特開 2024-171526 光レセプタクル、光モジュールおよび送信装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024171526

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】光レセプタクル、光モジュールおよび送信装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/32 20060101AFI20241205BHJP

   G02B 6/42 20060101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

G02B6/32

G02B6/42

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023088582

(22)【出願日】2023-05-30

(71)【出願人】

【識別番号】000208765

【氏名又は名称】株式会社エンプラス

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】斉藤 共啓

【テーマコード（参考）】

2H137

【Ｆターム（参考）】

2H137AB06

2H137BA03

2H137BB03

2H137BC02

2H137BC10

2H137BC51

2H137FA06

(57)【要約】

【課題】使用温度が変化した場合であっても、光レセプタクルから出射される光の集光位置のずれを抑制できる光レセプタクルを提供すること。
【解決手段】光レセプタクルは、入射面と、出射面とを有する。入射面の中心の曲率半径をＲ１とし、出射面の中心の曲率半径をＲ２とし、入射面の中心および出射面の中心の間の光路長をＴとしたとき、以下の式（１）および式（２）を満たす。
式（１） Ｒ１／｜Ｒ２｜＞１．５
式（２） Ｔ／（Ｒ１＋｜Ｒ２｜）＞１．５
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光素子および光伝送体の間に配置された場合に、前記発光素子および前記光伝送体の端面を光学的に結合するための樹脂製の光レセプタクルであって、
前記発光素子から出射される光を入射させるための凸面である入射面と、
前記入射面で入射された光を前記光伝送体の端面に向けて出射させるための凸面である出射面と、
を有し、
前記入射面の中心の曲率半径をＲ１とし、前記出射面の中心の曲率半径をＲ２とし、前記入射面の中心および前記出射面の中心の間の光路長をＴとしたとき、以下の式（１）および式（２）を満たす、
光レセプタクル。
式（１） Ｒ１／｜Ｒ２｜＞１．５
式（２） Ｔ／（Ｒ１＋｜Ｒ２｜）＞１．５

【請求項2】

前記光レセプタクルの焦点距離は、負の数である、請求項１に記載の光レセプタクル。

【請求項3】

発光素子と、
前記発光素子から出射した光が入射する請求項１に記載の光レセプタクルと、を有し、
前記発光素子から出射された光のうち、前記入射面に入射される光の前記入射面における径をＥ１とし、前記発光素子から出射された光のうち、前記出射面から出射される光の前記出射面における径をＥ２としたとき、以下の式（３）を満たす、
請求項１に記載の光モジュール。
式（３） Ｅ１／Ｅ２＞１．２

【請求項4】

前記発光素子の光軸、前記入射面の中心および前記出射面の中心を含む断面において、前記発光素子の発光面の中心で出射された光は、前記入射面および前記出射面の間で前記光軸と交差する光を含む、請求項３に記載の光モジュール。

【請求項5】

前記入射面から入射した光を前記出射面に向けて反射させるための反射面をさらに有する、請求項３に記載の光モジュール。

【請求項6】

請求項３～５のいずれか一項に記載の光モジュールと、
前記光レセプタクルから出射した光が入射する光伝送体と、を有し、
前記発光素子の発光面の中心および前記入射面の中心の間の距離をＤ１とし、前記出射面の中心および前記光伝送体の端面の間の距離をＤ２としたとき、以下の式（４）を満たす、
送信装置。
式（４） Ｄ１／Ｄ２＞５

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光レセプタクル、光モジュールおよび送信装置に関する。

【背景技術】

【0002】

以前から、光ファイバや光導波路などの光伝送体を用いた光通信には、面発光レーザ（例えば、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ））および光伝送体を光学的に接続するか、または光伝送体同士を光学的に接続するための光レセプタクルが使用されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１には、レーザダイオードから出射された信号光が送信ファイバ、光コネクタ（光レセプタクル）、受信ファイバを経て光レセプタクルに送信される光信号伝送システムが記載されている。特許文献１に記載の光コネクタは、ガラス製であり、互いに凸面が対向して配置される２つの平凸レンズを有する。送信ファイバから出射された光は、一方の平凸レンズで平行光に制御され、他方の平凸レンズに入射する。他方の平凸レンズに入射した光は、集光するように制御される。他方の平凸レンズで制御された光は、受信ファイバに入射する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０１７／００２１４９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載された光コネクタは、ガラス製であるが、樹脂で一体成形することも考えられる。特許文献１に記載されたような光コネクタを樹脂で一体成形した場合、その光コネクタは、使用環境に応じて使用波長における屈折率が変化する場合がある。例えば、光コネクタに用いられる材料がポリエーテルイミド（ＰＥＩ）の場合、環境温度が０℃から８０℃に変化した場合、屈折率は約０．００７程度変動する。通常は常温（２５℃）や環境温度の中間状態の温度で特性が最適となるよう製品設計が行われる。しかしながら、このように、使用環境に応じて光コネクタに用いられる材料の屈折率が変化すると、光コネクタから出射される光の集光位置が、設計時の最適な位置からずれてしまい、結合効率が低下してしまう。結果として、実使用する際に問題が発生する場合があった。

【0006】

そこで、本発明の目的は、使用される材料の屈折率が変化した場合であっても、光レセプタクルから出射される光の集光点の位置ずれを抑制できる光レセプタクルを提供することである。また、本発明の別の目的は、光レセプタクルを有する光モジュールおよび送信装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

［１］発光素子および光伝送体の間に配置された場合に、前記発光素子および前記光伝送体の端面を光学的に結合するための樹脂製の光レセプタクルであって、前記発光素子から出射される光を入射させるための凸面である入射面と、前記入射面で入射された光を前記光伝送体の端面に向けて出射させるための凸面である出射面と、を有し、前記入射面の中心の曲率半径をＲ１とし、前記出射面の中心の曲率半径をＲ２とし、前記入射面の中心および前記出射面の中心の間の光路長をＴとしたとき、以下の式（１）および式（２）を満たす、光レセプタクル。
式（１） Ｒ１／｜Ｒ２｜＞１．５
式（２） Ｔ／（Ｒ１＋｜Ｒ２｜）＞１．５
［２］前記光レセプタクルの焦点距離は、負の数である、［１］に記載の光レセプタクル。
［３］発光素子と、前記発光素子から出射した光が入射する［１］に記載の光レセプタクルと、を有し、前記発光素子から出射された光のうち、前記入射面に入射される光の前記入射面における径をＥ１とし、前記発光素子から出射された光のうち、前記出射面から出射される光の前記出射面における径をＥ２としたとき、以下の式（３）を満たす、［１］または［２］に記載の光モジュール。
式（３） Ｅ１／Ｅ２＞１．２
［４］前記発光素子の光軸、前記入射面の中心および前記出射面の中心を含む断面において、前記発光素子の発光面の中心で出射された光は、前記入射面および前記出射面の間で前記光軸と交差する光を含む、［３］に記載の光モジュール。
［５］前記入射面から入射した光を前記出射面に向けて反射させるための反射面をさらに有する、［３］または［４］に記載の光モジュール。
［６］［３］～［５］に記載の光モジュールと、前記光レセプタクルから出射した光が入射する光伝送体と、を有し、前記発光素子の発光面の中心および前記入射面の中心の間の距離をＤ１とし、前記出射面の中心および前記光伝送体の端面の間の距離をＤ２としたとき、以下の式（４）を満たす、送信装置。
式（４） Ｄ１／Ｄ２＞５

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、屈折率が変化した場合であっても、光レセプタクルから出射される光の集光点の位置ずれを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１Ａ、Ｂは、実施の形態１の送信装置の構成を示す図である。

