JP2000338359A - 光モニタモジュール - Google Patents
光モニタモジュールInfo
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- JP2000338359A JP2000338359A JP14742899A JP14742899A JP2000338359A JP 2000338359 A JP2000338359 A JP 2000338359A JP 14742899 A JP14742899 A JP 14742899A JP 14742899 A JP14742899 A JP 14742899A JP 2000338359 A JP2000338359 A JP 2000338359A
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- Japan
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- optical
- light
- monitor module
- grin lens
- light receiving
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 モニタモジュール内部の多重反射などを少な
くして、損失または測定値に与える悪影響を極めて少な
くする。また組立が容易な構造を備えた光モニタモジュ
ールを提供することである。 【解決手段】 本発明による光モニタモジュールは、一
対の光ファイバ５，６を用いる。前記光ファイバ５，６
はフェルール４の中心孔に前記一対の光ファイバが相互
に軸対称になるように固定される。フェルール４の端面
は前記光ファイバ先端とともに傾斜研磨される。１／４
ピッチのＧＲＩＮレンズ３は前記フェルールの傾斜端面
に対応する傾斜端面で同軸に接続される。ＧＲＩＮレン
ズ３の他端面には一定の分岐比をもつ多層膜２が設けら
れている。受光素子１は、前記一方の光ファイバ５から
前記ＧＲＩＮレンズ３に接着固定され、前記多層膜２を
透過したコリメートされた光を受光する。
くして、損失または測定値に与える悪影響を極めて少な
くする。また組立が容易な構造を備えた光モニタモジュ
ールを提供することである。 【解決手段】 本発明による光モニタモジュールは、一
対の光ファイバ５，６を用いる。前記光ファイバ５，６
はフェルール４の中心孔に前記一対の光ファイバが相互
に軸対称になるように固定される。フェルール４の端面
は前記光ファイバ先端とともに傾斜研磨される。１／４
ピッチのＧＲＩＮレンズ３は前記フェルールの傾斜端面
に対応する傾斜端面で同軸に接続される。ＧＲＩＮレン
ズ３の他端面には一定の分岐比をもつ多層膜２が設けら
れている。受光素子１は、前記一方の光ファイバ５から
前記ＧＲＩＮレンズ３に接着固定され、前記多層膜２を
透過したコリメートされた光を受光する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システムあ
るいは光パワー伝送システムのインライン形光パワーモ
ニタなどに利用できる光モニタモジュールに関する。
るいは光パワー伝送システムのインライン形光パワーモ
ニタなどに利用できる光モニタモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信システムあるいは光パワー伝送シ
ステムにおいて、常にそれらのシステムの動作状況を監
視する必要がある。このような監視システムとして、図
７に示すように、光合分波器（波長フィルタ）２０２に
より監視専用の特定の波長λｍの信号を取り出して受光
素子２０１で検出してモニタするシステムが知られてい
る。
ステムにおいて、常にそれらのシステムの動作状況を監
視する必要がある。このような監視システムとして、図
７に示すように、光合分波器（波長フィルタ）２０２に
より監視専用の特定の波長λｍの信号を取り出して受光
素子２０１で検出してモニタするシステムが知られてい
る。
【０００３】図７に示した従来の波長λｍの信号をモニ
タする方式では、監視専用波長（λｍ）信号の発生器
（図示せず）が必要である。さらにその信号を伝送シス
テムに接続するために他の光合分波器等のデバイスが必
要になるから、システムの構成が複雑になり、コストも
高くなる。しかも、この伝送システム内の監視専用の波
長は伝送される信号とは別のもの、つまり伝送信号では
ないから、監視専用波で伝送システムの動作を完全にモ
ニタできないこともあり得る。
タする方式では、監視専用波長（λｍ）信号の発生器
