JP2000338361A - Fiber stub and optical module using it - Google Patents

Fiber stub and optical module using it

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JP2000338361A
JP2000338361A JP11153017A JP15301799A JP2000338361A JP 2000338361 A JP2000338361 A JP 2000338361A JP 11153017 A JP11153017 A JP 11153017A JP 15301799 A JP15301799 A JP 15301799A JP 2000338361 A JP2000338361 A JP 2000338361A
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JP
Japan
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optical
fiber
optical isolator
fiber stub
light
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JP11153017A
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Japanese (ja)
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Yasushi Sato
恭史 佐藤
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fiber stub having less internal reflection, a stable optically coupled state and small size. SOLUTION: The fiber stub 1 with a ferrule 5 mounted on the outer periphery of an optical fiber 4 is constituted such that a groove 24 for bisecting the optical fiber 4 is formed on the side, that an optical isolator 2 held between two lenses 3a, 3b is arranged in the groove 24, and that the bisected optical fibers 4, 4 are optically connected to each other.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信機器,セン
サ等に好適に使用される光モジュールの外部からの戻り
光を遮断する光アイソレータを内蔵させたファイバスタ
ブ、及びそれを用いた光モジュールに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fiber stub having a built-in optical isolator for blocking return light from the outside of an optical module suitably used for optical communication equipment and sensors, and an optical module using the same. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】光通信の光源に用いられるレーザーダイ
オード(以下、LDともいう)は、出射した光が反射
し、再びLDの活性層に戻ると発進状態が乱れ、出射パ
ワーの変動や波長ずれ等が生じ、これにより信号が劣化
する。これを防止するため、LDと通常は光を一方向の
みに透過させる光アイソレータとを同じパッケージ内に
設けて、光モジュールのひとつであるLDモジュールを
構成している。このLDモジュールにおいて、特にアナ
ログ信号を用いる場合は、反射戻り光によって劣化し易
く、また、高密度な信号ほど反射戻り光の影響を受け易
いため、CATV等のアナログ伝送データの増加や、大
容量化,高速化に伴い、光アイソレータは不可欠な構成
要素となってきている。
2. Description of the Related Art A laser diode (hereinafter, also referred to as an LD) used as a light source for optical communication reflects emitted light, and when it returns to an active layer of the LD again, its starting state is disturbed, and fluctuations in emission power and wavelength shift. Etc., which degrade the signal. In order to prevent this, an LD and an optical isolator that normally transmits light in only one direction are provided in the same package to constitute an LD module as one of the optical modules. In this LD module, particularly when an analog signal is used, the signal is easily degraded by the reflected return light, and the higher the density of the signal, the more likely the signal is to be affected by the reflected return light. With increasing speed and speed, optical isolators have become indispensable components.

【0003】以下に、一般的な光アイソレータの動作に
ついて説明する。光アイソレータは図6に示すように、
二つの偏光子16a,16bでファラデー回転子17を
挟むようにして構成されているが、図6(a)に示すよ
うに、第1の偏光子16aに入射された順方向光18
は、特定の偏光方向(図中19a)の直線偏光となる。
この順方向光18はファラデー回転子17でその偏光方
向20が45度回転(図中、右回り:光の進行方向を向
いた状態で右回り)させられ、予め第1の偏光子の偏光
方向19aと45度の角度に偏光するように設置されて
いる第2の偏光子16bに入射し、偏光方向を保った状
態でそのまま透過する。
Hereinafter, the operation of a general optical isolator will be described. The optical isolator is as shown in FIG.
The Faraday rotator 17 is sandwiched between the two polarizers 16a and 16b. As shown in FIG. 6A, the forward light 18 incident on the first polarizer 16a is used.
Is linearly polarized light in a specific polarization direction (19a in the figure).
The polarization direction 20 of the forward light 18 is rotated by 45 degrees in the Faraday rotator 17 (clockwise in the drawing: clockwise in a state where the light travels in the direction), and the polarization direction of the first polarizer is previously determined. The light enters the second polarizer 16b installed so as to be polarized at an angle of 45 degrees with 19a, and is transmitted as it is while maintaining the polarization direction.

【0004】一方、逆方向光21は、図6(b)に示す
ように、第2の偏光子16bで直線偏光になり、ファラ
デー回転子17で偏光方向20がさらに45度回転(図
中、右回り:光の進行方向を向いた状態で右回り)させ
られ、結果として偏光方向が第1の偏光子16aの偏光
方向19aと90度の角度を成すことになり、第1の偏
光子16aで光が遮断されることになる。
On the other hand, the backward light 21 becomes linearly polarized light by the second polarizer 16b, and the polarization direction 20 is further rotated by 45 degrees by the Faraday rotator 17 as shown in FIG. Clockwise: clockwise with the light traveling in the direction of travel). As a result, the polarization direction forms an angle of 90 degrees with the polarization direction 19a of the first polarizer 16a. The light is blocked.

