JPH11295564A - Optical isolator module and optical isolator component - Google Patents
Optical isolator module and optical isolator componentInfo
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- JPH11295564A JPH11295564A JP10116206A JP11620698A JPH11295564A JP H11295564 A JPH11295564 A JP H11295564A JP 10116206 A JP10116206 A JP 10116206A JP 11620698 A JP11620698 A JP 11620698A JP H11295564 A JPH11295564 A JP H11295564A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザ素子
と集光レンズを備えた半導体レーザモジュールに組込ま
れて光通信や光情報システム等に使用される光電子装置
を構成する光アイソレータモジュールに係り、特に、光
ファイバで構成される伝送系にレーザ光を入射させた際
に、光ファイバに対するレーザ光の結合効率を低下させ
ることなく伝送系で発生した反射レーザ光が半導体レー
ザ素子に戻り難い（すなわち、反射レーザ光の半導体レ
ーザ素子への再結合が起こり難い）光アイソレータモジ
ュールの改良とこの光アイソレータモジュールに組込ま
れる光アイソレータ部品に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical isolator module which is incorporated in a semiconductor laser module having a semiconductor laser element and a condensing lens to constitute an optoelectronic device used for optical communication and optical information systems. In particular, when laser light is made incident on a transmission system composed of an optical fiber, reflected laser light generated in the transmission system is unlikely to return to the semiconductor laser element without reducing the coupling efficiency of the laser light to the optical fiber (ie, The present invention relates to an improvement in an optical isolator module and an optical isolator component incorporated in the optical isolator module.
【０００２】[0002]
【従来の技術】上記半導体レーザモジュールに組込まれ
る光アイソレータモジュールの光アイソレータは、半導
体レーザ素子（レーザダイオード：ＬＤと以下略称す
る）から出射されたレーザ光（ＬＤ光と以下略称する）
を光ファイバで構成される伝送系に入射させる際、伝送
系で発生した反射レーザ光（反射ＬＤ光と以下略称す
る）がＬＤ側に戻らないようにする機能、すなわち、反
射戻り光によるＬＤの不安定発振を防止してＬＤの雑音
を抑制する機能を果たすものである。2. Description of the Related Art An optical isolator of an optical isolator module incorporated in the above-mentioned semiconductor laser module is a laser beam (hereinafter abbreviated as LD light) emitted from a semiconductor laser device (laser diode: abbreviated as LD hereinafter).
Is made to prevent reflected laser light (hereinafter simply referred to as reflected LD light) generated in the transmission system from returning to the LD side when the light is incident on the transmission system constituted by the optical fiber, that is, the function of the LD by the reflected return light. This function has a function of preventing unstable oscillation and suppressing noise of the LD.
【０００３】このため、光学素子を上記光アイソレータ
モジュールに搭載する場合、各光学素子界面からの反射
ＬＤ光を極力防止するための処理は光アイソレータモジ
ュールを設計する上において重要な事項となる。Therefore, when an optical element is mounted on the optical isolator module, processing for minimizing reflected LD light from the interface of each optical element is an important matter in designing the optical isolator module.
【０００４】ところで、光学素子界面からの反射ＬＤ光
を防止する処理として、通常、反射防止膜を施す方法が
採られるが、この反射防止膜を設けるだけでは不十分な
場合が多い。そこで、光アイソレータモジュールに光学
素子を搭載させる場合、光学素子における光入出射面の
法線ベクトルがＬＤ光の進行方向とは平行にならないよ
うに傾斜角をつけて配置する方法が採られている。すな
わち、ＬＤから出射されたＬＤ光が光学素子の界面で反
射したとき、反射ＬＤ光がＬＤ側に戻らないように光学
素子を配置すればＬＤへの反射戻り光を抑制できるから
である。As a process for preventing the reflected LD light from the interface of the optical element, a method of applying an antireflection film is usually employed, but it is often insufficient to provide the antireflection film alone. Therefore, when an optical element is mounted on the optical isolator module, a method is adopted in which the normal vector of the light entrance / exit surface in the optical element is arranged with an inclination angle so as not to be parallel to the traveling direction of the LD light. . In other words, when the LD light emitted from the LD is reflected at the interface of the optical element, if the optical element is arranged so that the reflected LD light does not return to the LD side, the reflected light returning to the LD can be suppressed.
【０００５】この様な考え方に基づき構成された光アイ
ソレータモジュールが特開平６−１９４５４８号公報に
開示されている。すなわち、この光アイソレータモジュ
ールは、図５に示すように先端が傾斜する光ファイバａ
を装着したフェルールｂと、このフェルールｂの光入射
側に配置された光アイソレータｃと、この光アイソレー
タｃの光入射側に配置された断面楔状の透明体ｄとでそ
の主要部が構成されており、かつ、光ファイバａと透明
体ｄの各傾斜面は互いに反対方向に傾斜しその傾斜角
（θ）は等しくなるように設定されている。An optical isolator module constructed based on such a concept is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-194548. In other words, this optical isolator module has an optical fiber
, A main body is composed of an optical isolator c disposed on the light incident side of the ferrule b, and a transparent body d having a wedge-shaped cross section disposed on the light incident side of the optical isolator c. The inclined surfaces of the optical fiber a and the transparent body d are inclined in opposite directions to each other, and their inclination angles (θ) are set to be equal.
【０００６】そして、図５に示すようにＬＤｅから出射
されかつ集光レンズｆで集光されたＬＤ光は上記透明体
ｄの作用によりその光路を曲げられて光アイソレータｃ
端面に対し斜め入射するため光アイソレータｃ端面での
反射ＬＤ光が上記ＬＤｅに戻り難くなると共に、光ファ
イバａ端面が傾斜面を構成しているにも拘らずこの光フ
ァイバａ端面に対しては同じく上記透明体ｄの作用によ
り傾斜方向と逆方向に光路が１／２θ程度傾けられた状
態で斜め入射するためその光結合の低下が抑制される。Then, as shown in FIG. 5, the LD light emitted from the LDe and condensed by the condenser lens f has its optical path bent by the action of the transparent member d, and the optical isolator c
Since the light is obliquely incident on the end face, it is difficult for the reflected LD light at the end face of the optical isolator c to return to the above-mentioned LDe, and even though the end face of the optical fiber a forms an inclined face, Similarly, since the optical path is obliquely incident with the optical path inclined by about 1 / 2θ in the direction opposite to the inclination direction by the action of the transparent body d, the decrease in optical coupling is suppressed.
【０００７】この様に図５に示された光アイソレータモ
ジュールにおいては、各光学素子の界面における反射Ｌ
Ｄ光を上記ＬＤｅから逸らすと同時に、光ファイバａに
おける傾斜面での光の屈折を上記透明体ｄの作用により
補償することができるため、図５に示すようにＬＤｅの
光軸に対し上記光アイソレータｃおよび光ファイバａを
一直線に配置できるといった利点を有していた。As described above, in the optical isolator module shown in FIG.
Since the D light can be deflected from the LDe and the refraction of the light on the inclined surface of the optical fiber a can be compensated by the action of the transparent member d, the light can be offset with respect to the optical axis of the LDe as shown in FIG. This has the advantage that the isolator c and the optical fiber a can be arranged in a straight line.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、図５に示さ
れた光アイソレータモジュールにおいて、上記透明体ｄ
のＬＤｅ側表面での反射ＬＤ光は、図６（Ｂ）の光線追
跡図に示すようにＬＤｅ側へ戻ることがないため特開平
６−１９４５４８号公報に記載されているような効果を
得ることは可能であった。By the way, in the optical isolator module shown in FIG.
Since the reflected LD light on the LDe side surface does not return to the LDe side as shown in the ray tracing diagram of FIG. 6B, the effect described in JP-A-6-194548 can be obtained. Was possible.
【０００９】しかし、上記透明体ｄ裏面での反射ＬＤ光
は、図６（Ａ）の光線追跡図に示すようにＬＤｅ側表面
ほど方向が逸れないため反射ＬＤ光の一部がＬＤｅ側へ
戻ってしまう場合があった。However, as shown in the ray tracing diagram of FIG. 6A, the direction of the reflected LD light on the back surface of the transparent member d is not so deviated as the LDe side surface, and a part of the reflected LD light returns to the LDe side. There was a case.
【００１０】しかも、半導体レーザモジュールにおいて
は、ＬＤｅから出射されたＬＤ光を集光レンズｆにより
集光させて光ファイバａに結合させている関係上、集光
レンズｆの集光点に近い透明体ｄ裏面での反射ＬＤ光の
方が拡散効果が少なく上記集光レンズｆに再結合され易
いため、透明体ｄ裏面で反射されたかなりの量の反射Ｌ
Ｄ光がＬＤｅ側へ戻ってしまう問題点を有していた。Further, in the semiconductor laser module, since the LD light emitted from the LDe is condensed by the condensing lens f and coupled to the optical fiber a, the LD light is transparent near the condensing point of the condensing lens f. Since the reflected LD light on the back surface of the body d has a smaller diffusion effect and is easily recombined with the condenser lens f, a considerable amount of reflection L reflected on the back surface of the transparent body d
There is a problem that the D light returns to the LDe side.