（図示せず）が必要である。さらにその信号を伝送シス
テムに接続するために他の光合分波器等のデバイスが必
要になるから、システムの構成が複雑になり、コストも
高くなる。しかも、この伝送システム内の監視専用の波
長は伝送される信号とは別のもの、つまり伝送信号では
ないから、監視専用波で伝送システムの動作を完全にモ
ニタできないこともあり得る。
【０００４】そのために図８に示す幹線光信号のみを利
用する光分岐モニタ方式が考えられる。このシステム
は、光合分岐器２０３により幹線光信号の一部の光量を
取り出して受光素子２０１でシステムの動作状況をモニ
タするものである。
用する光分岐モニタ方式が考えられる。このシステム
は、光合分岐器２０３により幹線光信号の一部の光量を
取り出して受光素子２０１でシステムの動作状況をモニ
タするものである。
【０００５】上記光合分波器と受光器、あるいは光合分
岐器と受光器とはそれぞれ独立して構成されているた
め、光コネクタなどを介して結合する必要がある。接続
箇所が増える程、反射や接続不良などによる損失でモニ
タする誤差が大きくなり、しかも、システム構成が複雑
になってくるため信頼性が低下する。
岐器と受光器とはそれぞれ独立して構成されているた
め、光コネクタなどを介して結合する必要がある。接続
箇所が増える程、反射や接続不良などによる損失でモニ
タする誤差が大きくなり、しかも、システム構成が複雑
になってくるため信頼性が低下する。
【０００６】図６に示す受光装置（公開特許６２−２６
９９０９）は図８を参照して前述した装置に利用するこ
とができ、これにより伝送される光パワーをモニタす
る。図６に示す受光装置は、図８に記述した前記光合分
岐器２０３と受光素子２０１とを組み合わせたものであ
る。しかし図６に示すように、第２のＧＲＩＮレンズ１
１０の出射光は入力用光ファイバ１０５の出射光の性質
を持ち、ビームの拡がり角は大きくなり約５°である。
したがって、受光素子の受光端面でのビームスポット径
は、レンズの出射端面と受光端面との距離に大きく依存
することになる。
９９０９）は図８を参照して前述した装置に利用するこ
とができ、これにより伝送される光パワーをモニタす
る。図６に示す受光装置は、図８に記述した前記光合分
岐器２０３と受光素子２０１とを組み合わせたものであ
る。しかし図６に示すように、第２のＧＲＩＮレンズ１
１０の出射光は入力用光ファイバ１０５の出射光の性質
を持ち、ビームの拡がり角は大きくなり約５°である。
したがって、受光素子の受光端面でのビームスポット径
は、レンズの出射端面と受光端面との距離に大きく依存
することになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記公開特許６２−２
６９９０９の明細書には光ファイバ１０５，１０６と第
１のＧＲＩＮレンズ１０３の右端面の具体的な接続構造
などについては全く言及されていない。この図６に示し
た装置が実用化できるか否かは、入出力用ファイバの配
置手段の構成により決まる。光ファイバ１０５，１０６
が第１のＧＲＩＮレンズ１０３の光軸対称位置に正確に
固定され、接続端面間に反射が発生しても、光ファイバ
に戻らないようにする必要がある。このような条件を満
たす構造が開発されない限り、前記装置は工業的に利用
できないと思われる。
６９９０９の明細書には光ファイバ１０５，１０６と第
１のＧＲＩＮレンズ１０３の右端面の具体的な接続構造
などについては全く言及されていない。この図６に示し
た装置が実用化できるか否かは、入出力用ファイバの配
置手段の構成により決まる。光ファイバ１０５，１０６
が第１のＧＲＩＮレンズ１０３の光軸対称位置に正確に
固定され、接続端面間に反射が発生しても、光ファイバ
に戻らないようにする必要がある。このような条件を満
たす構造が開発されない限り、前記装置は工業的に利用
できないと思われる。
【０００８】次に、前記受光装置では、第２のＧＲＩＮ
レンズ１１０と受光端面との間では光の多重反射が発生
することは避けられない。これらがパワーレベルの計測
誤差の増加、および前記多重反射の反射戻り光が伝送シ
ステムへ悪影響を与える可能性がある。さらに前記受光
装置は第１のＧＲＩＮレンズ１０３の面１０３ａと第２
のＧＲＩＮレンズ１１０の面１１０ａとは光学的に等価
な面となる。光ファイバ１０５の先端の像が１１０ａ面
に形成され、受光素子（フォトダイオード）１０１はこ
の先端の像からの光を受けることになるから、受光素子
（フォトダイオード）１０１の任意の受光面の受光量
は、前記像からの距離に依存することになる。図６に示
