里，成立以下的公式。
α+＝90°(11)如果把光纖的原材料的折射率記為n，把空氣的折射率記為1，把水平入射了光線時的入射角(＝傾角)記為θ，把出射角記為β，則根據(jù)斯耐爾法則成立以下的公式。
n·sinθ＝sinβ(12)進而，根據(jù)幾何關(guān)系，成立以下的公式。
α-θ+β＝90° (13)由于從(11)、(13)式，成為β＝θ+，因此把它們代入(12)式，得到以下的公式。
n·sinθ＝sin(θ+)＝sinθcos+sincosθ進而，用cosθ除兩邊，得到以下的公式。
n·tanθ＝tanθcos+sin把上式變形得到以下的公式。
θ＝tan-1(sin/(n-cos))(14)(14)式意味著以衍射角和光纖1的折射率n為參數(shù)表示端面角θ。即，在光纖1的原材料決定后，在衍射構(gòu)造5d中發(fā)生1次衍射光的情況下，如果求出其衍射角，則根據(jù)該角能夠求出端面角θ。如果具有這樣的端面角θ，則由于能夠使光纖1的軸線與透鏡5的光軸位于平行，因此容易組裝。
另外，如果把端面角θ設(shè)定為滿足(14)式的最佳值，則能夠得到最大的光透射率，但也不一定需要嚴格地滿足(14)式。
第3實施形態(tài)在上述的實施形態(tài)1中說明了來自光纖的波長不同的光是波長λ1的例子，而本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不限于波長λ1，能夠在多波長中應(yīng)用。
例如，也可以是來自光纖1的波長不同的光是2個波長λ1、λ3的3波長用的光通信組件，或者3個波長λ1、λ3、λ4的4波長用的光通信組件結(jié)構(gòu)。
圖15是3波長用的光通信組件6，構(gòu)成為與圖5的光通信組件5相同。但是，在第3實施形態(tài)中，如圖15所示，在基板2的內(nèi)側(cè)面上，配置用于分別感光2個波長λ1、λ3的感光元件4a、4b。另外，透鏡5的非球面一側(cè)的形狀與圖5、圖6(a)～6(c)所示的實施形態(tài)相同。
圖18(a)是從光纖1一側(cè)觀看物鏡5的圖，圖18(b)是沿著光軸正交方向觀看透鏡5的圖，圖18(c)是從發(fā)光元件單元7以及感光元件4一側(cè)觀看透鏡5的圖。如圖18(c)所示，透鏡5在感光元件4和發(fā)光元件7a一側(cè)具有非球面的光學面5a(具有正的光焦度的第2光學面)，該光學面5a由包括光軸的圓形的光學功能面5b和在光學功能面5b的外周向光軸方向偏移而成的光學功能面5c構(gòu)成。
透鏡5在光纖1一側(cè)的光學面(具有衍射構(gòu)造的第1光學面)上形成階梯形的衍射構(gòu)造5d。階梯形的衍射構(gòu)造5d如圖18(b)所示，由在光學面上沿著水平方向延伸的周期性反復(fù)的階梯光柵5e形成。如圖18(b)所示，一個階梯光柵5e的水平面數(shù)5f是9，例如，在把從發(fā)光元件7a出射的激光的波長取為λ2＝1.31μm，從光纖1傳送來而且從端面1a出射的光的波長取為λ1＝1.49μm以及λ3＝1.55μm的情況下，能夠把整體的高度H設(shè)定為39μm，把整體的寬度W設(shè)定為38μm。
另外，在把一個階梯光柵5e的水平面數(shù)5f取為11，把從發(fā)光元件7a出射的激光的波長取為λ2＝1.31μm，把從光纖1傳送來而且從端面1a出射的光的波長取為λ1＝1.49μm以及λ3＝1.55μm的情況下，也可以把整體的高度H設(shè)定為25μm，把整體寬度W設(shè)定為38μm。
在把圖15的光通信組件適用在用于收發(fā)光信號的光雙向的光通信裝置中的情況下，從發(fā)光元件7a出射根據(jù)預(yù)定的信號調(diào)制了的例如波長λ2＝1.31μm的激光，經(jīng)過透鏡7b入射到透鏡5，而這時由于階梯形的衍射構(gòu)造5d構(gòu)成為對于波長λ2＝1.31μm不發(fā)揮衍射效果(即0次衍射光的光量為最大)的結(jié)構(gòu)，因此如用實線所示那樣，激光作為0次衍射光直進，入射到光纖1的端面1a，通過光纖1向外部的終端設(shè)備傳送。
