JPH05333245A - Optical device for optical communication and adjusting method therefor - Google Patents

Optical device for optical communication and adjusting method therefor

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JPH05333245A
JPH05333245A JP17019192A JP17019192A JPH05333245A JP H05333245 A JPH05333245 A JP H05333245A JP 17019192 A JP17019192 A JP 17019192A JP 17019192 A JP17019192 A JP 17019192A JP H05333245 A JPH05333245 A JP H05333245A
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JP
Japan
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optical
lens
semiconductor laser
optical fiber
holding member
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JP17019192A
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Japanese (ja)
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Shoichi Kyotani
昇一 京谷
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Alps Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To correct laser light which have elliptic or long circular divergence characteristics into almost circular luminous flux and to facilitate the assembling of optical components for the correction and the mutual positioning of the respective optical components. CONSTITUTION:A collimator lens 12 and a cylinder lens 13 are held by the same holding member 22 and mutually positioned, and also positioned about a semiconductor 11. The condenser lens 14 and the core 32 of an optical fiber are previously set coaxially. Then the position of the holding member 22 is adjusted on an X-Y plane to align optical axes O1 and O2 with each other in the Y direction and the quantity of deviation between the optical axes O1 and O2 is set in the X direction to put laser light, which is made incident on the slanting end surface 32a of the core 32, in phase.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光信号の増幅部などに
使用される光通信用光学装置に係り、特に、半導体レー
ザから楕円または長円状に発散される光束を矯正する機
能を有し、且つ組立てならびに調整作業を効率よくでき
るようにした光通信用光学装置およびその調整方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical device for optical communication used in an optical signal amplifying section and the like, and more particularly, it has a function of correcting a light flux emitted from a semiconductor laser into an elliptical or elliptical shape. Further, the present invention relates to an optical device for optical communication and an adjusting method thereof, which enables efficient assembling and adjusting work.

【0002】[0002]

【従来の技術】図10は、光通信装置における光信号の
増幅部を示している。この増幅部では、励起用光学装置
1にて励起用光源から発せられたレーザ光が光ファイバ
ーF2内に送られ、光ファイバーF1にて伝達される光
信号Sと前記励起用のレーザ光とがカップラ2にて混合
され、アイソレータ3を介してEr(エルビウム)光フ
ァイバーFeに送られる。Er光ファイバーFe内に
て、光信号Sが励起用レーザ光により励起されることに
より、光信号Sが増幅される。前記励起用光学装置1で
は、図9に示すように、励起用光源である半導体レーザ
1aからのレーザ光が、コリメートレンズ1bにより平
行光束とされ、集光レンズ1cにより、前記光ファイバ
ーF2のコア端面に集光されて入射される。
2. Description of the Related Art FIG. 10 shows an optical signal amplifier in an optical communication device. In this amplification section, the laser light emitted from the excitation light source in the excitation optical device 1 is sent into the optical fiber F2, and the optical signal S transmitted in the optical fiber F1 and the excitation laser light are coupled by the coupler 2 And is sent to the Er (erbium) optical fiber Fe through the isolator 3. In the Er optical fiber Fe, the optical signal S is amplified by being excited by the excitation laser light, so that the optical signal S is amplified. In the excitation optical device 1, as shown in FIG. 9, the laser light from the semiconductor laser 1a, which is the excitation light source, is collimated by the collimator lens 1b, and is condensed by the condenser lens 1c. Is focused on and made incident.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前記励起用光源の半導
体レーザ1aとして、例えば波長が0.98μmの歪超
格子InGaAsの半導体レーザなどを使用した場合、図
7に示すように、半導体チップからの発散光の角度が直
交方向のそれぞれにおいて相違し、その光束断面が真円
ではなく楕円または長円形状になる。図9に示すような
光学装置において、図7に示すような楕円または長円形
状の発散光をそのまま集光させて光ファイバーF2のコ
ア端面に入射させると、結合効率が低下し光源から光フ
ァイバーF2のコアに入射する光量が低下する。図8は
半導体レーザ1aからの発散光のビーム直径の比(ωv
/ωh)と、光ファイバーF2への光結合効率のレベル
低下(単位:dB)との関係を線図により示している。
この線図に示すように、ビーム直径の比(ωv/ωh)
が大きくなるにしたがって、結合効率のレベル低下が顕
著になる。
When a semiconductor laser such as a strained superlattice InGaAs having a wavelength of 0.98 μm is used as the semiconductor laser 1a of the excitation light source, as shown in FIG. The angle of the divergent light differs in each of the orthogonal directions, and the cross section of the light flux is not a perfect circle but an ellipse or an ellipse. In the optical device as shown in FIG. 9, when the elliptical or elliptical divergent light as shown in FIG. 7 is directly collected and incident on the core end face of the optical fiber F2, the coupling efficiency is lowered and the optical fiber F2 from the light source is emitted. The amount of light incident on the core is reduced. FIG. 8 shows the beam diameter ratio (ωv) of the divergent light from the semiconductor laser 1a.
/ Ωh) and the level decrease of the optical coupling efficiency to the optical fiber F2 (unit: dB) are shown by a diagram.
As shown in this diagram, the beam diameter ratio (ωv / ωh)
As becomes larger, the decrease in the level of coupling efficiency becomes more remarkable.