【００１１】そして、この現象は、上記透明体ｄ裏面に
対し平行な界面を有する光アイソレータｃの各界面の反
射ＬＤ光についても同様で、集光レンズｆの集光点に最
も近い光アイソレータｃの界面（すなわち光ファイバ側
の光アイソレータ界面）からの反射ＬＤ光は更にＬＤｅ
側へ戻り易いといった問題点を有していた。This phenomenon also applies to the reflected LD light at each interface of the optical isolator c having an interface parallel to the back surface of the transparent member d, and the optical isolator c closest to the converging point of the condensing lens f. The reflected LD light from the interface of (i.e., the interface of the optical isolator on the optical fiber side) is
There was a problem that it was easy to return to the side.
【００１２】尚、この問題点を解決する方法として上記
透明体ｄにおける傾斜面の角度を特開平６−１９４５４
８号公報に記載されている値（８度）よりも大きな、例
えば２０度程度に設定する方法が考えられる。しかし、
上記傾斜面の角度を２０度と大きく設定した場合、透明
体ｄでの収差に起因して光ファイバａに対するＬＤ光の
結合効率が低下し、光ファイバに入射されるＬＤ光が著
しく低下するといった別な不具合を生ずる問題を有して
いた。Incidentally, as a method for solving this problem, the angle of the inclined surface of the transparent member d is described in JP-A-6-19454.
A method is conceivable in which the angle is set to a value larger than the value (8 degrees) described in Japanese Patent Publication No. 8 (eg, about 20 degrees). But,
When the angle of the inclined surface is set as large as 20 degrees, the coupling efficiency of the LD light to the optical fiber a is reduced due to the aberration in the transparent body d, and the LD light incident on the optical fiber is significantly reduced. There was a problem that caused another problem.
【００１３】また、特開平６−１９４５４８号公報にお
いては、図７に示すように上記ＬＤｅの光軸に対し光ア
イソレータｃや透明体ｄを斜め配置させて反射ＬＤ光が
ＬＤｅ側へ戻り難くなる（すなわち、反射ＬＤ光のＬＤ
への再結合が起こり難い）構造の光アイソレータモジュ
ールも開示されている。In JP-A-6-194548, as shown in FIG. 7, an optical isolator c and a transparent body d are arranged obliquely with respect to the optical axis of the LDe, so that it is difficult for reflected LD light to return to the LDe side. (That is, the LD of the reflected LD light)
An optical isolator module having a structure in which recombination hardly occurs) is also disclosed.
【００１４】しかし、図７に示された光アイソレータモ
ジュールにおいては、断面楔状の透明体に代えて板状透
明体が適用されていることから、光ファイバａ端面に対
しＬＤ光の光路を１／２θ程度傾けた状態で斜め入射さ
せることができないため、光ファイバａに対するＬＤ光
の結合効率が低下する問題点を有していた。However, in the optical isolator module shown in FIG. 7, since a plate-shaped transparent body is used instead of the transparent body having a wedge-shaped cross section, the optical path of the LD light is reduced by 1 / with respect to the end face of the optical fiber a. Since the light cannot be obliquely incident while being inclined at about 2θ, there is a problem that the coupling efficiency of the LD light to the optical fiber a is reduced.
【００１５】本発明はこの様な問題点に着目してなされ
たもので、その課題とするところは、ＬＤ光の光ファイ
バに対する結合効率を低下させることなく反射ＬＤ光の
ＬＤへの再結合が防止される光アイソレータモジュール
を提供し、かつ、この光アイソレータモジュールに組込
まれる光アイソレータ部品を提供することにある。The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to re-couple reflected LD light to the LD without lowering the coupling efficiency of the LD light to the optical fiber. An object of the present invention is to provide an optical isolator module to be prevented and an optical isolator component incorporated in the optical isolator module.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る発明は、先端が傾斜する光ファイバを装着したフェル
ールと、このフェルールの光入射側に配置された光アイ
ソレータと、この光アイソレータの光入射側に配置され
た透明体とを備え、半導体レーザ素子から出射されかつ
集光レンズで集光されたレーザ光を上記透明体と光アイ
ソレータを透過させて上記光ファイバ先端へ入射させる
光アイソレータモジュールを前提とし、光ファイバ先端
の傾斜方向とは逆方向に傾斜した光入射面を有する断面
楔状の透明材により上記透明体が構成され、かつ、光ア
イソレータの各光入出射面と透明体の光アイソレータ側
光入出射面が上記フェルール内における光ファイバの光
軸に対し光ファイバ先端の傾斜方向と同一方向へ傾斜す
るように光アイソレータと透明体について斜め配置した
ことを特徴とするものである。That is, according to the first aspect of the present invention, there is provided a ferrule equipped with an optical fiber having an inclined tip, an optical isolator disposed on the light incident side of the ferrule, and an optical isolator. An optical isolator module comprising a transparent body disposed on the incident side, and transmitting the laser light emitted from the semiconductor laser element and collected by the condenser lens through the transparent body and the optical isolator to be incident on the tip of the optical fiber. Assuming that, the transparent body is made of a wedge-shaped transparent material having a light incident surface inclined in a direction opposite to the inclination direction of the tip of the optical fiber, and each light entrance / exit surface of the optical isolator and the light of the transparent body. The optical isolator so that the light input / output surface on the isolator side is inclined in the same direction as the inclination direction of the optical fiber tip with respect to the optical axis of the optical fiber in the ferrule. It is characterized in that the obliquely arranged for over data and the transparent body.
【００１７】そして、請求項１記載の発明に係る光アイ
ソレータモジュールによれば、光ファイバ先端の傾斜方
向とは逆方向に傾斜した光入射面を有する断面楔状の透
明材により透明体が構成されているため、上記光ファイ
バに対するＬＤ光の結合効率低下の防止を図ることが可
能となる。According to the optical isolator module according to the first aspect of the present invention, the transparent body is made of a wedge-shaped transparent material having a light incident surface inclined in a direction opposite to the inclination direction of the tip of the optical fiber. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the coupling efficiency of the LD light to the optical fiber.
【００１８】また、光アイソレータの各光入出射面と透
明体の光アイソレータ側光入出射面がフェルール内にお
ける光ファイバの光軸に対し光ファイバ先端の傾斜方向
と同一方向へ傾斜するように光アイソレータと透明体に
ついて斜め配置しているため、上記透明体の傾斜角度を
上述した２０度程度と大きく設定しなくとも、断面楔状
の上記透明体に入射するまでの光軸方向が光ファイバの
光軸方向と平行若しくは略平行に設定された半導体レー
ザ素子に対する反射ＬＤ光の再結合を防止することが可
能となる。Further, the light incident and exit surfaces of the optical isolator and the light incident and exit surface of the transparent body on the optical isolator side are inclined such that they are inclined in the same direction as the inclination direction of the optical fiber tip with respect to the optical axis of the optical fiber in the ferrule. Since the isolator and the transparent body are arranged obliquely, the optical axis of the optical fiber until the light enters the transparent body having a wedge-shaped cross section can be adjusted even if the inclination angle of the transparent body is not set as large as about 20 degrees. It is possible to prevent the recombination of the reflected LD light with the semiconductor laser element set parallel or substantially parallel to the axial direction.
【００１９】ところで、請求項１に係る光アイソレータ
モジュールにおいて透明体は光アイソレータの光入射側
に配置されるが、上記透明体と光アイソレータが一体化
されている場合には光アイソレータモジュールの組立て
作業の簡便化が図れる。請求項２に係る発明はこのよう
な技術的理由に基づき特定された発明に関する。By the way, in the optical isolator module according to the first aspect, the transparent body is disposed on the light incident side of the optical isolator, but when the transparent body and the optical isolator are integrated, the assembling work of the optical isolator module is performed. Can be simplified. The invention according to claim 2 relates to the invention specified based on such technical reasons.
【００２０】すなわち、請求項２に係る発明は、請求項
１記載の発明に係る光アイソレータモジュールを前提と
し、光アイソレータの偏光子と透明体とが光学接着剤を
介し接着されていることを特徴とするものである。That is, a second aspect of the present invention is based on the optical isolator module according to the first aspect of the present invention, wherein the polarizer and the transparent body of the optical isolator are bonded via an optical adhesive. It is assumed that.
【００２１】尚、請求項２に係る発明において上記偏光
子と透明体を構成する各材料に対しその屈折率が近似し
た光学接着剤を適用した場合、上記透明体の光アイソレ
ータとの界面における光反射が低減されて半導体レーザ
素子に対する反射ＬＤ光の再結合をより確実に防止する
ことが可能となる。In the invention according to claim 2, when an optical adhesive whose refractive index is close to that of each material constituting the polarizer and the transparent body is applied, the light at the interface between the transparent body and the optical isolator is applied. The reflection is reduced, and the recombination of the reflected LD light with the semiconductor laser element can be more reliably prevented.
【００２２】次に、本発明に係る光アイソレータモジュ
ールを組立てる際、上記透明体が光アイソレータの光入
射側に配置されることから光アイソレータの一部を形成
する筒状磁石の端面に透明体が直接接着される場合があ
る。そして、透明体はガラス等の透明材で構成され、例
えばＳｍ−Ｃｏ等から成る磁石材料とその熱膨張係数が
相違するため、光アイソレータモジュールの製造段階や
光アイソレータモジュールの使用段階において上記熱膨
張係数の違いに起因して透明体が破壊されたり筒状磁石
端面から剥がれたりする場合がある。請求項３に係る発
明はこのような問題を回避する発明に関する。Next, when assembling the optical isolator module according to the present invention, since the transparent body is arranged on the light incident side of the optical isolator, the transparent body is provided on the end face of the cylindrical magnet forming a part of the optical isolator. May be directly bonded. The transparent body is made of a transparent material such as glass and has a different thermal expansion coefficient from a magnet material made of, for example, Sm-Co. The transparent body may be broken or peeled off from the end face of the cylindrical magnet due to the difference in the coefficient. The invention according to claim 3 relates to an invention that avoids such a problem.
