JP2006350255A - Multimode optical fiber and optical module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体レーザから出射されたレーザ光をマルチモードで伝播するためのマルチモード光ファイバ、ならびにマルチモードの半導体レーザおよびマルチモード光ファイバを利用した光モジュールに関する。 The present invention relates to a multimode optical fiber for propagating laser light emitted from a semiconductor laser in a multimode, and an optical module using the multimode semiconductor laser and the multimode optical fiber.
半導体レーザは戻り光に非常に弱いことが一般に知られている。戻り光とは、半導体レーザから出射した光が、被照射面や、被照射面までの光路中に設けられたレンズや光ファイバなどの光学部品の表面などで反射して、半導体レーザに戻ってくる光のことである。これら外部素子の表面と半導体レーザの端面とが新たな共振器を構成し、これにより発生するノイズは半導体レーザの特性に大きな影響を及ぼす。このため、ワット級の出力を持つ高出力型半導体レーザを、固体レーザの励起用光源や、直接加工(レーザ溶着、レーザ溶接、マーキングなど)用の光源として利用する技術分野では、戻り光が特に問題となっている。 It is generally known that semiconductor lasers are very sensitive to return light. Return light refers to the light emitted from the semiconductor laser reflected from the surface to be irradiated and the surface of an optical component such as a lens or an optical fiber provided in the optical path to the surface to be irradiated, and returned to the semiconductor laser. It is the light that comes. The surface of these external elements and the end face of the semiconductor laser constitute a new resonator, and the noise generated thereby greatly affects the characteristics of the semiconductor laser. For this reason, in the technical field where a high-power semiconductor laser having a watt-class output is used as a light source for exciting a solid laser or a light source for direct processing (laser welding, laser welding, marking, etc.) It is a problem.
具体的には、固体レーザの励起用光源の分野では、レーザ媒質の吸収波長が決まっているため、半導体レーザの波長は常にレーザ媒質の吸収スペクトルに対応していることが必要である。しかし、戻り光がある場合は、戻り光によって半導体レーザの波長やスペクトラムの形状が乱れるため、固体レーザの出力光が不安定になる。一方、直接加工用の光源の分野では、光のエネルギーを熱エネルギーに変え、物質を溶かすなどして加工を行うものであるので、半導体レーザの出力は常に安定していることが必要である。しかし、戻り光がある場合には、その影響で半導体レーザがモードホップを起こして出力が不安定になり、近視野像が変化するため、加工むらが生じる。 Specifically, in the field of solid-state laser excitation light sources, the absorption wavelength of the laser medium is determined, so that the wavelength of the semiconductor laser must always correspond to the absorption spectrum of the laser medium. However, when there is return light, the output light of the solid-state laser becomes unstable because the return light disturbs the wavelength and spectrum shape of the semiconductor laser. On the other hand, in the field of a light source for direct processing, since processing is performed by changing light energy into heat energy and dissolving a substance, the output of the semiconductor laser must always be stable. However, when there is return light, the semiconductor laser causes a mode hop due to the influence, and the output becomes unstable, and the near-field image changes, resulting in processing unevenness.
そこで、戻り光を抑制する方策として、従来、半導体レーザと被照射面との間にアイソレータを挿入して戻り光を減衰させたり、被照射面を傾けて戻り光が被照射面から発生しないようにしたりすることがなされてきた。しかし、前者の方策ではアイソレータの損失により出力が低下してしまい、後者の方策では被照射面までの光路中の光学部品により発生する戻り光を全く減衰させることができないという問題がある。 Therefore, as a measure to suppress the return light, conventionally, an isolator is inserted between the semiconductor laser and the irradiated surface to attenuate the return light, or the irradiated surface is tilted so that the return light is not generated from the irradiated surface. Or has been made. However, in the former measure, the output is reduced due to the loss of the isolator, and in the latter measure, there is a problem that the return light generated by the optical component in the optical path to the irradiated surface cannot be attenuated at all.
なお、光通信に使用するシングルモードの半導体レーザとの光結合効率を高めた光ファイバに関する技術が特許文献1に開示されている。 Patent Document 1 discloses a technique related to an optical fiber with improved optical coupling efficiency with a single mode semiconductor laser used for optical communication.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、出力を低下させることなく、戻り光による影響が実質的に無いマルチモード光ファイバおよび光モジュールを提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a multimode optical fiber and an optical module that are substantially free from the influence of return light without lowering the output.