【0004】そこで、前記励起用光学装置1には、図7
に示すような楕円または長円の発散角度の相違を矯正す
るためのプリズムなどの光学部品を設けることが必要に
なる。ところがこの種の光学部品を光学装置内に設けた
場合、この光学部品とレンズや半導体レーザなどの他の
光学部品および光ファイバーF2の端面などとの位置合
わせ作業が非常に煩雑なものとなる。
Therefore, the excitation optical device 1 is shown in FIG.
It is necessary to provide an optical component such as a prism for correcting a difference in divergence angle of an ellipse or an ellipse as shown in FIG. However, when this kind of optical component is provided in the optical device, the work of aligning the optical component with other optical components such as a lens and a semiconductor laser and the end face of the optical fiber F2 becomes very complicated.

【0005】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、ビーム直径比の矯正が必要となる半導体レーザを
使用した場合に、この矯正のための光学部品を位置合わ
せ容易に組み込むことができる光通信用光学装置および
その調整方法を提供することを目的としている。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems. When a semiconductor laser that requires correction of the beam diameter ratio is used, an optical component for this correction can be easily incorporated in alignment. An object is to provide an optical device for optical communication and a method for adjusting the same.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明による光通信用光
学装置は、半導体レーザと、この半導体レーザからの発
散光を平行光にするコリメートレンズと、コリメートレ
ンズの次に配置され、前記半導体レーザの発散特性に基
づく光束の断面形状を矯正するシリンダーレンズと、こ
のシリンダーレンズにより矯正された光を光ファイバー
の端面に集光させる集光レンズとが設けられており、前
記シリンダーレンズと、コリメートレンズまたは集光レ
ンズのいずれか一方とが、同じ保持部材により保持され
ていることを特徴とするものである。
An optical device for optical communication according to the present invention is a semiconductor laser, a collimator lens for collimating divergent light from the semiconductor laser, and a semiconductor laser disposed next to the collimator lens. A cylinder lens that corrects the cross-sectional shape of the light flux based on the divergence characteristic of the optical fiber, and a condenser lens that condenses the light corrected by the cylinder lens on the end face of the optical fiber, the cylinder lens, and a collimator lens or It is characterized in that either one of the condenser lenses is held by the same holding member.

【0007】さらに、前記光ファイバーの端面はファイ
バー軸の直交面に対して傾斜して形成されており、この
光ファイバーの軸と集光レンズの光軸とが同軸に配置さ
れ、コリメートレンズと集光レンズのそれぞれの光軸が
前記光ファイバーの端面の傾斜方向にずれて配置され、
光ファイバーの端面に対し集光光束が位相整合される角
度により入射されるものである。
Further, the end face of the optical fiber is formed so as to be inclined with respect to the plane orthogonal to the fiber axis, and the axis of this optical fiber and the optical axis of the condenser lens are arranged coaxially, and the collimator lens and the condenser lens are arranged. The respective optical axes of the are displaced in the inclination direction of the end face of the optical fiber,
The condensed light beam is incident on the end face of the optical fiber at an angle at which the light beam is phase-matched.

【0008】また、本発明による調整方法は、前記いず
れかの光通信用光学装置を使用し、前記保持部材と他方
のレンズとの相対位置を合わせることを特徴とするもの
である。
Further, the adjusting method according to the present invention is characterized in that any one of the above optical devices for optical communication is used and the relative positions of the holding member and the other lens are aligned.