【図2】図２Ａ～Ｄは、実施の形態１の送信装置における光路を説明するための図である。

【図3】図３Ａ～Ｃは、比較例の送信装置における光路図である。

【図4】図４Ａ～Ｃは、実施の形態１の他の実施例（１）の送信装置の構成を示す図である。

【図5】図５Ａ～Ｃは、実施の形態１の他の実施例（２）の送信装置の構成を示す図である。

【図6】図６Ａ～Ｃは、実施の形態１の他の実施例（３）の送信装置の構成を示す図である。

【図7】図７Ａ～Ｃは、実施の形態１の他の実施例（３）のシミュレーション結果を示すグラフである。

【図8】図８Ａ～Ｃは、比較例のシミュレーション結果を示すグラフである。

【図9】図９Ａ～Ｃは、実施の形態２の送信装置の構成を示す図である。

【図10】図１０Ａ～Ｃは、実施の形態３の送信装置の構成を示す図である。

【図11】図１１は、実施の形態４の送信装置の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の一実施の形態の光レセプタクル、光モジュールおよび送信装置について、図面を参照して詳細に説明する。

【0011】

［実施の形態１］
（送信装置の構成）
図１は、送信装置の構成を示す図である。

【0012】

図１に示されるように、送信装置１００は、光モジュール１１０と、光伝送体１２０とを有する。光モジュール１００は、発光素子１３０および光レセプタクル１４０を有する。

【0013】

発光素子１３０は、所定の波長の光を出射する。発光素子１３０は、例えば垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）である。本実施の形態では、発光素子１３０は、図外の基板に固定されている。発光素子１３０の数は、特に限定されない。発光素子１３０の数は、１個でもよいし、複数個でもよい。本実施の形態では、発光素子１３０の数は１個である。なお、発光素子１３０が複数個の場合、発光素子１３０の数は、後述する光レセプタクル１４０の入射面１４１の数、出射面１４２の数、光伝送体１２０の数と、それぞれ同じ数である。また、以下の説明では、発光素子１３０の発光面の中心から出射され、入射面１４１へ入射して光レセプタクル１４０内を伝播し、出射面１４２から出射された、光軸ＯＡに沿った光線を除いた光を第１光線Ｌ１と称し、発光素子１３０の発光面の中心から出射され、第１光線Ｌ１よりも入射面１４１の外側に向けて出射され、入射面１４１から入射し、出射面１４２で出射された光を第２光線Ｌ２と称することがある。また、発光素子１３０の発光面から出射されるすべての光線を単に光Ｌと称することもある。

【0014】

光レセプタクル１４０は、発光素子１３０と、光伝送体１２０との間に配置される。光レセプタクル１４０は、発光素子１３０の発光面と、光伝送体１２０の端面とを光学的に結合させる両凸レンズである。本実施の形態の光レセプタクル１４０の焦点距離は負の数である。具体的には、本実施の形態では、基準状態（常温）時における光レセプタクル１４０の焦点距離は、－０．０４ｍｍである。本明細書において、基準状態とは、常温で設計通りに作製した状態を意味する。光レセプタクル１４０は、光通信に用いられる波長の光に対して透光性を有する樹脂を用いて形成される。光レセプタクル１４０の材料の例には、ウルテム（登録商標）などのポリエーテルイミド（ＰＥＩ）や環状オレフィン樹脂などの透明な樹脂が含まれる。また、光レセプタクル１４０は、例えば射出成形により一体成形されて製造されうる。光レセプタクル１４０は、入射面１４１と、出射面１４２とを有する。

【0015】

入射面１４１の中心軸と、出射面１４２の中心軸とは、一致していてもよいし、一致していなくてもよい。本実施の形態では、入射面１４１の中心軸と、出射面１４２の中心軸とは、一致している。

【0016】

入射面１４１は、発光素子１３０から出射された光Ｌを光レセプタクル１４０の内部に入射させるための光学面である。入射面１４１は、発光素子１３０から出射された光Ｌを光軸ＯＡに向かって進行するように屈折させる。入射面１４１は、発光素子１３０に対向するように配置されている。入射面１４１の数は、発光素子１３０の数と同じ数である。すなわち、本実施の形態では、入射面１４１の数は、１個である。

【0017】

入射面１４１の形状は、発光素子１３０に向かって凸状の凸レンズ面である。また、本実施の形態では、入射面１４１の平面視形状は、円形である。入射面１４の中心軸は、発光素子１３０の発光面に対して垂直（発光素子１３０の光軸と平行）でもよいし、発光素子１３０の発光面に対して垂直でなくてもよい。本実施の形態では、入射面１４の中心軸は、発光素子１３０の発光面に対して垂直である。また、入射面１４１の中心軸は、発光素子１３０から出射された光の光軸（発光素子１３０の発光面の中心軸）と一致してもよいし、発光素子１３０から出射された光の光軸と一致していなくてもよい。本実施の形態では、入射面１４１の中心軸は、発光素子１３０から出射された光の光軸（発光素子１３０の発光面の中心軸）と一致している。

【0018】

入射面１４１で入射した光Ｌは、出射面１４２に向かって進行する。詳細は、後述するが、入射面１４１で入射した光Ｌは、入射面１４１および出射面１４２の間（光レセプタクル１４０の内部）で光軸ＯＡと交差してもよいし、光軸ＯＡと交差しなくてもよい。言い換えると、発光素子１３０の光軸ＯＡ、入射面１４１の中心および出射面１４２の中心を含む断面において、発光素子１３０の発光面の中心以外から出射された光Ｌが入射面１４１に入射する位置と、光Ｌの出射面１４２に入射する位置とは、光軸ＯＡに対して反対側の位置でもよいし、同じ側の位置でもよい。本実施の形態では、入射面１４１で入射した光Ｌは、入射面１４１および出射面１４２の間（光レセプタクル１４０の内部）で光軸ＯＡと交差する。

【0019】

出射面１４２は、入射面１４１で入射し、光レセプタクル１４０の内部を進行した光Ｌを光伝送体１２０の端面に向けて出射させるための光学面である。出射面１４２は、光伝送体１２０の端面と対向して配置されている。出射面１４２の数は、入射面１４１の数と同じである。すなわち、本実施の形態では、出射面１４２の数は、１個である。

【0020】

出射面１４２の形状は、光伝送体１２０の端面に向かって凸状の凸レンズ面である。また、出射面１４２の平面視形状は、円形である。出射面１４２の中心軸は、光伝送体１２０の端面に対して垂直でもよいし、光伝送体１２０の端面に対して垂直でなくてもよい。また、出射面１４２の中心軸は、光伝送体１２０の中心軸と一致していてもよいし、一致していなくてもよい。本実施の形態では、出射面１４２の中心軸は、光伝送体１２０の端面に対して垂直であり、かつ出射面１４２の中心軸は、光伝送体１２０の中心軸と一致している。また、出射面１４２の中心軸は、出射された光が入射する光伝送体１２０の端面の中心軸と一致してもよいし、出射された光が入射する光伝送体１２０の端面の中心軸と一致していなくてもよい。本実施の形態では、出射面１４２の中心軸は、出射された光が入射する光伝送体１２０の端面の中心軸と一致している。

【0021】

光伝送体１２０の種類は、特に限定されない。光伝送体１２０の種類の例には、光ファイバや光導波路などが含まれる。本実施の形態では、光伝送体１２０は、光ファイバである。また、光ファイバは、シングルモード方式でもよいし、マルチモード方式でもよい。本実施の形態では、光伝送体１２０は、シングルモード方式の光ファイバである。