本発明のマルチモード光ファイバは、半導体レーザから出射されたレーザ光をマルチモードで伝播させるためのコア部を備える。伝播されるレーザ光をコア部内に閉じ込めるクラッド部がコア部を被膜している。これらコア部およびクラッド部からなる光導波部には、レーザ光の入射側の端面がコア部からクラッド部に渡って連続的に形成されている。その端面には、レーザ光の入射領域と共に光反射部が形成されている。 The multimode optical fiber of the present invention includes a core portion for propagating laser light emitted from a semiconductor laser in multimode. A clad portion that confines the propagated laser light in the core portion coats the core portion. In the optical waveguide portion composed of the core portion and the clad portion, an end face on the laser beam incident side is continuously formed from the core portion to the clad portion. A light reflecting portion is formed on the end face together with the laser light incident area.
本発明の光モジュールは、上記半導体レーザとマルチモード光ファイバとを光学的に結合させたものである。 The optical module of the present invention is obtained by optically coupling the semiconductor laser and the multimode optical fiber.
本発明のマルチモード光ファイバおよび光モジュールでは、半導体レーザから出射されたレーザ光が、入射側の端面のうち入射領域に入射し、コア部とクラッド部との界面で反射されながらコア部内を伝播し、他方の端面から出射する。このとき、他方の端面から出射されたレーザ光の一部は、例えば、被照射面や、被照射面までの光路中に設けられた光学部品の表面で反射されて戻ってくる。また、コア部を伝播するレーザ光が他方の端面に到達したときに、その端面で反射されて戻ってくる。これらの反射光の一部は、半導体レーザ側の端面のうちレーザ光の入射領域以外の領域に形成された光反射部により被照射面側に反射されて、半導体レーザには到達しない。反射光のうち、入射側の端面における入射領域に達した成分が、入射領域を通過して半導体レーザの端面のうち主として活性層に戻り光として入射する。 In the multimode optical fiber and the optical module of the present invention, the laser light emitted from the semiconductor laser is incident on the incident area of the incident-side end face and propagates through the core while being reflected at the interface between the core and the clad. And it radiates | emits from the other end surface. At this time, a part of the laser light emitted from the other end face is reflected and returned by, for example, the surface to be irradiated and the surface of an optical component provided in the optical path to the surface to be irradiated. Further, when the laser light propagating through the core portion reaches the other end face, it is reflected by the end face and returns. A part of the reflected light is reflected to the irradiated surface side by the light reflecting portion formed in the region other than the laser light incident region in the end surface on the semiconductor laser side, and does not reach the semiconductor laser. Of the reflected light, a component that reaches the incident region on the incident side end surface passes through the incident region and is incident on the active layer of the semiconductor laser mainly as a return light.
本発明のマルチモード光ファイバおよび光モジュールでは、入射側の端面のうちレーザ光の入射領域以外の領域に光反射部を形成するようにしたので、反射光のうち、入射側の端面における入射領域に達した成分が、半導体レーザの端面のうち主として活性層に戻り光として入射する。 In the multimode optical fiber and the optical module of the present invention, since the light reflecting portion is formed in a region other than the laser light incident region in the incident side end surface, the incident region in the incident side end surface of the reflected light. The component having reached 1 is mainly incident on the active layer of the end face of the semiconductor laser as incident light.
上記した半導体レーザは、一般に、クラッド層や基板など、活性層以外の領域に戻り光が入射したときはその影響が非常に大きくなるが、主として活性層に戻り光が入射したときはその影響が非常に限定的である、という性質を有する。そのため、もし入射側の端面に光反射部が形成されていないと、被照射面側からコア部を伝播してきた反射光のほとんどがその端面を通過して半導体レーザに到達し、戻り光として作用する。その場合、半導体レーザの活性層以外の領域にも多量の戻り光が入射するので、戻り光による影響が非常に大きくなる。一方、本発明のマルチモード光ファイバでは、上記したように戻り光が主として活性層に入射するので、その影響は非常に少ない。 In general, the influence of the semiconductor laser described above becomes very large when the return light is incident on a region other than the active layer, such as a clad layer or a substrate, but the influence mainly occurs when the return light is incident on the active layer. It has the property of being very limited. Therefore, if no light reflecting part is formed on the end face on the incident side, most of the reflected light propagating through the core part from the irradiated face side reaches the semiconductor laser through the end face and acts as return light. To do. In that case, since a large amount of return light is incident on a region other than the active layer of the semiconductor laser, the influence of the return light becomes very large. On the other hand, in the multimode optical fiber of the present invention, since the return light is mainly incident on the active layer as described above, the influence is very small.
