JP2002277691A - Optical fiber with lens, its assembling method, and optical fiber with optical isolator - Google Patents

Optical fiber with lens, its assembling method, and optical fiber with optical isolator

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JP2002277691A
JP2002277691A JP2001077065A JP2001077065A JP2002277691A JP 2002277691 A JP2002277691 A JP 2002277691A JP 2001077065 A JP2001077065 A JP 2001077065A JP 2001077065 A JP2001077065 A JP 2001077065A JP 2002277691 A JP2002277691 A JP 2002277691A
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JP
Japan
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optical fiber
optical
lens
isolator
optical isolator
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Yoshihiro Kobayashi
善宏 小林
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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 miniaturized and inexpensive optical fiber 10 with lens capable of preventing reflected return light from being made incident on an LD. SOLUTION: In the optical fiber with lens forming a wedge-like inclined face in the end part of the optical fiber and forming a semi-cylindrical curve or a plane or an acute angle in the tip part of the inclined face, an optical isolator consisting of at least one Faraday rotor and at least one polarizer is fixed to the tip part.

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、光通信に使用する
発光源と光ファイバとの光結合に用いるレンズ付光ファ
イバ及びその組立方法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 fiber with a lens used for optical coupling between a light emitting source used for optical communication and an optical fiber, and an assembling method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】光通信用の発光源としては、レーザダイ
オード(以下LDという)もしくは発光ダイオード等が
用いられる。LDからの出射光のパターンは、光分布が
円状のガウス分布ではなく縦方向と横方向で異なる楕円
ビーム状となる。波長が980nmの典型的なLDは
2.5〜4:1のアスペクト比を有する出射光のパター
ンとなる。このような大きなアスペクト比を有するLD
と光ファイバとの結合に用いるレンズ付光ファイバは楔
形レンズ付光ファイバであるので以降、楔形レンズ付光
ファイバについて説明する。
2. Description of the Related Art As a light emitting source for optical communication, a laser diode (hereinafter referred to as an LD) or a light emitting diode is used. The pattern of the light emitted from the LD has an elliptical beam shape in which the light distribution is not a Gaussian distribution in a circular shape but is different in the vertical and horizontal directions. A typical LD having a wavelength of 980 nm has a pattern of emitted light having an aspect ratio of 2.5 to 4: 1. LD with such a large aspect ratio
Since the optical fiber with a lens used for coupling between the optical fiber and the optical fiber is an optical fiber with a wedge lens, the optical fiber with a wedge lens will be described below.

【0003】従来の楔形レンズ付光ファイバは、図6に
示すように、光ファイバのコア軸12に関して対称の一
対の傾斜面11を設けて楔形状とし、該傾斜面11に連
続して先端部13に半円筒状の曲面を備えていた(特開
平8−86923号公報参照)。
As shown in FIG. 6, a conventional optical fiber with a wedge-shaped lens is provided with a pair of inclined surfaces 11 symmetrical with respect to a core axis 12 of the optical fiber to form a wedge shape. 13 was provided with a semi-cylindrical curved surface (see JP-A-8-86923).

【0004】また、図7に示すように、楔形レンズの先
端部13をコア軸12に垂直な面に対し角度δ傾けた平
面に加工したレンズ付光ファイバ10がある。該レンズ
付光ファイバ10は図5同様に光ファイバのコア軸12
に関して対称の一対の傾斜面11を設けて楔形状を備え
ていた(特開2000−347048号公報参照)。
Further, as shown in FIG. 7, there is an optical fiber with lens 10 in which a tip portion 13 of a wedge-shaped lens is processed into a plane inclined at an angle δ with respect to a plane perpendicular to the core axis 12. The optical fiber with lens 10 has a core axis 12 of the optical fiber as in FIG.
(See Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-347048).

【0005】更に、図8に示すように、LD50から出
射した光がレンズ41を通過することにより集光され光
ファイバ45のコアに入射させる構造において、光ファ
イバ45はフェルール43に保持固定されておりその端
面44がコア軸12に対して一定角度傾けた平面となっ
ておりその表面には少なくとも一枚のファラデー回転子
及び少なくとも一枚の偏光子からなる光アイソレータ4
2が固定されたものがあった(特開平6−88926号
公報参照)。
Further, as shown in FIG. 8, in a structure in which light emitted from the LD 50 passes through the lens 41 and is condensed to enter the core of the optical fiber 45, the optical fiber 45 is held and fixed to the ferrule 43. The end surface 44 is a flat surface inclined at a fixed angle with respect to the core axis 12, and the surface thereof has an optical isolator 4 composed of at least one Faraday rotator and at least one polarizer.
2 was fixed (see JP-A-6-88926).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが上記に記載し
た図6に示す従来のレンズ付光ファイバ10では、LD
50から出射した光が先端部13にて反射してLD50
に入ってしまい、また光ファイバラインの末端部から戻
ってきた反射戻り光がLD50に入ることにより、LD
からの出射される光にノイズがのってしまい、不安定と
なり、しまいにはLD50自体を破壊してしまうという
問題があった。
However, in the above-mentioned conventional optical fiber with lens 10 shown in FIG.
The light emitted from the LD 50 is reflected by the tip portion 13 and
Reflected light returning from the end of the optical fiber line and entering the LD 50,
However, there is a problem that the noise emitted from the laser beam becomes unstable and becomes unstable, and eventually the LD 50 itself is destroyed.