【0022】

送信装置１００では、入射面１４１の中心の曲率半径Ｒ１とし、出射面１４２の中心の曲率半径Ｒ２としたとき、以下の式（１）を満たし、式（１Ａ）を満たすことがより好ましい。
式（１） Ｒ１／｜Ｒ２｜＞１．５
式（１Ａ） Ｒ１／｜Ｒ２｜＞３．５
このように、入射面１４１の中心の曲率半径Ｒ１と、出射面１４２の中心の曲率半径Ｒ２との差が大きいことが好ましい。入射面１４１の中心の曲率半径Ｒ１と、出射面１４２の中心の曲率半径Ｒ２とが上記の関係を満たすことにより、出射面１４２における屈折力を強くできるため、出射面１４２と光伝送体１２０の端面との間の距離Ｄ２を短くできる。これにより、Ｄ１の変化や出射面に入射する光（線）の変化によるＤ２の変化の影響を小さくできる。光レセプタクル１４０から出射される光の集光点の位置ずれを抑制できる。本実施の形態では、Ｒ１／｜Ｒ２｜は１２．５である。なお、｜Ｒ２｜／Ｒ１は、０．０８０である。

【0023】

また、送信装置１００では、入射面１４１の中心の曲率半径をＲ１とし、出射面１４２の中心の曲率半径をＲ２とし、入射面１４１の中心および出射面１４２の中心の間の光路長をＴとしたとき、以下の式（２）を満たし、式（２Ａ）を満たすことがより好ましい。
式（２） Ｔ／（Ｒ１＋Ｒ２）＞１．５
式（２Ａ） Ｔ／（Ｒ１＋Ｒ２）＞４
このように、入射面１４１の中心の曲率半径Ｒ１と、出射面１４２の中心の曲率半径Ｒ２との合計値に対して、入射面１４の中心および出射面１４２の中心の間の光路長Ｔが大きい。すなわち、本実施の形態の光レセプタクル１４０は、ボールレンズとは異なる。入射面１４１の中心の曲率半径Ｒ１と、出射面１４２の中心の曲率半径Ｒ２と、入射面１４の中心および出射面１４２の中心の間の光路長Ｔとが上記の関係を満たすことにより、入射面１４１の中心および出射面１４２の中心の間の光路長Ｔを長くできる。これにより、出射面１４２を通過する光線をより光軸ＯＡに近付けることができ、結果として出射面１４２の光学面の形状に小さな曲率半径を選択できる。本実施の形態では、Ｔ／（Ｒ１＋Ｒ２）は、４．８１５である。また、本実施の形態では、入射面１４１の中心および出射面１４２の中心の間の光路長Ｔは、１．３ｍｍである。

【0024】

入射面１４１の中心の曲率半径Ｒ１は、上記の条件を満たせば特に限定されない。入射面１４１の中心の曲率半径Ｒ１は、０．１～０．５ｍｍの範囲内が好ましく、０．１８１８～０．２５ｍｍの範囲内がより好ましい。本実施の形態では、入射面１４１の中心の曲率半径Ｒ１は、０．２５ｍｍである。

【0025】

発光素子１３０から出射された光のうち、入射面１４１に入射される光の入射面１４１における径Ｅ１は、特に限定されない。本実施の形態では、発光素子１３０から出射された光のうち、入射面１４１に入射される光の入射面１４１における径Ｅ１は、０．２０２ｍｍである。ここで、発光素子１３０から出射された光のうち、入射面１４１に入射される光の入射面１４１における径Ｅ１とは、発光素子１３０の発光面から出射された光のうち、入射面１４１に到達した光による照射スポットの直径を意味する。

【0026】

また、発光素子１３０の発光面および入射面１４１の中心の間の距離Ｄ１は、特に限定されない。発光素子１３０の発光面および入射面１４１の中心の間の距離Ｄ１は、０．１～２ｍｍの範囲内が好ましく、０．７４５～１．０ｍｍの範囲内がより好ましい。本実施の形態では、発光素子１３０の発光面および入射面１４１の中心の間の距離は、１．０ｍｍである。

【0027】

出射面１４２の中心の曲率半径Ｒ２は、上記の条件を満たせば特に限定されない。出射面１４２の中心の曲率半径Ｒ２は、－０．１～－０．５ｍｍの範囲内が好ましく、－０．０２～－０．２３５ｍｍの範囲内がより好ましい。本実施の形態では、出射面１４２の中心の曲率半径Ｒ２は、－０．０２ｍｍである。なお、本実施の形態では、出射面１４２の中心から外側に向かうにつれて、曲率半径が小さくなるように形成されている。

【0028】

出射面１４２の中心と、光伝送体１２０の端面の中心との間の距離Ｄ２は、特に限定されない。出射面１４２の中心と、光伝送体１２０の端面の中心との間の距離Ｄ２は、０．０１～０．３ｍｍの範囲内が好ましく、０．０４２～０．１８０ｍｍの範囲内がより好ましい。本実施の形態では、出射面１４２の中心と、光伝送体１２０の端面の中心との間の距離Ｄ２は、０．０４２ｍｍである。

【0029】

発光素子１３０から出射された光Ｌのうち、出射面１４２から出射される光の出射面１４２における径Ｅ２は、特に限定されない。本実施の形態では、発光素子１３０から出射された光Ｌのうち、出射面１４２から出射される光Ｌの出射面１４２における径Ｅ２は、０．０４０ｍｍである。ここで、発光素子１３０から出射された光Ｌのうち、出射面１４２から出射される光Ｌの出射面１４２における径Ｅ２とは、発光素子１３０の発光面のうち、出射面１４２に到達した光による照射スポットの直径を意味する。

【0030】

発光素子１３０から出射された光のうち、入射面１４１に入射される光Ｌの入射面１４１における径をＥ１とし、発光素子１３０から出射された光Ｌのうち、出射面１４２から出射される光Ｌの出射面１４２における径をＥ２としたとき、以下の式（３）を満たすことが好ましく、式（３Ａ）を満たすことがより好ましい。
式（３） Ｅ１／Ｅ２＞１．２
式（３Ａ） Ｅ１／Ｅ２＞４．０
発光素子１３０から出射された光のうち、入射面１４１に入射される光Ｌの入射面１４１における径をＥ１とし、発光素子１３０から出射された光Ｌのうち、出射面１４２から出射される光Ｌの出射面１４２における径をＥ２が上記の関係を満たすことにより、出射面１４２の光学面の形状に小さな曲率半径を選択できる。結果として、出射面１４２と伝送体１２０の端面との間の距離を短くできる。本実施の形態では、Ｅ１／Ｅ２は、５．０８０である。

【0031】

発光素子１３０の発光面および入射面１４１の中心の間の距離をＤ１とし、出射面１４２の中心および光伝送体１２０の端面の間の距離をＤ２としたとき、以下の式（４）を満たすことが好ましく、式（４Ａ）を満たすことがより好ましい。
式（４） Ｄ１／Ｄ２＞５
式（４Ａ） Ｄ１／Ｄ２＞９
発光素子１３０の発光面および入射面１４１の中心の間の距離Ｄ１と、出射面１４２の中心および光伝送体１２０の端面の間の距離Ｄ２が上記の関係を満たすことにより、発光素子１３０の発光面および入射面１４１の中心の間の位置ずれに対する出射面１４２の中心および光伝送体１２０の端面の間の集光点の位置ずれの影響を抑えることができる。また、Ｄ１の変化や出射面に入射する光（線）の変化によるＤ２の変化の影響を小さくできる。本実施の形態では、Ｄ１／Ｄ２は、２３．６６９である。なお、Ｄ２／Ｄ１は、０．０４２である。

【0032】

ここで、本実施の形態の送信装置１００における発光素子１３０から出射された光の光路についてシミュレーションした。また、比較のため、従来の平凸レンズを有する送信装置における発光素子１３０から出射された光の光路についてもシミュレーションした。