これにより、戻り光によって半導体レーザの波長やスペクトラムの形状が乱れる現象が抑制されるので、例えば、固体レーザの出力光の安定性を向上させることができる。また、戻り光によって半導体レーザがモードホップを起こして出力が不安定になる現象が抑制されるので、例えば、近視野像が変化して加工むらが生じる可能性を低減することができる。 As a result, a phenomenon in which the wavelength or spectrum shape of the semiconductor laser is disturbed by the return light is suppressed, so that, for example, the stability of the output light of the solid-state laser can be improved. Further, since the phenomenon that the semiconductor laser causes a mode hop due to the return light and the output becomes unstable is suppressed, for example, it is possible to reduce the possibility that the near-field image changes and processing unevenness occurs.
また、半導体レーザから出射されたレーザ光をマルチモード光ファイバに入射させる際に、例えばレンズなどを用いて端面の入射領域にレーザ光を集めることが可能であることから、レーザ光がマルチモード光ファイバに入射する前に光反射部で反射されてしまうようなことはない。すなわち、端面に光反射部を形成したことによるレーザ光の入射ロスはない。 In addition, when the laser light emitted from the semiconductor laser is incident on the multimode optical fiber, the laser light can be collected in the incident area of the end face using, for example, a lens. There is no case where the light is reflected by the light reflecting portion before entering the fiber. That is, there is no laser beam incident loss due to the light reflecting portion formed on the end face.
これらのことから、本発明のマルチモード光ファイバおよび光モジュールによれば、出力を低下させることなく、戻り光による影響を低減することができる。 For these reasons, according to the multimode optical fiber and the optical module of the present invention, it is possible to reduce the influence of the return light without reducing the output.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
〔第1の実施の形態〕
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る光モジュール10の概略構成を表すものである。図2(A)は図1のマルチモード光ファイバ40の光軸に平行な方向の断面構成を、図2(B)、図3および図4は図1のマルチモード光ファイバ40のうち端面40A側の先端の平面構成例をそれぞれ表すものである。この光モジュール10は、例えば、固体レーザの励起用光源、内視鏡用光源、ガン照射用光源、各種診断用光源として用いることを目的としたものであり、被照射面Sにレーザ媒質や、診断部位などの対象物を配置して半導体レーザ20のレーザ光を照射するようになっている。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a schematic configuration of an
この光モジュール10の光学系は、半導体レーザ20と、レンズ30,31と、マルチモード光ファイバ40とを備えており、レンズ30、マルチモード光ファイバ40およびレンズ31は半導体レーザ20から出射されるレーザ光の光路上にこの順に配置されている。
The optical system of the
半導体レーザ20は、ブロードエリア型のレーザダイオードであって、被照射面Sを照射するためのレーザ光を供給するようになっている。この半導体レーザ20では、レーザ光は、へき開面の発光点、例えば、遅軸(Slow軸)方向の幅が50μm、速軸(Fast軸)方向の幅が1μmの偏平な発光点から出射されるようになっている。ここで、発光点は、いわゆる光スポットであり、主として活性層(図示せず)に形成されるが、活性層の厚さが非常に薄い(例えば1μm以下)ときは、光スポットの一部が活性層の上下にあるクラッド層にも及ぶこともある。また、レーザ光の波長は、光スポットおよびその近傍の温度の変化に応じて変化するものであり、これにより、例えば、戻り光によりレーザ光の波長が変移したとしてもレーザ媒質の吸収波長と等しい波長(例えば、808nm)のレーザ光を出射することが可能となっている。
The
レンズ30は、例えば、コリメートレンズ(図示せず)と、凸レンズ(図示せず)とをレーザ光の光路上にこの順に含んで構成される。このレンズ30は、半導体レーザ20の光スポットから出射された偏平なレーザ光を視準したのち集光して、マルチモード光ファイバ40の開口部41A(後述)の所定の領域に入射させるようになっている。レンズ31は、例えば、凸レンズ(図示せず)を含んで構成される。このレンズ31は、マルチモード光ファイバ40から出射されたレーザ光を集光して被照射面Sに照射するようになっている。