【0009】[0009]

【作用】上記手段では、半導体レーザからの発散ビーム
の形状を矯正する光学部品としてシリンダーレンズが使
用されている。このシリンダーレンズがコリメートレン
ズまたは集光レンズと同じ保持部材により保持されてい
ることにより、シリンダーレンズといずれかのレンズと
の光軸合わせを保持部材に組込む段階で行うことができ
る。よって装置組立ての際の調整としては、前記保持部
材を他方のレンズや半導体レーザに対して位置合わせす
るだけで、各光学部品相互の位置調整を簡単で且つ高精
度にできるようになる。
In the above means, the cylinder lens is used as an optical component for correcting the shape of the divergent beam from the semiconductor laser. Since the cylinder lens is held by the same holding member as the collimator lens or the condenser lens, the optical axes of the cylinder lens and one of the lenses can be aligned at the stage of incorporating the holding member. Therefore, as the adjustment at the time of assembling the device, only by aligning the holding member with the other lens or the semiconductor laser, the positional adjustment between the optical components can be easily and highly accurately performed.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明について図面を参照して説明す
る。図1以下は本発明の実施例として、光通信装置の増
幅部に使用される励起用光学装置を示している。図1
は、励起用光学装置10の構造を示す平断面図、図6は
この励起用光学装置10に組込まれた光学部品の配置を
示す斜視図である。図6に示すように、この光学装置1
0には、励起用光源として例えば波長が0.98μmの
歪超格子InGaAsの半導体レーザ11と、半導体レー
ザ11からの発散光を平行光束にするコリメートレンズ
12と、半導体レーザ11から発せられるビームの直径
比を矯正するシリンダーレンズ13と、シリンダーレン
ズ13により矯正されたレーザ光を光ファイバーF2の
端面15に対して集光させて入射させる集光レンズ14
とが設けられている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 and the following figures show, as an embodiment of the present invention, a pumping optical device used in an amplifying section of an optical communication device. Figure 1
6 is a plan sectional view showing the structure of the excitation optical device 10, and FIG. 6 is a perspective view showing the arrangement of the optical components incorporated in the excitation optical device 10. As shown in FIG. 6, this optical device 1
Reference numeral 0 indicates a semiconductor laser 11 having a strained superlattice InGaAs having a wavelength of 0.98 μm as a light source for excitation, a collimator lens 12 for collimating divergent light from the semiconductor laser 11 into a parallel light flux, and a beam emitted from the semiconductor laser 11. A cylinder lens 13 for correcting the diameter ratio, and a condenser lens 14 for converging the laser light corrected by the cylinder lens 13 on the end face 15 of the optical fiber F2 and making the laser light incident.
And are provided.

【0011】半導体レーザ11と、シリンダーレンズ1
3との配置関係は、半導体レーザ11から発せられたレ
ーザ光束の長径方向(光束径ωv方向)が、シリンダー
レンズ13の円周面に沿う方向に向けられ、レーザ光の
短径方向(光束径ωh方向)がシリンダーレンズ13の
円周面と直交する方向(円周面の軸方向)へ向けられて
いる。よって、レーザ光の長径方向がシリンダーレンズ
13により集束されて、断面がほぼ真円となるように矯
正される。この矯正された光束が集光レンズ14により
集光されて、光ファイバーF2の端面15に入射され
る。
Semiconductor laser 11 and cylinder lens 1
3, the major axis direction of the laser beam emitted from the semiconductor laser 11 (the beam diameter ωv direction) is oriented along the circumferential surface of the cylinder lens 13, and the minor axis direction of the laser beam (the beam diameter). The ωh direction) is oriented in a direction orthogonal to the circumferential surface of the cylinder lens 13 (axial direction of the circumferential surface). Therefore, the major axis direction of the laser light is focused by the cylinder lens 13 and is corrected so that the cross section becomes substantially a perfect circle. The corrected light flux is condensed by the condenser lens 14 and is incident on the end face 15 of the optical fiber F2.

