JP2000141073A - Ld array optical wave guide - Google Patents
Ld array optical wave guideInfo
- Publication number
- JP2000141073A JP2000141073A JP10319376A JP31937698A JP2000141073A JP 2000141073 A JP2000141073 A JP 2000141073A JP 10319376 A JP10319376 A JP 10319376A JP 31937698 A JP31937698 A JP 31937698A JP 2000141073 A JP2000141073 A JP 2000141073A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- array
- face
- laser light
- fiber
- laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、LDアレイからの
レーザー光を効率よく光ファイバに導波して、このレー
ザー光をレーザー加工等の用に供するLDアレイ光導波
器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an LD array optical waveguide that efficiently guides a laser beam from an LD array to an optical fiber and uses the laser beam for laser processing or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】複数のLD(レーザーダイオード)を一
直線上に配列して構成されたLDアレイの各LDから出
射されるレーザー光を集光してレーザーマーキングやレ
ーザー加工等の用に供するためにLDアレイ光導波器が
用いられる。2. Description of the Related Art In order to collect laser light emitted from each LD of an LD array configured by arranging a plurality of LDs (laser diodes) on a straight line and use it for laser marking, laser processing, and the like. An LD array optical waveguide is used.
【0003】図7は、従来技術に係るLDアレイ光導波
器の構成を示すもので、LDアレイ21の各LDから出
射されるレーザー光は扇形カライド22により集光さ
れ、この集光されたレーザー光を扇形カライド22の出
射端面に接続された光ファイバー23に導波するように
構成され、光ファイバー23により任意位置に導かれ、
所要の目的に使用される。FIG. 7 shows the structure of an LD array optical waveguide according to the prior art. Laser light emitted from each LD of an LD array 21 is condensed by a fan-shaped halide 22, and the condensed laser light is emitted. The light is guided to an optical fiber 23 connected to the exit end face of the fan-shaped carbide 22, guided to an arbitrary position by the optical fiber 23,
Used for required purposes.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、扇形カ
ライドによる集光は出射端面側で焦点を結ぶものでな
く、出射端面の開口径で面発光する状態となるため、出
射端面でのレーザー光の広がりが大きく、通常の光ファ
イバーへの導波途上で導波ロスが発生する問題点があっ
た。即ち、通常の光ファイバーは、その開口数:NA=
0.2なので、NA差によるレーザー光のケラレが発生
し、50%以上の導波ロスが生じる。また、図7(b)
の側面図に示すように、レーザー光は扇形カライドの上
下面でも反射を繰り返して導波されるので、反射による
損失が生じるのと同時に上下方向でのNA差による導波
ロスが発生する。However, the light condensed by the fan-shaped carbide does not focus on the emission end face, but emits surface light at the aperture diameter of the emission end face, so that the laser light spreads on the emission end face. Therefore, there is a problem that a waveguide loss occurs during the waveguide to the ordinary optical fiber. That is, a normal optical fiber has its numerical aperture: NA =
Since it is 0.2, vignetting of the laser light occurs due to the NA difference, and a waveguide loss of 50% or more occurs. FIG. 7 (b)
As shown in the side view, the laser light is repeatedly reflected and guided on the upper and lower surfaces of the fan-shaped carbide, so that a loss due to the reflection occurs and a waveguide loss occurs due to an NA difference in the vertical direction.
【0005】本発明が目的とするところは、LDアレイ
から出射されるレーザー光を導波ロスを少なくして光フ
ァイバーに導波できるようにしたLDアレイ光導波器を
提供することにある。An object of the present invention is to provide an LD array optical waveguide in which laser light emitted from an LD array can be guided to an optical fiber with a reduced waveguide loss.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本願の第1発明は、複数のレーザーダイオードを一直
線上に配列して構成されたLDアレイから出射されたレ
ーザー光を集光して光ファイバーに導波するLDアレイ
光導波器において、前記LDアレイのレーザーダイオー
ド配列方向の幅に対応する入射端面の幅が出射端面に向
けて1/5〜1/10に減少するテーパー角度に形成さ
れた扇形カライドによってLDアレイから出射されて配
列方向に拡がるレーザー光を集光し、扇形カライドの出
射端面の出射NA値の半値より大きな入射NA値を有
し、更に〔扇形カライドの出射NAの半値幅のNA値×
(入射径/出射径)≦ファイバー固有のNA〕を満足す
るテーパーファイバーに導波するように形成されてなる
ことを特徴とする。According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, a laser beam emitted from an LD array configured by arranging a plurality of laser diodes in a straight line is collected. In an LD array optical waveguide for guiding an optical fiber, the width of the incident end face corresponding to the width of the LD array in the laser diode arrangement direction is formed to have a taper angle of 1/5 to 1/10 toward the emission end face. The laser beam emitted from the LD array and spread in the array direction by the fan-shaped carbide is collected, and has an incident NA value larger than a half of the emission NA value of the emission end face of the fan-shaped carbide. NA value of price width x
The fiber is formed so as to be guided to a tapered fiber satisfying (incidence diameter / emission diameter) ≦ NA specific to the fiber].