【0005】このような光アイソレータは、上述したよ
うにLDモジュールに搭載されて使用されるが、従来の
LDモジュールの一例を図7に一部断面図に示す。パッ
ケージ内にLD12,レンズ3,光アイソレータ2,光
ファイバ4の端部等が収納されている。LD12から出
射された光は、レンズ3でコリメートされ光アイソレー
タ2を通過し、レンズ3で集光され光ファイバ4に入射
する。全体は外部の環境から遮断するためパッケージに
内蔵される。なお、図中26は光ファイバ余長部を保護
するためのラバーブーツである。
Such an optical isolator is used by being mounted on an LD module as described above. An example of a conventional LD module is shown in FIG. The LD 12, the lens 3, the optical isolator 2, the end of the optical fiber 4, and the like are housed in the package. Light emitted from the LD 12 is collimated by the lens 3, passes through the optical isolator 2, is collected by the lens 3, and enters the optical fiber 4. The whole is built into the package to isolate it from the outside environment. In the figure, reference numeral 26 denotes a rubber boot for protecting the extra length of the optical fiber.

【0006】さらに、全体を小型化し、アライメントを
容易にするために、レンズと光アイソレータと光ファイ
バの半完成品を先に形成しておくサブアセンブル部品も
提案されている。すなわち、図8に示すように、レンズ
と偏光機能を併せた第1の偏光子16a,ファラデー回
転子17,第2の偏光子16b,ファラデー回転子に磁
界を印加する磁石9,光ファイバ4から成り、レーザダ
イオード12からの光18を光ファイバ4に入射させる
ようにしている(特開平9−90282号公報等を参
照)。
[0006] Further, in order to reduce the size and facilitate the alignment, a subassembly component in which a semi-finished product of a lens, an optical isolator, and an optical fiber is formed first has been proposed. That is, as shown in FIG. 8, the first polarizer 16a, the Faraday rotator 17, the second polarizer 16b, and the magnet 9 for applying a magnetic field to the Faraday rotator and the optical fiber 4 are combined with the lens and the polarization function. That is, the light 18 from the laser diode 12 is made to enter the optical fiber 4 (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-90282).

【0007】また、図10に示すように、レンズを用い
ずに光ファイバと光アイソレータとを組合せたものも提
案されている。これは、光結合を向上させるために光フ
ァイバのコアを拡大したいわゆるコア拡大ファイバ25
を用い、光アイソレータを構成する素子を分割し、反射
を防ぐために光軸に対し素子を斜めに挿入している(特
開平9−105886号公報等を参照)。
Further, as shown in FIG. 10, there has been proposed a device in which an optical fiber and an optical isolator are combined without using a lens. This is a so-called core-expanded fiber 25 in which the core of the optical fiber is enlarged to improve optical coupling.
Are used to divide the elements constituting the optical isolator, and insert the elements obliquely with respect to the optical axis to prevent reflection (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-105886).

【0008】さらに、図9に示すようにモジュール自体
の小型化に伴ってファイバスタブに光アイソレータ実装
する提案もなされている(特開平10−68909号公
報等を参照)。すなわち、先球ファイバ6を中心に保持
したフェルール5に、磁石9で包囲された光アイソレー
タ2を挿入し、全体をスリーブ10内に固定して構成す
る。この場合、フェルールは同軸の精度が良く作製され
ているので軸ずれが生じない。また、光アイソレータ付
きのモジュールが、光アイソレータの無いモジュールと
同等の工数で組み立てが可能である。
Further, as shown in FIG. 9, there has been a proposal to mount an optical isolator on a fiber stub with the miniaturization of the module itself (see Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-68909). That is, the optical isolator 2 surrounded by the magnet 9 is inserted into the ferrule 5 holding the spherical fiber 6 at the center, and the whole is fixed in the sleeve 10. In this case, since the ferrule is manufactured with high coaxial accuracy, no axial deviation occurs. Further, a module with an optical isolator can be assembled with the same man-hour as a module without an optical isolator.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】光モジュールの広範な
普及に不可欠の要素として、光モジュールの小型化、低
価格化が求められており、同時に光アイソレータの小型
化、アライメントの簡略化、低価格化の要求にもなって
いる。
As an indispensable element for widespread use of optical modules, there is a demand for downsizing and cost reduction of optical modules, and at the same time, downsizing of optical isolators, simplification of alignment, and low cost. It is also a request for conversion.

【0010】上記従来例では、基本的に光アイソレータ
は2つの偏光子とファラデー回転子から成り、実装上の
手法は異なるがどの構造も同一である。
In the above conventional example, the optical isolator is basically composed of two polarizers and a Faraday rotator, and although the mounting method is different, all the structures are the same.

【0011】また、図7に示すモジュールの場合、光ア
イソレータ2,レンズ3等は独立した部品として、それ
ぞれが別々にホルダーに固定された後にアライメントさ
れるため、部品点数が多く調整も煩雑で大型化するとい
う問題があった。
In the case of the module shown in FIG. 7, since the optical isolator 2, the lens 3 and the like are independent components and each are separately fixed to the holder and then aligned, the number of components is large, adjustment is complicated, and the size is large. There was a problem of becoming.