另一方面，從光纖1傳送來而且從端面1a出射的例如波長λ1＝1.49μm以及波長λ3＝1.55μm的光作為發(fā)散光入射到透鏡5。這時，階梯形的衍射構(gòu)造5d成為對于波長λ1＝1.49μm的光以及波長λ3＝1.55μm的光發(fā)揮衍射作用從而對于各個波長不同次數(shù)的衍射光的光量為最大的結(jié)構(gòu)，因此從衍射構(gòu)造5d發(fā)生的波長λ1以及λ3的衍射光相對于入射光如用虛線所示那樣，分別在不同的朝向上帶角度。進而，光學面5a為非球面，因此所入射的發(fā)散光束變換成收斂光束。從透鏡5出射的光束分別成像到感光元件4以及感光元件4’的感光面上，被變換為電信號。根據(jù)這樣的電信號，能夠取得被傳送的信息。另外，光通信組件作為整體容納在外殼6內(nèi)，在遮光狀態(tài)下使用。
同樣，在來自光纖的波長不同的光是3個波長λ1、λ3、λ4的情況下，在圖16的4波長用的光通信組件6中，可以沿著與光軸垂直的方向配置分別用于感光的3個波長λ1、λ3、λ4的感光元件4a、4b、4c。
一個階梯光柵5e的水平面數(shù)5f是13，把從發(fā)光元件7a出射的激光的波長取為λ2＝1.31μm，把從光纖1傳送來而且從端面1a出射的光的波長取為λ1＝1.49μm、λ3＝1.55μm以及λ4＝1.61μm的情況下，能夠把整體的高度H設(shè)定為58μm，把整體寬度W設(shè)定為38μm。
在把圖16的光通信組件適用在用于收發(fā)光信號的光雙向的光通信裝置中的情況下，從發(fā)光元件7a出射的例如波長λ2＝1.31μm的激光經(jīng)過透鏡7b入射到透鏡5，而這時由于階梯形的衍射構(gòu)造5d成為對于波長λ2＝1.31μm不發(fā)揮衍射效果(即0次衍射光的光量為最大)的結(jié)構(gòu)，因此如用實線所示那樣，激光作為0次衍射光直進，入射到光纖1的端面1a，通過光纖1向外部的終端設(shè)備傳送。
另一方面，從光纖1傳送來而且從端面1a出射的例如波長λ1＝1.49μm、波長λ3＝1.55μm以及λ4＝1.61μm的光作為發(fā)散光入射到透鏡5。這時，階梯形的衍射構(gòu)造5d成為對于波長λ1、λ3、λ4的光發(fā)揮衍射作用從而對于各個波長不同次數(shù)的衍射光的光量為最大的結(jié)構(gòu)，因此從衍射構(gòu)造5d發(fā)生的波長λ1、λ3以及λ4的衍射光相對于入射光如用實線所示那樣，分別在不同的朝向上帶角度。進而，光學面5a為非球面，因此所入射的發(fā)散光束變換成收斂光束。而且從透鏡5出射的光束分別成像到感光元件4a、4b以及4c的感光面上，被變換為電信號。根據(jù)這樣的電信號，能夠取得被傳送的信息。
依據(jù)本實施形態(tài)，即使在入射了來自光纖的相互不同的多個波長的光的情況下，由于在透鏡5的折射面上設(shè)置沿著光軸方向偏移了的光學功能面，因此能夠像上述那樣進行溫度補償，同時，能夠抑制球面透鏡7b的球面像差。另外，光學功能面也可以重疊形成在衍射構(gòu)造5d中。
第4實施形態(tài)圖17是第4實施形態(tài)的光通信組件的概略剖面圖。另外，為了易于理解而比實際情況夸張地描繪出階梯形的衍射構(gòu)造。
圖17中，在圓筒形的外殼6內(nèi)的中央，配置樹脂制的透鏡(第1光學部件)5。另外，則外殼6的圖中左端安裝中空圓筒形的支撐體3，在其內(nèi)部插通光纖1。光纖1通過連接到光通信系統(tǒng)上，能夠傳播與其它終端之間收發(fā)的光信號，在與其軸線正交的端面1a上照射接收光而且入射發(fā)射光。進而，在外殼6的圖中右端安裝基板2，在基板2的內(nèi)側(cè)面上，安裝由二極管構(gòu)成的感光元件4和發(fā)光元件單元7。在發(fā)光元件單元7和感光元件4與透鏡5之間，玻璃罩9安裝到外殼6上。這里，玻璃罩9主要是為了防止灰塵而安裝的。發(fā)光元件單元7把作為半導(dǎo)體激光器的發(fā)光元件7a和玻璃制的球面透鏡(第2光學元件)7b組裝成為一體。感光元件4和發(fā)光元件7a經(jīng)過連接在基板2上的連接器8，能夠可傳遞電信號地與外部的終端設(shè)備(未圖示)連接。
圖19(a)是從光纖1一側(cè)觀看物鏡5的圖，圖19(b)是沿著光軸正交方向觀看透鏡5的圖，圖19(c)是從發(fā)光元件單元7以及感光元件4一側(cè)觀看透鏡5的圖。如圖19(c)所示，透鏡5在感光元件4和發(fā)光元件7a一側(cè)具有非球面的光學面5a(具有正的光焦度的第2光學面)，該光學面5a由包括光軸的圓形的光學功能面5b和在光學功能面5b的外周向光軸方向偏移而成的光學功能面5c構(gòu)成。
