JP2021152591A - ファイバ結合モジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】伝播する光の偏光状態を維持するファイバ結合モジュールを提供する。【解決手段】偏波保持ファイバ2と外部デバイスとを光学的に結合するファイバ結合モジュール10は、偏波保持ファイバから出射した光を外部デバイスへ伝播させる、または、外部デバイスからの光を偏波保持ファイバへ入射させるレンズ3aと、光の光路を移動させ、または、レンズを移動させることにより、光がレンズを透過する位置をレンズの面内方向に変更させる調整機構50と、を備える。【選択図】図2

Description

本発明は、ファイバ結合モジュールに関する。
光ファイバと光学デバイスとの間を光学的に結合するため、様々な工夫がなされている。例えば特許文献1では、偏波面保存ファイバの光ファイバ終端部を出射した光が、レンズによって所望のビームに変換され、外部の光デバイスとしての波長選択素子に導かれる。このような光ファイバと光デバイスとの結合に必要な構成は、モジュールとして一体構成されることが多い。例えば、光ファイバ、フェルール、レンズおよびレンズホルダがモジュールとして一体構成される。
特開2012−88662号公報
ファイバ結合モジュールにおいて、レンズホルダと一体化されたレンズには、レンズホルダからの外力により、局所的に複屈折が生じる等の光学特性の乱れが生じる場合がある。この光学特性の乱れにより、ファイバ結合モジュールが伝送する直線偏光光の偏光状態が乱される恐れがある。
本発明の一態様は、偏波保持ファイバと外部デバイスとを光学的に結合するファイバ結合モジュールであって、前記偏波保持ファイバから出射した光を前記外部デバイスへ伝播させる、または、前記外部デバイスからの光を前記偏波保持ファイバへ入射させるレンズと、前記光の光路を移動させ、または、前記レンズを移動させることにより、前記光が前記レンズを透過する位置を前記レンズの面内方向に変更させる調整機構と、を備えるファイバ結合モジュールに関する。
本発明によれば、伝播する光の偏光状態を維持するファイバ結合モジュールを提供できる。
ファイバ結合モジュールを含む送信/受信システムの構成例を示す図である。 第1の実施の形態によるファイバ結合モジュールの構成を説明する図である。 ファイバ結合モジュールをZ軸プラス方向側から見た図である。 第2の実施の形態によるファイバ結合モジュールの構成を説明する図である。 第3の実施の形態によるファイバ結合モジュールの構成を説明する図である。 ファイバ結合モジュールと受信モジュールとの相対的な位置の調整を説明する模式図である。
以下に、図を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
図1は、本発明の一実施の形態によるファイバ結合モジュールを含めて構成した光の送光/受光システムの構成例を示す図である。図1において、送信部1は、半導体レーザなどの光源を含み、光源が発したレーザ光を出射する。送信部1から出射されたレーザ光は、ファイバ結合モジュール20に入射される。ファイバ結合モジュール20は、光ファイバ2の始端部2bを保持する保持部5bと、光ファイバ2の端面2dにレーザ光を集光させるレンズ3bとが一体に構成されている。
光ファイバ2のうち、ファイバ結合モジュールで保持される部位を端部と称する。送信部1側に配置されるファイバ結合モジュール20の保持部5bで保持される端部を始端部2bと呼ぶ。一方、受信部4側に配置されるファイバ結合モジュール10の保持部5aで保持される端部を終端部2aと呼ぶ。
ファイバ結合モジュール20を介して光ファイバ2に入射されたレーザ光は、光ファイバ2を伝播し、ファイバ結合モジュール10に入射される。ファイバ結合モジュール10は、光ファイバ2の終端部2aを保持する保持部5aと、光ファイバ2の端面2cから出射したレーザ光を所定のビームに変換するレンズ3aとが一体に構成されている。光ファイバ2を伝播したレーザ光は、ファイバ結合モジュール10を介して受信部4へ導かれる。受信部4は、フォトダイオードなどの受光センサを含み、受信した光信号を電気信号へ光電変換する。