す装置の問題点は次のとおりである。 ａ．構造上では、ＧＲＩＮレンズを２個使用すること
で、部品の数が多くて、構造は大きくなる。 ｂ．レンズ１１０の出射ビームは、入力用光ファイバ１
０５の出射光の性質を持ち、ビームの拡がり角は大きく
て約５°である。したがって、受光素子の受光面でのビ
ームスポット径はレンズの出射端面と受光素子の受光端
面との距離に大きく依存し、受光装置を組み立てる際の
光軸方向の距離調整は複雑になる。 ｃ．レンズ１１０の出射端面での反射、およびレンズ１
１０の出射端面と受光素子１０１の受光端面の間での多
重反射が発生しやすい。本発明の目的は、光パワーモニ
タモジュール内部の多重反射などを防止し、伝送システ
ムの安定性や測定値に与える悪影響を極めて少なくし、
さらに組立も容易である構造を備えた光モニタモジュー
ルを提供することにある。
レンズ１１０と受光端面との間では光の多重反射が発生
することは避けられない。これらがパワーレベルの計測
誤差の増加、および前記多重反射の反射戻り光が伝送シ
ステムへ悪影響を与える可能性がある。さらに前記受光
装置は第１のＧＲＩＮレンズ１０３の面１０３ａと第２
のＧＲＩＮレンズ１１０の面１１０ａとは光学的に等価
な面となる。光ファイバ１０５の先端の像が１１０ａ面
に形成され、受光素子（フォトダイオード）１０１はこ
の先端の像からの光を受けることになるから、受光素子
（フォトダイオード）１０１の任意の受光面の受光量
は、前記像からの距離に依存することになる。図６に示
す装置の問題点は次のとおりである。 ａ．構造上では、ＧＲＩＮレンズを２個使用すること
で、部品の数が多くて、構造は大きくなる。 ｂ．レンズ１１０の出射ビームは、入力用光ファイバ１
０５の出射光の性質を持ち、ビームの拡がり角は大きく
て約５°である。したがって、受光素子の受光面でのビ
ームスポット径はレンズの出射端面と受光素子の受光端
面との距離に大きく依存し、受光装置を組み立てる際の
光軸方向の距離調整は複雑になる。 ｃ．レンズ１１０の出射端面での反射、およびレンズ１
１０の出射端面と受光素子１０１の受光端面の間での多
重反射が発生しやすい。本発明の目的は、光パワーモニ
タモジュール内部の多重反射などを防止し、伝送システ
ムの安定性や測定値に与える悪影響を極めて少なくし、
さらに組立も容易である構造を備えた光モニタモジュー
ルを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明による光モニタモジュールは、一対の光ファ
イバと、中心孔に前記一対の光ファイバが相互に軸対称
になるように固定し、端面が前記光ファイバ先端ととも
に傾斜研磨されているフェルールと、前記フェルールの
傾斜端面に対応する傾斜端面で同軸に接続される１／４
ピッチのＧＲＩＮレンズと、前記ＧＲＩＮレンズの他端
面に設けられ、一定の分岐比をもつ多層膜フィルタと、
前記一方の光ファイバから前記ＧＲＩＮレンズに接続さ
れ前記フィルタを透過した光を受光する受光素子とから
構成されている。前記フィルタとして多層誘電膜を用い
ることができる。前記フェルールに設けられた中心孔
は、前記光ファイバ対の光軸を対角線上に受け入れる正
方形の孔とすることができる。前記受光面上に入射する
光の中心は前記ＧＲＩＮレンズの中心軸からずれてお
り、傾きを持って入射させることにより、多重反射光の
復帰結合を阻止するように構成することができる。前記
光モニタモジュールはさらに前記モジュールの支持手段
をもち、前記支持手段は、前記ＧＲＩＮレンズの出射ビ
ームを前記受光素子の受光端面の中心に位置して固定す
ることができる。
に、本発明による光モニタモジュールは、一対の光ファ
イバと、中心孔に前記一対の光ファイバが相互に軸対称
になるように固定し、端面が前記光ファイバ先端ととも
に傾斜研磨されているフェルールと、前記フェルールの
傾斜端面に対応する傾斜端面で同軸に接続される１／４
ピッチのＧＲＩＮレンズと、前記ＧＲＩＮレンズの他端
面に設けられ、一定の分岐比をもつ多層膜フィルタと、
前記一方の光ファイバから前記ＧＲＩＮレンズに接続さ
れ前記フィルタを透過した光を受光する受光素子とから
構成されている。前記フィルタとして多層誘電膜を用い
ることができる。前記フェルールに設けられた中心孔
は、前記光ファイバ対の光軸を対角線上に受け入れる正
方形の孔とすることができる。前記受光面上に入射する
光の中心は前記ＧＲＩＮレンズの中心軸からずれてお
り、傾きを持って入射させることにより、多重反射光の
復帰結合を阻止するように構成することができる。前記
光モニタモジュールはさらに前記モジュールの支持手段
をもち、前記支持手段は、前記ＧＲＩＮレンズの出射ビ