【0007】この構成によれば、LDアレイから出射さ
れたレーザー光は扇形カライドによって集光され、扇形
カライドの出射端面から上記条件に基づいて形成された
テーパーファイバーに入射されるので、この間でのNA
差によるケラレの発生は少なく、扇形カライドによって
集光されたレーザー光を効率よく光ファイバーに導波す
ることができる。According to this configuration, the laser light emitted from the LD array is condensed by the fan-shaped carbide, and is incident on the tapered fiber formed based on the above conditions from the emission end face of the fan-shaped carbide. NA
The occurrence of vignetting due to the difference is small, and the laser light condensed by the fan-shaped carbide can be efficiently guided to the optical fiber.
【0008】また、上記目的を達成するための本願の第
2発明は、複数のレーザーダイオードを一直線上に配列
して構成されたLDアレイから出射されたレーザー光を
集光して光ファイバーに導波するLDアレイ光導波器に
おいて、扇形カライドによってLDアレイから出射され
るレーザー光を集光し、この扇形カライドの出射端面に
屈折率が中心方向に高くなるように形成されたテーパー
ファイバーによって中心方向に光密度の高い状態に集光
し、このテーパーファイバーから出射されたレーザー光
を焦点距離比が異なるレンズを組み合わせた第1のコン
デンサーレンズを通して集光し、この集光されたレーザ
ー光を屈折率が中心部方向に高くなるように形成された
光ファイバーにより任意位置に導き、焦点距離比が異な
るレンズを組み合わせた第2のコンデンサーレンズを通
して再集光するように構成されてなることを特徴とす
る。According to a second aspect of the present invention for achieving the above object, a laser beam emitted from an LD array configured by arranging a plurality of laser diodes on a straight line is collected and guided to an optical fiber. In the LD array optical waveguide, the laser beam emitted from the LD array is condensed by the sector-shaped carbide, and the laser beam emitted from the LD array is converged toward the center by a tapered fiber formed on the emission end face of the sector-shaped crystal so that the refractive index increases toward the center. The laser light emitted from the tapered fiber is focused through a first condenser lens having a combination of lenses having different focal length ratios. It is guided to an arbitrary position by an optical fiber formed to be higher in the center direction, and lenses with different focal length ratios are combined. Characterized by comprising configured to refocus light through a second condenser lens which has.
【0009】この構成によれば、扇形カライドによって
集光されたレーザー光を中心方向に光密度が高くなるよ
うに集光して光ファイバーに導き、この光ファイバーが
屈折率が中心部方向に高くなるように形成されているこ
とにより中心での光密度が更に高いレーザー光が得ら
れ、これを第2のコンデンサーレンズによって再集光す
るので極めて高ピーク密度を有するレーザー光となり、
これをレーザー加工等の用に供することができる。According to this configuration, the laser light condensed by the fan-shaped halide is condensed so that the light density increases toward the center and guided to the optical fiber, and the optical fiber has a refractive index higher toward the center. The laser light having a higher light density at the center is obtained by being formed in the center, and the laser light having an extremely high peak density is obtained because the laser light is re-focused by the second condenser lens.
This can be used for laser processing or the like.
【0010】上記各構成において、LDアレイと扇形カ
ライドとの間にファイバーレンズを配設して構成するこ
とにより、LDアレイから出射されたレーザー光をファ
イバーレンズにより平行光もしくは扇形カライドの出射
端面より外で焦点を結ぶように集光して扇形カライドに
入射することができ、集光されてるため扇形カライドの
上下面での反射の繰り返しがなく、反射の繰り返しによ
る損失がなく、NA差による導波ロスも少なくなる。In each of the above structures, by arranging a fiber lens between the LD array and the fan-shaped carbide, the laser light emitted from the LD array is converted by the fiber lens from the parallel light or the output end face of the fan-shaped carbide. The light is focused so that it is focused outside and can be incident on the fan-shaped halide. Since it is focused, there is no repetition of reflection on the upper and lower surfaces of the fan-shaped halide, and there is no loss due to the repeated reflection, and there is no difference due to NA difference. Wave loss is also reduced.