進而，透鏡5在光纖1一側(cè)的光學面(具有衍射構(gòu)造的第1光學面)上形成階梯形的衍射構(gòu)造5d。階梯形的衍射構(gòu)造5d是稱為所謂的2級階梯的構(gòu)造，如圖19(b)所示，由在光學面上沿著水平方向延伸的周期性反復(fù)的階梯光柵5e形成。一個階梯光柵5e的水平面數(shù)5f是2，例如，在把從發(fā)光元件7a出射的激光的波長取為λ2＝1.31μm，從光纖1傳送來而且從端面1a出射的光的波長取為λ1＝1.49μm的情況下，能夠把整體的高度H設(shè)定為10μm，把整體的寬度W設(shè)定為40μm。
在把圖17、19(a)～19(c)的光通信組件適用在用于收發(fā)光信號的光雙向的光通信裝置中的情況下，從發(fā)光元件7a出射根據(jù)預(yù)定的信號調(diào)制了的例如波長λ2＝1.31μm的激光，經(jīng)過透鏡7b入射到透鏡5，而這時由于階梯形的衍射構(gòu)造5d成為對于波長λ2＝1.31μm不發(fā)揮衍射效果(即0次衍射光的光量為最大)的結(jié)構(gòu)，因此如用實線所示那樣，激光作為0次衍射光直進，入射到光纖1的端面1a，通過光纖1向外部的終端設(shè)備傳送。
另一方面，從光纖1傳送來而且從端面1a出射的例如波長λ1＝1.49μm的光作為發(fā)散光束入射到透鏡5的光學面。這時，階梯形的衍射構(gòu)造5d成為對于波長λ1＝1.49μm的光發(fā)揮衍射作用從而1次衍射光的光量為最大的結(jié)構(gòu)，因此從衍射構(gòu)造5d發(fā)生的波長λ1的1次衍射光對于入射光如用虛線所示那樣帶角度。進而，由于光學面5a是非球面，因此入射的發(fā)散光束被變換為收斂光束。這樣，從光纖1的波面1a出射的波長λ1＝1.49μm的發(fā)散光束由透鏡5成像到感光元件4的感光面上，被變換為電信號。根據(jù)這樣的電信號，能夠取得被傳送的信息。另外，光通信組件作為整體容納到外殼6內(nèi)，在遮光狀態(tài)下使用。
依據(jù)本實施形態(tài)，由于在透鏡5的折射面上設(shè)置沿著光軸方向偏移了的光學功能面，因此能夠像上述那樣進行溫度補償，同時，能夠抑制球面透鏡7b的球面像差。另外，光學功能面也可以重疊形成在衍射構(gòu)造5d中。
實施例1以下，說明能夠在第1實施形態(tài)中使用的第1光學元件的實施例。另外，第1光學元件OE的光學面分別形成為在通過把表所示的系數(shù)代入到數(shù)1中而規(guī)定的、在光軸的周圍軸對稱的非球面。
數(shù)1Z(h)=h2/r1+1-(1+k)(h/r)2+∑i=0A2ih2i]]>式中，Z(h)非球面形狀(從非球面的面頂點沿著光軸的方向的距離，以光的行進方向為正)h光軸垂直方向的高度(設(shè)h＝(x2+y2)1/2，這里，x和y分別表示距光軸的距離，如圖6(a)所示，取在與光軸垂直的面內(nèi)相互正交的方向。)r曲率半徑k圓錐系數(shù)A4、A6、A8、A10非球面系數(shù)A0非球面的偏心量進而，在本實施例中，根據(jù)第1光學元件OE的衍射構(gòu)造添加到入射光束中的光程差用以下的光程差函數(shù)b(mm)表示。
數(shù)2φb=λ/λB×n∑j=1cjyj]]>式中，b光程差函數(shù)n在衍射構(gòu)造中發(fā)生的衍射光中具有最大衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)λ入射到衍射構(gòu)造中的光束的波長λB耀光化波長(制造波長)y距光軸的距離cj光程差函數(shù)的系數(shù)圖9是實施例1的第1光學元件OE的剖面圖。表1中表示實施例1的透鏡數(shù)據(jù)。第1光學元件OE作為光學功能面，在光學面上形成2環(huán)帶OP1、OP2的相位構(gòu)造(簡記為NPS)。使最下層環(huán)帶OP1相對最外周環(huán)帶OP2的光軸方向深度d(光軸方向階差量)成為0.02249mm，在下行系統(tǒng)中，對于透過第2-1面(OP1)的波長λ1的光束，在第2-2面(OP2)中，由于提供與8×λ1(nm)的光程差相當?shù)墓廨S方向深度d的階差，因此對于波長λ1，使聚光特性不發(fā)生變化。另一方面，在上行系統(tǒng)中，對于透過第7-1面(OP1)的波長λ2的光束，在第7-2面(OP2)中，光軸方向深度d成為相當于大約9×λ2(nm)的光程差。這時，對于波長λ2的光束也使基準溫度時的聚光特性不發(fā)生變化。