【0007】また、図7に示す従来のレンズ付光ファイ
バ10では、上記図6の問題を解決するために先端部1
3をコア軸12に対して角度δ傾けた平面をなすことに
より、LD50から出射した光が先端部13の平面で反
射してもLD50には戻ることはないが、光ファイバラ
インの末端部から戻ってきた反射戻り光はLD50に入
ってしまうことになり、LD50から出射する光にノイ
ズがのってしまい、図6同様に不安定な光しか出射でき
ないという課題があった。
[0007] In the conventional optical fiber with lens 10 shown in FIG. 7, in order to solve the problem of FIG.
3 is formed at a plane inclined by an angle δ with respect to the core axis 12, the light emitted from the LD 50 does not return to the LD 50 even if reflected by the plane of the tip portion 13, but from the end of the optical fiber line. The returned reflected light enters the LD 50, which causes noise on the light emitted from the LD 50, and has a problem that only unstable light can be emitted as in FIG.

【0008】更に、図8に示す従来の方法では、LD5
0から出射された光は光アイソレータ42の端面で反射
してもLD50に戻ることはなく、および光ファイバラ
インの末端部から戻ってきた反射戻り光は光アイソレー
タ42で遮断されてLD50に入ることがないが、レン
ズ41、フェルール43を用いることにより、それを用
いたLDモジュールが大きくなってしまうことと、アス
ペクト比の高いLD50を用いた場合は一枚のレンズ4
1だけでは断面形状が楕円の光ビームを光ファイバのコ
アへ効率よく入れるために円形に修正しきれず、複数の
レンズ41を使わなければならず、それを用いたLDモ
ジュールは更に大きくなってしまうという問題が生じて
いた。
Further, in the conventional method shown in FIG.
The light emitted from 0 does not return to the LD 50 even if it is reflected at the end face of the optical isolator 42, and the reflected return light returned from the end of the optical fiber line is blocked by the optical isolator 42 and enters the LD 50. However, the use of the lens 41 and the ferrule 43 increases the size of an LD module using the same, and the use of an LD 50 having a high aspect ratio results in a single lens 4.
With only one, a light beam having an elliptical cross-sectional shape cannot be corrected to a circular shape in order to efficiently enter the core of the optical fiber, and a plurality of lenses 41 must be used, and the LD module using the same becomes even larger. The problem had arisen.

【0009】また、図8に示すものでは高価な材料から
なる光アイソレータ42として、光ファイバの端面より
も面積の大きなものを用いているため、コストを低く出
来ないという問題もあった。
Further, in the device shown in FIG. 8, since the optical isolator 42 made of an expensive material has a larger area than the end face of the optical fiber, there is a problem that the cost cannot be reduced.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記従来の問題点に鑑み
て本発明は、光ファイバの端部に楔形状の傾斜面を形成
してなるレンズ付光ファイバにおいて、上記傾斜面の先
端部に、少なくとも一枚のファラデー回転子及び少なく
とも一枚の偏光子からなる光アイソレータを固定したこ
とを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned conventional problems, the present invention provides an optical fiber with a lens having a wedge-shaped inclined surface formed at the end of the optical fiber. An optical isolator comprising at least one Faraday rotator and at least one polarizer is fixed.

【0011】また、上記先端部の稜線が光ファイバのコ
ア軸に垂直な面に対して傾斜していることを特徴とす
る。
The ridgeline of the tip is inclined with respect to a plane perpendicular to the core axis of the optical fiber.

【0012】しかも、上記ファラデー回転子の外周にマ
グネットを配置したことを特徴とする。
Further, a magnet is arranged on the outer periphery of the Faraday rotator.

【0013】また、光ファイバの端部に楔形状の傾斜面
を形成し、予め少なくとも一枚のファラデー回転子及び
少なくとも一枚の偏光子からなる光アイソレータを組立
てた後、該光アイソレータを上記光ファイバの傾斜面の
先端部にコアの屈折率と整合させた接着剤を用いて固定
することを特徴とする。
A wedge-shaped inclined surface is formed at an end of the optical fiber, and an optical isolator including at least one Faraday rotator and at least one polarizer is assembled in advance. The fiber is fixed to the tip of the inclined surface using an adhesive matched with the refractive index of the core.