【0011】また、上記目的を達成するための本願の第
3発明は、複数のレーザーダイオードを一直線上に配列
して構成されたLDアレイから出射されたレーザー光を
集光して光ファイバーに導波するLDアレイ光導波器に
おいて、前記LDアレイの出射端面に台形カライドの入
射端面を近接させて配設すると共に、LDアレイの各レ
ーザーダイオードから出射されるレーザー光が台形カラ
イドの出射端面より外側の中心点で交差するようにLD
アレイ上に各レーザーダイオードが配設されてなること
を特徴とする。According to a third aspect of the present invention, a laser beam emitted from an LD array having a plurality of laser diodes arranged in a straight line is collected and guided to an optical fiber. In the LD array optical waveguide, the incident end face of the trapezoidal carbide is arranged close to the emission end face of the LD array, and the laser light emitted from each laser diode of the LD array is located outside the emission end face of the trapezoidal carbide. LD to cross at the center point
Each laser diode is provided on an array.
【0012】この構成によれば、LDアレイに台形カラ
イドの入射端面を密着させて配置されるので、この間で
のレーザー光の導波ロスはなく、LDアレイ上の各レー
ザーダイオードの向きが台形カライドの出射端面より外
側の中心点でレーザー光が交差するように配設されてい
るので、台形カライドの出射端面に接続される光ファイ
バーに導波ロスなく導波される。According to this configuration, since the entrance end face of the trapezoidal carbide is arranged in close contact with the LD array, there is no waveguide loss of laser light between them, and the direction of each laser diode on the LD array is changed to the trapezoidal carbide. Since the laser beams are arranged so as to intersect at the center point outside the emission end face of the trapezoidal waveguide, the laser light is guided to the optical fiber connected to the emission end face of the trapezoidal carbide without waveguide loss.
【0013】上記構成において、台形カライドは、その
厚さ方向の端に向けて屈折率が大きくなるレンズ材質に
よって形成することにより、台形カライドの壁面での反
射がなく、レーザー光は集光されるので、出射NAをを
小さくして光ファイバーへのカップリング効率を向上さ
せることができる。In the above configuration, the trapezoidal kalide is formed of a lens material whose refractive index increases toward the end in the thickness direction, so that there is no reflection on the wall surface of the trapezoidal kalide and the laser light is focused. Therefore, the output NA can be reduced and the coupling efficiency to the optical fiber can be improved.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の一実施形態について説明し、本発明の理解に供する。
尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であ
って、本発明の技術的範囲を限定するものではない。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention.
The embodiment described below is an example embodying the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention.
【0015】図1は、本発明の第1の実施形態に係るL
Dアレイ光導波器の構成を示すもので、同図(a)は平
面図、同図(b)は側面図である。FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention.
FIG. 3A is a plan view, and FIG. 3B is a side view, showing a configuration of a D-array optical waveguide.
【0016】図1において、LDアレイ1は、複数のL
D(レーザーダイオード)2を一直線上に配列して構成
されており、このLDアレイ1から出射されるレーザー
光は、図1(b)に示すようにファイバーレンズ6によ
り平行光にして扇形カライド4にその入射端面から入射
される。扇形カライド4は、前記ファイバーレンズ6側
の入射端面の幅が出射端面に向けて1/5〜1/10に
減少するテーパー角度を設けて形成されており、入射端
面から入射されたレーザー光を集光して出射端面から出
射させる。この扇形カライド4によって集光されたレー
ザー光はその出射端面に接続されたテーパーファイバー
5に入射される。このテーパーファイバー5は、その入
射端面の径が扇形カライド4の出射端面の径より大きく
形成され、扇形カライド4の出射NA値の半値よりも大
きな入射NA値を有し、出射径/入射径はファイバーを
形成する材質固有のNA値を越えないように、下式
(1)を満足させるように形成されている。In FIG. 1, an LD array 1 includes a plurality of L
D (laser diodes) 2 are arranged in a straight line, and the laser light emitted from the LD array 1 is converted into parallel light by a fiber lens 6 as shown in FIG. From the incident end face. The fan-shaped callide 4 is formed so as to have a taper angle in which the width of the incident end face on the fiber lens 6 side decreases to 1/5 to 1/10 toward the output end face, and the laser beam incident from the incident end face is formed. The light is condensed and emitted from the emission end face. The laser light condensed by the fan-shaped carbide 4 is incident on a tapered fiber 5 connected to the emission end face. This tapered fiber 5 is formed such that the diameter of the incident end face thereof is larger than the diameter of the exit end face of the fan-shaped carbide 4, and has an incident NA value larger than a half of the outgoing NA value of the fan-shaped carbide 4. It is formed so as to satisfy the following expression (1) so as not to exceed the NA value inherent to the material forming the fiber.
【0017】扇形カライドの出射NAの半値幅のNA値
×(入射径/出射径)≦ファイバー固有のNA………
(1)上記構成において、LDアレイ1から出射される
レーザー光の広がりがファイバーレンズ6によって平行
光にして扇形カライド4に入射されるので、ケラレによ
る損失がなくカップリング効率を向上させることができ
る。NA value of half width of output NA of fan-shaped carbide × (input diameter / output diameter) ≦ NA specific to fiber.