上述した受信部4側のファイバ結合モジュール10と、送信部1側のファイバ結合モジュール20とは同様の構成を有する。ただし、ファイバ結合モジュール10のレンズ3aとファイバ結合モジュール20のレンズ3bとは、光学特性を異ならせてもよい。例えば、ファイバ結合モジュール10のレンズ3aの光学特性は、受信部4の仕様および光ファイバ2の仕様に合わせて適宜変更してよく、ファイバ結合モジュール20のレンズ3bの光学特性は、送信部1の仕様および光ファイバ2の仕様に合わせて適宜変更してよい。
なお、送信部1は、多波長の光源からの光(例えば波長λ1、λ2、λ3、λ4)を合波して出射する送信部1′に置き換えてもよい。また、受信部4は、合波された多波長成分の光を分波して波長λ1、λ2、λ3、λ4の光を個別に受信する受信部4′に置き換えてもよい。送信部1′および受信部4′として、一般的なダイクロイックミラーを用いて波長合成または波長分離を行う光学部品を用いてもよい。光源の波長は、赤外光の波長域から紫外光の波長域まで広く使用できる。
図1では、理解を容易にするためにファイバ結合モジュール20とファイバ結合モジュール10とを共に示し、ファイバ結合モジュール20から射出した光がファイバ結合モジュール10に入射する構成としている。しかし、ファイバ結合モジュール20とファイバ結合モジュール10とは、別々に用いられてもよい。
すなわち、ファイバ結合モジュール20から射出した光は不図示の外部モジュールに供給されてもよく、不図示の外部モジュールから供給される光がファイバ結合モジュール10に供給されてもよい。
上述したように、ファイバ結合モジュール10とファイバ結合モジュール20とは同様の構成を有するので、代表して受信部4側のファイバ結合モジュール10について説明し、送信部1側のファイバ結合モジュール20についての説明を省略する。
(第1の実施の形態)
第1の実施の形態によるファイバ結合モジュール10の詳細について、図2を参照して説明する。図2は、ファイバ結合モジュール10の構成を説明する図であり、Y−Z平面に平行な面で切断した断面を模式的に示す。図2の紙面に向かう方向をX軸プラス方向、X軸に直交する紙面上方向をY軸プラス方向、X軸およびY軸に直交する紙面右方向をZ軸プラス方向とする。以降のいくつかの図においては、図2の座標軸を基準として、それぞれの図の向きがわかるように座標軸を表示する。
ファイバ結合モジュール10は、上述した保持部5aおよびレンズ3aに加えて、ファイバ結合モジュール10の製造時に必要な調整を容易にするための調整機構とともに、一体に構成される。
ファイバ結合モジュール10は、光ファイバ2を伝播した光を、概ねZ軸プラス方向へ出射する。図2の破線Rは、ファイバ結合モジュール10を伝播する光の光束を代表する光路を示す。
ファイバ結合モジュール10には、光ファイバ2の端面2cから出射された光がレンズ3aを透過する位置をレンズ3aの面内方向に変更させる平板ガラス9が設けられている。レンズ3aにおいて光が透過する位置を、レンズ3aの面内方向に変更する理由については後述する。
光ファイバ2は、伝播する光の偏光状態を保持する偏波保持ファイバによって構成されている。光ファイバ2の終端部2aは、その外周が円筒状のフェルール5の内周に保持される。フェルール5は、保持部5a(図1)に相当し、ジルコニア(二酸化ジルコニウム)などのセラミックス材料またはステンレス(SUS)などの金属材料によって構成される。フェルール5の端面5cは、光ファイバ2の端面2cとともに研磨を施し、端面5cおよび面2cを面一に構成してよい。
フェルール5の外周は、円筒状のフェルールホルダ6の内周に保持される。フェルールホルダ6は、上記材料と同様のセラミックス材料または金属材料によって構成される。フェルール5は、ファイバ結合モジュール10の組立時にフェルールホルダ6に固定される。
フェルールホルダ6と平板ガラス9は、円筒状の光学素子ホルダ7の内周に保持される。光学素子ホルダ7は、上記材料と同様のセラミックス材料または金属材料によって構成される。フェルールホルダ6および平板ガラス9は、ファイバ結合モジュール10の組立時に光学素子ホルダ7に固定される。