【0014】更に、端部の被覆を除去しその先端部に光
アイソレータを固定した光アイソレータ付光ファイバに
おいて、光ファイバ端部側から見た時に、上記光アイソ
レータの外周部が光ファイバの外周部より内側にあるこ
とを特徴とする。
Further, in an optical fiber with an optical isolator having an end portion whose coating is removed and an optical isolator fixed to the end portion, when viewed from the optical fiber end side, the outer peripheral portion of the optical isolator is the outer peripheral portion of the optical fiber. It is characterized by being more inside.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を用いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】図1(a)(b)は本発明の実施形態を示
すレンズ付光ファイバ10を示す平面図および側面図で
ある。周知の通り光ファイバは、光が閉じこめられる円
形断面のコア部と、これを同心円状に囲むクラッド部か
ら成る。
FIGS. 1A and 1B are a plan view and a side view showing an optical fiber with lens 10 according to an embodiment of the present invention. As is well known, an optical fiber includes a core portion having a circular cross section in which light is confined, and a cladding portion which concentrically surrounds the core portion.

【0017】レンズ付光ファイバ10の端部には、楔形
状をした一対の傾斜面11と該傾斜面11の先端にコア
軸12に垂直な面に対して角度δ傾斜した平面形状の先
端部13を形成し、先端部13に偏光子21、ファラデ
ー回転子22、偏光子23の各光学素子が順に接着固定
されている光アイソレータ20が固定されている。
At the end of the optical fiber with lens 10, there is provided a pair of wedge-shaped inclined surfaces 11, and a front end of a planar shape inclined at an angle δ with respect to a surface perpendicular to the core axis 12 at the end of the inclined surface 11. An optical isolator 20 having a polarizer 21, a Faraday rotator 22, and a polarizer 23 adhered and fixed in this order is fixed to the tip 13.

【0018】光アイソレータ20がレンズ付光ファイバ
10に固定されていることにより、LDから出射された
光は光アイソレータ20の端面がコア軸12に垂直な面
に対して角度δ傾斜しているので反射したとしてもLD
に戻ってくることはなく、また、光ファイバラインの末
端部から戻ってきた反射戻り光は光アイソレータ20で
遮断されてLDに入ることがない。
Since the optical isolator 20 is fixed to the optical fiber with lens 10, the light emitted from the LD is inclined at an angle δ with respect to the plane perpendicular to the core axis 12 at the end face of the optical isolator 20. LD even if reflected
The reflected return light returned from the end of the optical fiber line is not blocked by the optical isolator 20 and does not enter the LD.

【0019】更に、レンズやフェルールを用いる必要が
なく、本発明のレンズ付光アイソレータを用いたLDモ
ジュールは小型化することが出来、それにより低価格化
が実現できる。
Furthermore, there is no need to use a lens or a ferrule, and the LD module using the optical isolator with a lens of the present invention can be reduced in size, thereby realizing a lower cost.

【0020】角度δは4〜12°の範囲内であることが
望ましく、4°未満であれば表面で反射した光がLDへ
戻ってしまうこととなり、また12°を超えると挿入損
失が極端に悪化してしまうために上記範囲内が好まし
い。更により好ましくは6〜10°の範囲内であること
が望ましい。
The angle δ is preferably in the range of 4 to 12 °, and if it is less than 4 °, light reflected on the surface will return to the LD. If it exceeds 12 °, the insertion loss will be extremely large. It is preferable to be within the above-mentioned range, because it deteriorates. Still more preferably, it is desirable to be within the range of 6 to 10 °.

【0021】傾斜面11の角度θは傾斜面11と光ファ
イバのコア軸12に垂直な面に対する角度であり、10
°<θ<70°の範囲とすることが望ましい。これは角
度θがこの範囲外になると光結合効率が極端に悪化する
からである。
The angle θ of the inclined surface 11 is an angle with respect to a surface perpendicular to the inclined surface 11 and the core axis 12 of the optical fiber.
It is desirable that the angle is in the range of <70 <70. This is because the optical coupling efficiency is extremely deteriorated when the angle θ is out of this range.

【0022】また、上記先端部13の角度δ及び傾斜面
11の角度θは使用されるLDの特性に大きく影響を受
けるので、LDの種類によって上記範囲内において更に
狭い範囲の公差を設定することが必要である。
Since the angle δ of the tip 13 and the angle θ of the inclined surface 11 are greatly affected by the characteristics of the LD used, it is necessary to set a narrower tolerance within the above range depending on the type of LD. is necessary.

【0023】本発明のレンズ付光ファイバ10は主にシ
ングルモード光ファイバに適用するが、マルチモード光
ファイバに適用することも出来る。また本発明は、並列
処理型の複数本の光ファイバについても適用することが
できる。
The optical fiber with lens 10 of the present invention is mainly applied to a single mode optical fiber, but can also be applied to a multimode optical fiber. The present invention can also be applied to a plurality of parallel processing optical fibers.

【0024】又、本発明のレンズ付光ファイバ10のコ
ア部は、その先端部13に予めコア部が拡大処理され
た、所謂コア拡大光ファイバを用いることにより、更に
光結合効率を高めたレンズ付光ファイバ10を得ること
が出来る。
The core portion of the optical fiber with lens 10 of the present invention is a lens whose optical coupling efficiency is further improved by using a so-called core-enlarged optical fiber whose core portion is enlarged in advance at its distal end portion 13. The attached optical fiber 10 can be obtained.