這里，相位構(gòu)造NPS是具有溫度補償功能的構(gòu)造，如表1所示，在設(shè)置了相位構(gòu)造NPS的情況下，與沒有設(shè)置的情況相比較，當從基準溫度25℃上升到70℃時，上行耦合效率的降低能夠從28％抑制到3％。如果溫度從基準溫度25℃上升到70℃，則在沒有設(shè)置相位構(gòu)造NPS的構(gòu)造中，耦合效率成為基準溫度的效率的大約60％，對此，在設(shè)置了相位構(gòu)造NPS的構(gòu)造中，耦合效率成為大約90％。另一方面，設(shè)置了相位構(gòu)造NPS的情況與沒有設(shè)置的情況相比較，當從基準溫度25℃上升到70℃時，下行耦合效率的降低能夠從6％抑制到4％。這樣，在上行系統(tǒng)和下行系統(tǒng)的每一個中都能夠改善溫度特性。另外，在實施例1中，第1光學元件的焦距f＝3.53mm。
另外，下行耦合效率使用相對于光纖出射光量的40μmエンサ-クルド能量(即，入射到40μm的光電二極管上的光量)的比例進行評價。
表1
上行系
下行系
上行耦合效率
下行耦合效率
相位構(gòu)造[條件式比較]
圖10(a)、10(b)是分別對用環(huán)境溫度增大到70℃時的在沒有相位構(gòu)造NPS的第1光學元件聚光了的光纖端面上的光點形狀和用有相位構(gòu)造NPS的第1光學元件聚光了的光纖端面上的光點形狀進行比較示出的圖。這里，把光點的點像強度成為峰值的1/e2的位置的全值寬度W(1/e2)作為光點直徑。如從圖10(a)、10(b)所知，通過設(shè)置相位構(gòu)造，光點直徑減小，抑制散焦。
實施例2以下，說明能夠在第2實施形態(tài)中使用的第1光學元件的實施例。
圖11是實施例2的第1光學元件OE的剖面圖。表2中表示實施例2的透鏡數(shù)據(jù)。第1光學元件OE作為光學功能面，在光學面上形成3環(huán)帶OP、OP2、OP3的相位構(gòu)造NPS。使最內(nèi)側(cè)的最下層環(huán)帶OP1相對最外周環(huán)帶OP3的光軸方向深度d1(即光軸方向階差量d)成為0.04498mm，使下一個環(huán)帶OP2相對最外周環(huán)帶OP3的光軸方向深度d2成為+0.02249mm。在下行系統(tǒng)中，由于對于透過第2-1面(OP1)的波長1的光束，第2-3面(OP3)提供與16×λ1(nm)的光程差相當?shù)墓廨S方向深度d1(＝d)的階差，而且，對于透過第2-2面(OP2)的波長λ1的光束，第2-3面(OP3)提供與8×λ1的光程差相當?shù)墓廨S方向深度d2的階差，因此在下行系統(tǒng)中，對于波長λ1的光束，使基準溫度時的聚光特性不發(fā)生變化。另一方面，在上行系統(tǒng)中，對于透過第7-1面(OP1)的波長λ2的光束，第7-2面(OP2)相當于光軸方向深度d2與大約9×λ2(nm)的光程差相當。另外，對于透過第7-1面(OP1)的波長λ2的光束，第7-3面(OP3)相當于光軸方向深度d1與大約18×λ2(nm)的光程差相當。這時對于波長λ2的光束使聚光特性也不發(fā)生變化。
這里，相位構(gòu)造NPS是具有溫度補償功能的構(gòu)造，如表2所示，設(shè)置了相位構(gòu)造NPS的情況與沒有設(shè)置的情況相比較，在從基準溫度25℃上升到70℃時，上行耦合效率的降低能夠從63％抑制到14％。如果溫度從基準℃25℃上升到70℃，則在沒有設(shè)置相位構(gòu)造NPS的構(gòu)造中，耦合效率成為基準效率的大約15％，對此，在設(shè)置了相位構(gòu)造NPS的構(gòu)造中，耦合效率能夠成為大約80％以內(nèi)。另一方面，設(shè)置了相位構(gòu)造NPS的情況與沒有設(shè)置的情況相比較，在從基準溫度25℃上升到70℃時，下行耦合效率的降低能夠從5％抑制到4％，能夠分別改善溫度特性。另外，在實施例2中，第1光學元件的焦距f＝7.00mm。
另外，下行耦合效率使用相對于光纖出射光量的80μmエンサ-クルド能量(即，入射到80μm的光電二極管上的光量)的比例進行評價。
上行耦合效率
下行耦合效率
相位構(gòu)造[條件式比較]
實施例3以下，說明能夠在第3實施形態(tài)中使用的第1光學元件的實施例。
圖9是實施例3的第1光學元件OE的剖面圖。表3中表示實施例3的透鏡數(shù)據(jù)。第1光學元件OE作為光學功能面，在光學面上形成2環(huán)帶OP1、OP2的相位構(gòu)造(簡記為NPS)。使最下層環(huán)帶OP1相對最外周環(huán)帶OP2的光軸方向深度d(光軸方向階差量d)成為0.02249mm，在下行系統(tǒng)中，由于對于透過第2-1面(OP1)的波長λ1的光束，在第2-2面(OP2)中提供與8×λ1(nm)的光程差相當?shù)墓廨S方向深度d的階差，因此對于波長λ1的光束使聚光特性不發(fā)生變化。另一方面，在上行系統(tǒng)中，對于透過第7-1面(OP1)的波長λ2的光束，在第7-2面(OP2)中相當于光軸方向深度d與大約9×λ2(nm)的光程差相當。這時對于波長λ2的光束使聚光特性也不發(fā)生變化。