【００２３】すなわち、請求項３に係る発明は、請求項
１または２記載の発明に係る光アイソレータモジュール
を前提とし、上記フェルールの光入射側端面に、筒状ホ
ルダー若しくは光アイソレータにおける筒状磁石の筒部
と連続した窓部を有する窓枠体が上記筒状ホルダー若し
くは筒状磁石を介して取付けられると共に、この窓枠体
の光入射側に上記透明体が取付けられて窓枠体の窓部が
閉止されていることを特徴とすものである。That is, a third aspect of the present invention is based on the optical isolator module according to the first or second aspect of the present invention, and a cylindrical holder or a cylindrical magnet in an optical isolator is provided on the light incident side end face of the ferrule. A window frame having a window continuous with the cylindrical portion is mounted via the cylindrical holder or the cylindrical magnet, and the transparent body is mounted on the light incident side of the window frame, and the window portion of the window frame is formed. Is closed.
【００２４】そして、請求項３記載の発明に係る光アイ
ソレータモジュールによれば、筒状磁石の端面に透明体
を直接接着させる構造に代えて上記筒状ホルダー若しく
は筒状磁石に取付けられた窓枠体を介し透明体を取付け
ているため、この透明体とその熱膨張係数が近似した材
料により上記窓枠体を構成することにより、光アイソレ
ータモジュールの製造段階や光アイソレータモジュール
の使用段階において熱膨張係数の違いに起因した透明体
の破壊や剥離現象を未然に防止することが可能となる。According to the optical isolator module according to the third aspect of the present invention, a window frame attached to the cylindrical holder or the cylindrical magnet is used instead of the structure in which the transparent body is directly adhered to the end face of the cylindrical magnet. Since the transparent body is attached through the body, the transparent body and the material having a similar thermal expansion coefficient constitute the above-mentioned window frame, so that the thermal expansion in the manufacturing stage of the optical isolator module and the use stage of the optical isolator module are performed. It is possible to prevent the destruction and peeling phenomenon of the transparent body due to the difference in the coefficient beforehand.
【００２５】尚、請求項４に係る発明は、透明体の構成
材料として波長１．５５μｍの光に対し１．５の屈折率
を有する光学ガラスを選定すると共に、この光学ガラス
と同一若しくは略同一の熱膨張係数を有する材料により
上記窓枠体を構成させて熱膨張係数の違いに起因した透
明体の破壊や剥離現象を確実に防止する光アイソレータ
モジュールを特定した発明に関する。According to a fourth aspect of the present invention, an optical glass having a refractive index of 1.5 with respect to light having a wavelength of 1.55 μm is selected as a constituent material of the transparent body, and the same or substantially the same as the optical glass is selected. The present invention relates to an invention in which an optical isolator module is provided in which the window frame body is made of a material having a thermal expansion coefficient of, and which reliably prevents a transparent body from being broken or peeled off due to a difference in thermal expansion coefficient.
【００２６】すなわち、請求項４に係る発明は、請求項
３記載の発明に係る光アイソレータモジュールを前提と
し、上記透明体が波長１．５５μｍの光に対し１．５の
屈折率を有する光学ガラスにより構成され、かつ、上記
窓枠体がこの光学ガラスと同一若しくは略同一の熱膨張
係数を有するステンレス材またはニッケル基合金により
構成されていることを特徴とするものである。That is, a fourth aspect of the present invention is based on the optical isolator module according to the third aspect of the present invention, and the transparent body has an optical glass having a refractive index of 1.5 with respect to light having a wavelength of 1.55 μm. And the window frame is made of a stainless steel material or a nickel-based alloy having the same or substantially the same thermal expansion coefficient as the optical glass.
【００２７】尚、上記光学ガラスとしてＢＫ６、ＢＫ
７、Ｃ３（ＨＯＹＡ社製商品名）が例示され、その熱膨
張係数はＢＫ６が９２×１０-7／Ｋ、ＢＫ７が８９×１
０-7／Ｋ、Ｃ３が１０３×１０-7／Ｋである。これ等の
光学ガラスと同一若しくは略同一の熱膨張係数を有する
ステンレス材として、ＳＵＳ４１０（熱膨張係数：９９
×１０-7／Ｋ）、ＳＵＳ４３０（熱膨張係数：１０４×
１０-7／Ｋ）、ＳＵＳ４３６（熱膨張係数：９３×１０
-7／Ｋ）、ＳＵＳ４４０Ａ（熱膨張係数：１０２×１０
-7／Ｋ）、および、ＳＵＳ４４０Ｃ（熱膨張係数：１０
２×１０-7／Ｋ）等が例示され、また、上記光学ガラス
と同一若しくは略同一の熱膨張係数を有するニッケル基
合金としてハステロイ（商品名、熱膨張係数：１１３×
１０-7／Ｋ）、インコネル（熱膨張係数：１１５×１０
-7／Ｋ）等が例示される。The optical glass is BK6, BK
7, C3 (trade name, manufactured by HOYA), and its thermal expansion coefficient is 92 × 10 −7 / K for BK6 and 89 × 1 for BK7.
0 -7 / K and C3 are 103 × 10 -7 / K. SUS410 (thermal expansion coefficient: 99) is used as a stainless steel material having the same or almost the same thermal expansion coefficient as these optical glasses.
× 10 −7 / K), SUS430 (thermal expansion coefficient: 104 ×)
10 −7 / K), SUS436 (thermal expansion coefficient: 93 × 10)
-7 / K), SUS440A (coefficient of thermal expansion: 102 × 10
-7 / K) and SUS440C (coefficient of thermal expansion: 10
2 × 10 −7 / K), and Hastelloy (trade name, thermal expansion coefficient: 113 ×) as a nickel-based alloy having the same or substantially the same thermal expansion coefficient as the above optical glass.
10 -7 / K), Inconel (Coefficient of thermal expansion: 115 × 10
-7 / K).
【００２８】次に、請求項３および４記載の発明に係る
光アイソレータモジュールにおいて、上記窓枠体の光入
射側とは反対側の適宜部位（筒状ホルダーが適用された
光アイソレータモジュールにおいては上記筒状ホルダー
の筒部内でかつ窓枠体の光入射側とは反対側の適宜部
位）に光アイソレータの一部を形成する筒状磁石が配置
されるが、この筒状磁石が取付けられる窓枠体の構成材
料として磁性材料を適用した場合、筒状磁石に隣接した
窓枠体の部位が磁化されることから窓枠体の一部を磁石
として利用することができ、その分、小型の筒状磁石の
適用が可能となる。請求項５に係る発明はこの様な技術
的理由によりなされた発明に関する。Next, in the optical isolator module according to the third and fourth aspects of the present invention, an appropriate portion of the window frame body opposite to the light incident side (in an optical isolator module to which a cylindrical holder is applied, A cylindrical magnet that forms a part of the optical isolator is disposed in the cylindrical portion of the cylindrical holder and at an appropriate portion on the side opposite to the light incident side of the window frame, and the window frame to which the cylindrical magnet is attached When a magnetic material is applied as a constituent material of the body, a portion of the window frame body can be used as a magnet because a portion of the window frame body adjacent to the cylindrical magnet is magnetized, and accordingly, a small cylinder is used. Shape magnet can be applied. The invention according to claim 5 relates to the invention made for such technical reasons.
【００２９】すなわち、請求項５に係る発明は、請求項
３記載の発明に係る光アイソレータモジュールを前提と
し、上記窓枠体が磁性材料により構成されていることを
特徴とするものである。That is, a fifth aspect of the present invention is based on the optical isolator module according to the third aspect of the present invention, wherein the window frame is made of a magnetic material.
【００３０】次に、本発明においては、断面楔状の透明
体についてこの透明体の光アイソレータ側光入出射面が
上記フェルール内における光ファイバの光軸に対し光フ
ァイバ先端の傾斜方向と同一方向へ傾斜するように斜め
配置していることから、上記透明体の傾斜角度について
は上述した２０度程度と大きく設定しなくとも半導体レ
ーザ素子に対する反射ＬＤ光の再結合を防止でき、か
つ、上記傾斜角度が上述した２０度程度と大きく設定さ
れる必要がないことから透明体での収差に起因した光フ
ァイバに対するＬＤ光結合効率の低下をも防止すること
が可能となる。Next, in the present invention, with respect to the transparent body having a wedge-shaped cross section, the light input / output surface of the transparent body on the optical isolator side is oriented in the same direction as the inclination direction of the tip of the optical fiber with respect to the optical axis of the optical fiber in the ferrule. Since the transparent body is arranged obliquely so as to be inclined, recombination of the reflected LD light to the semiconductor laser element can be prevented without setting the inclination angle of the transparent body as large as about 20 degrees as described above. However, since it is not necessary to set the angle as large as about 20 degrees as described above, it is possible to prevent a decrease in the LD light coupling efficiency with respect to the optical fiber due to aberration in the transparent body.
