CN109212679A - 光耦合模块 - Google Patents

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Abstract

本发明的光耦合模块包括：准直透镜(2a)，其对半导体激光器(1a)的光进行准直并输出第1准直光；准直透镜(2b)，其对以发光面位于与半导体激光器(1a)的发光面大致正交的面上的方式配置的半导体激光器(1b)的光进行准直并输出第2准直光；准直透镜(2c)，其对以发光面位于与半导体激光器(1b)的发光面对置的面上的方式配置的半导体激光器(1c)的光进行准直并输出第3准直光；棱镜反射镜(3)，其由直角棱镜构成，所述直角棱镜具有使第2准直光朝与第1准直光平行的方向反射的第1反射面、和为与第1反射面成直角的面且使第3准直光朝与第1准直光平行的方向反射的第2反射面；及框体(10)，其保持半导体激光器(1a～1c)。

Description

光耦合模块
技术领域
本发明涉及一种将来自多个光源的光耦合而输出的光耦合模块。
背景技术
光耦合模块将多个光源的出射光耦合并使其同轴出射、或入射到1条光纤中。作为光耦合模块，采用有利用波长的差异而使用具有波长选择性的光学元件的波长复用方式、及使用反射镜、棱镜的空间耦合方式。
在小型光耦合模块中，能够改变来自各个光源的光轴的方向的反射镜、棱镜的数量及大小对模块整体的尺寸、成本、波长的限制有很大影响。
在利用波长复用方式耦合来自多个光源的光的情况下，必须使用配合各光源的波长的波长选择元件。因此，难以减少波长选择元件的数量。另外，有一些光源的波长的组合会导致无法耦合来自多个光源的光。
如专利文献1、2所示，空间耦合方式是用准直透镜对从并列设置在同一平面上的多个光源分别出射的激光束进行准直之后，用1个聚光透镜进行会聚。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2002-202442号公报
专利文献2：日本专利特开2004-077779号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1、2所记载的激光光源中，因为各光源有外观尺寸，所以无法使各光源间的距离小于外观尺寸。还有，因为将多个光源在同一平面上沿一个方向并列设置，所以无法将各准直光在同轴上对齐。因此，聚光透镜的尺寸变大，光耦合模块的尺寸也变大。
本发明的课题是提供一种能够减少光学元件数量，且能够小型化的光耦合模块。
解决问题的技术手段
本发明涉及的光耦合模块为了解决上述问题，其特征在于包括：第1半导体激光器；第1透镜，其对所述第1半导体激光器的光进行准直而输出第1准直光；第2半导体激光器，其以发光面位于和所述第1半导体激光器的发光面大致正交的面上的方式配置；第2透镜，其对所述第2半导体激光器的光进行准直而输出第2准直光；第3半导体激光器，其以发光面位于和所述第2半导体激光器的发光面对置的面上的方式配置；第3透镜，其对所述第3半导体激光器的光进行准直而输出第3准直光；棱镜反射镜，其包括直角棱镜，所述直角棱镜具有使所述第2准直光朝与所述第1准直光平行的方向反射的第1反射面、和为与所述第1反射面成直角的面且使所述第3准直光朝与所述第1准直光平行的方向反射的第2反射面；及框体，其保持第1半导体激光器至第3半导体激光器。
另外，本发明涉及的光耦合模块包括：聚光透镜，其会聚通过所述棱镜反射镜的上部空间的所述第1准直光、从所述棱镜反射镜出射的所述第2准直光、及所述第3准直光，使其等入射到光纤中。
发明的效果
根据本发明，将第2半导体激光器相对于第1半导体激光器大致正交地配置，将第2半导体激光器和第3半导体激光器对置配置，并利用棱镜反射镜，使第2准直光朝和第1准直光平行的方向反射，使第3准直光朝和第1准直光平行的方向反射，而使第1准直光至第3准直光入射到光纤中。
也就是说，因为能够将各准直光对准在同轴上，而能够缩小聚光透镜的尺寸，所以能够将光耦合模块小型化。另外，通过使用棱镜反射镜，能够减少光学元件数量。
附图说明
图1是本发明的实施例1的安装在框体中的光耦合模块的构成图。
图2是本发明的实施例1的光耦合模块的详细构成图。
图3是表示准直光向本发明的实施例1的光耦合模块的聚光透镜入射的准直光入射位置的图。
图4是本发明的实施例2的光耦合模块的构成图。
图5是表示准直光向本发明的实施例2的光耦合模块的聚光透镜入射的准直光入射位置的图。
图6是本发明的实施例3的光耦合模块的构成图。
具体实施方式
(实施例1)