【0012】さらに、図8に示すサブアセンブル部品の
場合は、最終のアライメントが簡略化されるが、全体と
して部品点数が多く、しかもレンズが1個、2個に拘わ
らず、レンズ機能付き偏光子16aとLD12の位置関
係が変化すると、光アイソレータ−光ファイバ間のビー
ムの状態が変化する。組み立て工数は減るもののアライ
メント上の許容差が小さく、安定した状態で調整が難し
い。
Further, in the case of the sub-assembled parts shown in FIG. 8, although the final alignment is simplified, the number of parts as a whole is large and the polarizer with lens function is provided regardless of whether one or two lenses are used. When the positional relationship between the LD 16a and the LD 12 changes, the state of the beam between the optical isolator and the optical fiber changes. Although the number of assembling steps is reduced, tolerance in alignment is small, and adjustment is difficult in a stable state.

【0013】また、図10に示すものでは、光ファイバ
4との組合せの特性上は良いが、光アイソレータを構成
する素子が完全に分割されるため、角度の異なる溝24
を複数形成する手間に加え、微小素子の状態で互いの偏
光面をアライメントする困難な工程が必要になる。
In the structure shown in FIG. 10, although the characteristics of the combination with the optical fiber 4 are good, since the elements constituting the optical isolator are completely divided, the grooves 24 having different angles are used.
In addition to the trouble of forming a plurality of, a difficult step of aligning the polarization planes of the microelements with each other is required.

【0014】光アイソレータはそれ以遠からの反射戻り
光を遮断するが、光アイソレータ自体からの反射も防ぐ
必要がある。高性能の反射防止膜でも反射は0.2%
(21dB)程度であるが、LDモジュールに要求され
る反射減衰量は50dBと厳しいため反射光が直接戻ら
ないよう素子を斜めに設置する必要がある。但し素子を
斜めにした場合、光ビームは軸ずれ(オフセット)が生
じてしまう。
Although the optical isolator blocks reflected return light from farther away, it is necessary to prevent reflection from the optical isolator itself. 0.2% reflection even with high performance anti-reflective coating
(21 dB), but since the return loss required for the LD module is severe, at 50 dB, it is necessary to install the element obliquely so that reflected light does not return directly. However, if the element is inclined, the light beam will have an axial offset.

【0015】図10に示す例では、ファラデー回転子1
7は斜めに配置されるものの、反射の影響の最も大きい
入射側の素子である16aは光路に対し垂直なままでこ
こからの反射が除去できない。さらに、ファラデー回転
子17を斜めに設置したことによる光ビームのオフセッ
ト(軸からの平行方向のずれ)を補正するために、ファ
ラデー回転子17を分割し違いに対向するように傾けて
いるが、分割されたファラデー回転子17の間において
は光ビームは結局オフセットしてしまうのでここで損失
が生じる。さらに溝24をの角度が異なるため素子の長
さが長くなる。
In the example shown in FIG. 10, the Faraday rotator 1
Although 7 is arranged obliquely, 16a, which is the element on the incident side where the influence of reflection is the greatest, remains perpendicular to the optical path, and the reflection from here cannot be removed. Further, in order to correct the offset of the light beam (displacement in the parallel direction from the axis) due to the oblique installation of the Faraday rotator 17, the Faraday rotator 17 is divided and inclined so as to face each other. Since the light beam is eventually offset between the divided Faraday rotators 17, a loss occurs here. Further, since the angle of the groove 24 is different, the length of the element becomes longer.

【0016】一方、図9に示すように、ファイバスタブ
中に実装するものでは、図7,図8に示す例に比べ、光
の空間伝搬部が短く、有効径の小さい光アイソレータを
用いることができるという利点と、光ファイバを伝搬す
るうちにモードフィールドが安定するため、ここから出
射される光は、常に一定のビーム径、形状をもってい
て、光ファイバに挟まれる部分は、ファイバスタブ自身
とLDの位置関係が変化しても常に結合状態は安定して
いるという利点を持つ。さらに、一括アライメントした
光アイソレータを所望の大きさに切断して使用するた
め、図10の例のような組み立て上の煩雑さからは開放
される。ところが、この場合でも図10の例と同様に光
アイソレータ2を斜めにすることで光ビームのオフセッ
トを生じる。特に、ファイバスタブ内では非常に同軸が
良いために却ってオフセットの影響が大きい。
On the other hand, as shown in FIG. 9, in the case of mounting in a fiber stub, it is necessary to use an optical isolator having a shorter light space propagation portion and a smaller effective diameter as compared with the examples shown in FIGS. The advantage is that the mode field is stabilized while propagating through the optical fiber.Therefore, the light emitted from the optical fiber always has a constant beam diameter and shape. Has the advantage that the coupling state is always stable even if the positional relationship changes. Further, since the collectively aligned optical isolator is cut into a desired size and used, the complexity of assembly as in the example of FIG. 10 is released. However, even in this case, as in the example of FIG. 10, the optical isolator 2 is inclined to cause an offset of the light beam. In particular, since the coaxial is very good in the fiber stub, the influence of the offset is rather large.