【0012】図1に示す励起用光学装置10は、光ファ
イバーF2を着脱できるコネクタ方式のものである。図
1の実施例では、前記半導体レーザ11が金属ケース2
1内に収納されている。コリメートレンズ12とシリン
ダーレンズ13は互いに光軸が一致するように調整さ
れ、且つ光軸方向の距離が設定された状態で保持部材2
2内に保持されている。この保持部材22は金属ケース
21の前端部に溶接または接着により固定されている
が、この固定作業の際に、半導体レーザ11の発光点と
コリメートレンズ12の光軸とが一致するように位置合
わせ調整され、さらに半導体レーザ11とコリメートレ
ンズ12の光軸方向の距離も調整され設定される。そし
て前記金属ケース21と保持部材22とが、支持筒23
の内部に固定される。この支持筒23は、小径ブロック
24の外周に装着され、支持筒23が小径ブロック24
に対しZ方向へ進退できるように取り付けられる。
The excitation optical device 10 shown in FIG. 1 is of a connector type in which the optical fiber F2 can be attached and detached. In the embodiment shown in FIG. 1, the semiconductor laser 11 is a metal case 2.
It is stored in 1. The collimating lens 12 and the cylinder lens 13 are adjusted so that their optical axes coincide with each other, and the holding member 2 is set in a state where the distance in the optical axis direction is set.
Held within 2. The holding member 22 is fixed to the front end portion of the metal case 21 by welding or adhesion, and during the fixing work, the holding member 22 is positioned so that the light emitting point of the semiconductor laser 11 and the optical axis of the collimator lens 12 coincide with each other. The distance between the semiconductor laser 11 and the collimator lens 12 in the optical axis direction is adjusted and set. The metal case 21 and the holding member 22 form a support cylinder 23.
Fixed inside the. The support cylinder 23 is attached to the outer circumference of the small diameter block 24, and the support cylinder 23 is attached to the small diameter block 24.
It is attached so that it can move back and forth in the Z direction.

【0013】前記小径ブロック24は大径ブロック25
の突き当て面Aに突き当てられ、相対位置の調整後に接
着または溶接により互いに固定される。大径ブロック2
5内には集光レンズ14が保持されている。またその右
側にはスペーサ26が設けられ、このスペーサ26に嵌
合されたスリーブ27に、前記光ファイバーF2の先端
部が嵌着される。この光ファイバーF2のクラッド31
およびコア32の先端面はほぼ球面に形成されている。
図1では省略しているが、前記光ファイバーF2の先部
はコネクタに保持されており、このコネクタがコネクタ
ブロック28に装着される際に、光ファイバーF2の先
端がスリーブ27に嵌着されてコア32と集光レンズ1
4の光軸との位置合わせが行われ、且つ光ファイバーF
2の先端(コア32の先端面32a)がスペーサ26に
突き当てられることにより、集光レンズ14とコア先端
面32aとの距離L1が決められる。
The small diameter block 24 is a large diameter block 25.
Are abutted against the abutting surface A of the and are fixed to each other by adhesion or welding after adjustment of the relative position. Large diameter block 2
A condenser lens 14 is held in the unit 5. A spacer 26 is provided on the right side of the optical fiber F2, and a sleeve 27 fitted to the spacer 26 is fitted with the tip of the optical fiber F2. This optical fiber F2 clad 31
The tip end surface of the core 32 is formed into a substantially spherical surface.
Although not shown in FIG. 1, the front end of the optical fiber F2 is held by a connector, and when this connector is mounted on the connector block 28, the tip of the optical fiber F2 is fitted into the sleeve 27 and the core 32 is attached. And condenser lens 1
4 is aligned with the optical axis and the optical fiber F
The second tip (the tip surface 32a of the core 32) is abutted against the spacer 26, so that the distance L1 between the condenser lens 14 and the core tip surface 32a is determined.

【0014】このように、大径ブロック25側において
は、前記集光レンズ14の取り付け位置、スペーサ26
およびスリーブ27の寸法により、光ファイバーF2が
スリーブ27に嵌着された状態で、集光レンズ14の光
軸とコア32の光軸とが一致し、また集光レンズ14と
コア32の先端面32aとの距離L1が設定できるよう
になっている。一方、前記小径ブロック24側において
は、金属ケース21と保持部材22の相互位置設定によ
り、半導体レーザ11、コリメートレンズ12およびシ
リンダーレンズ13の光軸が一致し、またそれぞれの光
軸方向の位置が設定されている。
As described above, on the large diameter block 25 side, the mounting position of the condenser lens 14 and the spacer 26 are arranged.
Also, depending on the dimensions of the sleeve 27, the optical axis of the condenser lens 14 and the optical axis of the core 32 coincide with each other in the state where the optical fiber F2 is fitted in the sleeve 27, and the tip surfaces 32a of the condenser lens 14 and the core 32 are the same. The distance L1 between the and can be set. On the other hand, on the side of the small-diameter block 24, the optical axes of the semiconductor laser 11, the collimator lens 12, and the cylinder lens 13 coincide with each other and their respective positions in the optical axis direction are set by the mutual position setting of the metal case 21 and the holding member 22. It is set.