ームを前記受光素子の受光端面の中心に位置して固定す
ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下図面等を参照して本発明によ
る光モニタモジュールの実施の形態を説明する。図１
は、本発明による光モニタモジュールの実施例概略の正
面断面図、図２は、前記実施例概略の平面断面図、そし
て図３は、前記実施例に２本の光ファイバおよびそれを
支持するフェルールの配置側面断面図である。ＧＲＩＮ
レンズ３を形成する１／４ピッチのＧＲＩＮレンズの端
面３ｂに一定の分岐比をもつフィルタである多層膜２を
接着固定する。多層膜２は光の透過および反射量を制御
する。多層膜２はガラス薄板（厚さ０．３ｍｍ以下）に
誘電膜を多層形成したものであり、入射光に対して一部
を透過し大部分を反射させるものである。この透過と反
射の割合は多層膜の光学設計により決定される。
る光モニタモジュールの実施の形態を説明する。図１
は、本発明による光モニタモジュールの実施例概略の正
面断面図、図２は、前記実施例概略の平面断面図、そし
て図３は、前記実施例に２本の光ファイバおよびそれを
支持するフェルールの配置側面断面図である。ＧＲＩＮ
レンズ３を形成する１／４ピッチのＧＲＩＮレンズの端
面３ｂに一定の分岐比をもつフィルタである多層膜２を
接着固定する。多層膜２は光の透過および反射量を制御
する。多層膜２はガラス薄板（厚さ０．３ｍｍ以下）に
誘電膜を多層形成したものであり、入射光に対して一部
を透過し大部分を反射させるものである。この透過と反
射の割合は多層膜の光学設計により決定される。
【００１１】多層膜の反射率（Ｒ）おび透過率（Ｔ）の
値は、膜の光学設計により多種類が製作できる。光パワ
ーモニタとして使用する場合、反射率と透過率の比率
は、Ｒ：Ｔ＝９０：１０，９５：５，および９９：１を
採用する。具体的な比率は、幹線システムに伝送されて
いる光パワーレベルに基づいて決定する。例えば、光パ
ワーレベルが高い場合、モニタの光量は１／１００あれ
ば十分であるときは、９９：１の多層膜を使用する。モ
ニタ対象の光パワーレベルがそんなに高くない場合、モ
ニタの光量は１／１０を取ればよいとき、９０：１０の
多層膜を使用する。いずれかの多層膜を使用したなら
ば、その後の光量調整は不可能である。
値は、膜の光学設計により多種類が製作できる。光パワ
ーモニタとして使用する場合、反射率と透過率の比率
は、Ｒ：Ｔ＝９０：１０，９５：５，および９９：１を
採用する。具体的な比率は、幹線システムに伝送されて
いる光パワーレベルに基づいて決定する。例えば、光パ
ワーレベルが高い場合、モニタの光量は１／１００あれ
ば十分であるときは、９９：１の多層膜を使用する。モ
ニタ対象の光パワーレベルがそんなに高くない場合、モ
ニタの光量は１／１０を取ればよいとき、９０：１０の
多層膜を使用する。いずれかの多層膜を使用したなら
ば、その後の光量調整は不可能である。
【００１２】ガラスフェルール４には、正方形の貫通孔
４ａが設けられている。２本の光ファイバ５，６を平行
かつ対角位置に挿入し、エポキシで接着固定する。その
後に光ファイバ５，６の先端はガラスフェルール４の先
端４ｂと同時に斜め平面研磨される。前記光ファイバ付
ガラスフェルール４の研磨端面４ｂは、前記ＧＲＩＮレ
ンズ３と光軸アライメントをとり、相対位置を決めてエ
ポキシなどを用いて固定する。
４ａが設けられている。２本の光ファイバ５，６を平行
かつ対角位置に挿入し、エポキシで接着固定する。その
後に光ファイバ５，６の先端はガラスフェルール４の先
端４ｂと同時に斜め平面研磨される。前記光ファイバ付
ガラスフェルール４の研磨端面４ｂは、前記ＧＲＩＮレ
ンズ３と光軸アライメントをとり、相対位置を決めてエ
ポキシなどを用いて固定する。
【００１３】受光素子１の受光量は前述したように多層
膜２の分岐比（Ｔ：Ｒ）を選択することにより決められ
る。極微小な光パワーだけを取り出して受光素子１で受
光すれば、光伝送システムへの影響は極めて小さく抑え
ることがてきる。またこれにより、システムの動作状況
を確実にモニタすることが可能である。
膜２の分岐比（Ｔ：Ｒ）を選択することにより決められ
る。極微小な光パワーだけを取り出して受光素子１で受
光すれば、光伝送システムへの影響は極めて小さく抑え
ることがてきる。またこれにより、システムの動作状況
を確実にモニタすることが可能である。
【００１４】前記実施例をケースに実装した状態を図５
を参照して説明する。多層膜２を支持した１／４ピッチ
のＧＲＩＮレンズ３は、ガラスフェルール４に接着固定
されている。ガラスフェルール４はフェルールホルダ８