(1) In the above configuration, since the spread of the laser light emitted from the LD array 1 is converted into parallel light by the fiber lens 6 and is incident on the fan-shaped halide 4, the coupling efficiency can be improved without loss due to vignetting. .
【0018】また、テーパーファイバー5の入射端面の
径は、扇形カライド4の出射端面の径より大きく形成さ
れているので、NA差によるケラレは少なくレーザー光
の導波ロスが減少し、テーパー構造による集光効果によ
りレーザー光の光密度を上昇させることができる。この
テーパーファイバー5は、屈折率が中心の方が高いグレ
イドインデックス型にすると、斜め方向からの入射光も
中心方向に向けることができ、更に中心部の光密度を向
上させることができる。Further, since the diameter of the input end face of the tapered fiber 5 is formed larger than the diameter of the output end face of the fan-shaped carbide 4, vignetting due to NA difference is small and waveguide loss of laser light is reduced, and the tapered structure is used. The light density of the laser light can be increased by the light condensing effect. If the tapered fiber 5 is of a graded index type having a higher refractive index at the center, incident light obliquely can be directed toward the center, and the light density at the center can be further improved.
【0019】図2は、上記第1の実施形態の構成におけ
るテーパーファイバー5に代えて高NAレンズ7を配設
した構成を示すもので、扇形カライド4の出射端面から
の広がりのあるレーザー光を高NAレンズ7によって集
光し、光ファイバー8に入射させる。この光ファイバー
8はテーパー型がより望ましいが、通常の平行型であっ
てもカップリング効率は大きく低下することはない。FIG. 2 shows a configuration in which a high NA lens 7 is provided in place of the tapered fiber 5 in the configuration of the first embodiment. The light is condensed by the high NA lens 7 and made incident on the optical fiber 8. The optical fiber 8 is more preferably of a tapered type, but the coupling efficiency is not greatly reduced even if it is of a normal parallel type.
【0020】図3は、本発明の第2の実施形態に係るL
Dアレイ光導波器の構成を示すもので、同図(a)は平
面図、同図(b)は側面図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing an L according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3A is a plan view, and FIG. 3B is a side view, showing a configuration of a D-array optical waveguide.
【0021】図3において、LDアレイ10の発光面
に、台形カライド9の入射端面を近接させて構成されて
おり、台形カライド9の入射端面側の幅は、LDアレイ
10の幅に一致させ、出射端面の幅は入射端面の幅の1
/5〜1/10に形成されている。また、LDアレイ1
0に配列された複数のLD素子2は、各LD素子2から
出射されたレーザー光が台形カライド9の出射端面より
外の位置fで交差するような向きに配設されている。In FIG. 3, the light emitting surface of the LD array 10 is configured such that the incident end face of the trapezoidal carbide 9 is close to the light emitting surface, and the width of the trapezoidal halide 9 on the incident end face side is made equal to the width of the LD array 10. The width of the outgoing end face is 1 of the width of the incoming end face.
/ 5 to 1/10. LD array 1
The plurality of LD elements 2 arranged in 0 are arranged in such a direction that the laser light emitted from each LD element 2 intersects at a position f outside the emission end face of the trapezoidal carbide 9.
【0022】このようにLDアレイ10に台形カライド
9を近接配置することにより、この間での導波ロスは少
なく、台形カライド9の出射端面の入射端面に対する比
が1/5〜1/10になるように台形の幅を設定するこ
とによりパワーロスを少なくしてレーザー光を高密度化
することができる。また、レーザー光が台形カライド9
の出射端面より外の位置fで交差するように設定されて
いるので、台形カライド9の出射端面に接続した光ファ
イバーにカップリング効率を大きく低下させることなく
導波することができる。By arranging the trapezoidal carbide 9 close to the LD array 10 as described above, the waveguide loss between them is small, and the ratio of the exit end face to the entrance end face of the trapezoidal carbide 9 becomes 1/5 to 1/10. By setting the width of the trapezoid as described above, the power loss can be reduced and the density of the laser beam can be increased. In addition, the laser light is trapezoidal
Are set so as to intersect at a position f outside the emission end face of the trapezoidal carbide 9, so that the light can be guided to the optical fiber connected to the emission end face of the trapezoidal carbide 9 without greatly reducing the coupling efficiency.