【0015】よってこの光学装置10を組立てる際に
は、突き当て面Aに突き当てた小径ブロック24を大径
ブロック25に対しX−Y平面内にて微動さることによ
り全ての光学部品の光軸合わせができる。また小径ブロ
ック24に嵌装された支持筒23をZ方向へ微動させる
ことにより、シリンダーレンズ13と集光レンズ14と
の距離L2の調整もできるようになっている。
Therefore, when the optical device 10 is assembled, the small-diameter block 24 abutting on the abutting surface A is finely moved in the XY plane with respect to the large-diameter block 25, so that the optical axes of all the optical parts are made. Can be matched. Further, the distance L2 between the cylinder lens 13 and the condenser lens 14 can be adjusted by finely moving the support cylinder 23 fitted in the small diameter block 24 in the Z direction.

【0016】図2および図3は、図1に示す光学装置1
0における各光学部品の位置関係を実施例別に示してい
る。図2と図3のそれぞれにおいて、(A)は図6のa
矢視方向の平面図、(B)は同図のb矢視方向の側面図
を示している。図2(A)(B)は、コリメートレンズ
12、シリンダーレンズ13、集光レンズ14、コア3
2が全て同軸に位置する場合を示している。前記のよう
に小径ブロック24側にてコリメートレンズ12とシリ
ンダーレンズ13とが予め軸合わせされ、大径ブロック
25側にて集光レンズ14の光軸とコア32の軸とが予
め軸合わせされているため、図1に示す光学装置10の
組立て作業において、小径ブロック24を突き当て面A
に沿ってX−Y平面内にて微動させるだけで、前記各光
学部品が同軸となるように調整できる。なお図2(A)
(B)では、コア32の先端面32aは軸に対して垂直
面である。よってこの先端面32aに反射防止膜などの
反射防止処理を施して、コア32の先端面32aに入射
した光の反射光が半導体レーザ11に戻るのを防止する
必要がある。
2 and 3 show the optical device 1 shown in FIG.
The positional relationship of each optical component at 0 is shown for each example. In each of FIG. 2 and FIG. 3, (A) is a of FIG.
A plan view in the arrow direction, (B) shows a side view in the arrow direction b in FIG. 2A and 2B show a collimator lens 12, a cylinder lens 13, a condenser lens 14, and a core 3.
2 shows the case where all 2 are located coaxially. As described above, the collimator lens 12 and the cylinder lens 13 are pre-aligned on the small diameter block 24 side, and the optical axis of the condenser lens 14 and the core 32 are pre-aligned on the large diameter block 25 side. Therefore, in the assembling work of the optical device 10 shown in FIG.
The optical components can be adjusted so as to be coaxial with each other simply by finely moving the optical components in the XY plane. Note that FIG. 2 (A)
In (B), the tip surface 32a of the core 32 is a surface perpendicular to the axis. Therefore, it is necessary to prevent the reflected light of the light incident on the tip surface 32a of the core 32 from returning to the semiconductor laser 11 by applying an antireflection treatment such as an antireflection film to the tip surface 32a.

【0017】図3(A)(B)は、コア32への入射光
が先端面32aにて反射されて半導体レーザ11側に戻
るのを防止するために、コア32の先端面32aが軸の
直交面に対して傾斜して形成されている。図3では、コ
ア32の先端面32aの傾斜方向がX方向へ向けられて
いる。そしてコリメートレンズ12およびシリンダーレ
ンズ13の光軸O1に対し、集光レンズ14およびコア
32の光軸O2がX方向へずれている。このずれ量は、
コア32の傾斜先端面32aからコア32内にレーザ光
の位相が整合する状態で入射できるように設定される。
すなわち図4に示すように、先端面32aへ入射される
集束光の光軸をB、その入射角をαとし、コア32の軸
O2に沿う出射角をβとし、コア32の屈折率をncと
すると、sin(α)=nc・sin(β)である。な
お図3(B)に示すように、前記光軸O1と光軸O2
は、Y方向においては一致している。図3に示すような
光軸O1とO2の設定は、図1において小径ブロック2
4を突き当て面Aに沿って微動させて調整することによ
り可能である。
In FIGS. 3A and 3B, in order to prevent the light incident on the core 32 from being reflected by the tip surface 32a and returning to the semiconductor laser 11 side, the tip surface 32a of the core 32 is an axis. It is formed to be inclined with respect to the orthogonal plane. In FIG. 3, the inclination direction of the front end surface 32a of the core 32 is oriented in the X direction. The optical axes O2 of the condenser lens 14 and the core 32 are deviated in the X direction from the optical axes O1 of the collimator lens 12 and the cylinder lens 13. This deviation is
It is set so that the laser light can enter the core 32 from the inclined tip surface 32a in a state where the phases of the laser light are matched.
That is, as shown in FIG. 4, the optical axis of the focused light incident on the tip surface 32a is B, the incident angle is α, the exit angle along the axis O2 of the core 32 is β, and the refractive index of the core 32 is nc. Then, sin (α) = nc · sin (β). As shown in FIG. 3B, the optical axis O1 and the optical axis O2 are
Match in the Y direction. The setting of the optical axes O1 and O2 as shown in FIG.
This is possible by finely moving 4 along the abutting surface A and adjusting.