【００３１】この場合、斜め配置される上記透明体にお
ける光アイソレータ側光入出射面の光軸に対する傾斜角
や適用される集光レンズの開口数にもよるが、透明体に
おける光入射面の傾斜角（θ）について８度から１８度
の範囲に設定することにより２つの上記効果（すなわち
半導体レーザ素子に対する反射ＬＤ光の再結合防止効果
と、光ファイバに対するＬＤ光の結合効率低下の防止効
果）を有効に発揮させることが可能となる。請求項６に
係る発明はこの様な技術的理由によりなされている。In this case, the inclination of the light incidence surface of the transparent body depends on the inclination angle of the light entrance / exit surface on the optical isolator side of the transparent body with respect to the optical axis and the numerical aperture of the condensing lens to be applied. By setting the angle (θ) in the range of 8 degrees to 18 degrees, two effects described above (that is, the effect of preventing the recombination of the reflected LD light with the semiconductor laser element and the effect of preventing the reduction in the coupling efficiency of the LD light with the optical fiber). Can be effectively exhibited. The invention according to claim 6 is made for such a technical reason.
【００３２】すなわち、請求項６に係る発明は、請求項
１〜５のいずれかに記載の発明に係る光アイソレータモ
ジュールを前提とし、上記透明体における光入射面の傾
斜角（θ）が、８度から１８度の範囲に設定されている
ことを特徴とするものである。That is, the invention according to claim 6 is based on the optical isolator module according to any one of claims 1 to 5, and the inclination angle (θ) of the light incident surface of the transparent body is 8 It is characterized in that it is set in the range of degrees to 18 degrees.
【００３３】次に、請求項７〜１１に係る発明は、請求
項１〜６に係る光アイソレータモジュールに組込まれる
光アイソレータ部品の構成を特定した発明に関する。Next, the inventions according to claims 7 to 11 relate to the invention in which the configuration of an optical isolator component incorporated in the optical isolator module according to claims 1 to 6 is specified.
【００３４】すなわち、請求項７に係る発明は、請求項
１〜６のいずれかに記載の発明に係る光アイソレータモ
ジュールに組込まれる光アイソレータ部品を前提とし、
筒状磁石と、この磁石の筒部内に嵌入されかつ光学接着
剤を介し一体化された偏光板ガラス、ファラデー回転子
および偏光板ガラスから成る積層体と、上記磁石の光入
射側にその筒部開放面を閉止するように取付けられかつ
隣接する偏光板ガラスに光学接着剤を介し接着されると
共に光入射側に勾配を有する断面楔状の透明体とでその
主要部が構成されることを特徴とし、請求項８に係る発
明は、窓部を有する窓枠体と、この窓枠体の光入射側に
その窓部を閉止するように取付けられかつ光入射側に勾
配を有する断面楔状の透明体と、上記窓枠体の光入射側
とは反対側にその窓部を閉止しないように取付けられた
筒状磁石と、この磁石の筒部内に挿入されると共に光学
接着剤を介し一体化された偏光板ガラス、ファラデー回
転子および偏光板ガラスから成りかつ上記透明体とこれ
に隣接する偏光板ガラスが光学接着剤を介し接着されて
いる積層体とでその主要部が構成され、かつ、積層体の
光入射側における外縁の一部が上記窓枠体における窓部
の開口縁部に係合していることを特徴とするものであ
る。That is, the invention according to claim 7 is based on the premise that the optical isolator component is incorporated in the optical isolator module according to any one of claims 1 to 6,
A cylindrical magnet, a laminated body including a polarizing plate glass, a Faraday rotator, and a polarizing plate glass fitted into the cylindrical portion of the magnet and integrated via an optical adhesive; and a cylindrical portion open surface on the light incident side of the magnet. The main part is constituted by a transparent body having a wedge-shaped cross section which is attached so as to close off and is bonded to an adjacent polarizing plate glass via an optical adhesive and has a gradient on the light incident side. The invention according to 8 relates to a window frame having a window, a transparent body having a wedge-shaped cross section attached to the light incident side of the window frame so as to close the window, and having a gradient on the light incident side. A cylindrical magnet mounted on the side opposite to the light incident side of the window frame so as not to close the window portion, and a polarizing plate glass inserted into the cylindrical portion of the magnet and integrated via an optical adhesive, Faraday rotator and polarizer The main part of the transparent body and the laminate in which the polarizing plate glass adjacent to the transparent body and the transparent body are bonded via an optical adhesive are formed, and a part of the outer edge on the light incident side of the laminate is part of the above. It is characterized by being engaged with the opening edge of the window in the window frame.
【００３５】また、請求項９と請求項１０に係る発明
は、いずれも請求項８記載の発明に係る光アイソレータ
部品を前提とし、請求項９に係る発明は、上記透明体が
波長１．５５μｍの光に対し１．５の屈折率を有する光
学ガラスにより構成され、かつ、上記窓枠体がこの光学
ガラスと同一若しくは略同一の熱膨張係数を有するステ
ンレス材またはニッケル基合金により構成されているこ
とを特徴とし、また、請求項１０に係る発明は、上記窓
枠体が磁性材料により構成されていることを特徴とする
ものである。The invention according to claim 9 and claim 10 are all based on the optical isolator component according to claim 8, and the invention according to claim 9 is characterized in that the transparent body has a wavelength of 1.55 μm. And the window frame is made of a stainless steel material or a nickel-based alloy having the same or substantially the same thermal expansion coefficient as the optical glass. The invention according to claim 10 is characterized in that the window frame is made of a magnetic material.
【００３６】更に、請求項１１に係る発明は、請求項
７、８、９または１０記載の光アイソレータ部品を前提
とし、上記透明体における光入射面の傾斜角（θ）が、
８度から１８度の範囲に設定されていることを特徴とす
るものである。Further, the invention according to claim 11 is based on the optical isolator component according to claim 7, 8, 9 or 10, wherein the inclination angle (θ) of the light incident surface of the transparent body is:
It is characterized in that it is set in the range of 8 degrees to 18 degrees.
【００３７】[0037]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００３８】この実施の形態に係る光アイソレータモジ
ュール１は、図１（Ａ）〜（Ｂ）に示すように先端が１
３度傾斜し同じく１３度の傾斜面を有する光ファイバ２
先端を保持するセラミック製のキャピラリー３と、この
キャピラリー３により先端を保持した光ファイバ２が装
着されかつ鍔部４０を有するステンレス材（ＳＵＳ３０
４）製のフェルール４と、このフェルール４先端が嵌入
されかつ鍔部５０を有するステンレス材（ＳＵＳ３０
４）製の筒状ホルダー５と、この筒状ホルダー５の光入
射側端面に取付けられかつ筒状ホルダー５の筒部と連続
した窓部６０を有するステンレス材（ＳＵＳ４３０若し
くはＳＵＳ４４０Ｃ）製の窓枠体６と、この窓枠体６の
筒状ホルダー５側壁面に取付けられその筒部内径が窓部
６０の大きさと略同一に設定されると共に光アイソレー
タ７の一部を形成するＳｍ−Ｃｏの筒状磁石７０と、上
記窓枠体６の光入射側に窓枠体６の窓部６０を閉止する
ように取付けられかつ上記光ファイバ２先端の傾斜方向
とは逆方向に１３度傾斜した光入射面を有すると共にそ
の裏面（すなわち光アイソレータ側光入出射面）が上記
光ファイバ２の光軸に対し光ファイバ２先端の傾斜方向
と同一方向へ３度傾斜するように斜め配置された断面楔
状で光学ガラス（ＢＫ７）製の透明体８と、この透明体
８の裏面側に光学接着剤（エポキシ系接着剤）９を介し
て接着され上記光アイソレータ７の一部を形成する偏光
板ガラス（偏光子）７１、ＲＩＧファラデー回転子７
２、同じく偏光板ガラス（偏光子）７３と、上記窓枠体
６の光入射側壁面に取付けられかつステンレス材（ＳＵ
Ｓ３０４）製の円筒体で形成された透明体８のガードリ
ング１０とでその主要部が構成され、かつ、上記偏光板
ガラス（偏光子）７１、ＲＩＧファラデー回転子７２、
偏光板ガラス（偏光子）７３の各光入出射面も上記光フ
ァイバ２の光軸に対し光ファイバ２先端の傾斜方向と同
一方向へ３度傾斜して斜め配置されている。尚、ＲＩＧ
は磁性ガーネット（希土類−鉄ガーネット）の略称であ
る。As shown in FIGS. 1A and 1B, the optical isolator module 1 according to this embodiment has one end.
Optical fiber 2 inclined at 3 degrees and also having an inclined surface at 13 degrees
A stainless steel material (SUS30) having a ceramic capillary 3 holding the tip and an optical fiber 2 holding the tip by the capillary 3 and having a flange 40
4) A ferrule 4 made of stainless steel (SUS30) into which the tip of the ferrule 4 is fitted and which has a flange 50.