這里，相位構(gòu)造NPS是具有溫度補償功能的構(gòu)造，如表3所示，設(shè)置了相位構(gòu)造NPS的情況與沒有設(shè)置的情況相比較，在從基準溫度25℃上升到70℃時，上行耦合效率的降低能夠從28％抑制到3％。如果溫度從基準℃25℃上升到70℃，則在沒有設(shè)置相位構(gòu)造NPS的構(gòu)造中，耦合效率成為基準效率的大約60％，對此，在設(shè)置了相位構(gòu)造NPS的構(gòu)造中，耦合效率成為大約90％。另一方面，設(shè)置了相位構(gòu)造NPS的情況與沒有設(shè)置的情況相比較，在從基準溫度25℃上升到70℃時，下行耦合效率的降低能夠從6％抑制到4％，能夠分別改善溫度特性。另外，在實施例3中，第1光學元件的焦距f＝3.53mm。
另外，下行耦合效率使用相對于光纖出射光量的40μmエンサ-クルド能量(即入射到40μm的光電二極管上的光量)的比例進行評價。
在表3中，作為參考示出了λ1＝1.49的下行耦合效率。
表3
上行系
下行系
上行耦合效率
下行耦合效率
相位構(gòu)造[條件式比較]
實施例4以下，說明能夠在第4實施形態(tài)中使用的第1光學元件的實施例。
圖9是實施例4的第1光學元件OE的剖面圖。表4中表示實施例4的透鏡數(shù)據(jù)。表4的偏心量(mm)表示向光軸的Y軸方向的偏心量，例如，下行系統(tǒng)第0面的偏心量表示光纖的位置。第1光學元件OE作為光學功能面，在光學面上形成2環(huán)帶OP、OP2的相位構(gòu)造(簡記為NPS)。使最下層環(huán)帶OP1相對最外周環(huán)帶OP2的光軸方向深度d(光軸方向階差量d)成為0.02249mm，在下行系統(tǒng)中，由于對于透過第2-1面(OP1)的波長λ1的光束，在第2-2面(OP2)中提供與8×λ1(nm)的光程差相當?shù)墓廨S方向深度d的階差，因此對于波長λ1的光束使聚光特性不發(fā)生變化。另一方面，在上行系統(tǒng)中，對于透過第7-1面(OP1)的波長λ2的光束，在第7-2面(OP2)中，相當于光軸方向深度d與大約9×λ2(nm)的光程差相當。這時對于波長λ2的光束使聚光特性也不發(fā)生變化。
這里，相位構(gòu)造NPS是具有溫度補償功能的構(gòu)造，如表4所示，設(shè)置了相位構(gòu)造NPS的情況與沒有設(shè)置的情況相比較，在從基準溫度25℃上升到70℃時，上行耦合效率的降低能夠從28％抑制到3％。如果溫度從基準℃25℃上升到70℃，則在沒有設(shè)置相位構(gòu)造NPS的構(gòu)造中，耦合效率成為基準效率的大約47％，對此，在設(shè)置了相位構(gòu)造NPS的構(gòu)造中，耦合效率成為大約84％。另一方面，設(shè)置了相位構(gòu)造NPS的情況與沒有設(shè)置的情況相比較，在從基準溫度25℃上升到70℃時，下行耦合效率的降低能夠從6％抑制到4％，能夠分別改善溫度特性。另外，在實施例4中，第1光學元件的焦距f＝4.17mm。
另外，下行耦合效率使用相對于光纖出射光量的40μmエンサ-クルド的能量(即入射到40μm的光電二極管上的光量)的比例進行評價。
表4
上行系
第8面數(shù)據(jù)
下行系
上行耦合效率
下行耦合效率
相位構(gòu)造[條件式比較]
這里，在第1光學元件OE中，光學功能面OP不限于環(huán)帶形。例如，既可以如圖12(a)、12(b)所示，光學功能面OP(分割數(shù)2)是三角形，也可以如圖13(a)、13(b)所示，光學功能面OP(分割數(shù)3)是四角形或者其以上的多角形，還可以如圖14(a)、14(b)所示，光學功能面OP(分割數(shù)2)是橢圓形。其中，最好是使得從光軸方向觀看了被分割的各光學功能面OP時的幾何重心位置G與光軸一致。
以上參照實施形態(tài)說明了本發(fā)明，而本發(fā)明并不是要解釋為限定于上述實施形態(tài)，當然能夠進行適當?shù)淖兏透牧肌?br>
權(quán)利要求