【0018】次に図5(A)(B)は、本発明の第2実
施例を示している。この実施例では、突き当て面Aの左
側において、コリメートレンズ12が半導体レーザ11
と軸合わせされて設置されている。すなわちコリメート
レンズ12を保持する保持部材41が半導体レーザ11
の金属ケース21の先端面に固定されるなどして両者の
軸が一致させられ、この金属ケース21と保持部材41
とが、例えば図1に示す小径ブロック24に支持されて
いる。また突き当て面Aの右側には、シリンダーレンズ
13、集光レンズ14ならびにコア32が互いに位置決
めされて設けられている。すなわちシリンダーレンズ1
3と集光レンズ14とが共通の保持部材42に保持され
ており、この保持部材42内にて、両レンズ13と14
の光軸が一致するように設定されている。
Next, FIGS. 5A and 5B show a second embodiment of the present invention. In this embodiment, on the left side of the abutting surface A, the collimator lens 12 has the semiconductor laser 11
It is installed in alignment with. That is, the holding member 41 holding the collimator lens 12 is the semiconductor laser 11
The shafts of the two are made to coincide with each other by being fixed to the tip end surface of the metal case 21 and the metal case 21 and the holding member 41.
Are supported by the small-diameter block 24 shown in FIG. 1, for example. Further, on the right side of the abutting surface A, a cylinder lens 13, a condenser lens 14 and a core 32 are provided so as to be positioned relative to each other. That is, cylinder lens 1
3 and the condenser lens 14 are held by a common holding member 42, and inside the holding member 42, both lenses 13 and 14 are held.
The optical axes of are set to match.

【0019】上記保持部材42は例えば図1に示す大径
ブロック25に保持され、この保持部材42とスリーブ
27に保持される光ファイバーF2との位置関係が互い
に同軸となるように予め設定される。またコア32の先
端面32aは軸の直交面に対して傾斜しており、この傾
斜方向はY方向に沿うように設定されている。組立て調
整では、突き当て面Aに沿って小径ブロック24をX−
Y面にて移動させることにより、突き当て面Aを挟む左
右の光学部品の光軸O1とO2との関係を調整する。こ
の調整では、図5(B)に示すように、光軸O1とO2
とがY方向にずれるように設定する。このずれ量は、コ
ア32の先端面32aに対する入射光の光軸Bが図4に
示したのと同じ関係となるように調整される。また図5
(A)に示すように前記光軸O1とO2はX方向には一
致するように調整される。
The holding member 42 is held by, for example, the large-diameter block 25 shown in FIG. 1, and the holding member 42 and the optical fiber F2 held by the sleeve 27 are preliminarily set to be coaxial with each other. Further, the tip end surface 32a of the core 32 is inclined with respect to the plane orthogonal to the axis, and the inclination direction is set to be along the Y direction. In the assembly adjustment, the small-diameter block 24 is moved along the abutting surface A by X-
By moving in the Y plane, the relationship between the optical axes O1 and O2 of the left and right optical components that sandwich the abutting surface A is adjusted. In this adjustment, as shown in FIG. 5B, the optical axes O1 and O2 are
Set so that and shift in the Y direction. This shift amount is adjusted so that the optical axis B of the incident light with respect to the tip surface 32a of the core 32 has the same relationship as that shown in FIG. Also in FIG.
As shown in (A), the optical axes O1 and O2 are adjusted so as to coincide with each other in the X direction.