4) A stainless steel (SUS430 or SUS440C) window frame having a cylindrical holder 5 and a window portion 60 attached to the light incident side end face of the cylindrical holder 5 and continuous with the cylindrical portion of the cylindrical holder 5. Sm-Co, which is attached to the side wall of the cylindrical holder 5 of the window frame 6 and whose inner diameter is set to be substantially the same as the size of the window 60 and forms a part of the optical isolator 7. A cylindrical magnet 70 and a light which is attached to the light incident side of the window frame 6 so as to close the window 60 of the window frame 6 and is inclined at 13 degrees in a direction opposite to the inclination direction of the tip of the optical fiber 2. A wedge-shaped cross-section having an incident surface and an obliquely arranged rear surface (that is, an optical isolator-side light input / output surface) inclined at 3 degrees with respect to the optical axis of the optical fiber 2 in the same direction as the inclination direction of the tip of the optical fiber 2 With optical glass ( A transparent body 8 made of K7), a polarizing plate glass (polarizer) 71 bonded to the back side of the transparent body 8 via an optical adhesive (epoxy adhesive) 9 and forming a part of the optical isolator 7; RIG Faraday rotator 7
2. Similarly, a polarizing plate glass (polarizer) 73 and a stainless steel material (SU) attached to the light incident side wall surface of the window frame 6
S304) The main part is constituted by a guard ring 10 of a transparent body 8 formed of a cylindrical body, and the above-mentioned polarizing plate glass (polarizer) 71, RIG Faraday rotator 72,
Each light entrance / exit surface of the polarizing plate glass (polarizer) 73 is also obliquely arranged at an angle of 3 degrees with respect to the optical axis of the optical fiber 2 in the same direction as the inclination direction of the tip of the optical fiber 2. In addition, RIG
Is an abbreviation for magnetic garnet (rare earth-iron garnet).
【００３９】そして、この光アイソレータモジュール１
は以下のような組立て手順に従って製造されている。The optical isolator module 1
Is manufactured according to the following assembly procedure.
【００４０】まず、予めメタライズしておいた透明体８
を、図２に示すように上記窓枠体６における窓部６０の
周囲に設けられた矩形状の嵌合凹部（この凹部底面の深
さは図２の下側より上側が深くなっている）６１に嵌め
込むと共に、この透明体８を上記窓枠体６にＡｕ−Ｓｎ
半田により固定した後、窓枠体６の透明体８が取付けら
れた面側に透明体８のガードリングを電気溶接により溶
接する。尚、上記嵌合凹部６１に透明体８が嵌合される
ことにより透明体８は斜め配置されるようになってい
る。First, the transparent body 8 previously metallized
As shown in FIG. 2, a rectangular fitting recess provided around the window 60 in the window frame 6 (the depth of the bottom of the recess is deeper on the upper side than on the lower side in FIG. 2). 61, and the transparent body 8 is attached to the window frame 6 by Au-Sn.
After being fixed by soldering, the guard ring of the transparent body 8 is welded to the surface of the window frame body 6 on which the transparent body 8 is attached by electric welding. Note that the transparent body 8 is obliquely arranged by fitting the transparent body 8 into the fitting recess 61.
【００４１】次に、上記窓枠体６に対しその透明体８が
取付けられた面とは反対側から、光学接着剤を介し一体
化された偏光板ガラス（偏光子）７１、ＲＩＧファラデ
ー回転子７２および偏光板ガラス（偏光子）７３から成
る断面矩形状の積層体（ＰＦＲＰと称する）をその先端
側の下方外縁が窓枠体６における窓部６０の開口縁部６
２に係合するように配置し、かつ、透明なエポキシ系接
着剤を用いて上記透明体８に積層体の偏光板ガラス（偏
光子）７１を接着固定させた後、上記筒状磁石７０を窓
枠体６の壁面に接着剤で固定する。Next, a polarizing plate glass (polarizer) 71 and an RIG Faraday rotator 72 integrated via an optical adhesive from the side opposite to the surface on which the transparent body 8 is attached to the window frame 6. A laminated body (referred to as PFRP) having a rectangular cross section made of a polarizing plate glass (polarizer) 73 has a lower outer edge on the front end side thereof at the opening edge 6 of the window 60 in the window frame 6.
After the polarizing plate glass (polarizer) 71 of the laminated body is bonded and fixed to the transparent body 8 using a transparent epoxy-based adhesive, the cylindrical magnet 70 is placed in a window. It is fixed to the wall surface of the frame 6 with an adhesive.
【００４２】次に、上記窓枠体６と筒状ホルダー５の接
合箇所を電気溶接法によりその全周に亘り溶接する。
尚、窓枠体６と筒状ホルダー５とをその全周に亘り溶接
しているのは、この実施の形態に係る光アイソレータモ
ジュール１を図示外の半導体レーザモジュールと接続す
る際に、ハーメチックシールを実現するためである。Next, the joint between the window frame 6 and the cylindrical holder 5 is welded over its entire periphery by an electric welding method.
The reason why the window frame 6 and the cylindrical holder 5 are welded over the entire circumference is that when the optical isolator module 1 according to this embodiment is connected to a semiconductor laser module (not shown), a hermetic seal is used. It is for realizing.
【００４３】最後に、光ファイバ２が装着されたフェル
ール４先端に位置するキャピラリー３を上記筒状ホルダ
ー５に嵌入し、調心（位置合わせ）の後、接合部位をＹ
ＡＧレーザ溶接して実施の形態に係る光アイソレータモ
ジュール１が得られる。Finally, the capillary 3 located at the tip of the ferrule 4 on which the optical fiber 2 is mounted is fitted into the cylindrical holder 5, and after alignment (alignment), the joining portion is changed to Y.
The optical isolator module 1 according to the embodiment is obtained by AG laser welding.
【００４４】尚、光ファイバ２の上記調心において、集
光レンズによるＬＤ光の集光点と上記光ファイバ２先端
とを一致させる（すなわち光ファイバ２の光軸方向の位
置合わせ）ための調整は、上記フェルール４の鍔部４０
から光ファイバ２の先端までの距離を予め調整しておく
ことにより調整不要となる。また、図１においてその紙
面の上下方向（すなわち上記光軸方向と直交する方向）
および紙面に垂直な方向の位置合わせも、筒状ホルダー
５とフェルール４の嵌合部分において筒状ホルダー５の
内径とフェルール４の外径を合わせておけば調整不要と
なる。In the above-mentioned alignment of the optical fiber 2, adjustment for making the focal point of the LD light by the condenser lens coincide with the tip of the optical fiber 2 (ie, alignment of the optical fiber 2 in the optical axis direction). Is the collar 40 of the ferrule 4
By adjusting the distance from the optical fiber 2 to the tip of the optical fiber 2 in advance, the adjustment becomes unnecessary. Also, in FIG. 1, the vertical direction of the paper surface (that is, the direction orthogonal to the optical axis direction)
Also, the positioning in the direction perpendicular to the paper surface does not need to be adjusted if the inner diameter of the cylindrical holder 5 and the outer diameter of the ferrule 4 are matched at the fitting portion of the cylindrical holder 5 and the ferrule 4.
【００４５】しかし、光ファイバ２の光軸を中心とする
回転調心に関しては、本発明において上記光ファイバ２
先端を傾斜させていることから必須の調整事項となる。However, with respect to the rotational alignment about the optical axis of the optical fiber 2, the present invention relates to the optical fiber 2.
It is an essential adjustment because the tip is inclined.
【００４６】そして、上記光ファイバ２として一般的な
単一モードファイバが適用されている場合には、集光レ
ンズによりＬＤ光を光ファイバ２先端に結合させ、か
つ、光ファイバ２を回転させながら光ファイバ２に結合
する光量が最大となる位置に調心すればよい。When a general single mode fiber is applied as the optical fiber 2, the LD light is coupled to the tip of the optical fiber 2 by a condenser lens, and the optical fiber 2 is rotated. What is necessary is just to center to the position where the light quantity couple | bonded with the optical fiber 2 becomes the maximum.
【００４７】また、上記光ファイバ２として偏波保持フ
ァイバが適用されている場合には、まず、光ファイバ２
における偏光軸の向きが光アイソレータ７における光フ
ァイバ側偏光板ガラス（偏光子）７３の偏光方向と一致
するような状態で、上記透明体８における光入射面の傾
斜方向とは反対方向に傾斜するように光ファイバ２先端
の傾斜面を研磨しておく。そして、集光レンズによりＬ
Ｄ光を光ファイバ２先端に結合させ、かつ、光ファイバ
２を回転させながら光ファイバ２に結合したＬＤ光の光
ファイバ終端（他端）における偏光消光比が最大となる
位置に調心すればよい。When a polarization maintaining fiber is applied as the optical fiber 2, first, the optical fiber 2
In such a state that the direction of the polarization axis of the transparent body 8 coincides with the polarization direction of the optical fiber-side polarizing plate glass (polarizer) 73 in the optical isolator 7, the direction of inclination is opposite to the direction of inclination of the light incident surface of the transparent body 8. First, the inclined surface at the tip of the optical fiber 2 is polished. And L by the condenser lens
If the D light is coupled to the tip of the optical fiber 2, and the optical fiber 2 is rotated, the LD light coupled to the optical fiber 2 is centered at the position where the polarization extinction ratio at the optical fiber end (the other end) is maximized. Good.