【0017】そこで、本発明では上述した従来の諸問題
を解消し、簡便な構成でしかも内部反射がなく、さらに
光ビームのオフセットによる損失を無くすことが可能な
優れたファイバスタブ及びそれを用いた光モジュールを
提供することを目的とする。
Therefore, the present invention solves the above-mentioned conventional problems, and uses an excellent fiber stub which has a simple structure, has no internal reflection, and can eliminate a loss due to offset of a light beam, and an excellent fiber stub. An object is to provide an optical module.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のファイバスタブは、光ファイバの外周にフ
ェルールが装着されて成るファイバスタブの側部に、前
記光ファイバを2つに分断する溝を形成し、該溝に2つ
のレンズで挟まれた光アイソレータを配設し、前記2つ
に分断された光ファイバどうしを光接続するように成し
たことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a fiber stub according to the present invention is characterized in that the optical fiber is divided into two parts at the side of the fiber stub having a ferrule attached to the outer periphery of the optical fiber. A groove is formed, and an optical isolator sandwiched between two lenses is provided in the groove, and the two divided optical fibers are optically connected to each other.

【0019】また、本発明の光モジュールは、基板上
に、受光もしくは発光する光素子と、上記ファイバスタ
ブを配設するとともに、光素子とファイバスタブを光接
続させて成ることを特徴とする。
An optical module according to the present invention is characterized in that an optical element for receiving or emitting light and the above-mentioned fiber stub are provided on a substrate, and the optical element and the fiber stub are optically connected.

【0020】具体的には、光アイソレータは、偏光面が
互いに45度傾いた一対の偏光子で、偏光面を45度回
転させるファラデー回転子を挟むようにして構成され、
この場合にファラデー回転子が自発磁化を有するもので
あれば、磁石を不要とすることができる。また、この光
アイソレータを一対のコリメータレンズで挟むようにす
る。さらに、光アイソレータやレンズを配設する溝にお
いて、対向する光ファイバ端面同士が平行になるように
壁面を形成し、光アイソレータも光ファイバの端面の角
度と同一方向に傾斜させる。また、特に少なくとも一方
の偏光子にファイバ型偏光子を用いるとよい。
More specifically, the optical isolator is configured such that a pair of polarizers whose polarization planes are inclined at 45 degrees to each other sandwiches a Faraday rotator that rotates the polarization plane by 45 degrees.
In this case, if the Faraday rotator has spontaneous magnetization, the magnet can be omitted. The optical isolator is sandwiched between a pair of collimator lenses. Further, in the groove in which the optical isolator and the lens are provided, the wall surface is formed so that the end faces of the opposing optical fibers are parallel to each other, and the optical isolator is also inclined in the same direction as the angle of the end face of the optical fiber. Further, it is particularly preferable to use a fiber type polarizer for at least one of the polarizers.

【0021】上記構成により、小型でアライメントが容
易であり、デバイス自体の反射が少なく、しかもLDと
のアライメントによって光アイソレータ部の結合状態が
変化しない、優れたファイバスタブとすることができ
る。そして、一対のコリーメータレンズ系に挟まれた一
体型光アイソレータを光ファイバの端面の角度と同一方
向に傾斜させることで、光ビームの光軸オフセットを補
正することができる。
According to the above configuration, it is possible to obtain an excellent fiber stub which is small in size, easy to align, has little reflection from the device itself, and does not change the coupling state of the optical isolator section due to alignment with the LD. By tilting the integrated optical isolator sandwiched between the pair of collimator lens systems in the same direction as the angle of the end surface of the optical fiber, the optical axis offset of the light beam can be corrected.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る光モジュー
ルの実施形態について図面に基づき詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the optical module according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0023】図2に示すように、フェルール5内に光フ
ァイバ4を保持して成るファイバスタブ1のほぼ中央に
おいて、光軸に直交する方向に対して斜めに溝24を形
成している。この溝24の壁面において、光ファイバ4
の端面も同一の角度で露出している。この溝24に、レ
ンズ3a,3b、偏光子16a,16bとファラデー回
転子17を一体成形後、切断して作製した光アイソレー
タ2を、光ファイバ4の端面と同一方向に傾けて設置す
る。なお、ファラデー回転子には一般に磁界を印加する
ための磁石が必要であるが、自発磁化を持ち磁石が不要
なものもあり、図2においてはこのようなタイプのファ
ラデー回転子を用いるものとする。
As shown in FIG. 2, a groove 24 is formed substantially at the center of the fiber stub 1 holding the optical fiber 4 in the ferrule 5 and oblique to the direction perpendicular to the optical axis. On the wall surface of the groove 24, the optical fiber 4
Are also exposed at the same angle. In the groove 24, the optical isolator 2 manufactured by cutting the lenses 3a and 3b, the polarizers 16a and 16b, and the Faraday rotator 17 after integrally molding them is installed in the same direction as the end face of the optical fiber 4. In general, a Faraday rotator requires a magnet for applying a magnetic field, but some have a spontaneous magnetization and do not require a magnet. In FIG. 2, such a type of Faraday rotator is used. .