以下，一面参照附图，一面对本发明的实施方式涉及的光耦合模块进行详细说明。
(实施例1)
图1是表示本发明的实施例1的光耦合模块的构成的图。该光耦合模块是将激光束耦合到光纤中的光耦合模块，光耦合模块安装在由长方体构成的框体10中。
在框体10的3个侧面10A～10C安装有半导体激光器1a～1c。在框体10的侧面10D形成有孔部10a，来自半导体激光器1a～1c的激光通过孔部10a入射到光纤5中。
图2是本发明的实施例1的光耦合模块的详细构成图。光耦合模块包括半导体激光器1a～1c、准直透镜2a～2c、棱镜反射镜3、聚光透镜4、及光纤5。半导体激光器1a～1c各自出射椭圆光束。
半导体激光器1a与本发明的第1半导体激光器对应，向准直透镜2a出射激光。准直透镜2a与本发明的第1透镜对应，和半导体激光器1a对置配置，对半导体激光器1a的激光进行准直并使第1准直光通过棱镜反射镜3的上部空间。
半导体激光器1b与本发明的第2半导体激光器对应，以发光面1be位于与半导体激光器1a的发光面1ae大致正交的面上的方式配置，向准直透镜2b出射激光。准直透镜2b与本发明的第2透镜对应，和半导体激光器1b对置配置，对半导体激光器1b的激光进行准直并使第2准直光朝棱镜反射镜3的第1反射面3A出射。
半导体激光器1c与本发明的第3半导体激光器对应，以发光面1ce位于与半导体激光器1b的发光面1be对置的面上的方式配置，向准直透镜2c出射激光。准直透镜2c与本发明的第3透镜对应，和半导体激光器1c对置配置，对半导体激光器1c的激光进行准直并使第3准直光朝棱镜反射镜3的第2反射面3B出射。
棱镜反射镜3配置在准直透镜2b与准直透镜2c之间，且配置在准直透镜2a与聚光透镜4之间。棱镜反射镜3由直角棱镜构成，该直角棱镜具有第1反射面3A和第2反射面3B，该第1反射面3A使第2准直光朝与第1准直光平行的方向反射，该第2反射面3B为与第1反射面3A成直角的面，且使第3准直光朝与第1准直光平行的方向反射。
另外，半导体激光器1a～1c以第2准直光和第3准直光的快轴方向配置在相对于第1准直光在聚光透镜入射面上的快轴方向以同心圆状分别旋转120度后的位置的方式，安装在框体10中。
接着，说明像这样构成的实施例1的光耦合模块的动作。首先，来自安装在与光纤5的配置面对置的面上的半导体激光器1a的出射光是快轴方向相对于框体10的底面平行的椭圆形，通过准直透镜2a，通过棱镜反射镜3的上部空间，入射到聚光透镜4。
将半导体激光器1b相对于半导体激光器1a大致正交地配置，将半导体激光器1b和半导体激光器1c对置配置，而第1准直光通过棱镜反射镜3的上部空间，用第1反射面3A使第2准直光朝与第1准直光平行的方向反射，用第2反射面3B使第3准直光朝与第1准直光平行的方向反射。
然后，用聚光透镜4会聚第1准直光至第3准直光并使它们入射到光纤5中。在图3中，表示准直光向聚光透镜4入射的准直光入射位置。如图3所示，入射到聚光透镜4的3束准直光C1～C3成为在同心圆上自透镜中心分别旋转120度后的位置。
也就是说，因为能够抑制各光的球面像差的影响，将各准直光在同轴上对齐，因而能够缩小聚光透镜4的尺寸，所以能够将光耦合模块小型化。另外，通过使用棱镜反射镜3，能够减少光学元件数量。
(实施例2)
图4是本发明的实施例2的光耦合模块的构成图。实施例2的光耦合模块中，半导体激光器1a～1c以第2准直光和第3准直光在聚光透镜入射面上的快轴方向平行且与第1准直光的快轴方向正交的方式，安装在框体10中。
在这种情况下，如图4所示，将图2所示的半导体激光器1b、1c设定在顺时针旋转30度后的位置。图4所示的半导体激光器1b的槽11b、半导体激光器1c的槽11c相对于图2所示的半导体激光器1b的槽11b、半导体激光器1c的槽11c顺时针旋转30度。
因此，如图5所示，以第2准直光C2a和第3准直光C3a在聚光透镜入射面上的快轴方向平行且与第1准直光C1的快轴方向正交的方式配置。
在不需要考虑聚光透镜4的球面像差的情况下，通过设为实施例2的光耦合模块的方式，能够进一步缩小聚光透镜4。
(实施例3)
图6是本发明的实施例3的光耦合模块的构成图。实施例3的光耦合模块是相对于实施例1、2的光耦合模块，省略了聚光透镜4的光耦合模块。如图6所示，在光纤5a的直径相对于准直光C1～C3足够大的情况下，也可省略聚光透镜4，使来自棱镜反射镜3的激光直接入射到光纤5a中。
在这种情况下，因为没有聚光透镜4，所以能够谋求小型化及低成本化。
产业可利用性
本发明可应用于光耦合模块等。