【００４８】このようにして製造された実施の形態に係
る光アイソレータモジュール１は、半導体レーザ素子
（ＬＤ）と集光レンズを備えた上記半導体レーザモジュ
ールに組込まれて上述した光電子装置を構成する。The optical isolator module 1 according to the embodiment manufactured as described above is incorporated in the semiconductor laser module having a semiconductor laser element (LD) and a condenser lens to constitute the above-described optoelectronic device.
【００４９】そして、実施の形態に係る光アイソレータ
モジュール１によれば、上記光アイソレータ７の各光入
出射面と透明体８の光アイソレータ側光入出射面がフェ
ルール４内における光ファイバ２の光軸に対し光ファイ
バ２先端の傾斜方向と同一方向へ３度傾斜するように光
アイソレータ７と透明体８について斜め配置しているた
め、図３（Ａ）の光線追跡図に示すように透明体８の裏
面側で反射した反射ＬＤ光が集光レンズ１１や半導体レ
ーザ素子（ＬＤ）１２側へ戻ることがなく、かつ、透明
体８裏面に対し平行な界面を有する上記光アイソレータ
７の各構成面（すなわち偏光子７１、ＲＩＧファラデー
回転子７２、偏光子７３の各光入出射面）で反射した反
射ＬＤ光も集光レンズ１１やＬＤ１２側へ戻ることがな
いと共に、図３（Ｂ）の光線追跡図に示すように透明体
８の表面側（すなわち透明体８のＬＤ１２側表面）で反
射した反射ＬＤ光も、従来同様、ＬＤ１２側へ戻ること
がない。従って、ＬＤ１２に対する反射ＬＤ光の再結合
を確実に防止できる利点を有している。According to the optical isolator module 1 according to the embodiment, the light input / output surfaces of the optical isolator 7 and the light input / output surface of the transparent body 8 on the optical isolator side are the light of the optical fiber 2 in the ferrule 4. Since the optical isolator 7 and the transparent body 8 are obliquely arranged at an angle of 3 degrees in the same direction as the tip of the optical fiber 2 with respect to the axis, as shown in the ray tracing diagram of FIG. Each configuration of the optical isolator 7 without the reflected LD light reflected on the rear surface side of the transparent body 8 returning to the condenser lens 11 or the semiconductor laser element (LD) 12 side and having an interface parallel to the transparent body 8 rear surface. The reflected LD light reflected on the surfaces (that is, the light input / output surfaces of the polarizer 71, the RIG Faraday rotator 72, and the polarizer 73) does not return to the condenser lens 11 or the LD 12 side, and FIG. Reflected LD beam reflected by the LD12 side surface) of the surface side (i.e. transparent body 8 of transparent material 8, as shown in the ray tracing diagram of) likewise conventional, not return to the LD12 side. Therefore, there is an advantage that recombination of the reflected LD light with the LD 12 can be reliably prevented.
【００５０】また、この光アイソレータモジュール１に
おいては、光ファイバ２先端の傾斜方向とは逆方向に１
３度傾斜した光入射面を有する断面楔状の透明体８が適
用されているため、光ファイバ２端面が傾斜面を構成し
ているにも拘らず光ファイバ２に対するＬＤ光の結合効
率が低下することもない利点を有している。Further, in the optical isolator module 1, the optical isolator module 1 has a direction opposite to the inclination direction of the tip of the optical fiber 2.
Since the transparent body 8 having a light incident surface inclined at 3 degrees and having a wedge-shaped cross section is applied, the coupling efficiency of the LD light to the optical fiber 2 is reduced even though the end surface of the optical fiber 2 forms an inclined surface. It has the advantage that it is not.
【００５１】更に、光学ガラス（ＢＫ７）製の上記透明
体８をステンレス材（ＳＵＳ４３０若しくはＳＵＳ４４
０Ｃ）製の窓枠体６にＡｕ−Ｓｎ半田により固定してい
る。従って、Ｓｍ−Ｃｏ筒状磁石７０に透明体８を直接
固定させた場合に較べて両者間の熱膨張係数の差が小さ
いため、光アイソレータモジュールの製造段階や光アイ
ソレータモジュールの使用段階において、熱膨張係数の
違いに起因して透明体８が破壊されたり筒状磁石７０端
面から透明体８が剥がれたりすることがない利点も有し
ている。Further, the transparent body 8 made of optical glass (BK7) is made of stainless steel (SUS430 or SUS44).
0C) is fixed to the window frame 6 made of Au-Sn solder. Therefore, the difference in the thermal expansion coefficient between the transparent body 8 and the Sm-Co cylindrical magnet 70 is smaller than that when the transparent body 8 is directly fixed to the Sm-Co cylindrical magnet 70. There is also an advantage that the transparent body 8 is not broken or the transparent body 8 is peeled off from the end face of the cylindrical magnet 70 due to the difference in the expansion coefficient.
【００５２】また、光アイソレータ７の一部を形成する
屈折率１．５の偏光板ガラス（偏光子）７１と屈折率
１．５の光学ガラス（ＢＫ７）製透明体８との間に屈折
率１．５のエポキシ系接着剤を介在させて光アイソレー
タ７と透明体８との一体化を図っているため、上記偏光
板ガラス（偏光子）７１と透明体８との界面における光
反射が低減されてＬＤ１２に対する反射ＬＤ光の再結合
をより確実に防止できると共に、光アイソレータモジュ
ールの組立て作業の簡便化も図れる利点を有している。Further, a refractive index of 1 between a polarizing plate glass (polarizer) 71 having a refractive index of 1.5, which forms a part of the optical isolator 7, and a transparent body 8 made of optical glass (BK7) having a refractive index of 1.5. Since the optical isolator 7 and the transparent body 8 are integrated with each other by interposing an epoxy-based adhesive of .5, light reflection at the interface between the polarizing plate glass (polarizer) 71 and the transparent body 8 is reduced. Recombination of the reflected LD light with the LD 12 can be more reliably prevented, and the assembling work of the optical isolator module can be simplified.
【００５３】尚、この実施の形態において光アイソレー
タモジュールに組込まれる光アイソレータ部品は、窓部
６０を有する上記窓枠体６と、この窓枠体６の光入射側
とは反対側壁面に取付けられた上記筒状磁石７０と、上
記窓枠体６の光入射側にその窓部６０を閉止するように
取付けられた断面楔状の上記透明体８と、この透明体８
の裏面側に光学接着剤９を介して接着された偏光板ガラ
ス（偏光子）７１、ＲＩＧファラデー回転子７２、同じ
く偏光板ガラス（偏光子）７３から成る積層体と、上記
窓枠体６の光入射側壁面に取付けられた透明体８のガー
ドリング１０とでその主要部が構成されている。In this embodiment, the optical isolator component incorporated in the optical isolator module is mounted on the window frame 6 having the window 60 and on the side wall surface of the window frame 6 opposite to the light incident side. The cylindrical magnet 70, the transparent body 8 having a wedge-shaped cross section attached to the light incident side of the window frame 6 so as to close the window 60, and the transparent body 8.
A laminate comprising a polarizing plate glass (polarizer) 71, an RIG Faraday rotator 72, and a polarizing plate glass (polarizer) 73 bonded to the back surface of the window frame 6 via an optical adhesive 9, and light incident on the window frame 6 The main part is constituted by the guard ring 10 of the transparent body 8 attached to the side wall surface.
【００５４】次に、図４は他の実施の形態に係る光アイ
ソレータモジュールの概略構成を示した説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an optical isolator module according to another embodiment.
【００５５】すなわち、この実施の形態に係る光アイソ
レータモジュール１は、先端が上記キャピラリー３で保
持されかつこのキャピラリー３と同様の傾斜面（傾斜角
１３度）を有する光ファイバ２を装着すると共に鍔部４
０を有するフェルール４と、このフェルール４の光入射
側に取付けられその筒部内に偏光板ガラス（偏光子）７
１、ＲＩＧファラデー回転子７２、偏光板ガラス（偏光
子）７３がそれぞれ配置されたＳｍ−Ｃｏの筒状磁石７
０と、この筒状磁石７０の光入射側に取付けられ上記筒
部を閉止すると共に光ファイバ２先端の傾斜方向とは逆
方向に同一角度傾斜した光入射面を有する断面楔状でガ
ラス製の透明体８とでその主要部が構成され、かつ、光
アイソレータ７と透明体８については、光アイソレータ
７の各構成面（すなわち偏光子７１、ＲＩＧファラデー
回転子７２、偏光子７３の各構成面）と透明体８の光ア
イソレータ側光入出射面がフェルール４内における光フ
ァイバ２の光軸に対し光ファイバ２先端の傾斜方向と同
一方向へ３度傾斜するように斜め配置されている。That is, the optical isolator module 1 according to the present embodiment mounts the optical fiber 2 whose tip is held by the capillary 3 and has the same inclined surface (inclination angle of 13 degrees) as that of the capillary 3 and has a flange. Part 4
0, and a polarizing plate glass (polarizer) 7 attached to the light incident side of the ferrule 4 and provided in its cylindrical portion.
1. Rm Faraday rotator 72, polarizing plate glass (polarizer) 73, and Sm-Co cylindrical magnet 7 arranged respectively
0, a transparent wedge-shaped glass cross-section having a light incident surface inclined at the same angle in a direction opposite to the direction of inclination of the tip of the optical fiber 2 and attached to the light incident side of the cylindrical magnet 70 to close the cylindrical portion. The main part is constituted by the body 8, and the optical isolator 7 and the transparent body 8 have respective constituent surfaces of the optical isolator 7 (that is, respective constituent surfaces of the polarizer 71, the RIG Faraday rotator 72, and the polarizer 73). The light input / output surface of the transparent body 8 on the optical isolator side is obliquely arranged so as to be inclined three degrees with respect to the optical axis of the optical fiber 2 in the ferrule 4 in the same direction as the inclination direction of the tip of the optical fiber 2.