【0025】次に、本発明に用いられる光アイソレータ
20は、光学部品として2枚の偏光子21,23の間に
平板状のファラデー回転子22を配置し、それぞれを光
透過性接着剤で貼り合わせている。
Next, in the optical isolator 20 used in the present invention, a flat Faraday rotator 22 is disposed between two polarizers 21 and 23 as optical components, and each is attached with a light transmitting adhesive. I'm matching.

【0026】ここで、ファラデー回転子22は自己バイ
アス型のファラデー回転子で、予め飽和磁界がかけられ
ており、その飽和磁界強度において所定の波長を持つ光
の偏光面を45°回転させる厚みを持つよう設定されて
いる。
The Faraday rotator 22 is a self-biased Faraday rotator to which a saturation magnetic field has been applied in advance, and has a thickness for rotating the polarization plane of light having a predetermined wavelength by 45 ° at the saturation magnetic field intensity. It is set to have.

【0027】また、2枚の偏光子21、23は吸収型偏
光子もしくは複屈折結晶である。吸収型偏光子を用いた
場合、2枚の偏光子21、23の透過方向が45°回転
方向にずれるように調整されて構成されている。また、
LDからの出射光を光ファイバに効率よく結合させるた
め、光アイソレータ20は長方形に切断し、その長辺が
先端部13の稜線方向に平行となるよう構成する。さら
に、光アイソレータ20の入射側偏光子21の透過偏波
方向は傾斜方向に平行となるよう構成する。
The two polarizers 21 and 23 are absorption polarizers or birefringent crystals. In the case of using an absorption polarizer, the transmission directions of the two polarizers 21 and 23 are adjusted so as to be shifted in the 45 ° rotation direction. Also,
In order to efficiently couple the light emitted from the LD to the optical fiber, the optical isolator 20 is cut into a rectangle, and the long side thereof is configured to be parallel to the ridge direction of the tip portion 13. Further, the transmission polarization direction of the incident side polarizer 21 of the optical isolator 20 is configured to be parallel to the tilt direction.

【0028】なお、光アイソレータ20は大型の光学素
子で光学調整を行い、その後所望のサイズに多数個を切
り出す工程により作製する。ここで、より安価に光アイ
ソレータ20を構成しようとするならば、切り出す光ア
イソレータ20の数量は必然的に、より多く、より小型
になる。
The optical isolator 20 is manufactured by a process of performing optical adjustment with a large-sized optical element and then cutting out a large number of pieces into a desired size. Here, if an attempt is made to construct the optical isolator 20 at lower cost, the number of optical isolators 20 to be cut out is necessarily larger and smaller.

【0029】光アイソレータ20とレンズ付光ファイバ
10との接合方法は光ファイバのコアとほぼ同一の屈折
率を有する光透過性接着剤30を用いることが望まし
い。光ファイバコアの屈折率が1.470の近傍に設定
されている為に光透過性接着剤30の屈折率は1.35
〜1.60の範囲内であることが望ましい。この範囲内
であれば光ファイバ端面からの反射率は0.1%以内と
十分に小さいので光結合効率が低下することもない。
As for the method of joining the optical isolator 20 and the optical fiber with lens 10, it is desirable to use a light-transmitting adhesive 30 having substantially the same refractive index as the core of the optical fiber. Since the refractive index of the optical fiber core is set near 1.470, the refractive index of the light transmitting adhesive 30 is 1.35.
It is desirably within the range of 1.60 to 1.60. Within this range, the reflectance from the end face of the optical fiber is sufficiently small, within 0.1%, so that the optical coupling efficiency does not decrease.

【0030】ここで、光透過性接着剤30は接合面の信
頼性を考慮するとエポキシ系接着剤もしくは紫外線硬化
型接着剤を用いることが望ましく、更に接着作業性の面
から紫外線硬化型接着剤を用いることがより好ましい。
Here, it is desirable to use an epoxy-based adhesive or an ultraviolet-curable adhesive in consideration of the reliability of the bonding surface as the light-transmitting adhesive 30, and further use an ultraviolet-curable adhesive from the viewpoint of bonding workability. It is more preferable to use.

【0031】次に、本発明の他の実施形態としての側面
図を図2(a)〜(d)に示す。
Next, a side view as another embodiment of the present invention is shown in FIGS.

【0032】図2(a)はレンズ付光ファイバの先端部
13が鋭角となっており、その先端に光アイソレータ2
0が光透過性接着剤30で接着固定されている。
FIG. 2 (a) shows that the tip 13 of the optical fiber with a lens has an acute angle, and the tip of the optical isolator 2
Numeral 0 is bonded and fixed with the light transmitting adhesive 30.

【0033】又、図2(b)は傾斜面11aの先端側に
更に傾斜面11bを備え、先端部13が半円筒状の曲面
を形成した形状であり、その先端に光アイソレータ20
を光透過性接着剤30で接着固定している。
FIG. 2 (b) shows an inclined surface 11b further provided with an inclined surface 11b on the distal end side, and a distal end portion 13 having a semi-cylindrical curved surface.
Are bonded and fixed with a light-transmitting adhesive 30.