平板ガラス9は、光ファイバ2の端面2cからZ軸プラス方向に出射された光の光路(破線R)を、Z軸と略平行に移動させる。図2の例では、光の光路(破線R)をY軸マイナス方向に移動させて、レンズ3aの光軸Lから離れた位置に光を透過させる。平板ガラス9による光路(破線R)の移動量は、レンズ3aを透過する光(主ビーム)の領域を光軸Lから外す程度でよく、透過する光の領域をレンズ3aの外周まで近づける必要はない。平板ガラス9の材質は、例えば高屈折率ガラスである。レンズ3aにおいて光が透過する位置を、レンズ3aの面内方向に変更する理由については後述する。
光学素子ホルダ7の外周7Pは、レンズ3aの外周とともに円筒状のレンズホルダ8の内周8Qに保持される。レンズホルダ8は、上記材料と同様のセラミックス材料または金属材料によって構成される。レンズ3aは、ファイバ結合モジュール10の組立時にレンズホルダ8に接着または圧着等され、固定される。光学素子ホルダ7は、後述する調整後にレンズホルダ8に仮固定される。
本実施の形態における仮固定とは、光学素子ホルダ7がレンズホルダ8に外周7Pと内周8Q間の摩擦等によって固定された状態、または、不図示のねじ等を用いて固定された状態をいい、光学素子ホルダ7を光ファイバ2の終端部2aの光軸(終端部2aにおける破線Rに対応)の周りに所定のトルクで回す、または、不図示のねじを緩める等によって再調整が可能な状態をいう。
レンズ3aは、光ファイバ2の端面2cから出射され、平板ガラス9を介してレンズ3aに入力された光をコリメートするコリメートレンズなどによって構成される。レンズ3aは、レンズホルダ8と一体成型されてもよく、接着等によってレンズホルダ8と一体に構成されてもよい。レンズ3aの材質は、例えば高屈折率ガラスである。
(レンズ3aで光が透過する位置をレンズ3aの面内方向に変更する理由)
レンズ3aにおいて光が透過する位置を、レンズ3aの面内方向に変更する理由について説明する。レンズホルダ8と一体に構成されたレンズ3aには、局所的に光学特性の乱れが生じている場合がある。光学特性の乱れは、レンズホルダ8と一体に構成される前からレンズ3aに生じている場合と、レンズホルダ8と一体に構成された後にレンズホルダ8からレンズ3aへ応力が作用することにより生じる場合とがある。光学特性の乱れの一例としての複屈折は、レンズ3aの面内(X−Y平面に平行な面内)において様々な分布で表れ、面内の位置(領域)によって異なる複屈折を生じさせる。
光がレンズ3aの複屈折を含む領域を透過すると、伝播中に光ファイバ2で維持されていた光の偏光状態が乱されてしまう。光の偏光状態の乱れは、光ファイバ2を伝播する光の第1の偏波成分と、伝播する光の第2の偏波成分(第1の偏波成分と直交する成分)との比(偏光消光比)を劣化させて、ファイバ結合モジュール10の品質を低下させる。
第1の実施の形態では、ファイバ結合モジュール10の品質低下を避けるべく、光ファイバ2の終端部2aとフェルール5、フェルール5とフェルールホルダ6、フェルールホルダ6と平板ガラス9と光学素子ホルダ7、レンズホルダ8とレンズ3aと、をそれぞれ固定した後に、レンズホルダ8に対して光学素子ホルダ7(平板ガラス9)を回転させて、ファイバ結合モジュール10の組立時の調整を行う。
上記調整のため、レンズ3a(レンズホルダ8)に対して平板ガラス9(光学素子ホルダ7)を移動可能に構成する。具体的には、上記円筒状のフェルール5、フェルールホルダ6、光学素子ホルダ7およびレンズホルダ8を、これらの各円筒軸が光ファイバ2の終端部2aの光軸(終端部2aにおける破線Rに対応)と同軸になるように構成する。さらに、光学素子ホルダ7とレンズホルダ8を仮固定する前は、上記光軸(終端部2aにおける破線Rに対応)を回転軸として、光学素子ホルダ7の外周7Pがレンズホルダ8の内周8Qによって回転自在に保持される構成とする。このように構成したので、レンズホルダ8に対して光学素子ホルダ7を回転させると、レンズ3aの光軸Lと平行な軸(終端部2aにおける破線Rに対応)を回転軸として平板ガラス9が回転する。平板ガラス9の回転により、平板ガラス9を介してレンズ3aに入射する光の位置が面内方向に変化する。