【００５６】そして、この実施の形態に係る光アイソレ
ータモジュール１においては、上記光アイソレータ７や
透明体８について光アイソレータ７の各構成面と透明体
８の光アイソレータ側光入出射面がフェルール４内にお
ける光ファイバ２の光軸に対し光ファイバ２先端の傾斜
方向と同一方向へ３度傾斜するように斜め配置されてい
るためＬＤに対する反射ＬＤ光の再結合を確実に防止で
きる利点を有していると共に、光ファイバ２先端の傾斜
方向とは逆方向に１３度傾斜した光入射面を有する断面
楔状の透明体８が適用されているため光ファイバ２端面
が傾斜面を構成しているにも拘らず光ファイバ２に対す
るＬＤ光の結合効率が低下することもない利点を有して
いる。In the optical isolator module 1 according to this embodiment, with respect to the optical isolator 7 and the transparent body 8, each constituent surface of the optical isolator 7 and the light input / output surface on the optical isolator side of the transparent body 8 are in the ferrule 4. Is tilted so as to be tilted 3 degrees in the same direction as the tip of the optical fiber 2 with respect to the optical axis of the optical fiber 2 in the above, and has the advantage that the recombination of the reflected LD light with the LD can be reliably prevented. In addition, since the transparent body 8 having a wedge-shaped cross section having a light incident surface inclined at 13 degrees in a direction opposite to the inclination direction of the tip of the optical fiber 2 is applied, the end surface of the optical fiber 2 forms an inclined surface. Regardless, there is an advantage that the coupling efficiency of the LD light to the optical fiber 2 does not decrease.
【００５７】尚、この実施の形態において光アイソレー
タモジュールに組込まれる光アイソレータ部品は、Ｓｍ
−Ｃｏの筒状磁石７０と、この筒部内に配置された偏光
板ガラス（偏光子）７１、ＲＩＧファラデー回転子７
２、偏光板ガラス（偏光子）７３から成る積層体と、筒
状磁石７０の光入射側に取付けられた断面楔状でガラス
製の上記透明体８とでその主要部が構成されている。The optical isolator component incorporated in the optical isolator module in this embodiment is Sm
-Co cylindrical magnet 70, polarizing plate glass (polarizer) 71, RIG Faraday rotator 7 disposed in the cylindrical portion
2. The main part is composed of a laminated body composed of a polarizing plate glass (polarizer) 73 and the transparent body 8 made of glass having a wedge-shaped cross section attached to the light incident side of the cylindrical magnet 70.
【００５８】[0058]
【発明の効果】請求項１記載の発明に係る光アイソレー
タモジュールによれば、光ファイバ先端の傾斜方向とは
逆方向に傾斜した光入射面を有する断面楔状の透明材に
より透明体が構成されているため、上記光ファイバに対
するＬＤ光の結合効率低下の防止を図ることが可能とな
り、かつ、光アイソレータの各光入出射面と透明体の光
アイソレータ側光入出射面がフェルール内における光フ
ァイバの光軸に対し光ファイバ先端の傾斜方向と同一方
向へ傾斜するように光アイソレータと透明体について斜
め配置しているため、上記透明体の傾斜角度を例えば２
０度程度と大きく設定しなくとも断面楔状の上記透明体
に入射するまでの光軸方向が光ファイバの光軸方向と平
行若しくは略平行に設定された半導体レーザ素子に対す
る反射ＬＤ光の再結合をも防止できる効果を有してい
る。According to the optical isolator module of the first aspect of the present invention, the transparent body is formed of a wedge-shaped transparent material having a light incident surface inclined in a direction opposite to the direction of inclination of the tip of the optical fiber. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the coupling efficiency of the LD light to the optical fiber, and each light input / output surface of the optical isolator and the light input / output surface of the transparent body on the optical isolator side of the optical fiber in the ferrule. Since the optical isolator and the transparent body are arranged obliquely so as to incline in the same direction as the inclination direction of the optical fiber tip with respect to the optical axis, the inclination angle of the transparent body is set to, for example, 2.
Even if the angle is not set as large as about 0 degrees, recombination of the reflected LD light to the semiconductor laser element whose optical axis direction is set to be parallel or substantially parallel to the optical axis direction of the optical fiber until the light enters the transparent body having a wedge-shaped cross section. It also has the effect of preventing.
【００５９】また、請求項２記載の発明に係る光アイソ
レータモジュールによれば、光アイソレータの偏光子と
透明体とが光学接着剤を介し接着されて一体化されてい
るため、光アイソレータモジュールの組立て作業の簡便
化が図れる効果を有している。According to the optical isolator module of the second aspect of the present invention, since the polarizer and the transparent body of the optical isolator are bonded and integrated via the optical adhesive, the optical isolator module is assembled. This has the effect of simplifying the operation.
【００６０】また、請求項３記載の発明に係る光アイソ
レータモジュールによれば、筒状磁石の端面に透明体を
直接接着させる構造に代えて筒状ホルダー若しくは筒状
磁石に取付けられた窓枠体を介し透明体を取付けている
ため、この透明体とその熱膨張係数が近似した材料にて
上記窓枠体を構成することにより、光アイソレータモジ
ュールの製造段階や光アイソレータモジュールの使用段
階において熱膨張係数の違いに起因した透明体の破壊や
剥離現象を未然に防止できる効果を有している。According to the optical isolator module according to the third aspect of the present invention, the window frame attached to the cylindrical holder or the cylindrical magnet instead of the structure in which the transparent body is directly adhered to the end face of the cylindrical magnet. Since the transparent body is attached via the transparent body, the transparent body and the window frame body are made of a material whose thermal expansion coefficient is close to that of the transparent body. This has the effect of preventing the destruction and peeling phenomenon of the transparent body due to the difference in the coefficients beforehand.
【００６１】同様に、請求項４記載の発明に係る光アイ
ソレータモジュールによれば、上記透明体が波長１．５
５μｍの光に対し１．５の屈折率を有する光学ガラスに
より構成され、かつ、上記窓枠体がこの光学ガラスと同
一若しくは略同一の熱膨張係数を有するステンレス材ま
たはニッケル基合金により構成されているため、光アイ
ソレータモジュールの製造段階や光アイソレータモジュ
ールの使用段階において熱膨張係数の違いに起因した透
明体の破壊や剥離現象を未然に防止できる効果を有して
いる。Similarly, according to the optical isolator module of the invention described in claim 4, the transparent body has a wavelength of 1.5.
The window frame is made of stainless steel or a nickel-based alloy having the same or substantially the same thermal expansion coefficient as the optical glass, which is made of optical glass having a refractive index of 1.5 with respect to light of 5 μm. Therefore, there is an effect that the destruction or peeling phenomenon of the transparent body due to the difference in the coefficient of thermal expansion can be prevented beforehand at the stage of manufacturing the optical isolator module or at the stage of using the optical isolator module.
【００６２】次に、請求項５記載の発明に係る光アイソ
レータモジュールによれば、上記窓枠体が磁性材料によ
り構成され、筒状磁石に隣接した窓枠体の部位が磁化さ
れることから窓枠体の一部を磁石として利用することが
できるため、その分、小型の筒状磁石の適用が可能とな
る効果を有している。Next, according to the optical isolator module according to the fifth aspect of the present invention, the window frame is made of a magnetic material, and the portion of the window frame adjacent to the cylindrical magnet is magnetized. Since a part of the frame can be used as a magnet, there is an effect that a small cylindrical magnet can be applied accordingly.
【００６３】また、請求項６記載の発明に係る光アイソ
レータモジュールによれば、上記透明体における光入射
面の傾斜角（θ）が８度から１８度の範囲に設定されて
いることから、半導体レーザ素子に対する反射ＬＤ光の
再結合を有効に防止することができ、かつ、光ファイバ
に対するＬＤ光の結合効率の低下をも有効に防止するこ
とができる効果を有している。According to the optical isolator module of the present invention, the inclination angle (θ) of the light incident surface of the transparent body is set in the range of 8 degrees to 18 degrees. This has an effect that recombination of reflected LD light with the laser element can be effectively prevented, and a decrease in coupling efficiency of LD light with the optical fiber can also be effectively prevented.
【００６４】次に、請求項７〜１１記載の発明に係る光
アイソレータ部品によれば、光アイソレータモジュール
に組込まれることにより請求項１〜６のいずれかに記載
の発明に係る光アイソレータモジュールを確実に構成で
きる効果を有している。Next, according to the optical isolator component according to the present invention, the optical isolator module according to any one of the first to sixth aspects can be reliably assembled by being incorporated into the optical isolator module. This has the effect that can be configured as follows.
【図１】図１（Ａ）は本発明の実施の形態に係る光アイ
ソレータモジュールの概略構成説明図、図１（Ｂ）は上
記光アイソレータモジュールの光入射側から見た正面
図。FIG. 1A is a schematic configuration diagram of an optical isolator module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a front view of the optical isolator module as viewed from a light incident side.