【0033】

図２Ａは、本実施の形態の送信装置１００の基準状態（常温）における光路図を示しており、図２Ｂは、屈折率が高い状態となった場合の集光点の近傍の光路図を示しており、図２Ｃは、屈折率が低い状態となった場合の集光点の近傍の光路図を示しており、図２Ｄは、本発明の効果を説明するための模式図である。図３Ａは、比較例の送信装置の基準状態（常温）における光路図を示しており、図３Ｂは、屈折率が高い状態となった場合の集光点の近傍の光路図を示しており、図３Ｃは、屈折率が低い状態となった場合の集光点の近傍の光路図を示している。なお、図２Ｂ、Ｃおよび図３Ｂ、Ｃでは、集光点の位置を示すため、光伝送体１２０を省略している。

【0034】

図２Ａ～Ｃに示されるように、本実施の形態の送信装置１００では、発光素子１３０の光軸ＯＡ、入射面１４１の中心および出射面１４２の中心を含む断面において、屈折率が高い状態となった場合でも屈折率が低い状態となった場合でも、光レセプタクル１４０における集光点の位置の変化は抑制できることがわかる。より具体的には、発光素子１３０から出射された光Ｌのうち、一部の光は、入射面１４１で光レセプタクル１４０の内部に入射する。光レセプタクル１４０に入射した光Ｌは、入射面１４１および出射面１４２の間（光レセプタクル１４０の内部）で光軸ＯＡと交差する。本実施の形態では、光軸ＯＡを含む断面（図２Ａに示される例）において、光軸ＯＡを境に一方の側（例えば上側）から入射面１４１に入射した光Ｌは、光軸ＯＡを境に他方側（例えば下側）において、出射面１４２に到達する。出射面１４２に到達した光Ｌは、集光位置に向かって集光される。図２Ｂおよび図２Ｃに示されるように、本実施の形態では、屈折率が高い状態となった場合でも屈折率が低い状態となった場合でも、集光位置はあまり変化ないことがわかる。本実施の形態では、屈折率が低い場合の集光点の位置と、屈折率が高い場合の集光点の位置との差は、０．００１４２ｍｍである。

【0035】

図２Ｄに示されるように、樹脂製の光レセプタクル１４０は、環境温度の変化などに応じて屈折率が変化する。例えば、基準状態(常温)の場合、発光素子１３０から出射された光Ａ１は、入射面１４１から入射して、出射面１４２から出射される。

【0036】

環境温度が低温となった場合、基準状態（常温）と比較して屈折率が高く変化する。この場合、発光素子１３０から出射した光Ａ２は、スネルの法則に基づいて、基準状態（常温）の場合と比較して、入射面１４１で大きく屈折する。入射面１４１で入射した光Ａ２は、光軸ＯＡに向かって光レセプタクル１４０の内部を進行する。光レセプタクル１４０を進行した光Ａ２は、光軸ＯＡと交差した後、スネルの法則に基づいて、基準状態（常温）の場合と比較して、出射面１４２で大きく屈折する。屈折率が高く変化した場合、光レセプタクル１４０を進行した光Ａ２は、基準状態（常温）の場合に光レセプタクル１４０を進行した光Ａ１が出射面１４２で出射する位置よりも光軸ＯＡに対して外側から出射する。よって、光レセプタクル１４０を進行した光Ａ２は、基準状態（常温）の場合と比較して、出射面１４２で大きく屈折する。出射面１４２から出射された光Ａ２は、常温における光Ａ１とほぼ同じ位置で光軸ＯＡと交差する。したがって、屈折率が変化した場合でも基準状態（常温）の場合でも、ほぼ同じ位置で光軸ＯＡと交わる。

【0037】

一方、環境温度が高温となった場合、基準状態（常温）と比較して屈折率が低く変化する。この場合、発光素子１３０から出射した光Ａ３は、スネルの法則に基づいて、基準状態（常温）の場合と比較して、入射面１４１で小さく屈折する。入射面１４１で入射した光Ａ３は、光軸ＯＡに向かって光レセプタクル１４０の内部を進行する。光レセプタクル１４０を進行した光Ａ３は、スネルの法則に基づいて、基準状態（常温）の場合と比較して、出射面１４２で小さく屈折する。屈折率が低く変化した場合、光レセプタクル１４０を進行した光Ａ２は、基準状態（常温）の場合に光レセプタクル１４０を進行した光Ａ１が出射面１４２で出射する位置よりも光軸ＯＡに対して内側から出射する。本実施の形態では、出射面１４２における曲率は、出射面１４２の外側に向かうにつれて大きくなる。よって、光レセプタクル１４０を進行した光Ａ３は、基準状態（常温）の場合と比較して、出射面１４２で小さく屈折する。出射面１４２から出射された光Ａ３は、基準状態（常温）の場合における光Ａ１とほぼ同じ位置で光軸ＯＡと交差する。したがって、屈折率が変化した場合でも基準状態（常温）の場合でも、ほぼ同じ位置で光軸ＯＡと交わる。

【0038】

よって、屈折率が変化しても集光点の位置のずれを抑制できる。

【0039】

一方、図３Ａ～Ｃに示されるように、平凸レンズ９４０を有する比較例の送信装置９００では、使用する温度に応じて、集光位置が変化してしまうことがわかる。本実施の形態では、低温時における集光点の位置と、高温時における集光点の位置との差は、０．０３５ｍｍである。なお、基準状態（常温）常温時における焦点距離は、０．５８ｍｍである。

【0040】

（効果）
以上のように、本実施の形態１の送信装置１００によれば、入射面１４１の中心の曲率半径をＲ１とし、出射面１４２の中心の曲率半径をＲ２とし、入射面１４１の中心および出射面１４２の中心の間の光路長をＴとしたとき、Ｒ１／｜Ｒ２｜＞１．５およびＴ／（Ｒ１＋Ｒ２）＞１．２を満たすため、使用環境に関わらず集光点の位置のずれを抑制できる。

【0041】

［実施の形態１の他の実施例（１）］
次に、実施の形態１の他の実施例（１）の送信装置２００について説明する。実施の形態１の他の実施例（１）の送信装置２００は、入射面２４１で入射した光Ｌが実施の形態１よりも入射面２４１側で光軸ＯＡと交差するように構成されていることが実施の形態１の送信装置１００と異なる。そこで、ここでは、主として光レセプタクル２４０について説明する。

【0042】

（送信装置の構成）
図４Ａは、実施の形態１の他の実施例（１）の送信装置２００の基準状態（常温）における光路図を示しており、図４Ｂは、屈折率が高い状態となった場合の集光点の近傍の光路図を示しており、図４Ｃは、屈折率が低い状態となった場合の集光点の近傍の光路図を示している。なお、図４Ｂおよび図４Ｃでは、集光点の位置を示すため、光伝送体１２０を省略している。

【0043】

図４Ａに示されるように、送信装置２００は、光モジュール２１０と、光伝送体１２０とを有する。光モジュール２１０は、発光素子１３０および光レセプタクル２４０を有する。発光素子１３０および光伝送体１２０は、実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。

【0044】

光レセプタクル２４０は、発光素子１３０と、光伝送体１２０との間に配置される樹脂製の両凸レンズである。光レセプタクル２４０は、例えば射出成形により一体成形されて製造されうる。光レセプタクル２４０は、入射面２４１と、出射面２４２とを有する。入射面２４１の中心軸と、出射面２４２の中心軸とは、一致している。

【0045】

実施の形態１の他の実施例（１）では、入射面２４１の中心の曲率半径Ｒ１は、０．２ｍｍである。また、発光素子１３０から出射された光のうち、入射面２４１に入射される光Ｌの入射面２４１における径Ｅ１は、０．２０５ｍｍである。また、発光素子１３０の発光面および入射面２４１の中心の間の距離は、１．０ｍｍである。