【0034】更に、図2(c)では傾斜面11の先端部
13に曲面を備えた形状であり、その先端に光アイソレ
ータ20を光透過性接着剤30で接着固定している。
Further, in FIG. 2 (c), the inclined surface 11 has a curved surface at the end portion 13, and an optical isolator 20 is bonded and fixed to the end of the inclined surface 11 with a light transmitting adhesive 30.

【0035】また、図2(d)は傾斜面11の先端部1
3に平面を備えた形状であり、その先端に光アイソレー
タ20を光透過性接着剤30で接着固定している。
FIG. 2D shows the tip 1 of the inclined surface 11.
3 has a flat surface, and an optical isolator 20 is adhered and fixed to the end of the optical isolator 20 with a light transmitting adhesive 30.

【0036】次に、図3(a)〜(c)に本発明の他の
実施形態として平面図を示す。
Next, FIGS. 3A to 3C are plan views showing another embodiment of the present invention.

【0037】図3(a)は先端部13と外周15との境
界部16に曲面状もしくは平面状の面取り17を形成し
てあり、その先端に光アイソレータ20を光透過性接着
剤30で接着固定してある。
In FIG. 3A, a curved or flat chamfer 17 is formed at the boundary 16 between the tip 13 and the outer periphery 15, and an optical isolator 20 is bonded to the tip with a light-transmitting adhesive 30. It is fixed.

【0038】図3(b)は先端部13がコア軸12の垂
線に対し角度φ傾斜しており、その先端に光アイソレー
タ20を光透過性接着剤30で接着固定してある。
In FIG. 3B, the tip 13 is inclined at an angle φ with respect to the perpendicular to the core shaft 12, and the optical isolator 20 is bonded and fixed to the tip with a light transmitting adhesive 30.

【0039】図3(c)は先端部13が曲面形状をなし
ており、その先端に光アイソレータ20を光透過性接着
剤30で接着固定してある。
In FIG. 3C, the tip portion 13 has a curved surface shape, and the optical isolator 20 is bonded and fixed to the tip end thereof with a light transmitting adhesive 30.

【0040】次に本発明の光アイソレータ20の様々な
形態を図4(a)、(b)を用いて説明する。
Next, various embodiments of the optical isolator 20 of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0041】図4(a)は光アイソレータ20にファラ
デー回転子22と偏光子23のみが使用されている場合
であって、使用されるLDの偏波方向が予めわかってい
れば第一の偏光子21を省くことが出来る。
FIG. 4A shows a case where only the Faraday rotator 22 and the polarizer 23 are used in the optical isolator 20, and if the polarization direction of the LD to be used is known in advance, the first polarized light is used. The child 21 can be omitted.

【0042】また、図4(b)は光アイソレータ20の
ファラデー回転子22の外周に磁石24を配置した構成
である。このときのファラデー回転子22は一般的なビ
スマス置換ガーネットを使用することが出来る。光ファ
イバに磁石24を直接取り付けると磁石24の荷重が比
較的大きいために曲げ強度の小さい光ファイバが破断す
る可能性が十分にある。そのため、光ファイバに直接取
り付けずに、LDモジュールの本体等に固定することが
望ましい。
FIG. 4B shows a configuration in which a magnet 24 is arranged on the outer periphery of the Faraday rotator 22 of the optical isolator 20. At this time, a general bismuth-substituted garnet can be used for the Faraday rotator 22. If the magnet 24 is directly attached to the optical fiber, the load of the magnet 24 is relatively large, so that the optical fiber having low bending strength may be broken. Therefore, it is desirable to fix the optical fiber to the main body of the LD module without directly attaching it to the optical fiber.

【0043】以上の図2〜図4に示す光ファイバの先端
部13の様々な形状は一例であって、ここにあげた形状
以外の組み合わせた形状でも本発明の効果を奏すること
が出来る。
The various shapes of the distal end portion 13 of the optical fiber shown in FIGS. 2 to 4 are merely examples, and the effects of the present invention can be exerted by combinations other than the shapes described above.

【0044】次に本発明の光アイソレータ20の様々な
形態を図5(a)〜(d)を用いて説明する。
Next, various embodiments of the optical isolator 20 of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0045】図5(a)〜(d)は光ファイバ端部側か
ら見た光アイソレータ20の様々な形状を示す端面図で
ある。
FIGS. 5A to 5D are end views showing various shapes of the optical isolator 20 viewed from the end of the optical fiber.