【0024】上記溝部を通過する光の様子を図1を用い
て説明する。斜め研磨ファイバからの光ビームは光軸L
0からθoの角度で出射される。レンズ3aでコリメー
トされるため、光ビームは光軸L0と平行になりδだけ
オフセットされる。光ビームのオフセット量δは光ファ
イバの端面の角度θi、光ファイバの軸上における光フ
ァイバ端面とレンズ主面までの距離Lで決まり、屈折率
をn1とすれば、 sin(θi+θo)=n1×sin(θi) δ=L×tan(θo) ・・・(式1) となる。
The state of light passing through the groove will be described with reference to FIG. The light beam from the obliquely polished fiber has an optical axis L
The light is emitted at an angle of 0 to θo. Since the light beam is collimated by the lens 3a, the light beam becomes parallel to the optical axis L0 and is offset by δ. The offset amount δ of the light beam is determined by the angle θi of the end face of the optical fiber and the distance L between the end face of the optical fiber on the axis of the optical fiber and the main surface of the lens. Assuming that the refractive index is n1, sin (θi + θo) = n1 × sin (θi) δ = L × tan (θo) (Equation 1)

【0025】光アイソレータ2を斜めに設置すること
は、端面からの光の直接の反射を防ぐことと、オフセッ
トをキャンセル(逆方向にオフセット)する2つの働き
がある。この場合の逆方向のオフセット量δcは、素子
の傾きをθ2、素子の屈折率をn2、素子の厚さをdと
すると、 δc=d×sin{θ2−sin-1(sinθ2/n2)} ・・・(式2) 上記式2は各素子のオフセット量であり、素子全体のオ
フセット量はこれの合計となる。光アイソレータは屈折
率の異なる複数の素子からなるが、n2、dにそれぞれ
の素子の値を入れて算出したδcの合計が、光アイソレ
ータ全体のオフセット量となる。
The oblique installation of the optical isolator 2 has two functions of preventing direct reflection of light from the end face and canceling the offset (offset in the opposite direction). In this case, assuming that the inclination of the element is θ2, the refractive index of the element is n2, and the thickness of the element is d, δc = d × sin {θ2-sin −1 (sin θ2 / n2)}. (Equation 2) The above Equation 2 is the offset amount of each element, and the offset amount of the entire element is the sum of these. The optical isolator is composed of a plurality of elements having different refractive indices. The sum of δc calculated by adding the values of the respective elements to n2 and d is the offset amount of the entire optical isolator.

【0026】かくして、本発明のファイバスタブによれ
ば、光アイソレータ2を傾ける方向が光ファイバ4の端
面の方向と同一のため、調整し易く、長手方向にもコン
パクトな構成になる。しかも、いくつかの素子を別々に
傾ける必要がなく、挿入する光アイソレータ2の傾きの
みを調整すれば良い。これにより、ファイバスタブ内に
実装したコンパクトな構成に拘わらず内部反射がなく、
且つビームオフセットによる損失が原理上除去でき、ア
イソレータの結合状態の安定した、ファイバスタブ及び
それを用いた光モジュールが実現される。
Thus, according to the fiber stub of the present invention, since the direction in which the optical isolator 2 is inclined is the same as the direction of the end face of the optical fiber 4, it is easy to adjust and the configuration is compact in the longitudinal direction. Moreover, it is not necessary to tilt some of the elements separately, and only the tilt of the inserted optical isolator 2 needs to be adjusted. As a result, there is no internal reflection regardless of the compact configuration implemented in the fiber stub,
In addition, a loss due to a beam offset can be removed in principle, and a fiber stub and an optical module using the same can be realized in which the coupling state of the isolator is stable.

【0027】[0027]

【実施例】以下により具体的な実施例を説明する。EXAMPLES Specific examples will be described below.

【0028】〔例1〕図2を用いて説明する。ジルコニ
アフェルール5内に光ファイバ4を固定する。このフェ
ルール5は直径2.5mm、長さ12mmとした。この
様にして構成したファイバスタブ1のほぼ中央に斜めに
(光軸(光ファイバ4のコア軸)に直交する方向に対し
て)8度の溝24を、幅2.2mmでダイシングソーに
て形成した。
Example 1 This will be described with reference to FIG. The optical fiber 4 is fixed in the zirconia ferrule 5. The ferrule 5 had a diameter of 2.5 mm and a length of 12 mm. An eight-degree groove 24 is formed obliquely (in the direction perpendicular to the optical axis (core axis of the optical fiber 4)) substantially at the center of the fiber stub 1 thus configured with a dicing saw having a width of 2.2 mm. Formed.