Claims (4)

1.一种光耦合模块，其特征在于，包括：
第1半导体激光器；
第1透镜，其对所述第1半导体激光器的光进行准直并输出第1准直光；
第2半导体激光器，其以发光面位于与所述第1半导体激光器的发光面大致正交的面上的方式配置；
第2透镜，其对所述第2半导体激光器的光进行准直并输出第2准直光；
第3半导体激光器，其以发光面位于与所述第2半导体激光器的发光面对置的面上的方式配置；
第3透镜，其对所述第3半导体激光器的光进行准直并输出第3准直光；
棱镜反射镜，其由直角棱镜构成，所述直角棱镜具有第1反射面和第2反射面，所述第1反射面使所述第2准直光朝与所述第1准直光平行的方向反射，所述第2反射面为与所述第1反射面成直角的面且使所述第3准直光朝与所述第1准直光平行的方向反射；及
框体，其保持所述第1半导体激光器至第3半导体激光器。
2.根据权利要求1所述的光耦合模块，其特征在于，
包括聚光透镜，该聚光透镜会聚通过了所述棱镜反射镜的上部空间的所述第1准直光、从所述棱镜反射镜出射的所述第2准直光、及所述第3准直光，并使它们入射到光纤中。
3.根据权利要求2所述的光耦合模块，其特征在于，
所述各个准直光由椭圆光束构成，
所述第1半导体激光器至第3半导体激光器以所述第2准直光和所述第3准直光的快轴方向配置在相对于所述第1准直光在所述聚光透镜的入射面上的快轴方向以同心圆状分别旋转120度后的位置的方式，安装在所述框体中。
4.根据权利要求2所述的光耦合模块，其特征在于，
所述各个准直光由椭圆光束构成，
所述第1半导体激光器至第3半导体激光器以所述第2准直光和所述第3准直光在所述聚光透镜的入射面上的快轴方向平行且与所述第1准直光的快轴方向正交的方式，安装在所述框体中。
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