【0046】

入射面２４１で入射した光Ｌは、出射面２４２に向かって進行する。実施の形態１の他の実施例（１）でも、発光素子１３０の光軸ＯＡ、入射面２４１の中心および出射面２４２の中心を含む断面において、発光素子１３０の発光面の中心で出射された光Ｌは、入射面２４１および出射面２４２の間で光軸ＯＡと交差する光を含む。

【0047】

実施の形態１の他の実施例（１）では、出射面２４２の中心の曲率半径Ｒ２は、－０．０５ｍｍである。出射面２４２の中心と、光伝送体１２０の端面の中心との間の距離は、０．１０６ｍｍである。発光素子１３０から出射された光のうち、出射面２４２から出射される光の出射面２４２における径Ｅ２は、０．０６５ｍｍである。

【0048】

Ｒ１／｜Ｒ２｜は４．００である。なお、｜Ｒ２｜／Ｒ１は、０．２５である。Ｔ／（Ｒ１＋Ｒ２）は、５．２００である。入射面２４１の中心および出射面２４２の中心の間の光路長Ｔは、１．３ｍｍである。Ｅ１／Ｅ２は、１．５８である。Ｄ１／Ｄ２は、９．４４７である。なお、Ｄ２／Ｄ１は、０．１０６である。

【0049】

ここで、実施の形態１の他の実施例（１）の送信装置２００における発光素子１３０から出射された光の光路について説明する。

【0050】

図４Ａ～Ｃに示されるように、実施の形態１の他の実施例（１）の送信装置２００では、屈折率が高い状態となった場合でも屈折率が低い状態となった場合でも、光レセプタクル２００における集光位置のずれを抑制できることがわかる。より具体的には、発光素子１３０から出射された光Ｌは、入射面２４１で光レセプタクル２４０の内部に入射する。光レセプタクル２４０に入射した光Ｌは、入射面１４１および出射面２４２の間（光レセプタクル２４０の内部）で光軸ＯＡと交差する。本実施の形態では、光軸ＯＡを含む断面（図４Ａに示される例）において、光軸ＯＡを境に一方の側から入射面２４１に入射した光Ｌは、光軸ＯＡを境に他方側において、出射面２４２に到達する。出射面２４２に到達した光は、集光位置に向かって集光する。なお、射面２４１の中心の曲率半径Ｒ１は、実施の形態１における入射面２４１の中心の曲率半径Ｒ１よりも大きいため、入射面２４１で入射した光Ｌは、実施の形態１よりも入射面２４１側で光軸ＯＡと交差する。図４Ｂおよび図４Ｃに示されるように、屈折率が高い状態となった場合でも屈折率が低い状態となった場合でも、集光点の位置があまり変化しないことがわかる。屈折率が低い状態となった場合における集光の位置と、屈折率が高い状態となった場合における集光点の位置との差は、０．００１９７ｍｍである。なお、基準状態（常温）における焦点距離は、－０．０６ｍｍである。

【0051】

（効果）
以上のように、本実施の形態の送電装置２００は、実施の形態１と同様の効果を有する。

【0052】

［実施の形態１の他の実施例（２）］
次に、実施の形態１の他の実施例（２）の送信装置３００について説明する。実施の形態１の他の実施例（２）の送信装置３００は、入射面３４１で入射した光Ｌが実施の形態１よりも入射面３４１側で光軸ＯＡと交差するように構成されていることが実施の形態１の送信装置１００と異なる。そこで、ここでは、主として光レセプタクル３４０について説明する。

【0053】

（送信装置の構成）
図５Ａは、実施の形態１の他の実施例（２）の送信装置３００の基準状態（常温）における光路図を示しており、図５Ｂは、屈折率が高い状態となった場合における集光点の近傍の光路図を示しており、図５Ｃは、屈折率が低い状態となった場合における集光点の近傍の光路図を示している。なお、図５Ｂおよび図５Ｃでは、集光点の位置を示すため、光伝送体１２０を省略している。

【0054】

図５Ａに示されるように、送信装置３００は、光モジュール３１０と、光伝送体１２０とを有する。光モジュール３１０は、発光素子１３０および光レセプタクル３４０を有する。発光素子１３０および光伝送体１２０については、実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。

【0055】

光レセプタクル３４０は、発光素子１３０と、光伝送体１２０との間に配置される樹脂製の両凸レンズである。光レセプタクル３４０は、例えば射出成形により一体成形されて製造されうる。光レセプタクル３４０は、入射面３４１と、出射面３４２とを有する。入射面３４１の中心軸と、出射面３４２の中心軸とは、一致している。

【0056】

本実施の形態では、本実施の形態では、入射面３４１の中心の曲率半径Ｒ１は、０．２ｍｍである。発光素子１３０から出射された光のうち、入射面３４１に入射される光の入射面３４１における径Ｅ１は、０．２０５ｍｍである。発光素子１３０の発光面および入射面３４１の中心の間の距離は、１．０ｍｍである。

【0057】

入射面３４１で入射した光Ｌは、出射面３４２に向かって進行する。本実施の形態でも、発光素子１３０の光軸ＯＡ、入射面３４１の中心および出射面３４２の中心を含む断面において、発光素子１３０の発光面の中心で出射された光Ｌは、入射面３４１および出射面３４２の間で光軸ＯＡと交差する光を含む。

【0058】

実施の形態１の他の実施例（２）では、入射面３４１の中心の曲率半径Ｒ２は、－０．０４ｍｍである。出射面３４２の中心と、光伝送体１２０の端面の中心との間の距離は、０．０８０ｍｍである。発光素子１３０から出射された光のうち、出射面３４２から出射される光Ｌの出射面３４２における径Ｅ２は、０．１２９ｍｍである。Ｒ１／｜Ｒ２｜は５．００である。なお、｜Ｒ２｜／Ｒ１は、０．２００である。Ｔ／（Ｒ１＋Ｒ２）は、５．４１７である。また、入射面３４１の中心および出射面３４２の中心の間の光路長Ｔは、１．３ｍｍである。Ｅ１／Ｅ２は、１．５８８である。Ｄ１／Ｄ２は、１２．５６９である。なお、Ｄ２／Ｄ１は、０．０８０である。

【0059】

ここで、実施の形態１の他の実施例（２）の送信装置３００における発光素子１３０から出射された光の光路について説明する。

【0060】

図５Ａ～Ｃに示されるように、実施の形態１の他の実施例（２）の送信装置３００では、屈折率が高い状態となった場合でも屈折率が低い状態となった場合でも、光レセプタクル３４０における集光位置のずれを抑制できることがわかる。より具体的には、発光素子１３０から出射された光は、入射面３４１で光レセプタクル３４０の内部に入射する。光レセプタクル３４０に入射した光Ｌは、光レセプタクル３４０の内部で光軸ＯＡと交差する。実施の形態１の他の実施例（２）では、光軸ＯＡを含む断面（図５Ａに示される例）において、光軸ＯＡを境に一方の側から入射面３４２に入射した光Ｌは、光軸ＯＡを境に他方側において、出射面３４２に到達する。出射面３４２に到達した光Ｌは、集光位置に向かって集光する。図５Ｂおよび５Ｃに示されるように、実施の形態１の他の実施例（２）では、屈折率が高い状態となった場合でも屈折率が低い状態となった場合でも、集光点の位置があまり変化しないことがわかる。実施の形態１の他の実施例（２）では、屈折率が低い状態となった場合における集光の位置と、屈折率が高い状態となった場合における集光点の位置との差は、０．００１３３ｍｍである。なお、基準状態（常温）における焦点距離は、－０．０５ｍｍである。

