JPH09283776A - 受光ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光信号を受光素子で効率良く受光できるよう
に改良した受光ユニットを提供するにある。 【解決手段】 一部に貫通孔が形成された内室を有する
フオトダイオードキャップと、この貫通孔を閉塞して固
定された球状のボールレンズと、このボールレンズの一
方に対向して配置された受光素子と、先のボールレンズ
の他方に所定の光学的寸法を維持して対向配置された光
フアイバとを具備するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光フアイバを介し
て伝送された光信号を受光素子により電気信号に変換す
る受光ユニットに係り、特に光信号を受光素子で効率良
く受光できるように改良した受光ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の受光ユニットは、平板ガラスで作
られた受光窓部を持つキャップの中にフオトダイオード
が収納されており、この平板ガラスの外部からコア径の
太い、例えば０．４ｍｍ径程度の光フアイバからの光信
号をこのフオトダイオードに出射するようになってい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来の受光ユニットでは、コア径の太い光フアイ
バからの光信号をフオトダイオードにあてようとした場
合、この光フアイバ端とフオトダイオードとの距離が受
光窓部の存在により制約を受けて全光量を受光すること
ができず、効率低下の原因になるという問題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するための主な構成として、一部に貫通孔が形成さ
れた内室を有するフオトダイオードキャップと、この貫
通孔を閉塞して固定された球状のボールレンズと、この
ボールレンズの一方に対向して配置された受光素子と、
先のボールレンズの他方に所定の光学的寸法を維持して
対向配置された光フアイバとを具備するようにしたもの
である。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を用いて説明する。図１は本発明の実施の１形態を
示す断面図である。この実施形態は受光ユニットをプリ
ント基板に取り付けた状態を示している。

【０００６】１０はプリント基板であり、ステンレス鋼
などで作られた円筒状のボデイ１１の周辺部は複数のボ
ルト１２、１３などでこのプリント基板１０を挟むよう
にして固定されている。

【０００７】ボデイ１１は、その内部に円筒状の凹部１
４が形成されており、この凹部１４のプリント基板１０
に固定される側には凹部１４の内径より大きい内径で段
差部１５が形成されている。

【０００８】さらに、ボデイ１１の底部１６の中央部に
は、その外部に突出するように円筒状に結合部１７が形
成され、その周辺にはネジ部１８が形成されている。こ
の結合部１７の内部には結合部１７の外面と同心状に凹
部１９が形成され、その中心には光フアイバ２０が貫通
する貫通孔２１が形成されている。

【０００９】このネジ部１８はキャップ２２と螺合さ
れ、キャップ２２を回転させることにより内部にある断
面がＨ状のガイド２３を凹部１９の底面に押圧する。ガ
イド２３の中央部には貫通孔２４が設けられており、こ
の中にガイド２３に当接する固定部材２５を有する光フ
アイバ２０が挿入固定されている。

【００１０】固定部材２５はガイド２３と結合されてお
り、キャップ２２を回転して固定することにより光フア
イバ２０の先端の位置を固定部材２５の機能により弾性
的に固定し、その位置を決定する。２６は光フアイバ２
０の芯線、２７は例えばセラミックスなどで構成された
フエルールである。

【００１１】ボデイ１１の凹部１４の中には、ステンレ
ス鋼などで構成された円筒状のフオトダイオードキャッ
プ２８が挿入されている。その底部２９の中央部には光
フアイバ２０の芯線２６と対向して貫通孔３０が形成さ
れており、この貫通孔３０の中には例えば硼珪酸クラウ
ンガラスなどで出来たボールレンズ３１がろう付け固定
されている。

【００１２】このフオトダイオードキャップ２８の開放
端側には外方に向かうように広げられた縁部３２が形成
されており、この縁部３２はボデイ１１の段差部１５と
密着して固定されている。この密着固定によりフオトダ
イオードキャップ２８の中に発生した熱をボデイ１１を
介して外部に放熱する。

【００１３】さらに、フオトダイオードキャップ２８の
開放端は、外部へ信号を導出するリード線或いは外部か
らの電流を導入するリード線群３３ａ〜３３ｅなどが固
定されたハーメチック端子３４で気密をもって閉塞する
ように固定されている。

【００１４】フオトダイオードキャップ２８の中には、
ボールレンズ３１に対向するようにフオトダイオード３
５が固定されたケース３６が固定され、このケース３６
の中には図示していないがペルチエ素子とサーミスタ素
子などが内蔵され、リード線群３３ａ〜３３ｅから伝送
した電流で動作温度が所定温度まで冷却できるようにさ
れている。

【００１５】フオトダイオード３５としては、例えば近
赤外波長範囲に対して高感度なGaInAs PINフオトダイオ
ードなどが用いられ、ペルチエ素子により所定温度に温
度調節してフオトダイオード３５の暗電流を大幅に低減
させている。なお、サーミスタ素子は所定温度に制御す
るためのセンサとして機能させる。

【００１６】以上のように、光フアイバ２０からボール
レンズ３１に出射された光はボールレンズ３１で屈折さ
れて集光されフオトダイオード３５に照射されるので、
受光量を大幅に増大させることができ、感度の向上に効
果がある。

【００１７】また、フオトダイオードキャップ２８の外
面を基準として、これにボデイ１１を付け、ガイド２
３、固定部材２５を介して光フアイバ２０を弾性的にフ
オトダイオードキャップ２８に当接するようにしたの
で、光学的寸法を正確に保持することができる。

【００１８】さらに、フオトダイオードキャップ２８の
縁部３２とボデイ１１の段差部１５と密着して固定する
構成としたので、フオトダイオードキャップ２８の中に
発生した熱をボデイ１１を介して外部に容易に放熱する
ことができる。

【００１９】

【発明の効果】以上、発明の実施の形態と共に具体的に
説明したように請求項１に記載された発明によれば、光
フアイバから光信号をボールレンズに出射してこのボー
ルレンズ３１で集光してフオトダイオード３５に照射す
る構成としたので、受光量を大幅に増大させることがで
き、感度の向上に効果がある。

【００２０】また、請求項２に記載された発明によれ
ば、請求項１に記載された発明の効果に加えて、フオト
ダイオードの内部で発生する熱を容易に外部に放熱させ
ることができるメリットがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施の１形態を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ プリント基板 １１ ボデイ １５ 段差部 ２０ 光フアイバ ２２ キャップ ２３ ガイド ２６ 芯線 ２８ ダイオードキャップ ３１ ボールレンズ ３２ 縁部 ３４ ハーメチック端子 ３５ フオトダイオード

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一部に貫通孔が形成された内室を有するフ
   オトダイオードキャップと、この貫通孔を閉塞して固定
   された球状のボールレンズと、このボールレンズの一方
   に対向して配置された受光素子と、前記ボールレンズの
   他方に所定の光学的寸法を維持して対向配置された光フ
   アイバとを具備することを特徴とする受光ユニット。
2. 【請求項２】前記フオトダイオードキャップを内部に収
   納するボデイを有し、前記フオトダイオードキャップの
   開放端側に設けられた縁部と前記ボデイとを結合して前
   記フオトダイオードキャップの内部に発生する熱を放熱
   させることを特徴とする請求項１記載の受光ユニット。