【図２】上記実施の形態に係る光アイソレータモジュー
ルに組込まれる光アイソレータ部品の組立て分解斜視
図。FIG. 2 is an exploded perspective view of an optical isolator component incorporated in the optical isolator module according to the embodiment.
【図３】図３（Ａ）と（Ｂ）は上記実施の形態に係る光
アイソレータモジュールにおける断面楔状透明体の作用
を示す光線追跡図。FIGS. 3A and 3B are ray tracing diagrams showing the operation of a transparent wedge-shaped cross section in the optical isolator module according to the embodiment.
【図４】他の実施の形態に係る光アイソレータモジュー
ルの概略構成説明図。FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating an optical isolator module according to another embodiment.
【図５】従来例に係る光アイソレータモジュールの概略
構成と作用を示す説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a schematic configuration and operation of an optical isolator module according to a conventional example.
【図６】図６（Ａ）と（Ｂ）は従来例に係る光アイソレ
ータモジュールにおける断面楔状透明体の作用を示す光
線追跡図。6 (A) and 6 (B) are ray tracing diagrams showing the action of a transparent wedge-shaped cross section in an optical isolator module according to a conventional example.
【図７】従来の変形例に係る光アイソレータモジュール
の概略構成説明図。FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an optical isolator module according to a conventional modification.
１ 光アイソレータモジュール ２ 光ファイバ ４ フェルール ７ 光アイソレータ ８ 透明体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical isolator module 2 Optical fiber 4 Ferrule 7 Optical isolator 8 Transparent body
Claims (11)
ルールと、このフェルールの光入射側に配置された光ア
イソレータと、この光アイソレータの光入射側に配置さ
れた透明体とを備え、半導体レーザ素子から出射されか
つ集光レンズで集光されたレーザ光を上記透明体と光ア
イソレータを透過させて上記光ファイバ先端へ入射させ
る光アイソレータモジュールにおいて、 光ファイバ先端の傾斜方向とは逆方向に傾斜した光入射
面を有する断面楔状の透明材により上記透明体が構成さ
れ、かつ、光アイソレータの各光入出射面と透明体の光
アイソレータ側光入出射面が上記フェルール内における
光ファイバの光軸に対し光ファイバ先端の傾斜方向と同
一方向へ傾斜するように光アイソレータと透明体につい
て斜め配置したことを特徴とする光アイソレータモジュ
ール。1. A semiconductor laser comprising: a ferrule on which an optical fiber having an inclined tip is mounted; an optical isolator disposed on a light incident side of the ferrule; and a transparent body disposed on a light incident side of the optical isolator. In an optical isolator module in which laser light emitted from an element and collected by a condenser lens is transmitted through the transparent body and the optical isolator and made incident on the optical fiber tip, the laser is tilted in a direction opposite to the tilt direction of the optical fiber tip. The transparent body is formed of a transparent material having a wedge-shaped cross section having a light incident surface, and each light entrance / exit surface of the optical isolator and an optical isolator side light entrance / exit surface of the transparent body have an optical axis of an optical fiber in the ferrule. The optical isolator and the transparent body are obliquely arranged so that they are inclined in the same direction as the optical fiber tip. Optical isolator module.
光学接着剤を介し接着されていることを特徴とする請求
項１記載の光アイソレータモジュール。2. The optical isolator module according to claim 1, wherein the polarizer of the optical isolator and the transparent body are bonded via an optical adhesive.
ルダー若しくは光アイソレータにおける筒状磁石の筒部
と連続した窓部を有する窓枠体が上記筒状ホルダー若し
くは筒状磁石を介して取付けられると共に、この窓枠体
の光入射側に上記透明体が取付けられて窓枠体の窓部が
閉止されていることを特徴とする請求項１または２記載
の光アイソレータモジュール。3. A window frame having a window portion continuous with a cylindrical portion of a cylindrical magnet in a cylindrical holder or an optical isolator is attached to the light incident side end surface of the ferrule via the cylindrical holder or the cylindrical magnet. 3. The optical isolator module according to claim 1, wherein the transparent body is attached to a light incident side of the window frame, and a window of the window frame is closed.
１．５の屈折率を有する光学ガラスにより構成され、か
つ、上記窓枠体がこの光学ガラスと同一若しくは略同一
の熱膨張係数を有するステンレス材またはニッケル基合
金により構成されていることを特徴とする請求項３記載
の光アイソレータモジュール。4. The transparent body is made of optical glass having a refractive index of 1.5 with respect to light having a wavelength of 1.55 μm, and the window frame has the same or substantially the same thermal expansion coefficient as the optical glass. 4. The optical isolator module according to claim 3, wherein the optical isolator module is made of a stainless steel or a nickel-based alloy having the following.
ることを特徴とする請求項３記載の光アイソレータモジ
ュール。5. The optical isolator module according to claim 3, wherein said window frame is made of a magnetic material.
（θ）が、８度から１８度の範囲に設定されていること
を特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の光ア
イソレータモジュール。6. The method according to claim 1, wherein an inclination angle (θ) of the light incident surface of the transparent body is set in a range from 8 degrees to 18 degrees. Optical isolator module.
レータモジュールに組込まれる光アイソレータ部品にお
いて、 筒状磁石と、この磁石の筒部内に嵌入されかつ光学接着
剤を介し一体化された偏光板ガラス、ファラデー回転子
および偏光板ガラスから成る積層体と、上記磁石の光入
射側にその筒部開放面を閉止するように取付けられかつ
隣接する偏光板ガラスに光学接着剤を介し接着されると
共に光入射側に勾配を有する断面楔状の透明体とでその
主要部が構成されることを特徴とする光アイソレータ部
品。7. An optical isolator component incorporated in an optical isolator module according to any one of claims 1 to 6, wherein the cylindrical magnet is fitted into the cylindrical portion of the magnet and integrated via an optical adhesive. A laminate comprising a polarizing plate glass, a Faraday rotator, and a polarizing plate glass; and a light-receiving side which is attached to a light incident side of the magnet so as to close an open surface of a cylindrical portion thereof, and is bonded to an adjacent polarizing plate glass via an optical adhesive, and An optical isolator component, the main part of which is composed of a wedge-shaped transparent body having a gradient on the incident side.
レータモジュールに組込まれる光アイソレータ部品にお
いて、 窓部を有する窓枠体と、この窓枠体の光入射側にその窓
部を閉止するように取付けられかつ光入射側に勾配を有
する断面楔状の透明体と、上記窓枠体の光入射側とは反
対側にその窓部を閉止しないように取付けられた筒状磁
石と、この磁石の筒部内に挿入されると共に光学接着剤
を介し一体化された偏光板ガラス、ファラデー回転子お
よび偏光板ガラスから成りかつ上記透明体とこれに隣接
する偏光板ガラスが光学接着剤を介し接着されている積
層体とでその主要部が構成され、かつ、積層体の光入射
側における外縁の一部が上記窓枠体における窓部の開口
縁部に係合していることを特徴とする光アイソレータ部
品。8. An optical isolator component incorporated in an optical isolator module according to claim 1, wherein said window frame has a window, and said window is closed on a light incident side of said window frame. A transparent body having a wedge-shaped cross-section and having a gradient on the light incident side, a cylindrical magnet mounted on the opposite side of the window frame body from the light incident side so as not to close its window, The transparent body and the polarizing plate glass adjacent to the transparent body, which are formed of a polarizing plate glass, a Faraday rotator and a polarizing plate glass which are inserted into the cylindrical portion of the magnet and integrated via the optical adhesive, are bonded via the optical adhesive. An optical isolator component, the main part of which is formed by the laminate, and a part of the outer edge of the laminate on the light incident side is engaged with the opening edge of the window in the window frame. .
１．５の屈折率を有する光学ガラスにより構成され、か
つ、上記窓枠体がこの光学ガラスと同一若しくは略同一
の熱膨張係数を有するステンレス材またはニッケル基合
金により構成されていることを特徴とする請求項８記載
の光アイソレータ部品。9. The transparent body is made of optical glass having a refractive index of 1.5 with respect to light having a wavelength of 1.55 μm, and the window frame has the same or substantially the same thermal expansion coefficient as the optical glass. 9. The optical isolator component according to claim 8, wherein the optical isolator component is made of a stainless steel or a nickel-based alloy having the following.
いることを特徴とする請求項８記載の光アイソレータ部
品。10. The optical isolator component according to claim 8, wherein said window frame is made of a magnetic material.
（θ）が、８度から１８度の範囲に設定されていること
を特徴とする請求項７、８、９または１０記載の光アイ
ソレータ部品。11. The optical isolator according to claim 7, wherein an inclination angle (θ) of a light incident surface of the transparent body is set in a range of 8 degrees to 18 degrees. parts.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| WO2009123017A1 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | 京セラ株式会社 | Optical receptacle and optical module using the same |
| CN107678108A (en) * | 2017-11-21 | 2018-02-09 | 武汉电信器件有限公司 | A kind of effectively high coupling ratios photoelectric subassembly |
| JP2019140240A (en) * | 2018-02-09 | 2019-08-22 | 住友電気工業株式会社 | Optical module and manufacturing method thereof |
-
1998
- 1998-04-10 JP JP11620698A patent/JP3809724B2/en not_active Expired - Fee Related
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