【0061】

（効果）
以上のように、本実施の形態の送電装置３００は、実施の形態１と同様の効果を有する。

【0062】

［実施の形態１の他の実施例（３）］
次に、実施の形態１の他の実施例（３）の送信装置４００について説明する。実施の形態１の他の実施例（３）の送信装置４００は、入射面２４１で入射した光Ｌが実施の形態１よりも入射面４４１側で光軸ＯＡと交差するように構成されていることが実施の形態１の送信装置１００と異なる。そこで、ここでは、主として光レセプタクル４４０について説明する。

【0063】

（送信装置の構成）
図６Ａは、実施の形態１の他の実施例（３）の送信装置４００の基準状態（常温）における光路図を示しており、図６Ｂは、屈折率が高い状態となった場合における集光点の近傍の光路図を示しており、図６Ｃは、屈折率が低い状態となった場合における集光点の置近傍の光路図を示している。なお、図６Ｂおよび図６Ｃでは、集光点の位置を示すため、光伝送体１２０を省略している。

【0064】

図６Ａに示されるように、送信装置４００は、光モジュール４１０と、光伝送体１２０とを有する。光モジュール４１０は、発光素子１３０および光レセプタクル４４０を有する。発光素子１３０および光伝送体１２０については、実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。

【0065】

光レセプタクル４４０は、発光素子１３０と、光伝送体１２０との間に配置される樹脂製の両凸レンズである。光レセプタクル４４０は、例えば射出成形により一体成形されて製造されうる。光レセプタクル４４０は、入射面４４１と、出射面４４２とを有する。入射面４４１の中心軸と、出射面４４２の中心軸とは、一致している。

【0066】

実施の形態１の他の実施例（３）では、入射面４４１の中心の曲率半径Ｒ１は、０．１８２ｍｍである。発光素子１３０から出射された光Ｌのうち、入射面４４１に入射される光Ｌの入射面５４１における径Ｅ１は、０．１０３ｍｍである。発光素子１３０の発光面および入射面４４１の中心の間の距離は、１．０ｍｍである。

【0067】

入射面４４１で入射した光は、出射面４４２に向かって進行する。実施の形態１の他の実施例（３）では、発光素子１３０の光軸ＯＡ、入射面４４１の中心および出射面４４２の中心を含む断面において、発光素子１３０の発光面の中心で出射された光Ｌは、入射面４４１および出射面４４２の間で光軸ＯＡと交差する光Ｌを含む。

【0068】

実施の形態１の他の実施例（３）では、出射面４４２の中心の曲率半径Ｒ２は、－０．０７７ｍｍである。出射面４４２の中心と、光伝送体１２０の端面の中心との間の距離は、０．１８０ｍｍである。発光素子１３０から出射された光Ｌのうち、出射面４４２から出射される光Ｌの出射面４４２における径Ｅ２は、０．１５２ｍｍである。Ｒ１／｜Ｒ２｜は２．３６４である。なお、｜Ｒ２｜／Ｒ１は、０．４２３である。Ｔ／（Ｒ１＋Ｒ２）は、５．０２４である。また、入射面４４１の中心および出射面４４２の中心の間の光路長Ｔは、１．３ｍｍである。Ｅ１／Ｅ２は、１．３５６である。Ｄ１／Ｄ２は、５．５４９である。なお、Ｄ２／Ｄ１は、０．１８０である。

【0069】

ここで、実施の形態１の他の実施例（３）の送信装置４００における発光素子１３０から出射された光の光路について説明する。

【0070】

図６Ａ～Ｃに示されるように、実施の形態１の他の実施例（３）の送信装置４００では、屈折率が高い状態となった場合でも屈折率が低い状態となった場合でも、光レセプタクル４４０における集光位置のずれを抑制できることがわかる。より具体的には、発光素子１３０から出射された光は、入射面４４１で光レセプタクル４４０の内部に入射する。光レセプタクル４４０に入射した光は、光レセプタクル４４０の内部で光軸と交差する。実施の形態１の他の実施例（３）では、光軸ＯＡを含む断面（図６Ａに示される例）において、光軸ＯＡを境に一方の側から入射面５４１に入射した光は、光軸ＯＡを境に他方側において、出射面４４２に到達する。出射面５４２に到達した光Ｌは、集光位置に向かって集光する。図６Ｂおよび図６Ｃに示されるように、実施の形態１の他の実施例（３）では、屈折率が高い状態となった場合でも屈折率が低い状態となった場合でも、集光点の位置があまり変化ないことがわかる。実施の形態１の他の実施例（３）では、屈折率が低い状態となった場合における集光の位置と、屈折率が高い状態となった場合における集光点の位置との差は、０．００３５２ｍｍである。なお、基準状態（常温）における焦点距離は、－０．０９ｍｍである。

【0071】

（シミュレーション）
次に、上記実施の形態１の他の実施例（３）の光レセプタクルと、比較例の光レセプタクルとのそれぞれについて、発光素子の位置をＹ方向にずらした場合と、光伝送体の端面の位置をＺ方向にずらした場合と、光レセプタクルの屈折率を変化させた場合と、についてシミュレーションした。

【0072】

図７Ａ～Ｃは、実施の形態１の他の実施例（３）の光レセプタクルを使用した場合の結果を示すグラフであり、図８Ａ～Ｃは、比較例の光レセプタクル（図３に記載の平凸レンズ）を使用した場合の結果を示すグラフである。図７Ａは、発光素子の位置をＹ方向にずらした場合の結果を示すグラフであり、図７Ｂは、光伝送体の端面の位置をＺ方向にずらした場合の結果を示すグラフであり、図７Ｃは、光レセプタクルの屈折率を変化させた場合の結果を示すグラフである。図８Ａは、発光素子の位置をＹ方向にずらした場合の結果を示すグラフであり、図８Ｂは、光伝送体の端面の位置をＺ方向にずらした場合の結果を示すグラフであり、図８Ｃは、光レセプタクルの屈折率を変化させた場合の結果を示すグラフである。図７Ａ～Ｃおよび図８Ａ～Ｃの黒丸は、結合効率（左側の第１軸）を示しており、白丸は、結合効率差（右側の第１軸）を示している。なお、結合効率とは、発光素子と光伝送体との間における光結合効率を意味する。また、結合効率差とは、発光素子または光結合効率のずれが０ｍｍのときの結合効率との差を意味する。

【0073】

図７Ａ～図７Ｃおよび図８Ａ～Ｃに示されるように、実施の形態１の他の実施例（３）の光レセプタクルを使用した場合は、比較例の光レセプタクルを使用した場合と比較して、発光素子が位置ずれした場合であっても光結合効率が低下しにくい。実施の形態１の他の実施例（３）の光レセプタクルを使用した場合では、屈折率が高い状態となった場合でも屈折率が低い状態となった場合でも、光レセプタクルにおける集光位置のずれを抑制できることがわかる。また、光伝送体をＹ方向にずらした場合でも結合効率の低下を抑制できることがわかる。

【0074】

（効果）
以上のように、本実施の形態の送電装置４００は、実施の形態１と同様の効果を有する。

【0075】

［実施の形態２］
次に、実施の形態２の送信装置５００について説明する。本実施の形態の送信装置５００は、入射面５４１と出射面５４２との間で光軸ＯＡと交差しない点において、実施の形態１の送信装置１００と異なる。そこで、ここでは、主として光レセプタクル５４０について説明する。

【0076】

（送信装置の構成）
図９Ａは、実施の形態２の送信装置５００の基準状態（常温）における光路図を示しており、図９Ｂは、屈折率が高い状態となった場合における集光点の近傍の光路図を示しており、図９Ｃは、屈折率が低い状態となった場合における集光点の近傍の光路図を示している。なお、図９Ｂおよび図９Ｃでは、集光点の位置を示すため、光伝送体１２０を省略している。