The
マルチモード光ファイバ40は、コア部43およびクラッド部44で構成された光導波部42と、光反射部41とを有する。コア部43は、レーザ光の波長に対して透明な性質を有する材料、例えば二酸化ゲルマニウム(GeO2 )を微量に含有する石英ガラス(SiO2 )により構成され、光通信のシングルモード用のコア部と比べて10倍以上の直径(例えば50μm以上200μm以下)の円柱状の形状を有する。このコア部43は、レンズ30で集光されたレーザ光をマルチモードで伝播させる芯線としての役割を有する。クラッド部44は、コア部43よりもわずかに小さな屈折率の材料、例えばフッ素(F)を微量に含有する石英ガラス(SiO2 )により構成され、内径がコア部43の直径と等しく外径が例えば100μm以上400μm以下の筒状の形状を有する。このクラッド部44は、コア部43を被膜しており、コア部43内を伝播するレーザ光をコア部43に閉じ込めるための外皮としての役割を有する。
The multimode
光導波部42は、いずれも平面状の端面40A,40Bを有する。これらの端面40A,40Bでは、中心部にコア部43が、周縁部にクラッド部44が同心円状に形成されている。
The
端面40Aの表面には、コア部43の表面の一部とクラッド部44の表面の一部または全部とをそれぞれ覆う光反射部41が設けられている。光反射部41は、レーザ光の波長に対して高い反射率を有する材料で構成されていればよく、例えばレーザ光の波長が808nmのときに、その波長808nmに対して98%程度の高反射率を有する金(Au)で構成されている。端面40Aの表面のうち光反射部41の形成されていない領域は、開口部41Aとなっている。この開口部41Aは、レーザ光が入射する所定の領域に応じた形状となっており、具体的には、端面40Aに入射するレーザ光の端面40Aにおける像のFast軸方向の幅Hμmと等しいかそれ以上の幅を有し、端面40Aに入射するレーザ光の端面40Aにおける像のSlow軸方向の幅Lμmと等しいかそれ以上の幅を有する。
On the surface of the
例えば、開口部41Aは、図2(B)に示すように、コア部43の表面の一部とクラッド部44の表面の一部とを連続して横切る、Fast軸方向の幅がHμm、Slow軸方向幅が光導波部42の直径と等しい帯状の形状、すなわち、レーザ光が入射しない領域(クラッド部44に相当する)が一部存在している形状となっている。なお、図3および図4に示すように、コア部43の表面の一部に形成された、Fast軸方向の幅がHμm、Slow軸方向幅がLμmの方形の形状、すなわち、レーザ光の入射する領域と完全に対応した形状となっていてもよい。ここで、幅Hおよび幅Lは、レンズ30の集光の度合いによっても異なるが、幅Hは、例えば、10μm以上25μm以下の範囲、幅Lは、コア部43の直径(例えば、200μm)以下となっている。
For example, as shown in FIG. 2B, the
このような構成のマルチモード光ファイバ40は、例えば、以下の方法により製造される。まず、公知の方法で光導波部42を形成したのち、例えばフォトレジストを端面40Aの表面全体に成膜する。次に、マスクなどを用いて選択的に露光、現像をすることにより、成膜されたフォトレジストのうち開口部41Aを形成することとなる領域以外の部分を選択的に除去する。さらに、その上から金(Au)を成膜したのち、残存しているフォトレジストを金ごと除去して開口部41Aを形成すると共に、それ以外の領域に光反射部41を形成する。
The multimode
このような構成の光モジュール10では、半導体レーザ20から出射されたレーザ光が、半導体レーザ20側の端面40Aに設けられた開口部41A(入射領域)に入射し、コア部43とクラッド部44との界面で反射されながらコア部43内を伝播し、端面40Bから出射する。このとき、端面40Bから出射されたレーザ光の一部は、被照射面Sや、被照射面までの光路中に設けられた光学部品の表面で反射されて戻ってくる。また、コア部43内を伝播するレーザ光が端面40Bに到達したときに、その端面40Bで反射されて戻ってくる。
In the
これらの反射光の一部は、半導体レーザ20側の端面40Aのうち開口部41A(入射領域)以外の領域に形成された光反射部41により被照射面S側に反射されて、半導体レーザには到達しない。反射光のうち、入射側の端面における入射領域に達した成分が、入射領域を通過して半導体レーザの端面のうち主として活性層に戻り光として入射する。すなわち、光反射部41は、反射光に対して絞りとして作用するが、半導体レーザ20から出射されたレーザ光に対しては絞りとして作用しない。
A part of the reflected light is reflected to the irradiated surface S side by the
上記反射光のうち開口部41A(入射領域)に到達した光は、そのまま開口部41A(入射領域)を通過し、戻り光として半導体レーザ20の端面のうち光スポットを有する活性層に入射する。なお、図3および図4に示すように、開口部41Aがレーザ光の入射領域の形状と完全に対応した形状となっているときは、光スポットにだけ入射する。
Of the reflected light, the light that has reached the
次に、図5、図6および図7を参照して、本実施の形態の光モジュール10の効果について説明する。
Next, effects of the
図5、図6および図7は、半導体レーザ20から出射されるレーザ光のスペクトラムを表すものである。図5は戻り光が半導体レーザ20に一切入射しないようにしたときのスペクトラムを、図6は光反射部41を端面40Aに設けて戻り光が主として活性層に入射するようにしたときのスペクトラムを、図7は光反射部41を端面40Aに設けないで戻り光がクラッド層や、基板など、活性層以外の領域にも入射するようにしたときのスペクトラムを、それぞれ表すものである。
5, 6 and 7 show the spectrum of the laser light emitted from the