【0023】また、図3(c)に示すように、台形カラ
イド9aは、その屈折率が厚さ方向の端に向けて大きく
なるように、Geドープされたガラス基材を用いて形成
することができる。前記Geドープの割合によって屈折
率を調整できるので、厚さ方向の端へ向かうほど屈折率
を大きくすることにより、レーザー光を壁面で反射させ
ることなく集光することができ、光ファイバーへのカッ
プリング効率を格段に向上させることができる。As shown in FIG. 3 (c), the trapezoidal carbide 9a is formed using a Ge-doped glass substrate so that the refractive index increases toward the end in the thickness direction. Can be. Since the refractive index can be adjusted by the ratio of the Ge doping, by increasing the refractive index toward the end in the thickness direction, the laser light can be focused without being reflected on the wall surface, and coupling to the optical fiber can be performed. Efficiency can be significantly improved.
【0024】図4は、本発明の第3の実施形態に係るL
Dアレイ光導波器の構成を示すもので、この構成による
各部でのレーザー光の集光状態を具体例として図5
(a)〜(e)に示している。FIG. 4 is a block diagram of a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 shows the configuration of a D-array optical waveguide.
(A) to (e).
【0025】図4において、LDアレイ1から出射され
たレーザー光はファイバーレンズ6によって平行光にし
て扇形カライド4に入射される。レーザー光は扇形カラ
イド4によって集光され、その出射端面におけるレーザ
ー光の強度分布は、図5(a)に示すようにφ1.5m
mとなってテーパーファイバー5に入射される。テーパ
ーファイバー5は、その屈折率分布が中心になるほど高
くなるように構成されているので、レーザー光の強度分
布は図5(b)に示すように中心の強度分布が高く、テ
ーパーファイバー5の出射端面の径φ0.6mmに集光
された状態となる。このテーパーファイバー5から出射
されるレーザー光を焦点距離比が3:1に設定された第
1のコンデンサーレンズ11により再集光すると、図5
(c)に示すように中心部の光密度が高くなるので、こ
れを光ファイバー12に入射する。光ファイバー12の
入射径はφ0.2mmなので、斜線で示す周辺部の光密
度の低い部分ではケラレが生じるが、光強度の高い中心
部は屈折率が中心になるほど高くなるように構成された
光ファイバー12によって更に中心部の光密度が上昇し
て、光ファイバー12の出射端では図5(d)に示すよ
うにφ0.1mmに集光される。このレーザー光を焦点
距離比2:1に設定された第2のコンデンサーレンズ1
3によって集光すると、図5(e)に示すように極めて
高ピーク密度のレーザー光ビームとなって出力される。In FIG. 4, the laser light emitted from the LD array 1 is converted into parallel light by the fiber lens 6 and is incident on the fan-shaped halide 4. The laser light is condensed by the fan-shaped carbide 4, and the intensity distribution of the laser light at the emission end face is φ1.5 m as shown in FIG.
m and is incident on the tapered fiber 5. Since the refractive index distribution of the tapered fiber 5 becomes higher toward the center, the intensity distribution of the laser beam has a higher intensity distribution at the center as shown in FIG. The light is focused on the end face with a diameter of 0.6 mm. When the laser light emitted from the tapered fiber 5 is re-focused by the first condenser lens 11 having a focal length ratio of 3: 1, FIG.
Since the light density at the central portion is increased as shown in FIG. 3C, the light is incident on the optical fiber 12. Since the incident diameter of the optical fiber 12 is φ0.2 mm, vignetting occurs in a portion where the light density is low in the peripheral portion indicated by oblique lines, but the optical fiber 12 is configured so that the central portion where the light intensity is high becomes higher as the refractive index becomes closer to the center. As a result, the light density at the center further increases, and the light is condensed to φ0.1 mm at the emission end of the optical fiber 12 as shown in FIG. A second condenser lens 1 having this laser beam set to a focal length ratio of 2: 1
When the light is condensed by No. 3, a laser light beam having an extremely high peak density is output as shown in FIG.
【0026】上記各構成において、扇形カライド4とテ
ーパーファイバー5との間に、図6に示すように発振プ
レート14を配設することによってNA差によるケラレ
を減少させることができる。前記発振プレート14は、
図示するように扇形カライド4とテーパーファイバー5
との接続位置の両端側に配置され、扇形カライド4内で
の反射角度が大きくなったレーザー光を平行光にしてテ
ーパーファイバー5に入射させるので、NA差によるケ
ラレは少なくなる。In each of the above-described configurations, by arranging the oscillation plate 14 between the fan-shaped carbide 4 and the tapered fiber 5 as shown in FIG. 6, vignetting due to a difference in NA can be reduced. The oscillation plate 14
As shown, fan-shaped callide 4 and tapered fiber 5
The laser light which is disposed at both ends of the connection position with the laser beam and whose reflection angle in the fan-shaped carbide 4 is increased is made into parallel light and is incident on the tapered fiber 5, so that the vignetting due to the NA difference is reduced.