1.一種光通信組件，具備入射從光纖的端面出射的波長λ1的光、具有感光面的第1感光元件；出射波長λ2的光的發(fā)光元件，其中，λ1≠λ2；配置在上述第1感光元件以及上述發(fā)光元件與上述光纖的端面之間，把從上述光纖的端面出射的波長λ1的光聚光到上述第1感光元件的感光面上，把從上述發(fā)光元件出射的λ2的光聚光到上述光纖的端面上的第1光學元件，其特征在于，上述第1光學元件具備具有正的光焦度的第1光學面；形成了衍射構(gòu)造的第2光學面，該衍射構(gòu)造當通過了上述波長λ2的光時，生成光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的任一個都高的m次衍射光，當通過了上述波長λ1的光時，生成光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的任一個都高的n次衍射光，其中，m是包括0的整數(shù)，m≠n，n是整數(shù)，上述第1光學面和上述第2光學面的一個至少被分割為包括光軸的第1光學功能面；位于上述第1光學功能面的周圍、相對于上述第1光學功能面經(jīng)過光軸方向上形成的階差而設(shè)置的第2光學功能面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光通信組件，其特征在于，還具備配置在上述發(fā)光元件與上述第1光學元件之間、具有正的光焦度的第2光學元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光通信組件，其特征在于，上述衍射構(gòu)造是這樣的衍射構(gòu)造當通過了上述波長λ2的光時，發(fā)生光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的任一個都高的0次衍射光，當通過了上述波長λ1的光時，發(fā)生光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的任一個都高的n次衍射光，其中，n是0以外的整數(shù)，上述第1光學面和上述第2光學面的一個至少包括上述第1光學功能面和上述第2光學功能面，被分割為光軸方向上具有階差的多個光學功能面，上述被分割了的光學功能面的數(shù)量是2～4的任一個。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光通信組件，其特征在于，上述被分割了的光學功能面的數(shù)量是2或者3。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光通信組件，其特征在于，從光軸方向觀看該被分割了的各光學功能面時的幾何重心位置與光軸一致。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光通信組件，其特征在于，上述被分割了的光學功能面的至少一個是以光軸為中心的環(huán)帶。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光通信組件，其特征在于，上述衍射構(gòu)造是這樣的衍射構(gòu)造當通過了上述波長λ2的光時，發(fā)生光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的任一個都高的0次衍射光，當通過了上述波長λ1的光時，發(fā)生光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的任一個都高的n次衍射光的衍射構(gòu)造，其中，n是0以外的整數(shù)，上述第1光學面和上述第2光學面的一個至少包括上述第1光學功能面和上述第2光學功能面，被分割為具有光軸方向上形成的階差的多個光學功能面，上述被分割了的光學功能面的面積比例滿足以下的公式0.05≤Sn/S0≤0.68式中，Sn把設(shè)置了上述被分割了的光學功能面的光學面沿著光軸方向、在與其正交的面上投影了的區(qū)域的面積，S0當把上述被分割了的光學功能面中距光軸最遠的光學功能面作為外周光學功能面時，把比外周光學功能面更內(nèi)側(cè)的光學功能面沿著光軸方向、在與其正交的面上投影了的區(qū)域的面積。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光通信組件，其特征在于，上述被分割了的光學功能面的面積比例滿足以下的公式0.08≤Sn /S0≤0.58。