図3(a)から図3(c)は、ファイバ結合モジュール10をZ軸プラス方向側から見た図である。図3(a)は、レンズホルダ8に対して光学素子ホルダ7を回転させる前に、光(主ビーム)がレンズ3aを透過する領域Q1の一例を示す模式図である。光軸Lに対してY軸プラス方向に離れている。
仮に、領域Q1がレンズ3aの複屈折を含む領域と合致する場合、ファイバ結合モジュール10の組立を行う作業者は、光の偏光状態の乱れを抑えるべくレンズホルダ8に対して光学素子ホルダ7(平板ガラス9)を約180度回転させる。作業者は、領域Q1がレンズ3aの複屈折を含む領域から外れていれば、レンズホルダ8と光学素子ホルダ7を仮固定する。
図3(b)は、光(主ビーム)がレンズ3aを透過する他の例の領域Q2を示す模式図である。光軸Lに対してY軸マイナス方向に離れており、図2に示す状態に対応する。ファイバ結合モジュール10の組立を行う作業者は、レンズホルダ8に対して光学素子ホルダ7を回転させる前に、図3(b)の領域Q2がレンズ3aの複屈折を含む領域と合致する場合、光の偏光状態の乱れを抑えるべくレンズホルダ8に対して光学素子ホルダ7(平板ガラス9)を約180度回転させる。作業者は、領域Q2がレンズ3aの複屈折を含む領域から外れていれば、レンズホルダ8と光学素子ホルダ7を仮固定する。
図3(c)は、光(主ビーム)がレンズ3aを透過する他の例の領域Q3を示す模式図である。光軸Lに対してX軸プラス方向に離れている。ファイバ結合モジュール10の組立を行う作業者は、レンズホルダ8に対して光学素子ホルダ7を回転させる前に、図3(c)の領域Q3がレンズ3aの複屈折を含む領域と合致する場合、光の偏光状態の乱れを抑えるべくレンズホルダ8に対して光学素子ホルダ7(平板ガラス9)を約180度回転させる。作業者は、領域Q3がレンズ3aの複屈折を含む領域から外れていれば、レンズホルダ8と光学素子ホルダ7を仮固定する。
(光がレンズ3aを透過する領域が、複屈折を含む領域か否かの判定)
光(主ビーム)がレンズ3aを透過する領域Q1〜Q3がレンズ3aの複屈折を含む領域と合致するか否かの判定は、例えば、レンズ3aからZ軸プラス方向に出射される光の第1の偏波成分と、第2の偏波成分(第1の偏波成分と直交する成分)との比(偏光消光比)を測定する治具を用いて、レンズホルダ8に対して光学素子ホルダ7(平板ガラス9)を回転させながら、消光比を最大にする位置を探すことによって行う。消光比を最大にする位置(光学素子ホルダ7の回転位置)は、光(主ビーム)がレンズ3aを透過する領域Q1〜Q3が、レンズ3aの複屈折の影響が小さい領域(換言すると、複屈折が生じていないか、生じていないといえるほど小さい領域)であることに対応する。
本実施の形態では、レンズ3aに局所的に複屈折が生じているとしても、レンズ3aの複屈折の影響を受けにくい領域に光(主ビーム)を透過させるので、消光比の値を例えば100以上にすることが可能になる。
上述した送信部1を、多波長の光源からの光(例えば波長λ1、λ2、λ3、λ4)を合波して出射する送信部1′に置き換え、受信部4を、合波された多波長成分の光を分波して波長λ1、λ2、λ3、λ4の光を個別に受信する受信部4′に置き換える場合でも、各波長において消光比の値を100以上にすることが可能になる。
図3(a)から図3(c)を参照した説明では、光学素子ホルダ7(平板ガラス9)を約180度回転させたが、光学素子ホルダ7の回転量は適宜調節してよく、消光比を最大または必要十分な値にする位置であればよい。
平板ガラス9と光学素子ホルダ7とは、光がレンズ3aを透過する位置をレンズ3aの面内方向で調整するための調整機構50であるということができる。
以上説明した第1の実施の形態によれば、調整機構50である平板ガラス9および光学素子ホルダ7を備えているので、レンズホルダ8と一体に構成されたレンズ3aに局所的に光学特性の乱れが生じている場合でも、ファイバ結合モジュール10としての仕様を満たすように、レンズ3aの光学特性の乱れの影響が小さい領域に光を透過させて、伝播する光の偏光状態を維持するファイバ結合モジュール10を提供することができる。