【0027】尚、前記発振プレート14は、LD2が出
射するレーザー光の波長が808nmのときには、Nd
を1〜2%ドープした0.5〜1mm厚さのYVO4 を
平行平板にカットしたプレートに、レーザー光の入射面
に808nmARコート及び1064nm全反射コート
を施し、反対面に90〜98%の1064nm反射コー
トを施したものが好適であり、変換効率は20〜40%
が得られる。When the wavelength of the laser beam emitted from the LD 2 is 808 nm, the oscillation plate 14
In the 1-2% doped 0.5~1mm thick plates cut parallel flat plate YVO 4, and subjected to 808nmAR coat and 1064nm total reflection coating on the incident surface of the laser beam, on the opposite surface of from 90 to 98% Those having a 1064 nm reflection coat are preferable, and the conversion efficiency is 20 to 40%.
Is obtained.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上の説明の通り本発明によれば、LD
アレイから出射されるレーザー光を効率よく集光し、導
波ロスを少なくして光ファイバーに導くことができるの
で、LDアレイから光密度の高いレーザービームを得る
ことができる。As described above, according to the present invention, the LD
Since the laser light emitted from the array can be efficiently condensed and guided to the optical fiber with reduced waveguide loss, a laser beam with a high light density can be obtained from the LD array.
【図1】第1の実施形態に係るLDアレイ光導波器の構
成を示す(a)は平面図、(b)は側面図。FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a side view showing a configuration of an LD array optical waveguide according to a first embodiment.
【図2】第1の実施形態の構成の変形例を示す(a)は
平面図、(b)は側面図。FIGS. 2A and 2B show a modification of the configuration of the first embodiment, wherein FIG. 2A is a plan view and FIG.
【図3】第2の実施形態に係るLDアレイ光導波器の構
成を示す(a)は平面図、(b)は側面図、(c)は変
形例の側面図。3A is a plan view, FIG. 3B is a side view, and FIG. 3C is a side view of a modification of the LD array optical waveguide according to the second embodiment.
【図4】第3の実施形態に係るLDアレイ光導波器の構
成を示す斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of an LD array optical waveguide according to a third embodiment.
【図5】同上構成における(a)〜(e)で示す位置で
の光分布を示すグラフ。FIG. 5 is a graph showing a light distribution at positions indicated by (a) to (e) in the same configuration.
【図6】扇形カライドとテーパーファイバーとの間に発
振プレートを配設した構成を示す平面図。FIG. 6 is a plan view showing a configuration in which an oscillation plate is provided between a fan-shaped callide and a tapered fiber.
【図7】従来技術に係るLDアレイ光導波器の構成を示
す(a)は平面図、(b)は側面図。7A is a plan view and FIG. 7B is a side view showing a configuration of an LD array optical waveguide according to the related art.
1、10 LDアレイ 2 LD(レーザーダイオード) 4 扇形カライド 5 テーパーファイバー 6 ファイバーレンズ 8、12 光ファイバー 9 台形カライド 11 第1のコンデンサーレンズ 13 第2のコンデンサーレンズ 14 発振プレート Reference Signs List 1, 10 LD array 2 LD (laser diode) 4 fan-shaped kalide 5 tapered fiber 6 fiber lens 8, 12 optical fiber 9 trapezoidal kalide 11 first condenser lens 13 second condenser lens 14 oscillation plate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H037 BA03 BA05 CA17 CA37 4E068 CA05 CD02 CD05 CD08 CD13 CE08 CK01 5F073 AB02 AB12 AB27 AB28 AB29 BA09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H037 BA03 BA05 CA17 CA37 4E068 CA05 CD02 CD05 CD08 CD13 CE08 CK01 5F073 AB02 AB12 AB27 AB28 AB29 BA09
Claims (5)
配列して構成されたLDアレイから出射されたレーザー
光を集光して光ファイバーに導波するLDアレイ光導波
器において、 前記LDアレイのレーザーダイオード配列方向の幅に対
応する入射端面の幅が出射端面に向けて1/5〜1/1
0に減少するテーパー角度に形成された扇形カライドに
よってLDアレイから出射され配列方向に拡がるレーザ
ー光を集光し、扇形カライドの出射端面の出射NAの半
値より大きな入射NA値を有し、〔扇形カライドの出射
NAの半値幅のNA値×(入射径/出射径)≦ファイバ
ー固有のNA〕を満足するテーパーファイバーに導波す
るように形成されてなることを特徴とするLDアレイ光
導波器。1. An LD array optical waveguide for condensing laser light emitted from an LD array configured by arranging a plurality of laser diodes on a straight line and guiding the laser light to an optical fiber. The width of the incident end face corresponding to the width in the arrangement direction is 1/5 to 1/1 toward the output end face.