【0046】図5(a)において、傾斜面11の先端部
13に固定されている光アイソレータ20の形状が正方
形をなし、該光アイソレータ20の外周部は光ファイバ
外周面15よりも内側にある。こうすることにより、光
アイソレータの小さいために許容曲げ強度の小さい光フ
ァイバに過大な荷重をかけることがなくなり、また光フ
ァイバ外周面15から飛び出ていないので、レンズ付光
ファイバ10に光アイソレータ20をあらかじめ組み込
んでおいても、光パッケージの光ファイバ挿入孔に組み
込むことが可能となる。
In FIG. 5A, the optical isolator 20 fixed to the tip 13 of the inclined surface 11 has a square shape, and the outer peripheral portion of the optical isolator 20 is located inside the outer peripheral surface 15 of the optical fiber. . By doing so, an excessive load is not applied to the optical fiber having a small allowable bending strength due to the small optical isolator, and the optical isolator 20 is not attached to the optical fiber with lens 10 because it does not protrude from the optical fiber outer peripheral surface 15. Even if it is incorporated in advance, it can be incorporated into the optical fiber insertion hole of the optical package.

【0047】次に、図5(b)に示すように光アイソレ
ータ20を円形状とすることでも上記同様の効果を奏す
ることが出来る。
Next, as shown in FIG. 5B, the same effect can be obtained by making the optical isolator 20 circular.

【0048】更には、図5(c)、(d)に示すように
長方形状、もしくは楕円形状とすることにより光アイソ
レータ20の面積を更に小さくすることが出来、高価な
光学素子を効率よく使うことが可能となる。
Furthermore, as shown in FIGS. 5C and 5D, the area of the optical isolator 20 can be further reduced by making it rectangular or elliptical, and expensive optical elements can be used efficiently. It becomes possible.

【0049】ここで、レンズ付光ファイバ10はアスペ
クト比の高い波長が980nmであるLDを使用するの
で、光ファイバに入射する光が楕円形状であるので、光
アイソレータ20を長方形状、楕円形状として、その長
径方向を先端部13の稜線方向に一致させることがより
望ましい。
Since the optical fiber with lens 10 uses an LD having a high aspect ratio and a wavelength of 980 nm, the light incident on the optical fiber has an elliptical shape. More desirably, the major axis direction is made to coincide with the ridge direction of the tip portion 13.

【0050】この場合、光アイソレータ20の稜線方向
に沿った長径Aは30〜125μmであることが望まし
く、またその直角方向の短径Bは10〜125μmであ
ることが望ましい。これは長径Aが30μm未満かもし
くは短径Bが10μm未満であると光を効率よく光ファ
イバのコアに入射できなくなるからである。
In this case, the major axis A along the ridge direction of the optical isolator 20 is desirably 30 to 125 μm, and the minor axis B in the perpendicular direction is desirably 10 to 125 μm. This is because if the major axis A is less than 30 μm or the minor axis B is less than 10 μm, light cannot efficiently enter the core of the optical fiber.

【0051】本発明においては、レンズ付光ファイバ1
0の先端部に取り付ける光アイソレータ20として説明
しているが、レンズ付光ファイバ10に限ることなく光
ファイバの先端部に取り付ける図8に示す従来の光アイ
ソレータ付光ファイバにも、同様に光アイソレータの外
周部を光ファイバの外周部より内側にすることが可能で
ある。
In the present invention, the optical fiber with lens 1
Although the optical isolator 20 is attached to the distal end of the optical fiber 10, the optical isolator 20 is not limited to the optical fiber with lens 10, and the optical isolator with the conventional optical isolator shown in FIG. Can be made inside the outer circumference of the optical fiber.

【0052】本発明のレンズ付光ファイバ10の加工方
法は、まず、予め少なくとも一枚のファラデー回転子2
2及び少なくとも一枚の偏光子21,23からなるウェ
ハ状の光アイソレータ20を光学調整をおこない貼り合
わせて、その後レーザを用いて所定の大きさに切断して
おく。ここで、レーザを用いて切断するので、数十μm
程度の小型な形状にすることが出来る。
The method for processing the optical fiber with lens 10 according to the present invention is as follows. First, at least one Faraday rotator 2
The optical isolator 20 in the form of a wafer composed of two and at least one polarizer 21 and 23 is bonded by performing optical adjustment, and then cut into a predetermined size using a laser. Here, since cutting is performed using a laser, several tens μm
It can be made as small as possible.

【0053】そして、レンズ付光ファイバ10の先端部
に楔形状加工を施しておき、光ファイバのコアの屈折率
とほぼ整合させた光透過性接着剤30を用いて接着固定
する。
Then, the tip of the optical fiber with lens 10 is subjected to wedge-shaped processing, and is bonded and fixed using a light-transmitting adhesive 30 that is substantially matched with the refractive index of the core of the optical fiber.

【0054】[0054]

【実施例】ここで、以下に示す方法で実験を行った。EXAMPLE Here, an experiment was conducted by the following method.

【0055】本発明の実施例として図1に示す光アイソ
レータ20を有するレンズ付光ファイバ10を作製し、
比較例として図8に示す従来のフェルール43の端面4
4に光アイソレータ42を固定した光アイソレータ付ピ
グテイル10を試作し、LDモジュールに各20セット
組み上げた。
As an embodiment of the present invention, an optical fiber with lens 10 having an optical isolator 20 shown in FIG.
As a comparative example, the end face 4 of the conventional ferrule 43 shown in FIG.
A pigtail 10 with an optical isolator having the optical isolator 42 fixed to 4 was prototyped, and 20 sets were assembled in each LD module.