(第1の実施の形態の変形例1)
第1の実施の形態の変形例1では、ファイバ結合モジュール10の品質低下を避けるべく、図2の光ファイバ2の終端部2aとフェルール5、フェルール5とフェルールホルダ6、フェルールホルダ6と平板ガラス9と光学素子ホルダ7、レンズホルダ8とレンズ3aと、をそれぞれ固定した後に、光学素子ホルダ7(平板ガラス9)に対してレンズホルダ8(レンズ3a)を回転させて、ファイバ結合モジュール10の組立時の調整を行う。すなわち、変形例1においては、レンズホルダ8が調整機構50であるということができる。レンズホルダ8は、調整後に光学素子ホルダ7に仮固定される。
変形例1における仮固定とは、光学素子ホルダ7にレンズホルダ8が外周7Pと内周8Q間の摩擦等によって固定された状態、または、不図示のねじ等を用いて固定された状態をいい、レンズホルダ8をレンズ3aの光軸Lの周りに所定のトルクで回す、または、不図示のねじを緩める等によって再調整が可能な状態をいう。
上記調整のため、光学素子ホルダ7(平板ガラス9)に対してレンズ3a(レンズホルダ8)を移動可能に構成する。例えば、光学素子ホルダ7とレンズホルダ8を仮固定する前は、レンズ3aの光軸Lを回転軸としてレンズ3aを回転自在にするように、光学素子ホルダ7の外周7Pでレンズホルダ8の内周8Qを回転自在に保持する。また、光ファイバ2の終端部2aの端面2cから出射された光をレンズ3aの光軸Lから離れた領域に導くため、あらかじめ光学素子ホルダ7内に平板ガラス9が固定されている。なお、平板ガラス9による光路(破線R)の移動量は、レンズ3aを透過する光(主ビーム)の領域Q1〜Q3を光軸Lから外す程度でよく、透過する光の領域Q1〜Q3をレンズ3aの外周まで近づける必要はない。
このように構成したので、光学素子ホルダ7に対してレンズホルダ8を回転させることにより、光ファイバ2の終端部2aの端面2cから出射し、平板ガラス9を介してレンズ3aに入射する光の位置が面内方向に変化する。
ファイバ結合モジュール10の組立を行う作業者は、レンズ3aを回転させる前に、図3(a)の領域Q1がレンズ3aの複屈折を含む領域と合致する場合、光の偏光状態の乱れを抑えるべく光学素子ホルダ7に対してレンズホルダ8を約180度回転させる。作業者は、領域Q1がレンズ3aの複屈折を含む領域から外れていれば、レンズホルダ8と光学素子ホルダ7を仮固定する。
また、ファイバ結合モジュール10の組立を行う作業者は、レンズ3aを回転させる前に、図3(b)の領域Q2がレンズ3aの複屈折を含む領域と合致する場合、光の偏光状態の乱れを抑えるべく光学素子ホルダ7に対してレンズホルダ8を約180度回転させる。作業者は、領域Q2がレンズ3aの複屈折を含む領域から外れていれば、レンズホルダ8と光学素子ホルダ7を仮固定する。
さらにまた、ファイバ結合モジュール10の組立を行う作業者は、レンズ3aを回転させる前に、図3(c)の領域Q3領域がレンズ3aの複屈折を含む領域と合致する場合、光の偏光状態の乱れを抑えるべく光学素子ホルダ7に対してレンズホルダ8を約180度回転させる。作業者は、領域Q3がレンズ3aの複屈折を含む領域から外れていれば、レンズホルダ8と光学素子ホルダ7を仮固定する。
以上説明した第1の実施の形態の変形例1によれば、調整機構50としてのレンズホルダ8を備えているので、レンズホルダ8と一体に構成されたレンズ3aに局所的に光学特性の乱れが生じている場合でも、ファイバ結合モジュール10としての仕様を満たすように、レンズ3aの光学特性の乱れの影響が小さい領域に光を透過させて、伝播する光の偏光状態を維持するファイバ結合モジュール10を提供することができる。
(第1の実施の形態の変形例2)