The laser beam emitted from the LD array and spread in the array direction is condensed by the fan-shaped carbide formed at the taper angle decreasing to 0, and has an incident NA value larger than half the emission NA of the emission end face of the fan-shaped carbide, An LD array optical waveguide which is formed so as to be guided to a tapered fiber satisfying NA value of half width of emergence NA of the carbide × (incidence diameter / emission diameter) ≦ NA specific to the fiber].
配列して構成されたLDアレイから出射されたレーザー
光を集光して光ファイバーに導波するLDアレイ光導波
器において、 前記LDアレイのレーザーダイオード配列方向の幅に対
応する入射端面の幅が出射端面に向けて1/5〜1/1
0に減少するテーパー角度に形成された扇形カライドに
よってLDアレイから出射されるレーザー光を集光し、
この扇形カライドの出射端面に接続されて中心方向に屈
折率が高くなるように形成されたテーパーファイバーか
ら出射されたレーザー光を焦点距離比が異なるレンズを
組み合わせた第1のコンデンサーレンズを通して集光
し、この集光されたレーザー光を屈折率が中心方向に高
くなるように形成された光ファイバーにより任意位置に
導き、焦点距離比が異なるレンズを組み合わせた第2の
コンデンサーレンズを通して再集光するように構成され
てなることを特徴とするLDアレイ光導波器。2. An LD array optical waveguide for condensing laser light emitted from an LD array formed by arranging a plurality of laser diodes on a straight line and guiding the laser light to an optical fiber. The width of the incident end face corresponding to the width in the arrangement direction is 1/5 to 1/1 toward the output end face.
The laser beam emitted from the LD array is condensed by the fan-shaped carbide formed at the taper angle decreasing to 0,
Laser light emitted from a tapered fiber connected to the emission end face of the fan-shaped carbide and formed so as to have a high refractive index in the center direction is focused through a first condenser lens combining lenses having different focal length ratios. The condensed laser light is guided to an arbitrary position by an optical fiber formed so that the refractive index increases toward the center, and re-condensed through a second condenser lens combining lenses having different focal length ratios. An LD array optical waveguide characterized by being constituted.
イバーレンズが配設されてなる請求項1または2記載の
LDアレイ光導波器。3. The LD array optical waveguide according to claim 1, wherein a fiber lens is disposed between the LD array and the fan-shaped carbide.
配列して構成されたLDアレイから出射されたレーザー
光を集光して光ファイバーに導波するLDアレイ光導波
器において、 前記LDアレイの出射端面に台形カライドの入射端面を
近接させて配設すると共に、LDアレイの各レーザーダ
イオードから出射されるレーザー光が台形カライドの出
射端面より外側の中心点で交差するようにLDアレイ上
に各レーザーダイオードが配設されてなることを特徴と
するLDアレイ光導波器。4. An LD array optical waveguide for condensing laser light emitted from an LD array configured by arranging a plurality of laser diodes on a straight line and guiding the laser light to an optical fiber, wherein the emission end face of the LD array is provided. The laser diode emitted from each laser diode of the LD array is arranged on the LD array such that the laser light emitted from each laser diode intersects at a center point outside the emission end face of the trapezoidal carbide. An LD array optical waveguide characterized by being provided.
けて屈折率が大きくなるレンズ材質により形成されてな
る請求項4記載のLDアレイ光導波器。5. The LD array optical waveguide according to claim 4, wherein the trapezoidal carbide is formed of a lens material whose refractive index increases toward the end in the thickness direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10319376A JP2000141073A (en) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | Ld array optical wave guide |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10319376A JP2000141073A (en) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | Ld array optical wave guide |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000141073A true JP2000141073A (en) | 2000-05-23 |
Family
ID=18109470
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10319376A Pending JP2000141073A (en) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | Ld array optical wave guide |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000141073A (en) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003270462A (en) * | 2002-03-15 | 2003-09-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical coupling structure |
EP1533637A2 (en) * | 2002-06-27 | 2005-05-25 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Beam collecting device and laser emission device |
JP2010230649A (en) * | 2009-03-04 | 2010-10-14 | Olympus Corp | Light detection device |
CN102243335A (en) * | 2010-05-12 | 2011-11-16 | 夏普株式会社 | Light guide member, laser light guide structure body, laser shining apparatus, and light source apparatus |
JP2013004183A (en) * | 2011-06-13 | 2013-01-07 | Sharp Corp | Light condensing unit and light emitting device |
JP2013054386A (en) * | 2012-12-06 | 2013-03-21 | Sharp Corp | Light guide member, laser light guide structure, laser irradiation apparatus, and light source device |
WO2015019692A1 (en) * | 2013-08-09 | 2015-02-12 | 株式会社フジクラ | Optical combiner, laser device using same, and method for manufacturing optical combiner |