【0020】図5の実施例では、図3と同様にコリメー
トレンズ12の光軸と集光レンズ14の光軸とをずらす
ことにより、コア32の傾斜した先端面32aに対し、
レーザ光の位相を整合させて入射させることができるよ
うにしている。ここで図3ではコリメートレンズ12と
シリンダーレンズ13の光軸が予め一致しているが、図
5では、後の調整により、コリメートレンズ12の光軸
とシリンダーレンズ13の光軸とがずれる状態になる。
ここでこの光軸のずれ方向がシリンダーレンズ13の円
周面に沿う方向(X方向)であると、シリンダーレンズ
13の円周面によりレーザ光に収差が発生する。そこで
図5に示す実施例では同図(B)に示すように、光軸O
1とO2とをシリンダーレンズ13の円周面と直交する
方向へずらし、同図(A)に示すようにX方向では両光
軸O1とO2を一致させている。このように光軸をシリ
ンダーレンズ13の集光に無関係なシリンダー軸方向へ
ずらすことにより、収差が生じないようにしている。
In the embodiment shown in FIG. 5, the optical axis of the collimating lens 12 and the optical axis of the condensing lens 14 are displaced from each other in the same manner as in FIG.
The phase of the laser light is matched so that it can be incident. Here, in FIG. 3, the optical axes of the collimator lens 12 and the cylinder lens 13 are matched with each other in advance, but in FIG. 5, the optical axis of the collimator lens 12 and the optical axis of the cylinder lens 13 are displaced from each other by the later adjustment. Become.
Here, if the direction of deviation of the optical axis is the direction along the circumferential surface of the cylinder lens 13 (X direction), the circumferential surface of the cylinder lens 13 causes aberration in the laser light. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 5, as shown in FIG.
1 and O2 are displaced in the direction orthogonal to the circumferential surface of the cylinder lens 13, and both optical axes O1 and O2 are aligned in the X direction as shown in FIG. In this way, the optical axis is shifted in the cylinder axis direction, which is irrelevant to the condensing of the cylinder lens 13, so that no aberration occurs.

【0021】なお、図3の実施例では、コア32の先端
面32aの傾斜方向と光軸O1とO2のずれ方向が互い
に一致していれば、こ傾斜方向および光軸のずれ方向は
X−Y平面上のどの方向であってもよい。また、上記実
施例は、光通信の増幅部における励起用光学装置につい
て説明したが、本発明は楕円または長円の発散光を発す
る半導体レーザを使用した光モジュールであればどのよ
うな用途のものであっても実施可能である。
In the embodiment of FIG. 3, if the inclination direction of the tip end surface 32a of the core 32 and the displacement direction of the optical axes O1 and O2 coincide with each other, the inclination direction and the displacement direction of the optical axis are X-. It may be in any direction on the Y plane. In addition, although the above-described embodiments describe the pumping optical device in the amplification section of optical communication, the present invention is applicable to any application as long as it is an optical module using a semiconductor laser that emits divergent light of an ellipse or an ellipse. However, it can be implemented.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、半導体レ
ーザの発散特性を矯正する光学部材としてシリンダーレ
ンズを使用し、このシリンダーレンズをコリメートレン
ズまたは集光レンズと共通の保持部材に保持させたの
で、この両レンズの光軸合わせを予め行うことができ
る。よって装置全体の調整としてはこの保持部材により
保持されているシリンダーレンズおよび一方のレンズ
を、他方のレンズ、半導体レーザなどに合わせるだけで
よい。よって調整作業が簡単で且つ高精度な光結合がで
きる光学装置を構成できる。
As described above, according to the present invention, a cylinder lens is used as an optical member for correcting the divergence characteristic of a semiconductor laser, and this cylinder lens is held by a holding member common to a collimating lens or a condenser lens. Therefore, the optical axes of both lenses can be adjusted in advance. Therefore, for the adjustment of the entire apparatus, it suffices to align the cylinder lens and one lens held by this holding member with the other lens, the semiconductor laser or the like. Therefore, it is possible to configure an optical device that can be easily adjusted and can perform optical coupling with high precision.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による光学装置の第1実施例を示す平断
面図、
FIG. 1 is a plan sectional view showing a first embodiment of an optical device according to the present invention,

【図2】(A)(B)は光学部品の光軸の設定状態を示
す平面図および側面図、
2A and 2B are a plan view and a side view showing a setting state of an optical axis of an optical component,