【0056】本発明のレンズ付光ファイバ10は、まず
光ファイバの被覆を除去し研磨加工にて傾斜面11を形
成した後、更に研磨加工にて先端部13をコア軸12の
垂線に対して角度δ傾けて平面を形成した。その先端に
予め偏光子、ファラデー回転子、偏光子の順に組み立て
られた光アイソレータ20を光透過性接着剤30を用い
て接着固定した。それに対し図8に示す従来例ではフェ
ルール43の貫通孔に光ファイバ45を挿入固定し、端
面44を鏡面に研磨した後、その端面44に偏光子2
1、ファラデー回転子22、偏光子23の順に組み立て
られた光アイソレータ20を光透過性接着剤30を用い
て接着固定した。
In the optical fiber with lens 10 of the present invention, first, the coating of the optical fiber is removed, the inclined surface 11 is formed by polishing, and the tip 13 is further polished to the perpendicular of the core shaft 12. A plane was formed at an angle δ. An optical isolator 20 previously assembled in the order of a polarizer, a Faraday rotator, and a polarizer was bonded and fixed to the tip using a light transmitting adhesive 30. On the other hand, in the conventional example shown in FIG. 8, an optical fiber 45 is inserted and fixed in the through hole of the ferrule 43, and the end face 44 is polished to a mirror surface.
1. The optical isolator 20 assembled in the order of the Faraday rotator 22 and the polarizer 23 was bonded and fixed using a light transmitting adhesive 30.

【0057】なお、共に使用した光透過性接着剤30は
屈折率が1.556の紫外線硬化型接着剤を用いてお
り、光ファイバコアの屈折率1.470の近傍に設定し
ているために、LDからの出射光を受光する際、入射光
が光ファイバ端面で乱反射や不安定な挙動は起こさず、
光ファイバへの結合効率が低下することもないようにし
てある。
The light-transmitting adhesive 30 used together is a UV-curable adhesive having a refractive index of 1.556, and is set near the refractive index 1.470 of the optical fiber core. When receiving the light emitted from the LD, the incident light does not cause irregular reflection or unstable behavior at the end face of the optical fiber.
The coupling efficiency to the optical fiber is not reduced.

【0058】本発明及び従来例の光アイソレータ付ピグ
テイル10を、最適寸法で設計されたパッケージにLD
及び他の部品と共に組み上げLDモジュールとし、試作
に要した製造価格とLDモジュールのパッケージの全長
を比較した。
The pigtail 10 with an optical isolator according to the present invention and the conventional example is packaged in a package designed with optimal dimensions by using an LD.
Then, an LD module was assembled with other components, and the manufacturing cost required for the trial production and the total length of the LD module package were compared.

【0059】その結果を表1に示す。表中従来のLDモ
ジュールの製造価格及び全長を100として、本発明を
その比率で表現している。
Table 1 shows the results. In the table, the ratio of the present invention is expressed by assuming that the manufacturing price and the total length of the conventional LD module are 100.

【0060】図8に示す従来のLDモジュールでは製造
価格および全長が100であるのに対し、本発明のレン
ズ付光ファイバ10を用いたLDモジュールでは製造価
格が62、全長が76と共に良好な結果が得られた。
The production cost and the total length of the conventional LD module shown in FIG. 8 are 100, while the LD module using the optical fiber with lens 10 of the present invention has a production price of 62 and a total length of 76, which is a good result. was gotten.

【0061】即ち、レンズが不要で光アイソレータが小
型化されしかも構造が簡単になったために部材費及び組
み立て費が安価となり、しかも部材を小型化することが
出来たことで本発明のレンズ付光ファイバを組み込んだ
LDモジュールのパッケージ自体も小型化することがで
きた。
That is, since the lens is unnecessary, the optical isolator is reduced in size, and the structure is simplified, the cost of members and assembly is reduced, and the size of the member can be reduced. The package itself of the LD module incorporating the fiber could also be reduced in size.

【0062】[0062]

【表1】 [Table 1]

【0063】[0063]

【発明の効果】本発明によれば、光ファイバの端部に楔
形状の傾斜面と該傾斜面の先端部に半円筒形状の曲面も
しくは平面もしくは鋭角を形成してなるレンズ付光ファ
イバにおいて、上記先端部に少なくとも一枚のファラデ
ー回転子及び少なくとも一枚の偏光子からなる光アイソ
レータを固定することにより、反射戻り光がLDに入射
することなく、小型で安価なレンズ付光ファイバを得る
ことが出来る。
According to the present invention, there is provided an optical fiber with a lens in which a wedge-shaped inclined surface is formed at the end of the optical fiber and a semi-cylindrical curved surface, flat surface or an acute angle is formed at the tip of the inclined surface. By fixing an optical isolator comprising at least one Faraday rotator and at least one polarizer at the tip, a small and inexpensive optical fiber with a lens can be obtained without reflected return light being incident on an LD. Can be done.