【0077】

図９Ａに示されるように、送信装置５００は、光モジュール５１０と、光伝送体１２０とを有する。光モジュール５１０は、発光素子１３０および光レセプタクル５４０を有する。発光素子１３０および光伝送体１２０については、実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。

【0078】

光レセプタクル５４０は、発光素子１３０と、光伝送体１２０との間に配置される樹脂製の両凸レンズである。光レセプタクル５４０は、例えば射出成形により一体成形されて製造されうる。光レセプタクル５４０は、入射面５４１と、出射面５４２とを有する。入射面５４１の中心軸と、出射面５４２の中心軸とは、一致している。

【0079】

本実施の形態では、入射面５４１の中心の曲率半径Ｒ１は、０．３７５ｍｍである。入射面５４１における発光素子１３０から出射される光の径Ｅ１は、０．２０２ｍｍである。発光素子１３０の発光面および入射面５４１の中心の間の距離は、１．１２５ｍｍである。

【0080】

入射面５４１で入射した光は、出射面５４２に向かって進行する。本実施の形態では、発光素子１３０の光軸ＯＡを含む断面において、入射面５４１の曲率半径が小さいため、発光素子１３０の発光面の中心から出射された光Ｌが入射面５４１に入射する位置と、光Ｌの出射面５４２に入射する位置とは、光軸ＯＡを境に同じ側の位置である。すなわち、本実施の形態では、入射面５４１で入射した光Ｌは、光レセプタクル５４０の内部で光軸ＯＡと交差しない。

【0081】

本実施の形態では、出射面５４２の中心の曲率半径Ｒ２は、－０．２３５ｍｍである。出射面５４２の中心と、光伝送体１２０の端面の中心との間の距離は、０．０９１ｍｍである。出射面５４２における発光素子１３０から出射される光Ｌの径Ｅ２は、０．０２１ｍｍである。

【0082】

送信装置５００では、入射面５４１の中心の曲率半径をＲ１とし、出射面５４２の中心の曲率半径をＲ２としたとき、以下の式（１）を満たし、式（１Ａ）を満たすことがより好ましい。
式（１）Ｒ１／｜Ｒ２｜＞１．５
式（１Ａ）Ｒ１／｜Ｒ２｜＞３．５
本実施の形態では、Ｒ１／｜Ｒ２｜は１．５９５である。なお、｜Ｒ２｜／Ｒ１は、０．６２７である。

【0083】

また、送信装置５００では、入射面５４１の中心の曲率半径をＲ１とし、出射面５４２の中心の曲率半径をＲ２とし、入射面５４１の中心および出射面５４２の中心の間の光路長をＴとしたとき、以下の式（２）を満たし、式（２Ａ）を満たすことがより好ましい。
式（２） Ｔ／（Ｒ１＋Ｒ２）＞１．５
式（２） Ｔ／（Ｒ１＋Ｒ２）＞４
本実施の形態では、Ｔ／（Ｒ１＋Ｒ２）は、３．１１２である。また、本実施の形態では、入射面５４１の中心および出射面５４２の中心の間の光路長Ｔは、１．９ｍｍである。

【0084】

発光素子１３０から出射された光Ｌのうち、入射面５４１に入射される光の入射面５４１における径をＥ１とし、発光素子１３０から出射された光Ｌのうち、出射面５４２から出射される光Ｌの出射面５４２における径をＥ２としたとき、以下の式（３）を満たすことが好ましく、式（３Ａ）を満たすことがより好ましい。
式（３） Ｅ１／Ｅ２＞１．２
式（３Ａ） Ｅ１／Ｅ２＞４．０
本実施の形態では、Ｅ１／Ｅ２は、９．７３である。

【0085】

発光素子１３０の発光面および入射面５４１の間の距離をＤ１とし、出射面５４２および光伝送体１２０の端面の間の距離をＤ２としたとき、以下の式（４）を満たすことが好ましく、式（４Ａ）を満たすことがより好ましい。
式（４） Ｄ１／Ｄ２＞５
式（４Ａ） Ｄ１／Ｄ２＞９
本実施の形態では、Ｄ１／Ｄ２は、１２．３１０である。なお、Ｄ２／Ｄ１は、０．０８１である。

【0086】

ここで、本実施の形態の送信装置５００における発光素子１３０から出射された光の光路について説明する。

【0087】

図９Ａ～Ｃに示されるように、本実施の形態の送信装置５００では、屈折率が高い状態となった場合でも屈折率が低い状態となった場合でも、光レセプタクル５４０における集光点の位置のずれを抑制できることがわかる。より具体的には、発光素子１３０から出射された光Ｌは、入射面５４１で光レセプタクル５４０の内部に入射する。光レセプタクル５４０に入射した光Ｌは、光レセプタクル５４０の内部で光軸ＯＡと交差しない。本実施の形態では、光軸ＯＡを含む断面（図８Ａに示される例）において、光軸ＯＡを境に一方の側から入射面に入射した光Ｌは、同じ側において、出射面５４２に到達する。出射面５４２に到達した光Ｌは、集光位置に向かって集光する。図８Ｂおよび図８Ｃに示されるように、本実施の形態では、屈折率が高い状態となった場合でも屈折率が低い状態となった場合でも、集光点の位置があまり変化しないことがわかる。本実施の形態では、屈折率が高い状態となった場合における集光点の位置と、屈折率が高い状態となった場合における集光点の位置との差は、０．０１５５５ｍｍである。なお、基準状態（常温）における焦点距離は、－１．１８１ｍｍである。

【0088】

（効果）
以上のように、本実施の形態の送電装置５００は、実施の形態１と同様の効果を有する。

【0089】

［実施の形態３］
次に、実施の形態３の送信装置６００について説明する。本実施の形態の送信装置６００は、入射面６４１と出射面６４２との間で光軸ＯＡと交差しない点において、実施の形態１の送信装置１００と異なる。そこで、ここでは、主として光レセプタクル６４０について説明する。

【0090】

（送信装置の構成）
図１０Ａは、実施の形態３の送信装置６００の基準状態（常温）における光路図を示しており、図１０Ｂは、屈折率が高い状態となった場合の集光における集光点の近傍の光路図を示しており、図１０Ｃは、屈折率が低い状態となった場合における集光点の近傍の光路図を示している。なお、図１０Ｂおよび図１０Ｃでは、集光点の位置を示すため、光伝送体１２０を省略している。

【0091】

図１０Ａに示されるように、送信装置６００は、光モジュール６１０と、光伝送体１２０とを有する。光モジュール６１０は、発光素子１３０および光レセプタクル６４０を有する。発光素子１３０および光伝送体１２０については、実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。

【0092】

光レセプタクル６４０は、発光素子１３０と、光伝送体１２０との間に配置される樹脂製の両凸レンズである。光レセプタクル６４０は、例えば射出成形により一体成形されて製造されうる。光レセプタクル６４０は、入射面６４１と、出射面６４２とを有する。入射面６４１の中心軸と、出射面６４２の中心軸とは、一致している。

【0093】

本実施の形態では、本実施の形態では、入射面６４１の中心の曲率半径Ｒ１は、０．２５ｍｍである。本実施の形態では、発光素子１３０から出射された光Ｌのうち、入射面６４１に入射される光Ｌの入射面６４１における径Ｅ１は、０．２０４ｍｍである。本実施の形態では、発光素子１３０の発光面および入射面６４１の中心の間の距離は、１．３５ｍｍである。