【図3】(A)(B)は他の実施例による光学部品の光
軸の設定状態を示す平面図および側面図、
3A and 3B are a plan view and a side view showing an optical axis setting state of an optical component according to another embodiment,

【図4】コアの傾斜端面への入射角の説明図、FIG. 4 is an explanatory view of an incident angle on the inclined end surface of the core,

【図5】(A)(B)は本発明の第2実施例の光学装置
における光学部品の光軸の設定状態を示す平面図および
側面図、
5A and 5B are a plan view and a side view showing a setting state of an optical axis of an optical component in an optical device according to a second embodiment of the present invention,

【図6】光学装置の部品構成を示す斜視図、FIG. 6 is a perspective view showing a component structure of an optical device,

【図7】半導体レーザの発散特性を示す斜視図、FIG. 7 is a perspective view showing divergence characteristics of a semiconductor laser,

【図8】半導体レーザからの発散光のビーム径比と光フ
ァイバーへの結合効率との関係を示す線図、
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the beam diameter ratio of divergent light from a semiconductor laser and the coupling efficiency with an optical fiber;

【図9】従来の光学装置の部品配置説明図、FIG. 9 is an explanatory view of component arrangement of a conventional optical device,

【図10】光通信装置における信号増幅部を示す説明
図、
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a signal amplification unit in the optical communication device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 励起用光学装置 11 半導体レーザ 12 コリメートレンズ 13 シリンダーレンズ 14 集光レンズ 21 金属ケース 22 保持部材 23 支持筒 24 小径ブロック 25 大径ブロック 26 スペーサ 27 スリーブ 28 コネクタブロック F2 光ファイバー 31 クラッド 32 コア 32a 先端面 10 Excitation Optical Device 11 Semiconductor Laser 12 Collimating Lens 13 Cylinder Lens 14 Condensing Lens 21 Metal Case 22 Holding Member 23 Support Tube 24 Small Diameter Block 25 Large Diameter Block 26 Spacer 27 Sleeve 28 Connector Block F2 Optical Fiber 31 Cladding 32 Core 32a Tip Surface

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体レーザと、この半導体レーザから
の発散光を平行光にするコリメートレンズと、コリメー
トレンズの次に配置され前記半導体レーザの発散特性に
基づく光束の断面形状を矯正するシリンダーレンズと、
このシリンダーレンズにより矯正された光を光ファイバ
ーの端面に集光させる集光レンズとが設けられており、
前記シリンダーレンズと、コリメートレンズまたは集光
レンズのいずれか一方とが、同じ保持部材により保持さ
れていることを特徴とする光通信用光学装置。
1. A semiconductor laser, a collimator lens for collimating divergent light from the semiconductor laser, and a cylinder lens arranged next to the collimator lens for correcting the cross-sectional shape of a light beam based on the divergence characteristic of the semiconductor laser. ,
A condensing lens that condenses the light corrected by this cylinder lens on the end face of the optical fiber is provided,
An optical device for optical communication, wherein the cylinder lens and one of a collimating lens and a condenser lens are held by the same holding member.
【請求項2】 光ファイバーの端面はファイバー軸の直
交面に対して傾斜して形成されており、この光ファイバ
ーの軸と集光レンズの光軸とが同軸に配置され、コリメ
ートレンズと集光レンズのそれぞれの光軸が前記光ファ
イバーの端面の傾斜方向にずれて配置され、光ファイバ
ーの端面に対し集光光束が位相整合される角度により入
射される請求項1記載の光通信用光学装置。
2. The end face of the optical fiber is formed to be inclined with respect to the plane orthogonal to the fiber axis, and the axis of this optical fiber and the optical axis of the condenser lens are arranged coaxially, and the end face of the collimator lens and the condenser lens are arranged. 2. The optical device for optical communication according to claim 1, wherein the respective optical axes are arranged so as to be offset from each other in the inclination direction of the end face of the optical fiber, and the condensed light beam is incident on the end face of the optical fiber at an angle at which the light beam is phase-matched.
【請求項3】 請求項1または2記載の光通信用光学装
置を使用し、前記保持部材と他方のレンズとの相対位置
を合わせることを特徴とする光通信用光学装置の調整方
法。
3. An optical communication optical device adjusting method, wherein the optical communication optical device according to claim 1 is used, and the relative position of the holding member and the other lens is adjusted.
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