第1の実施の形態の変形例2では、ファイバ結合モジュール10の品質低下を避けるべく、図2の光ファイバ2の終端部2aとフェルール5、フェルール5とフェルールホルダ6、フェルールホルダ6と平板ガラス9が省略された光学素子ホルダ7、レンズホルダ8とレンズ3aとをそれぞれ固定した後に、光学素子ホルダ7に対してレンズホルダ8(レンズ3a)を回転させて、ファイバ結合モジュール10の組立時の調整を行う。変形例2においては、レンズホルダ8が調整機構50であるということができる。レンズホルダ8は、調整後に光学素子ホルダ7に仮固定される。変形例2における仮固定は、上述した変形例1における仮固定と同様である。
上記調整のため、第1の実施の形態の変形例2は、第1の実施の形態の変形例1と比べて図2の平板ガラス9が省略されるとともに、光ファイバ2の端面2cが終端部2aの光軸(終端部2aにおける破線Rに対応)と垂直な面(X−Y平面と平行な面)に対して傾けられる点において相違する。上述したように、光ファイバ2の端面2cをフェルール5の端面5cとともに斜めに研磨し、端面5cおよび面2cを斜め面一に構成してよい。
端面2cが斜めに研磨された光ファイバ2を用いるのは、光ファイバ2の終端部2aの端面2cから出射された光をレンズ3aの光軸Lから離れた領域に導くためである。なお、端面2cを斜めにすることによる光路の移動量は、図3(a)から図3(c)においてレンズ3aを透過する光(主ビーム)の領域Q1〜Q3を光軸Lからある程度まで外す程度でよく、透過する光の領域Q1〜Q3をレンズ3aの外周まで近づける必要はない。
また、第1の実施の形態の変形例1と同様に、光学素子ホルダ7(平板ガラス9を省略するが、図2を参照して説明するためこのように呼称する)に対してレンズ3a(レンズホルダ8)を移動可能に構成する。例えば、光学素子ホルダ7とレンズホルダ8を仮固定する前は、レンズ3aの光軸Lを回転軸としてレンズ3aを回転自在にするように、光学素子ホルダ7の外周7Pでレンズホルダ8の内周8Qを回転自在に保持する。
このように構成したので、平板ガラス9を省略した光学素子ホルダ7に対してレンズホルダ8を回転させることにより、光ファイバ2の終端部2aの端面2cから終端部2aの光軸(終端部2aにおける破線Rに対応)に対して斜めに出射しレンズ3aに入射する光の位置が面内方向に変化する。
ファイバ結合モジュール10の組立を行う作業者が、光学素子ホルダ7に対してレンズホルダ8を回転させ、レンズホルダ8と光学素子ホルダ7を仮固定する手順については第1の実施の形態の変形例1と同様である。
以上説明した第1の実施の形態の変形例2によれば、調整機構50としてのレンズホルダ8を備えているので、レンズホルダ8と一体に構成されたレンズ3aに局所的に光学特性の乱れが生じている場合でも、ファイバ結合モジュール10としての仕様を満たすように、レンズ3aの光学特性の乱れの影響が小さい領域に光を透過させて、伝播する光の偏光状態を維持するファイバ結合モジュール10を提供することができる。
(第2の実施の形態)
第2の実施の形態によるファイバ結合モジュール10aの詳細について、図4を参照して説明する。図4は、ファイバ結合モジュール10aの構成を説明する図であり、Y−Z平面に平行な面で切断した断面を模式的に示す。ファイバ結合モジュール10aは、光ファイバ2を伝播した光を、概ねZ軸プラス方向へ出射する。図4の破線Rは、ファイバ結合モジュール10aを伝播する光の光束を代表する光路を示す。
第2の実施の形態では、第1の実施の形態(図2)と比べて平板ガラス9が省略され、フェルールホルダ6の代わりにフェルールホルダ6aが、光学素子ホルダ7の代わりにホルダ7aが、それぞれ設けられる点において相違する。このように構成したので、光ファイバ2の終端部2aの端面2cを光軸Lと直交するX−Y平面で移動することができ、端面2cから出射された光のレンズ3aへの入射位置をX−Y平面で移動させることができる。レンズ3aにおいて光が透過する位置を、レンズ3aの光軸Lから離れた位置とする理由は第1の実施の形態の場合と同様である。なお、フェルールホルダ6aの移動による光路(破線R)の移動量は、レンズ3aを透過する光(主ビーム)の領域を光軸Lからある程度外す程度でよく、透過する光の領域をレンズ3aの外周まで近づける必要はない。