【0094】

入射面６４１で入射した光は、出射面６４２に向かって進行する。本実施の形態では、発光素子１３０の光軸ＯＡ、入射面６４１の中心および出射面６４２の中心を含む断面において、発光素子１３０の発光面の中心で出射された光Ｌは、入射面６４１および出射面６４２の間で光軸ＯＡと交差しない。

【0095】

本実施の形態では、出射面６４２の中心の曲率半径Ｒ２は、－０．６６７ｍｍである。本実施の形態では、出射面６４２の中心と、光伝送体１２０の端面の中心との間の距離は、０．０２６ｍｍである。本実施の形態では、発光素子１３０から出射された光のうち、出射面６４２から出射される光の出射面６４２における径Ｅ２は、０．００４ｍｍである。

【0096】

なお、本実施の形態では、入射面６４１の曲率半径と、出射面６４２の曲率半径との関係により、出射面６４２から出射された第１光線Ｌ１が発光素子１３０の光軸ＯＡと交差する第１位置と、第１光線Ｌ１よりも入射面６４１の外側に向けて出射され、入射面６４１から入射し、出射面６４２で出射された第２光線Ｌ２が光軸ＯＡと交差する第２位置とを比較した時、第１位置よりも第２位置の方が出射面６４２に近くなるように構成されている。

【0097】

送信装置６００では、入射面６４１の中心の曲率半径をＲ１とし、出射面６４２の中心の曲率半径をＲ２としたとき、以下の式（１）を満たし、式（１Ａ）を満たすことがより好ましい。
式（１） Ｒ１／｜Ｒ２｜＞１．５
式（１Ａ） Ｒ１／｜Ｒ２｜＞３．５
本実施の形態では、Ｒ１／｜Ｒ２｜は３．７５０である。なお、｜Ｒ２｜／Ｒ１は、０．２６７である。

【0098】

また、送信装置６００では、入射面６４１の中心の曲率半径をＲ１とし、出射面６４２の中心の曲率半径をＲ２とし、入射面６４１の中心および出射面６４２の中心の間の光路長をＴとしたとき、以下の式（２）を満たし、式（２Ａ）を満たすことがより好ましい。
式（２） Ｔ／（Ｒ１＋Ｒ２）＞１．５
式（２） Ｔ／（Ｒ１＋Ｒ２）＞４
本実施の形態では、Ｔ／（Ｒ１＋Ｒ２）は、４．２６３である。また、本実施の形態では、入射面６４１の中心および出射面６４２の中心の間の光路長Ｔは、１．３５ｍｍである。

【0099】

発光素子１３０から出射された光のうち、入射面６４１に入射される光の入射面６４１における径をＥ１とし、発光素子１３０から出射された光のうち、出射面６４２から出射される光の出射面６４２における径をＥ２としたとき、以下の式（３）を満たすことが好ましく、式（３Ａ）を満たすことがより好ましい。
式（３） Ｅ１／Ｅ２＞１．２
式（３Ａ） Ｅ１／Ｅ２＞４．０
本実施の形態では、Ｅ１／Ｅ２は、４６．４５５である。

【0100】

発光素子１３０の発光面および入射面６４１の間の距離をＤ１とし、出射面６４２および光伝送体１２０の端面の間の距離をＤ２としたとき、以下の式（４）を満たすことが好ましく、式（４Ａ）を満たすことがより好ましい。
式（４） Ｄ１／Ｄ２＞５
式（４Ａ） Ｄ１／Ｄ２＞９
本実施の形態では、Ｄ１／Ｄ２は、２８．６５４である。なお、Ｄ２／Ｄ１は、０．０３５である。

【0101】

ここで、本実施の形態の送信装置６００における発光素子１３０から出射された光の光路について説明する。

【0102】

図１０Ａ～Ｃに示されるように、本実施の形態の送信装置６００では、屈折率が高い状態となった場合でも屈折率が低い状態となった場合でも、光レセプタクル６４０における集光点の位置のずれを抑制できることがわかる。より具体的には、発光素子１３０から出射された光は、入射面６４１で光レセプタクル６４０の内部に入射する。光レセプタクル６４０に入射した光は、光レセプタクル６４０の内部で光軸と交差しない。図１０Ｃに示されるように、発光素子１３０の発光面の中心から出射され、入射面６４１へ入射して光レセプタクル６４０内を伝播し、出射面６４２から出射された第１光線Ｌ１が発光素子１３０の光軸ＯＡと交差する第１位置と、発光素子１３０の発光面の中心で出射され、第１光線Ｌ１よりも入射面６４１の外側に向けて出射され、入射面６４１から入射し、出射面６４２で出射された第２光線Ｌ２が光軸ＯＡと交差する第２位置とを比較した時、第１位置よりも第２位置の方が出射面６４２に近い。本実施の形態では、屈折率が高い状態となった場合でも屈折率が低い状態となった場合でも、集光点の位置があまり変化しないことがわかる。本実施の形態では、屈折率が低い状態となった場合における集光の位置と、屈折率が高い状態となった場合における集光点の位置との差は、０．０１１ｍｍである。なお、屈折率の変化がない場合における焦点距離は、－０．１３ｍｍである。

【0103】

（効果）
以上のように、本実施の形態の送電装置６００は、実施の形態１と同様の効果を有する。

【0104】

［実施の形態４］
（送信装置の構成）
次に、実施の形態４の送信装置７００について説明する。本実施の形態の送信装置７００は、光レセプタクル７４０の構成のみが実施の形態１の送電装置１００と異なる。そこで、主として光レセプタクル７４０について説明し、同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。

【0105】

図１１は、実施の形態４の送電装置７００の構成を示す図である。

【0106】

図１１に示されるように、本実施の形態の送電装置７００は光モジュール７１０と、光伝送体１２０とを有する。光モジュール７１０は、発光素子１３０と、光レセプタクル７４０とを有する。発光素子１３０および光伝送体１２０については、実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。

【0107】

光レセプタクル７４０は、発光素子１３０と、光伝送体１２０との間に配置される樹脂製の両凸レンズである。光レセプタクル７４０は、例えば射出成形により一体成形されて製造されうる。光レセプタクル７４０は、入射面７４１と、出射面７４２と、反射面７４３とを有する。

【0108】

反射面２４３は、入射面７４１で入射した光を出射面７４２に向けて反射させる。本実施の形態では、反射面７４３は、平面でもよいし、凸面でもよいし、平面でもよい。本実施の形態では、反射面７４３は、平面である。

【0109】

特に図示しないが、本実施の形態の送信装置７００では、屈折率が高い状態となった場合でも屈折率が低い状態となった場合でも、光レセプタクル７４０における集光点の位置のずれを抑制できる。より具体的には、発光素子１３０から出射された光は、入射面７４１で光レセプタクル７４０の内部に入射する。光レセプタクル７４０に入射した光は、光レセプタクル７４０の内部で光軸ＯＡと交差する。本実施の形態では、光軸ＯＡを含む断面（図１１に示される例）において、光軸ＯＡを境に一方の側から入射面７４１に入射した光は、反射面７４３で反射した光の中心光線を境に他方側において、出射面７４２に到達する。出射面７４２に到達した光は、集光点に向かって集光する。

【0110】

（効果）
以上のように、本実施の形態の送電装置７００は、実施の形態１と同様の効果を有する。

【産業上の利用可能性】

【0111】

本発明の光レセプタクルおよび光モジュールは、例えば、光伝送体を用いた光通信に有用である。

【符号の説明】

【0112】

１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、９００ 送信装置
１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０、７１０ 光モジュール
１２０ 光伝送体
１３０ 発光素子
１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、６４０、７４０、９４０ 光レセプタクル
１４１、２４１、３４１、４４１、５４１、６４１、７４１ 入射面
１４２、２４２、３４２、４２４、５４４、６４２、７４２ 出射面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】