半導体レーザ20は、図5に示すように、半導体レーザ20に戻り光が一切入射していないときは、戻り光によるノイズが全く発生していないため、半導体レーザ20の発振波長やスペクトラムの形状が全く乱れていない。
As shown in FIG. 5, when no return light is incident on the
図6に示すように、主として活性層に戻り光が入射しているときは、戻り光による影響として、半導体レーザ20の発振波長が長波長側(低周波側)に多少変移する。しかし、スペクトラムの形状は乱れていないので、半導体レーザ20の温度を変化させて発振波長を所定の値に変移させることにより、戻り光による影響を無くすることができる。
As shown in FIG. 6, when the return light is mainly incident on the active layer, the oscillation wavelength of the
一方、図7に示すように、クラッド層や、基板など、活性層以外の領域にも戻り光が入射しているときは、半導体レーザ20は戻り光によって激しい影響を受け、発振波長やスペクトラムの形状が非常に乱れていることがわかる。
On the other hand, as shown in FIG. 7, when the return light is also incident on a region other than the active layer, such as a clad layer or a substrate, the
これらのことから、光導波部42のうち半導体レーザ20側の端面40Aに光反射部41を設けることにより、戻り光の一部を反射することが可能となる。これにより、戻り光にによって半導体レーザ20の発振波長やスペクトラムの形状の乱れを抑制することができるので、例えば、固体レーザの出力光の安定性を向上させることができる。また、戻り光によって半導体レーザ20がモードホップを起こして出力が不安定になることを抑制することができるので、例えば、近視野像が変化して加工むらが生じる可能性を低減することができる。このように、戻り光による影響を低減することができる。
For these reasons, by providing the
また、半導体レーザ20から出射されたレーザ光をマルチモード光ファイバ40に入射させる際に、例えばレンズなどを用いて端面の入射領域にレーザ光を集めることが可能であることから、レーザ光がマルチモード光ファイバ40に入射する前に光反射部41で反射されてしまうようなことはない。すなわち、端面40Aに光反射部を形成したことによるレーザ光の入射ロスはない。
In addition, when the laser light emitted from the
したがって、本実施の形態のマルチモード光ファイバ40、およびそれを利用した光モジュール10によれば、出力を低下させることなく、戻り光による影響を低減することができる。
Therefore, according to the multimode
〔第2の実施の形態〕
次に、本発明の第2の実施の形態の光モジュール11について説明する。
[Second Embodiment]
Next, the
図8は、本実施の形態に係る光モジュール11の概略構成を表すものである。図9(A)は、図8のマルチモード光ファイバ50の光軸に平行な方向の断面構成を、図9(B)は図8のマルチモード光ファイバ50のうち端面50A側の先端の平面構成例をそれぞれ表すものである。この光モジュール11は、楔形状の先端が一端に設けられたマルチモード光ファイバ50を備える点で、平面形状の先端が両端に設けられたマルチモード光ファイバ40を備える光モジュール10と相違する。そこで、以下、上記実施の形態と同様の構成・作用・効果についての記載を省略し、マルチモード光ファイバ50について詳細に説明する。
FIG. 8 shows a schematic configuration of the
マルチモード光ファイバ50は、コア部53およびクラッド部54で構成された光導波部52と、光反射部51とを有する。光導波部52は、一対の端面50A,50Bを有する。これらの端面50A,50Bでは、中心部にコア部53が、周縁部にクラッド部54が同心円状に形成されている。半導体レーザ20側の端面50Aは、コア部53の中心軸に関して対称で、かつ所定の幅Hμmを有する稜線を形成する一対の傾斜面50C,50Dを有しており、いわゆる楔形状となっている。一方、端面50Bは、平面形状となっている。
The multi-mode
なお、傾斜面50C,50Dの傾斜角θは、光導波部52内での光学的な結合度を高めるために、コア部53の中心軸と垂直な面(図9(B)の紙面に平行な面)に対して0°より大きく、70°より小さいことが好ましく、45°であることがより好ましい。
Note that the inclination angle θ of the inclined surfaces 50C and 50D is parallel to the plane perpendicular to the central axis of the core portion 53 (FIG. 9B) in order to increase the degree of optical coupling within the
端面50Aのうち一対の傾斜面50C,50D上には、光反射部51が設けられている。光反射部51は、コア部53の表面の一部とクラッド部54の表面の一部とをそれぞれ覆っている。開口部51Aは、稜線と対応する領域に設けられており、レーザ光が入射する所定の領域に応じた形状となっている。具体的には、図9(B)に示すように、コア部53の表面の一部とクラッド部54の表面の一部とを連続して横切る、速軸(Fast軸)方向の幅がHμm、遅軸(Slow軸)方向幅が光導波部52の直径と等しい帯状の形状、すなわち、レーザ光が入射しない領域(クラッド部54に相当する)が一部存在している形状となっている。
The
このような構成のマルチモード光ファイバ50は、例えば、以下の方法により製造される。まず、公知の方法で光導波部42を形成する。次に、図10(A)に示すように、光導波部42を所定の傾斜角に傾けると共に、その先端を所定の高さだけ突出させることの可能な保持部H1に固定したのち、図10(B)に示すように、その先端を研磨部Eで研磨する。