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

【図1】(a)は本発明のレンズ付ファイバを示す平面
図、(b)は同じく側面図である。
FIG. 1A is a plan view showing a fiber with a lens of the present invention, and FIG. 1B is a side view of the same.

【図2】(a)〜(d)は本発明の他の実施形態を示す
側面図である。
FIGS. 2A to 2D are side views showing another embodiment of the present invention.

【図3】(a)〜(c)は本発明の他の実施形態を示す
平面図である。
FIGS. 3A to 3C are plan views showing another embodiment of the present invention.

【図4】(a)及び(b)は本発明の他の実施形態を示
す平面図である。
FIGS. 4A and 4B are plan views showing another embodiment of the present invention.

【図5】(a)〜(d)は本発明の他の実施形態を示す
端面図である。
5 (a) to 5 (d) are end views showing another embodiment of the present invention.

【図6】従来のレンズ付光ファイバ及びLDを示す側面
図である。
FIG. 6 is a side view showing a conventional optical fiber with lens and LD.

【図7】従来のレンズ付光ファイバ及びLDを示す側面
図である。
FIG. 7 is a side view showing a conventional optical fiber with a lens and an LD.

【図8】従来のレンズ付光ファイバ及びLDを示す側面
図である。
FIG. 8 is a side view showing a conventional optical fiber with a lens and an LD.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 レンズ付光ファイバ 11 傾斜面 11a 傾斜面 11b 傾斜面 12 コア軸 13 先端部 15 光ファイバ外周面 16 境界部 17 面取り 20 光アイソレータ 21 偏光子 22 ファラデー回転子 23 偏光子 24 磁石 30 接着剤 31 固定具 41 レンズ 42 光アイソレータ 43 フェルール 44 端面 45 光ファイバ θ 角度 φ 角度 δ 角度 A 長径 B 短径 Reference Signs List 10 optical fiber with lens 11 inclined surface 11a inclined surface 11b inclined surface 12 core axis 13 tip 15 optical fiber outer peripheral surface 16 boundary 17 chamfer 20 optical isolator 21 polarizer 22 Faraday rotator 23 polarizer 24 magnet 30 adhesive 31 fixed Tool 41 Lens 42 Optical isolator 43 Ferrule 44 End face 45 Optical fiber θ angle φ angle δ angle A major axis B minor axis

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光ファイバの端部に楔形状の傾斜面を形成
してなるレンズ付光ファイバにおいて、上記傾斜面の先
端部に、少なくとも一枚のファラデー回転子及び少なく
とも一枚の偏光子からなる光アイソレータを固定したこ
とを特徴とするレンズ付光ファイバ。
1. An optical fiber with a lens, wherein a wedge-shaped inclined surface is formed at an end of an optical fiber, wherein at least one Faraday rotator and at least one polarizer are provided at the tip of the inclined surface. An optical fiber with a lens, wherein an optical isolator is fixed.
【請求項2】上記先端部の稜線が光ファイバのコア軸に
垂直な面に対して傾斜していることを特徴とする請求項
1記載のレンズ付光ファイバ。
2. The optical fiber with a lens according to claim 1, wherein a ridgeline of the tip is inclined with respect to a plane perpendicular to a core axis of the optical fiber.
【請求項3】上記ファラデー回転子の外周にマグネット
を配置したことを特徴とする請求項1又は2のいずれか
に記載のレンズ付光ファイバ。
3. The optical fiber with a lens according to claim 1, wherein a magnet is arranged on an outer periphery of the Faraday rotator.
【請求項4】光ファイバの端部に楔形状の傾斜面を形成
し、予め少なくとも一枚のファラデー回転子及び少なく
とも一枚の偏光子からなる光アイソレータを組立てた
後、該光アイソレータを上記光ファイバの傾斜面の先端
部にコアの屈折率と整合させた接着剤を用いて固定する
ことを特徴とするレンズ付光ファイバの組立方法。
4. A wedge-shaped inclined surface is formed at an end of an optical fiber, and an optical isolator comprising at least one Faraday rotator and at least one polarizer is previously assembled. A method for assembling an optical fiber with a lens, characterized in that the optical fiber with a lens is fixed to an end portion of an inclined surface of the fiber using an adhesive matching the refractive index of a core.
【請求項5】端部の被覆を除去しその先端部に光アイソ
レータを固定した光アイソレータ付光ファイバにおい
て、光ファイバ端部側から見た時に、上記光アイソレー
タの外周部が光ファイバの外周部より内側にあることを
特徴とする光アイソレータ付光ファイバ。
5. An optical fiber with an optical isolator having an end covered with an optical isolator and an optical isolator fixed to the end of the optical fiber when viewed from the end of the optical fiber. An optical fiber with an optical isolator, which is located further inside.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7373050B2 (en) * 2003-01-29 2008-05-13 Sony Corporation Optical communication module and connector

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