【0029】この時、内部の光ファイバ4も同一の角度
で端面が露出する。ここに直径600μmのボールレン
ズ3、偏光子とファラデー回転子を一体成形後切断して
作製した光アイソレータ2を、光ファイバの面と同一方
向に8度傾けて設置した。
At this time, the end face of the internal optical fiber 4 is also exposed at the same angle. Here, a ball lens 3 having a diameter of 600 μm and an optical isolator 2 produced by integrally molding and cutting a polarizer and a Faraday rotator were installed at an angle of 8 ° in the same direction as the surface of the optical fiber.

【0030】この光アイソレータ2は偏光子16a、b
(厚さ200μm、屈折率1.5)、ファラデー回転子
17(磁性ガーネット、厚さ300μm、屈折率2.
2)からなり各々反射防止膜を形成したあと、エポキシ
系の透光性の接着剤で接合されている。なお、この素子
は10mm角以上の大型の素子で一括アライメントを行
い、接着した後に各々500μm厚に切断されている。
厚さは700μmとなる。
This optical isolator 2 includes polarizers 16a, b
(Thickness 200 μm, refractive index 1.5), Faraday rotator 17 (magnetic garnet, thickness 300 μm, refractive index 2.
After forming an anti-reflection film of 2), they are joined with an epoxy-based translucent adhesive. In addition, this element is collectively aligned with a large element having a size of 10 mm square or more, and after being bonded, each is cut into a thickness of 500 μm.
The thickness becomes 700 μm.

【0031】以下に、ファイバ端面の角度とファイバ端
面−レンズ主面間距離とビームオフセット量の関係を示
す。なお、ボールレンズ径が600μmであるため、主
面までは300μmとしている。表1に光ファイバのビ
ームシフト量(オフセット量)を示す。
The relationship between the angle of the end face of the fiber, the distance between the end face of the fiber and the main surface of the lens, and the beam offset amount will be described below. Since the diameter of the ball lens is 600 μm, it is 300 μm up to the main surface. Table 1 shows the beam shift amount (offset amount) of the optical fiber.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】一方、偏光子16a、b、ファラデー回転
子17の角度とビームオフセット量を示す。光アイソレ
ータ全体としてのビームオフセット量は偏光子2枚とフ
ァラデー回転子1枚分の合計に相当する。表2に各素子
(偏光子及びファラデー回転子)のビームシフト量(オ
フセット量)を示す。
On the other hand, the angles of the polarizers 16a and 16b and the Faraday rotator 17 and the beam offset amount are shown. The beam offset amount of the entire optical isolator corresponds to the sum of two polarizers and one Faraday rotator. Table 2 shows the beam shift amount (offset amount) of each element (polarizer and Faraday rotator).

【0034】[0034]

【表2】 [Table 2]

【0035】従って、ファイバ端面の角度が8度の時は
光アイソレータも8度、ファイバ端面が6度の時は光ア
イソレータも6度にすればオフセットはキャンセルでき
る。但し、光アイソレータのビームオフセット量はファ
ラデー回転子の厚さや屈折率で変る。
Therefore, when the angle of the fiber end face is 8 degrees, the offset can be canceled by setting the optical isolator to 8 degrees, and when the fiber end face is 6 degrees, setting the optical isolator to 6 degrees. However, the beam offset amount of the optical isolator changes depending on the thickness and the refractive index of the Faraday rotator.

【0036】図1に示すように、8度研磨ファイバから
の光ビームは光軸から約4度で出射される。レンズ3で
コリメートされるため光ビームは光軸と平行になり21
μmだけオフセットされる。光アイソレータ2を8度斜
めに設置すると約−42μmオフセットされボールレン
ズに入射する。ここで約4度の角度でビームは偏向され
るとともに集光されファイバ4に入射する。8度研磨フ
ァイバなので角度ずれの損失はほとんどない。
As shown in FIG. 1, the light beam from the 8-degree polished fiber is emitted at about 4 degrees from the optical axis. Since the light beam is collimated by the lens 3, the light beam becomes parallel to the optical axis.
Offset by μm. If the optical isolator 2 is installed at an angle of 8 degrees, it is offset by about -42 μm and enters the ball lens. Here, the beam is deflected and condensed at an angle of about 4 degrees and enters the fiber 4. Since it is an 8-degree polished fiber, there is almost no loss of angle shift.