The multimode
次に、図11(A)に示すように、上記の研磨により鋭利となった先端が研磨部Eの方に突出するように光導波部42を保持部H1に固定したのち、図11(B)に示すように、その先端を研磨部Eで研磨する。
Next, as shown in FIG. 11A, the
その後、図12(A)に示すように、上記の研磨によって楔形の形状となった先端面に高反射率膜を公知の方法で成膜して、2つの傾斜面50C,50D上に光反射部51を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 12A, a high reflectivity film is formed on the tip surface that has become a wedge shape by the above-described polishing, and light is reflected on the two inclined surfaces 50C and 50D.
次に、図12(B)に示すように、光反射部51で被膜された先端を有する光導波部42が研磨部Eに対して垂直となるように保持部H2に固定したのち、図12(C)に示すように、その先端を研磨部Eで研磨して、コア部53を露出させ、所定の幅Hμmの稜線を形成する。
Next, as shown in FIG. 12B, the
このように、マルチモード光ファイバ50を製造する際に、開口部51Aを位置決めするためのマスクを形成する必要がないので、上記第1の実施の形態と比べて、開口部51Aを容易に形成することができる。
As described above, when the multimode
このような構成の光モジュール11では、半導体レーザ20から出射されたレーザ光が、半導体レーザ20側の端面50Aに設けられた開口部51Aに入射し、コア部53とクラッド部54との界面で反射されながらコア部53内を伝播し、端面50Bから出射する。このとき、端面50Bから出射されたレーザ光の一部は、被照射面Sの表面で反射されて戻ってくる。また、コア部53内を伝播するレーザ光が端面50Bに到達したときに、その端面50Bで反射されて戻ってくる。
In the
これらの反射光の一部は、半導体レーザ20側の端面50Aのうち開口部51A(入射領域)以外の領域、具体的には一対の傾斜面50C,50D上に形成された光反射部51により被照射面S側に反射されて、半導体レーザには到達しない。反射光のうち、入射側の端面における入射領域に達した成分が、入射領域を通過して半導体レーザの端面のうち主として活性層に戻り光として入射する。すなわち、光反射部51は、上記実施の形態の光反射部41と同様、反射光に対して絞りとして作用するが、半導体レーザ20から出射されたレーザ光に対しては絞りとして作用しない。
Part of the reflected light is generated by the
上記反射光のうち開口部51A(入射領域)に到達した光は、そのまま開口部51A(入射領域)を通過し、戻り光として半導体レーザ20の端面のうち光スポットを有する活性層に入射する。
Of the reflected light, the light that has reached the
本実施の形態のマルチモード光ファイバ50、およびそれを利用した光モジュール11によれば、上記実施の形態のマルチモード光ファイバ40および光モジュール10と同様、出力を低下させることなく、戻り光による影響を低減することができる。
According to the multimode
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。 The present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
例えば、上記第2の実施の形態では、開口部51Aは、レーザ光の入射しない領域が一部存在している形状となっていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、上記第1の実施の形態と同様、レーザ光の入射する領域と完全に対応した形状となっていてもよい。
For example, in the second embodiment, the
また、上記実施の形態では、光反射部41,51は、レーザ光の波長に対して高い反射率を有する材料からなる高反射率膜であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、光導波部42,52の先端を研磨する際に、光反射部41,51を形成することとなる領域を荒く研磨することにより形成される粗面であってもよい。粗面であっても、反射光の一部を反射する絞りとして作用させることができ、戻り光による影響を低減することができるからである。
Moreover, in the said embodiment, although the
10,11…光モジュール、20…半導体レーザ、30,31…レンズ、40,50…マルチモード光ファイバ、40A,40B,50A,50B…端面、41,51…光反射部、41A,51A…開口部、42,52…光導波部、43,53…コア部、44,54…クラッド部、50C…傾斜面、E…研磨部、H,L…幅、H1,H2…保持部、S…被照射面、θ…光反射部の傾斜角。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記光導波部の端面にレーザ光の入射領域と共に光反射部を有する
ことを特徴とするマルチモード光ファイバ。 A laser beam incident side of a laser beam having a core part for propagating laser light emitted from a semiconductor laser in a multimode, and a clad part covering the core part and confining the propagated laser light in the core part An end face of the optical waveguide part formed continuously from the core part to the clad part,