に軸方向の相対位置を調節して固定されている。受光素
子（フォトダイオード）１は、フォトダイオードホルダ
７に支持されている。フォトダイオードホルダ７とフェ
ルールホルダ８は、図１〜４に示すｙｚ方向の相対位置
を調節して固定される。保護カバー９の先端内面はフォ
トダイオードホルダ７に被せられており、光モニタモジ
ュールの全体を保護している。
を参照して説明する。多層膜２を支持した１／４ピッチ
のＧＲＩＮレンズ３は、ガラスフェルール４に接着固定
されている。ガラスフェルール４はフェルールホルダ８
に軸方向の相対位置を調節して固定されている。受光素
子（フォトダイオード）１は、フォトダイオードホルダ
７に支持されている。フォトダイオードホルダ７とフェ
ルールホルダ８は、図１〜４に示すｙｚ方向の相対位置
を調節して固定される。保護カバー９の先端内面はフォ
トダイオードホルダ７に被せられており、光モニタモジ
ュールの全体を保護している。
【００１５】次に図１〜図４を参照して、前記光モニタ
モジュールの実施例の幾何光学的特徴を説明する。受光
素子１を形成するフォトダイオードの受光面積に合わせ
て、ＧＲＩＮレンズの外径を選定すれば、光出射ビーム
のスポット径を選択することができる。例えば、直径
２．０ｍｍのＧＲＩＮレンズを使用する場合、ビームの
スポット径は０．３８ｍｍになり、直径１．０ｍｍのＧ
ＲＩＮレンズを使用する場合、ビームのスポット径は
０．１９ｍｍになる。また、ＧＲＩＮレンズ３の出射光
は平行ビームであるため、ＧＲＩＮレンズの出射端面３
ｂと受光素子の受光端面との距離Δｘに関係なく、受光
素子の受光端面に所定のビームスポット径で光パワー密
度を与えることができる。
モジュールの実施例の幾何光学的特徴を説明する。受光
素子１を形成するフォトダイオードの受光面積に合わせ
て、ＧＲＩＮレンズの外径を選定すれば、光出射ビーム
のスポット径を選択することができる。例えば、直径
２．０ｍｍのＧＲＩＮレンズを使用する場合、ビームの
スポット径は０．３８ｍｍになり、直径１．０ｍｍのＧ
ＲＩＮレンズを使用する場合、ビームのスポット径は
０．１９ｍｍになる。また、ＧＲＩＮレンズ３の出射光
は平行ビームであるため、ＧＲＩＮレンズの出射端面３
ｂと受光素子の受光端面との距離Δｘに関係なく、受光
素子の受光端面に所定のビームスポット径で光パワー密
度を与えることができる。
【００１６】受光素子１の受光面への入射光には入射角
を０より大きくすると、受光面と多層膜の端面間での多
重反射により受光面に入る光量が減少し、測定誤差が改
善できる。また、多重反射による反射戻り光が、光伝送
システムへの悪影響を抑えることもできる。ＧＲＩＮレ
ンズ３の端面３ｂでの光出射角はＧＩＲＮレンズ端面３
ａでの光入射位置に依存し、次の１／４ピッチのＧＲＩ
Ｎレンズ方程式（１）により決められる。
を０より大きくすると、受光面と多層膜の端面間での多
重反射により受光面に入る光量が減少し、測定誤差が改
善できる。また、多重反射による反射戻り光が、光伝送
システムへの悪影響を抑えることもできる。ＧＲＩＮレ
ンズ３の端面３ｂでの光出射角はＧＩＲＮレンズ端面３
ａでの光入射位置に依存し、次の１／４ピッチのＧＲＩ
Ｎレンズ方程式（１）により決められる。
【式１】
【００１７】ここでは、ｎ0 はＧＲＩＮレンズ光軸上の
屈折率であり、√A はＧＲＩＮレンズの半径方向での屈
折率分布係数である。Ｘ1 θ1 はＧＲＩＮレンズ端面３
ａでの光入射位置及び入射角であり、Ｘ2 θ2 はＧＲＩ
Ｎレンズ端面３ｂでの光出射位置及び出射角である。前
記式（１）により、光の出射位置はＸ2 ＝θ1 ／ｎ0 √
A となり、入射角をθ1 ＝０とすれば、出射位置はＸ2
＝０になる。つまり、レンズの出射光はＧＲＩＮレンズ
の中心に位置する。また、光出射角はθ2 ＝−ｎ0 √A
Ｘ1 である。例えばｎ0 ＝１．５９２、√A＝０．２９
５のＧＲＩＮレンズを使用する場合、光入射位置をＸ1
＝６２．５μｍとすれば、光出射角はθ2 ＝１．７°に
なる。
屈折率であり、√A はＧＲＩＮレンズの半径方向での屈
折率分布係数である。Ｘ1 θ1 はＧＲＩＮレンズ端面３
ａでの光入射位置及び入射角であり、Ｘ2 θ2 はＧＲＩ
Ｎレンズ端面３ｂでの光出射位置及び出射角である。前
記式（１）により、光の出射位置はＸ2 ＝θ1 ／ｎ0 √
A となり、入射角をθ1 ＝０とすれば、出射位置はＸ2
＝０になる。つまり、レンズの出射光はＧＲＩＮレンズ
の中心に位置する。また、光出射角はθ2 ＝−ｎ0 √A
Ｘ1 である。例えばｎ0 ＝１．５９２、√A＝０．２９
５のＧＲＩＮレンズを使用する場合、光入射位置をＸ1