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光通信組件，其特征在于，上述被分割了的光學功能面的至少一個是以光軸為中心的環(huán)帶。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光通信組件，其特征在于，上述被分割了的光學功能面是以光軸為中心的環(huán)帶，與在上述環(huán)帶中除去了最外側(cè)的環(huán)帶的區(qū)域相對應(yīng)的數(shù)值孔徑NAn相對于設(shè)置了上述環(huán)帶的光學面的數(shù)值孔徑NA0，滿足以下的公式0.22≤NAn/NA0≤0.83。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光通信組件，其特征在于，上述衍射構(gòu)造是這樣的衍射構(gòu)造當通過了上述波長λ2的光時，發(fā)生光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的任一個都高的0次衍射光，當通過了上述波長λ1的光時，發(fā)生光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的任一個都高的n次衍射光，其中，n是0以外的整數(shù)，在上述第1光學面和上述第2光學面的一個至少包括上述第1光學功能面和上述第2光學功能面，被分割為具有光軸方向上形成的階差的多個光學功能面，上述被分割了的光學功能面的光軸方向階差量d滿足以下的公式3.1[/mm]×λ2≤d/f≤5.8[/mm]×λ2式中，f上述第1光學元件的焦距。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光通信組件，其特征在于，上述被分割了的光學功能面的光軸方向階差量d滿足以下的公式2.9[/mm]×λ1≤d/f≤5.4[/mm]×λ1。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光通信組件，其特征在于，上述被分割了的光學功能面的至少一個是以光軸為中心的環(huán)帶。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光通信組件，其特征在于，上述第1光學面至少被分割為包括光軸的第1光學功能面和位于上述第1光學功能面的周圍、相對于上述第1光學功能面在第1光學元件的光軸方向的厚度增厚的方向上經(jīng)過階差而設(shè)置的第2光學功能面。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光通信組件，其特征在于，上述波長λ1以及上述波長λ2滿足以下的條件；1480nm≤λ1≤1500nm1280nm≤λ2≤1340nm。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光通信組件，其特征在于，上述光通信組件還具備入射從光纖的端面出射的波長λ3的光、與上述第1感光元件不同的第2感光元件，形成在上述第1光學元件的上述第2光學面上的上述衍射構(gòu)造是這樣的衍射構(gòu)造當通過了波長λ3的光時，生成光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的任一個都高的q次衍射光，其中，λ1≠λ3，λ2≠λ3，m≠q，q是整數(shù)，上述第1光學元件把從上述光纖的端面出射的上述波長λ3的光聚光到上述第2感光元件的感光面上。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光通信組件，其特征在于，上述波長λ1、λ2、λ3滿足以下的條件；1480nm≤λ1≤1500nm1280nm≤λ2≤1340nm1530nm≤λ3≤1570nm。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光通信組件，其特征在于，上述光纖的端面對于軸線傾斜。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光通信組件，其特征在于，上述光纖的端面對于軸線正交。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光通信組件，其特征在于，上述衍射構(gòu)造當通過了上述波長λ1的光時，生成光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的任一個都高的1次衍射光。