JP2015040992A (en) * | 2013-08-22 | 2015-03-02 | 株式会社フジクラ | Optical combiner and laser device using the same |
US9228710B2 (en) | 2011-06-13 | 2016-01-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light projection apparatus, light condensing unit, and light emitting apparatus |
CN110286442A (en) * | 2019-07-30 | 2019-09-27 | 南通大学 | A kind of coupling ratio adjustable optic fibre coupler |
CN111566881A (en) * | 2018-02-20 | 2020-08-21 | 株式会社村田制作所 | Light emitting module |
-
1998
- 1998-11-10 JP JP10319376A patent/JP2000141073A/en active Pending
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003270462A (en) * | 2002-03-15 | 2003-09-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical coupling structure |
EP1533637A2 (en) * | 2002-06-27 | 2005-05-25 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Beam collecting device and laser emission device |
EP1533637A3 (en) * | 2002-06-27 | 2005-06-22 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Beam collecting device and laser emission device |
JP2010230649A (en) * | 2009-03-04 | 2010-10-14 | Olympus Corp | Light detection device |
CN102243335A (en) * | 2010-05-12 | 2011-11-16 | 夏普株式会社 | Light guide member, laser light guide structure body, laser shining apparatus, and light source apparatus |
JP2011237665A (en) * | 2010-05-12 | 2011-11-24 | Sharp Corp | Light guide member, laser light guide structure, laser irradiation apparatus, and light source device |
US9228710B2 (en) | 2011-06-13 | 2016-01-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light projection apparatus, light condensing unit, and light emitting apparatus |
JP2013004183A (en) * | 2011-06-13 | 2013-01-07 | Sharp Corp | Light condensing unit and light emitting device |
US9494725B2 (en) | 2011-06-13 | 2016-11-15 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light projection apparatus, light condensing unit, and light emitting apparatus |
JP2013054386A (en) * | 2012-12-06 | 2013-03-21 | Sharp Corp | Light guide member, laser light guide structure, laser irradiation apparatus, and light source device |
WO2015019692A1 (en) * | 2013-08-09 | 2015-02-12 | 株式会社フジクラ | Optical combiner, laser device using same, and method for manufacturing optical combiner |
CN105452920A (en) * | 2013-08-09 | 2016-03-30 | 株式会社藤仓 | Optical combiner, laser device using same, and method for manufacturing optical combiner |
JP2015034942A (en) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | 株式会社フジクラ | Optical combiner, laser apparatus using the same, and manufacturing method of optical combiner |
US9759866B2 (en) | 2013-08-09 | 2017-09-12 | Fujikura Ltd. | Optical combiner, laser device using same, and method for manufacturing optical combiner |
JP2015040992A (en) * | 2013-08-22 | 2015-03-02 | 株式会社フジクラ | Optical combiner and laser device using the same |
US9417391B2 (en) | 2013-08-22 | 2016-08-16 | Fujikura Ltd. | Optical combiner and laser device using the same |
CN111566881A (en) * | 2018-02-20 | 2020-08-21 | 株式会社村田制作所 | Light emitting module |
CN110286442A (en) * | 2019-07-30 | 2019-09-27 | 南通大学 | A kind of coupling ratio adjustable optic fibre coupler |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3098200B2 (en) | Laser beam correction method and apparatus | |
US5299222A (en) | Multiple diode laser stack for pumping a solid-state laser | |
JP2002148491A (en) | Semiconductor laser processing equipment and its adjustment method | |
JP2000056146A (en) | Light self-guide optical circuit | |
JP2000141073A (en) | Ld array optical wave guide | |
JPH11218641A (en) | Optical fiber with lens and laser module | |
JPS61113009A (en) | Optical multiplexer/demultiplexer | |
KR100309953B1 (en) | Semiconductor laser light source and solid state laser device | |
US6975792B1 (en) | Method and apparatus for coupling light into a waveguide using a slit | |
JP3932982B2 (en) | Condensing optical circuit and light source device | |
JPH0915435A (en) | Optical coupling device and optical function device | |
JP4706403B2 (en) | Optical wavelength conversion element and optical wavelength converter | |
JP2000147331A (en) | Ld array beam converging device | |
JPH11337866A (en) | Optical system for semiconductor laser and semiconductor laser module | |
JPH0743643A (en) | Semiconductor laser condenser | |
JPH109813A (en) | Optical position detector | |
JPH07287104A (en) | Optical path converter and optical path converting array | |
JP2965203B1 (en) | Laser device using prism | |
US7800013B2 (en) | Laser device and laser system using same | |
JPH08146250A (en) | Condenser lens and its production | |
JP4090295B2 (en) | Optical switch module and manufacturing method thereof | |
JP2002374031A (en) | Convergence system for semiconductor laser | |
JP3053380B2 (en) | Optical fiber probe | |
JPH1090561A (en) | Multichannel optical module | |
US20080050067A1 (en) | Optical gate array device |