＝６２．５μｍとすれば、光出射角はθ2 ＝１．７°に
なる。
【００１８】一方、フォトダイオード受光端面での光入
射角はＧＲＩＮレンズ端面３ｂでの光出射角と等しいの
で、１．７°である。フォトダイオード受光面での光入
射角θ 2 、およびフォトダイオード受光面とＧＲＩＮレ
ンズ端面３ｂとの距離Δx が存在することで、レンズ光
軸とフォトダイオード光軸との軸ずれが発生し、式
（２）により、△ｙが決められる。ここで、フォトダイ
オード受光面とＧＲＩＮレンズ端面３ｂとの距離をΔx
＝１．２ｍｍとする場合、前記軸ずれは、△ｙ＝３６μ
ｍになる。つまり、フォトダイオード受光面への光入射
角があることで、フォトダイオード受光面とＧＲＩＮレ
ンズ端面３ｂとの間での光多重反射が抑えられ、それに
よる計測誤差を改善することができる。
射角はＧＲＩＮレンズ端面３ｂでの光出射角と等しいの
で、１．７°である。フォトダイオード受光面での光入
射角θ 2 、およびフォトダイオード受光面とＧＲＩＮレ
ンズ端面３ｂとの距離Δx が存在することで、レンズ光
軸とフォトダイオード光軸との軸ずれが発生し、式
（２）により、△ｙが決められる。ここで、フォトダイ
オード受光面とＧＲＩＮレンズ端面３ｂとの距離をΔx
＝１．２ｍｍとする場合、前記軸ずれは、△ｙ＝３６μ
ｍになる。つまり、フォトダイオード受光面への光入射
角があることで、フォトダイオード受光面とＧＲＩＮレ
ンズ端面３ｂとの間での光多重反射が抑えられ、それに
よる計測誤差を改善することができる。
【００１９】本発明によるモジュールでは、多層膜の分
岐比の設計により、パワーモニタに使われる光量を自由
に設定できる。図４に示すように、多層膜への入射光パ
ワーＰi が一定である場合、反射光パワーＰ01および透
過光パワーＰ02はそれぞれ多層膜の反射率および透過率
により決められ、常にＰi ＝Ｐ01＋Ｐ02となる。多層膜
の光学設計により、反射率と透過率の比はＲ：Ｔ＝９
０：１０、Ｒ：Ｔ＝９９：１などに、正確かつ容易に設
定できる。
岐比の設計により、パワーモニタに使われる光量を自由
に設定できる。図４に示すように、多層膜への入射光パ
ワーＰi が一定である場合、反射光パワーＰ01および透
過光パワーＰ02はそれぞれ多層膜の反射率および透過率
により決められ、常にＰi ＝Ｐ01＋Ｐ02となる。多層膜
の光学設計により、反射率と透過率の比はＲ：Ｔ＝９
０：１０、Ｒ：Ｔ＝９９：１などに、正確かつ容易に設
定できる。
【００２０】以上詳しく説明した前記実施例について、
本発明の範囲内で種々の変形を施すことができる。前記
実施例の多層膜を波長選択フィルタとして使用すれば、
伝送光に含まれる特定波長の信号を透過させ、フォトダ
イオードで受光し、モニタすることもできる。前記実施
例として、ガラスフェルールの例を示したが、ジルコニ
ア製のフェルールを使用することもできる。また、フェ
ルールの内孔を正方形にする例を示したが、中心孔に一
対の光ファイバの先端が相互に装置の光軸軸対称になる
ように固定すればよく、長方形の孔に２本挿入したり、
円孔に４本の光ファイバを挿入して対角に位置する一対
を使用することもできる。
本発明の範囲内で種々の変形を施すことができる。前記
実施例の多層膜を波長選択フィルタとして使用すれば、
伝送光に含まれる特定波長の信号を透過させ、フォトダ
イオードで受光し、モニタすることもできる。前記実施
例として、ガラスフェルールの例を示したが、ジルコニ
ア製のフェルールを使用することもできる。また、フェ
ルールの内孔を正方形にする例を示したが、中心孔に一
対の光ファイバの先端が相互に装置の光軸軸対称になる
ように固定すればよく、長方形の孔に２本挿入したり、
円孔に４本の光ファイバを挿入して対角に位置する一対
を使用することもできる。
【００２１】
【発明の効果】本発明の光パワーモニタモジュールで
は、多層膜を介して幹線光パワーの微少光量を透過させ
てモニタに使用し、幹線光パワーの大部分を反射させて
伝送を継続する。つまり、本発明では多層膜を利用した
コンパクトな光パワーモニタを提案し、伝送システムの
動作状況を確実にモニタすると同時に伝送システムへ与
える悪影響を極めて小さく抑えることが可能である。１
／４ピッチのＧＲＩＮレンズ３を使用している。したが
って、ＧＲＩＮレンズ３から多層膜２を透過したビーム
は平行であり、スポット径は伝送距離に依存しない。前
述した先行例に比較して小形であり、ビームの径が距離
に依存しないから組立も容易である。前記光パワーモニ
タモジュールを使用すれば、システムに伝送される光波
長に関わらず、任意な時点に任意な光伝送システムの動