【0037】なお、ボールレンズ3、光アイソレータ2
はフェルール5の溝24の中に接着剤、半田等で接合で
きる。また、ファイバスタブにおいて、LDモジュール
に実装する際にLDにあたる端面は反射を防ぐために、
図4のように斜め研磨7したり、球面研磨(一般にPC
研磨8)すると良い。さらに、反射を防ぎ結合効率も同
時に向上する方法として先球ファイバ6としても良い。
The ball lens 3 and the optical isolator 2
Can be joined into the groove 24 of the ferrule 5 with an adhesive, solder or the like. Further, in the fiber stub, when mounting on an LD module, an end face corresponding to the LD is used to prevent reflection.
As shown in FIG. 4, slanting polishing 7 or spherical polishing (generally PC
Polishing 8) is recommended. Further, the spherical fiber 6 may be used as a method for preventing reflection and improving the coupling efficiency at the same time.

【0038】また、従来は別個の素子同士をアライメン
トするため光アイソレータの有効径は1mm程度必要で
あったが、微小空間で集約して構成するため500μm
以下の有効径で良く、アイソレータの材料費は1/4以
下に低減できる。
Conventionally, the effective diameter of the optical isolator was required to be about 1 mm in order to align separate elements, but 500 μm
The following effective diameter is sufficient, and the material cost of the isolator can be reduced to 1/4 or less.

【0039】〔例2〕ファイバスタブ内の光ファイバに
偏光子機能を持たせてもよい。これを図3で説明する。
光ファイバ4の外周部の一部をファイバのコア(コア径
6〜8μm)との距離3μmになるまで研磨し、Alを
12nmの厚さに蒸着する。なお、蒸着は真空蒸着、ス
パッタリング等方法は問わない。これにより、損失0.
3dB以下、消光比35dB以上の偏光子が形成でき
る。このファイバ型偏光子2本を中央でぶつかる様にフ
ェルールの両端面から挿入固定する。その際偏光面(蒸
着面と同じ)を互いに45度になる様回転させておく。
以下、例1と同様にダイシングソーで1.7mmの6度
傾いた溝を形成し、直径600μmのボールレンズに挟
んでファラデー回転子のみを溝に挿入固定する。ファラ
デー回転子は約10度で固定する。偏光子の機能をファ
イバに持たせるため部品点数が減り、また偏光子が無い
ため溝が狭くすることが可能であるため結合効率が上が
り、A光アイソレータ全体の挿入損失の低減が可能であ
る。
Example 2 An optical fiber in a fiber stub may have a polarizer function. This will be described with reference to FIG.
A part of the outer peripheral portion of the optical fiber 4 is polished until the distance from the fiber core (core diameter 6 to 8 μm) becomes 3 μm, and Al is deposited to a thickness of 12 nm. The method of vapor deposition is not limited to vacuum vapor deposition, sputtering and the like. This results in a loss of .0.
A polarizer having an extinction ratio of 3 dB or less and an extinction ratio of 35 dB or more can be formed. The two fiber polarizers are inserted and fixed from both end surfaces of the ferrule so as to hit each other at the center. At that time, the polarization planes (the same as the vapor deposition planes) are rotated so that they are at 45 degrees to each other.
Thereafter, similarly to Example 1, a diagonal saw formed a groove of 1.7 mm inclined at 6 degrees, and only the Faraday rotator was inserted and fixed in the groove with a ball lens having a diameter of 600 μm. The Faraday rotator is fixed at about 10 degrees. Since the function of the polarizer is imparted to the fiber, the number of components is reduced, and since there is no polarizer, the groove can be narrowed, so that the coupling efficiency increases, and the insertion loss of the entire A optical isolator can be reduced.

【0040】〔例3〕以上実施例1、実施例2で形成し
た光アイソレータを用いてLDモジュールを構成した例
を図5に示す。SiプラットフォームのV型の溝にLD
側端面を先球ファイバにしたファイバスタブを固定す
る。LD12と先球ファイバをアライメントするだけで
LDモジュールの光学的調整はすべて終わる。また、光
学系の全てがフェルール内にあるため小型であるばかり
でなく、極めて安定し経時変化が少ないLDモジュール
が提供できる。
Example 3 FIG. 5 shows an example in which an LD module is constructed using the optical isolators formed in Examples 1 and 2. LD in V-shaped groove of Si platform
A fiber stub whose side end face is a spherical fiber is fixed. All the optical adjustment of the LD module is completed only by aligning the LD 12 and the tip fiber. In addition, since all of the optical system is in the ferrule, not only a small size but also an extremely stable LD module with little change over time can be provided.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のファイバ
スタブ及び光モジュールによれば、以下の効果を奏する
ことができる。
As described above, according to the fiber stub and the optical module of the present invention, the following effects can be obtained.

【0042】・フェルール内部の微小空間で構成するた
め、光アイソレータの有効径が小さくて良く、材料効率
に優れこれにより低コスト化が可能である。
Since the optical isolator is constituted by a small space inside the ferrule, the effective diameter of the optical isolator can be small, and the material efficiency is excellent, so that the cost can be reduced.

【0043】・ファイバスタブとLDの位置が変動して
も、光アイソレータ部の結合状態が変化しない。またL
Dとファイバスタブの調整のみでLDモジュールの光学
調整が可能であり組み立てが容易である。
Even if the positions of the fiber stub and the LD change, the coupling state of the optical isolator does not change. Also L
The optical adjustment of the LD module is possible only by adjusting the D and the fiber stub, and the assembling is easy.