A multimode optical fiber comprising a light reflecting portion together with a laser light incident region on an end face of the optical waveguide portion.
ことを特徴とする請求項1に記載のマルチモード光ファイバ。 The end face of the optical waveguide section has a band-shaped opening section that crosses the core section and the cladding section, and the opening section serves as an incident area and the area other than the opening section serves as a light reflecting section. The multimode optical fiber according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載のマルチモード光ファイバ。 The multimode optical fiber according to claim 2, wherein the opening has a width of 10 μm or more and 25 μm or less.
ことを特徴とする請求項1に記載のマルチモード光ファイバ。 The multimode optical fiber according to claim 1, wherein an end surface of the optical waveguide unit is a flat surface.
前記光反射部は、その傾斜面上に形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載のマルチモード光ファイバ。 The end face of the optical waveguide portion has a pair of inclined surfaces that are symmetrical with respect to the central axis of the core portion and that form a ridge line with a predetermined width,
The multimode optical fiber according to claim 1, wherein the light reflecting portion is formed on an inclined surface thereof.
ことを特徴とする請求項1に記載のマルチモード光ファイバ。 The multimode optical fiber according to claim 1, wherein the light reflecting portion is a high reflectance film.
ことを特徴とする請求項1に記載のマルチモード光ファイバ。 The multimode optical fiber according to claim 1, wherein the light reflecting portion is a rough surface formed by polishing the end face.
前記マルチモード光ファイバは、
半導体レーザから出射されたレーザ光をマルチモードで伝播するためのコア部と、前記コア部を被覆し、伝播されるレーザ光を前記コア部内に閉じ込めるクラッド部とを有し、レーザ光の入射側の端面が前記コア部からクラッド部に渡って連続的に形成されてなる光導波部を備え、
前記光導波部の端面にレーザ光の入射領域と共に光反射部を有する
ことを特徴とする光モジュール。
An optical module formed by optically coupling a semiconductor laser and a multimode optical fiber,
The multimode optical fiber is:
A laser beam incident side of a laser beam having a core portion for propagating laser light emitted from a semiconductor laser in a multimode, and a clad portion covering the core portion and confining the propagated laser light in the core portion An end face of the optical waveguide part formed continuously from the core part to the clad part,
An optical module comprising a light reflecting portion together with a laser light incident region on an end face of the optical waveguide portion.
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---|---|---|---|---|
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2005
- 2005-06-20 JP JP2005179911A patent/JP2006350255A/en active Pending
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