作を高精度でモニタすることができ、システム構成の簡
易化や低コスト化が達成できる。本発明の特長を要約す
ると次のとおりである。 ａ．ＧＲＩＮレンズを１個使用することで、コストを低
減し小形にできる。 ｂ．レンズの出力は、平行光であり、受光ビームのスポ
ット径は、レンズの出射端面と受光素子の受光端面との
距離に依存しないので、調整の手間はかからなくて、安
価に製造できる。 ｃ．さらに、レンズの出射ビームは一定の出射角度を持
っており、多重反射の改善や、光源への反射戻り光の改
善になる。
は、多層膜を介して幹線光パワーの微少光量を透過させ
てモニタに使用し、幹線光パワーの大部分を反射させて
伝送を継続する。つまり、本発明では多層膜を利用した
コンパクトな光パワーモニタを提案し、伝送システムの
動作状況を確実にモニタすると同時に伝送システムへ与
える悪影響を極めて小さく抑えることが可能である。１
／４ピッチのＧＲＩＮレンズ３を使用している。したが
って、ＧＲＩＮレンズ３から多層膜２を透過したビーム
は平行であり、スポット径は伝送距離に依存しない。前
述した先行例に比較して小形であり、ビームの径が距離
に依存しないから組立も容易である。前記光パワーモニ
タモジュールを使用すれば、システムに伝送される光波
長に関わらず、任意な時点に任意な光伝送システムの動
作を高精度でモニタすることができ、システム構成の簡
易化や低コスト化が達成できる。本発明の特長を要約す
ると次のとおりである。 ａ．ＧＲＩＮレンズを１個使用することで、コストを低
減し小形にできる。 ｂ．レンズの出力は、平行光であり、受光ビームのスポ
ット径は、レンズの出射端面と受光素子の受光端面との
距離に依存しないので、調整の手間はかからなくて、安
価に製造できる。 ｃ．さらに、レンズの出射ビームは一定の出射角度を持
っており、多重反射の改善や、光源への反射戻り光の改
善になる。
【図１】本発明による光モニタモジュールの実施例概略
の正面断面図である。
の正面断面図である。
【図２】前記実施例の概略平面断面図である。
【図３】前記実施例に２本の光ファイバおよびそれを支
持するフェルールの配置側面断面図である。
持するフェルールの配置側面断面図である。
【図４】前記実施例の多層膜、ＧＲＩＮレンズ、ガラス
フェルールを取り出して拡大して示した平面概略断面図
である。
フェルールを取り出して拡大して示した平面概略断面図
である。
【図５】前記実施例をケースに実装した状態を示す平面
概略断面図である。
概略断面図である。
【図６】光通信システムなどに利用できる従来の光モニ
タモジュール（受光装置）を示す略図である。
タモジュール（受光装置）を示す略図である。
【図７】光通信システムなどのパワーモニタの第１の構
成例を示すブロック図である。
成例を示すブロック図である。
【図８】光通信システムなどのパワーモニタの第２の構
成例を示すブロック図である。
成例を示すブロック図である。
１ 受光素子（フォトダイオード） ２ 多層膜フィルタ（多層誘電膜） ３ コリメータＧＲＩＮレンズ（１／４ピッチ） ３ａ ＧＲＩＮレンズの入射面 ３ｂ ＧＲＩＮレンズの出射面 ４ フェルール ４ａ 角孔（貫通孔） ４ｂ 出射面（傾斜平面研磨） ５，６ 光ファイバ ７ 受光素子（フォトダイオード）ホルダ ８ フェルールホルダ ９ 保護カバー １０１ 受光素子（フォトダイオード） １０２ 多層膜 １０３ 第１のＧＲＩＮレンズ １０５ モジュール入力用光ファイバ １０６ モジュール出力用光ファイバ １１０ 第２のＧＲＩＮレンズ ２０１ 受光素子（フォトダイオード） ２０２ 光合分波器 ２０３ 光合分岐器
Claims (4)
- 【請求項１】 一対の光ファイバと、中心孔に前記一対
の光ファイバが相互に軸対称になるように固定し、端面
が前記光ファイバ先端とともに傾斜研磨されているフェ
ルールと、前記フェルールの傾斜端面に対応する傾斜端
面で同軸に接続される１／４ピッチＧＲＩＮレンズと、
前記ＧＲＩＮレンズの他端面に設けられ、一定の分岐比
をもつ多層膜フィルタと、前記一方の光ファイバから前
記ＧＲＩＮレンズに接続され前記フィルタを透過した光
を受光する受光素子とから構成された光モニタモジュー
ル。 - 【請求項２】 前記フェルールに設けられた中心孔は、
前記光ファイバ対の光軸を対角線上に受け入れる正方形
の孔である請求項１記載の光モニタモジュール。 - 【請求項３】 前記受光面上に入射する光の中心は前記
ＧＲＩＮレンズの中心軸からずれており、傾きを持って
入射させることにより、多重反射光の復帰結合を阻止し
ている請求項１記載の光モニタモジュール。 - 【請求項４】 前記光モニタモジュールはさらに前記モ