【0044】・光アイソレータ内蔵型でありながらビー
ムオフセットの影響を除去し、内部反射を防ぐことがで
きる。
The effect of the beam offset can be removed and the internal reflection can be prevented even though the optical isolator is built-in.

【0045】・内部の素子、光ファイバ端面の角度がほ
ぼ同一のため、長さが短くなり、加工も容易で現実的で
ある。
Since the angles of the internal element and the end face of the optical fiber are almost the same, the length is short, and the processing is easy and practical.

【0046】・ファイバ型偏光子を用いれば部品点数が
低減でき、アイソレータ部の溝が狭く、結合効率の良い
構成が可能である。
If a fiber polarizer is used, the number of components can be reduced, the groove of the isolator section is narrow, and a configuration with high coupling efficiency can be realized.

【0047】・小型で作製容易、安価で経時変化の少な
い優れたLDモジュールを構成することが可能である。
It is possible to construct an excellent LD module which is small, easy to manufacture, inexpensive and has little change over time.

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

【図1】本発明の第1の実施例の光アイソレータ部を模
式的に示す拡大断面図である。
FIG. 1 is an enlarged sectional view schematically showing an optical isolator section according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a first embodiment of the present invention.

【図3】(a)〜(c)はそれぞれ光ファイバ型偏光子
の作製例を模式的に示す斜視図である。
FIGS. 3A to 3C are perspective views schematically showing examples of manufacturing an optical fiber type polarizer.

【図4】(a),(b)はそれぞれファイバスタブのL
D側端面の例を示す側面図である。
FIGS. 4 (a) and (b) show L of a fiber stub, respectively.
It is a side view which shows the example of the D side end surface.

【図5】本発明の実施例の光モジュールの内部を示す断
面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing the inside of the optical module according to the embodiment of the present invention.

【図6】(a),(b)はそれぞれ光アイソレータの動
作を模式的に説明する斜視図である。
FIGS. 6A and 6B are perspective views schematically explaining the operation of the optical isolator.

【図7】従来の光モジュールの内部を示す断面図であ
る。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the inside of a conventional optical module.

【図8】従来のレンズ一体型光アイソレータを示す断面
図である。
FIG. 8 is a sectional view showing a conventional lens-integrated optical isolator.

【図9】従来の光モジュール用光アイソレータを示す断
面図である。
FIG. 9 is a sectional view showing a conventional optical isolator for an optical module.

【図10】光ファイバに光アイソレータを実装した例を
示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example in which an optical isolator is mounted on an optical fiber.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:ファイバスタブ 2:光アイソレータ 3:レンズ 4:光ファイバ 5:フェルール 6:先球ファイバ 7:斜め研磨フェルール端面 8:PC研磨フェルール端面 9:磁石 10:スリーブ 11:プラットフォーム 12:LD 13:PD 14:ペルティエクーラー 15:パッケージ 16a、b:偏光子 17:ファラデー回転子 18:順方向入射光 19:偏光子の偏光方向 20:偏光面 21:逆方向入射光 22:研磨面 23:金属薄膜 24:溝 25:コア拡大ファイバ 26:ラバーブーツ 1: Fiber stub 2: Optical isolator 3: Lens 4: Optical fiber 5: Ferrule 6: Spherical fiber 7: Obliquely polished ferrule end face 8: PC polished ferrule end face 9: Magnet 10: Sleeve 11: Platform 12: LD 13: PD 14: Peltier cooler 15: Package 16a, b: Polarizer 17: Faraday rotator 18: Forward incident light 19: Polarizing direction of polarizer 20: Polarizing surface 21: Reverse incident light 22: Polished surface 23: Metal thin film 24 : Groove 25 : Core expanded fiber 26 : Rubber boot

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光ファイバの外周にフェルールが装着さ
れて成るファイバスタブの側部に、前記光ファイバを2
つに分断する溝を形成し、該溝に2つのレンズで挟まれ
た光アイソレータを配設するとともに、前記2つに分断
された光ファイバどうしを光接続するように成したこと
を特徴とするファイバスタブ。
1. A fiber stub having a ferrule attached to an outer periphery of an optical fiber, the optical fiber being attached to a side of the fiber stub.
A groove for dividing the optical fiber is formed, an optical isolator sandwiched between two lenses is disposed in the groove, and the two divided optical fibers are optically connected to each other. Fiber stub.
【請求項2】 基板上に、受光もしくは発光する光素子
と、請求項1に記載のファイバスタブを配設するととも
に、前記光素子と前記ファイバスタブを光接続させて成
ることを特徴とする光モジュール。
2. An optical device comprising: an optical element for receiving or emitting light; and a fiber stub according to claim 1 disposed on a substrate, and optically connecting the optical element and the fiber stub. module.
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