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光通信組件，其特征在于，上述衍射構(gòu)造是預(yù)定方向上周期性地形成的階梯形衍射構(gòu)造。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光通信組件，其特征在于，上述第1光學元件是樹脂制的。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光通信組件，其特征在于，具備了上述第1光學功能面和上述第2光學功能面的光學面具有光程差附與構(gòu)造。
24.一種光通信組件用光學元件，該光學元件配置在第1感光元件以及發(fā)光元件與光纖的端面之間，把從上述光纖的端面出射的波長λ1的光聚光到上述第1感光元件的感光面上，把從上述發(fā)光元件出射的λ2的光聚光到上述光纖的端面上，其中，λ1≠λ2，其特征在于，具備具有正的光焦度的第1光學面；形成了衍射構(gòu)造的第2光學面，該衍射構(gòu)造當通過了上述波長λ2的光時，發(fā)生光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的任一個都高的m次衍射光，當通過了上述波長λ1的光時，發(fā)生光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的任一個都高的n次衍射光，其中，m是包括0的整數(shù)，m≠n，n是整數(shù)，上述第1光學面和上述第2光學面的一個至少被分割為包括光軸的第1光學功能面；位于上述第1光學功能面的周圍、相對于上述第1光學功能面在光軸方向上經(jīng)過階差而設(shè)置的第2光學功能面。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的光通信組件用光學元件，其特征在于，上述第1光學面至少被分割為包括光軸的第1光學功能面和位于上述第1光學功能面的周圍、相對于上述第1光學功能面在第1光學元件的光軸方向的厚度增厚的方向上經(jīng)過階差而設(shè)置的第2光學功能面。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的光通信組件用光學元件，其特征在于，上述波長λ1以及上述波長λ2滿足以下的條件1480nm≤λ1≤1500nm1280nm≤λ2≤1340nm。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的光通信組件用光學元件，其特征在于，進而形成在上述第2光學面上的上述衍射構(gòu)造是這樣的衍射構(gòu)造為了把從上述光纖的端面出射的上述波長λ3的光聚光到與上述第1感光元件不同的第2感光元件的感光面上，當通過了波長λ3的光時，生成光量比所發(fā)生的其它衍射次數(shù)的光的任一個都高的q次衍射光，其中，λ1≠λ3，λ2≠λ3，m≠q，q是整數(shù)。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的光通信組件用光學元件，其特征在于，上述波長λ1、λ2、λ3滿足以下的條件1480nm≤λ1≤1500nm1280nm≤λ2≤1340nm1530nm≤λ3≤1570nm。
全文摘要
本發(fā)明提供光通信組件以及光通信組件用光學元件。該光通信組件具備入射從光纖的端面出射的波長λ1的光的第1感光元件；出射波長λ2的光的發(fā)光元件；配置在上述第1感光元件以及上述發(fā)光元件與上述光纖的端面之間，把從上述光纖的端面出射的波長λ1的光聚光到上述第1感光元件的感光面上，把從上述發(fā)光元件出射的λ2的光聚光到上述光纖的端面上的第1光學元件，其中，上述第1光學元件具備具有正的光焦度的第1光學面；形成了預(yù)定的衍射構(gòu)造的第2光學面，上述第1光學面和上述第2光學面的一個至少被分割為包括光軸的第1光學功能面；位于上述第1光學功能面的周圍，相對于上述第1光學功能面經(jīng)過光軸方向上形成的階差而設(shè)置的第2光學功能面。
文檔編號H04B10/12GK1854777SQ20061007510
公開日2006年11月1日 申請日期2006年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月21日
發(fā)明者長井史生, 森伸芳, 新勇一 申請人:柯尼卡美能達精密光學株式會社