ジュールの支持手段をもち、前記支持手段は、前記ＧＲ
ＩＮレンズの出射ビームを前記受光素子の受光端面の中
心に位置して固定するものである請求項１記載の光モニ
タモジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14742899A JP2000338359A (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | 光モニタモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14742899A JP2000338359A (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | 光モニタモジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000338359A true JP2000338359A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=15430104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14742899A Pending JP2000338359A (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | 光モニタモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000338359A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100418715B1 (ko) * | 2002-02-20 | 2004-02-14 | 삼성전자주식회사 | 콜리메이터 특성 검사장치 |
| KR100498959B1 (ko) * | 2003-05-09 | 2005-07-01 | 삼성전자주식회사 | 미세 렌즈판을 구비한 광모듈 |
| US7111993B2 (en) | 2003-03-27 | 2006-09-26 | Japan Aviation Electronics Industry Limitedc | Optical monitor module |
| JP2009093131A (ja) * | 2007-10-11 | 2009-04-30 | Global Fiber Optics:Kk | アレイ型タップフォトダイオードモジュールおよびその製造方法 |
| JP7312900B1 (ja) | 2022-11-10 | 2023-07-21 | 北日本電線株式会社 | 光分岐モジュール |
-
1999
- 1999-05-27 JP JP14742899A patent/JP2000338359A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100418715B1 (ko) * | 2002-02-20 | 2004-02-14 | 삼성전자주식회사 | 콜리메이터 특성 검사장치 |
| US7111993B2 (en) | 2003-03-27 | 2006-09-26 | Japan Aviation Electronics Industry Limitedc | Optical monitor module |
| KR100498959B1 (ko) * | 2003-05-09 | 2005-07-01 | 삼성전자주식회사 | 미세 렌즈판을 구비한 광모듈 |
| JP2009093131A (ja) * | 2007-10-11 | 2009-04-30 | Global Fiber Optics:Kk | アレイ型タップフォトダイオードモジュールおよびその製造方法 |
| JP7312900B1 (ja) | 2022-11-10 | 2023-07-21 | 北日本電線株式会社 | 光分岐モジュール |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060404 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071116 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071211 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080415 |