図4の構成のうち光ファイバ2、フェルール5、レンズ3aおよびレンズホルダ8については図2と同じ構成なので、図2と同じ符号を付して説明を省略する。
フェルール5の外周は、円筒状のフェルールホルダ6aの内周によって保持される。フェルールホルダ6aは、上記材料と同様のセラミックス材料または金属材料によって構成される。フェルール5は、ファイバ結合モジュール10aの組立時にフェルールホルダ6aに固定される。
フェルールホルダ6aは、円筒状のホルダ7a内に保持される。ホルダ7aは、上記材料と同様のセラミックス材料または金属材料によって構成される。
ホルダ7aの外周は、レンズ3aの外周とともに円筒状のレンズホルダ8の内周に保持される。ホルダ7aおよびレンズ3aは、ファイバ結合モジュール10aの組立時にレンズホルダ8に固定される。
第2の実施の形態では、ファイバ結合モジュール10aの品質低下を避けるべく、光ファイバ2の終端部2aとフェルール5、フェルール5とフェルールホルダ6a、ホルダ7aとレンズ3aとレンズホルダ8と、をそれぞれ固定した後に、レンズ3aに対してホルダ7a内でフェルールホルダ6aを移動させて、ファイバ結合モジュール10aの組立時の調整を行う。すなわち、ホルダ7a内でフェルールホルダ6aを移動させる保持部材11aおよび11bが調整機構50aであるということができる。フェルールホルダ6aは、調整後にホルダ7aに仮固定される。第2の実施の形態における仮固定とは、フェルールホルダ6aとホルダ7aとの再調整が可能な状態をいう。
上記調整のため、光ファイバ2の終端部2aを保持するフェルール5を、レンズ3a(レンズホルダ8)に対して移動可能に構成する。具体的には、フェルール5を保持するフェルールホルダ6aの外径とホルダ7aの内径とに差を設けることにより、フェルールホルダ6aの外周6Pとホルダ7aの内周7Qとの間に空隙を設け、伸縮自在の保持部材11aおよび11bによってフェルールホルダ6aを上方および下方からそれぞれ保持する。さらに、ホルダ7aの内側空間においてフェルールホルダ6aがX−Y平面に平行な面内を移動自在となるように保持部材11aまたは11bの不図示のねじを回す等によって保持部材11aおよび11bが伸縮する構成とする。このように構成したので、レンズ3aに対して例えばX軸マイナス方向とプラス方向、および、Y軸マイナス方向とプラス方向に、フェルールホルダ6aをそれぞれ移動可能である。フェルールホルダ6aを移動可能にしたことにより、光ファイバ2の端面2cから出射してレンズ3aに入射する光の位置がレンズ3aの面内方向に変化する。
ファイバ結合モジュール10aの組立を行う作業者は、レンズ3a(レンズホルダ8)に対して光ファイバ2の終端部2a(フェルールホルダ6a)を移動させる前に、図3(a)の領域Q1がレンズ3aの複屈折を含む領域と合致する場合、光の偏光状態の乱れを抑えるべくホルダ7a内でレンズ3aに対してフェルールホルダ6aをY軸マイナス方向へ移動させる。作業者は、領域Q1がレンズ3aの複屈折を含む領域から外れていれば、フェルールホルダ6aとホルダ7aを仮固定する。
また、ファイバ結合モジュール10aの組立を行う作業者は、レンズ3a(レンズホルダ8)に対してフェルールホルダ6aを移動させる前に、図3(b)の領域Q2がレンズ3aの複屈折を含む領域と合致する場合、光の偏光状態の乱れを抑えるべくホルダ7a内でレンズ3aに対してフェルールホルダ6aをY軸プラス方向へ移動させる。作業者は、領域Q2がレンズ3aの複屈折を含む領域から外れていれば、フェルールホルダ6aとホルダ7aを仮固定する。
さらにまた、ファイバ結合モジュール10aの組立を行う作業者は、レンズ3a(レンズホルダ8)に対してフェルールホルダ6aを移動させる前に、図3(c)の領域Q3がレンズ3aの複屈折を含む領域と合致する場合、光の偏光状態の乱れを抑えるべくホルダ7a内でレンズ3aに対してフェルールホルダ6aをX軸マイナス方向へ移動させる。作業者は、領域Q3がレンズ3aの複屈折を含む領域から外れていれば、フェルールホルダ6aとホルダ7aを仮固定する。
光(主ビーム)がレンズ3aを透過する領域Q1〜Q3がレンズ3aの複屈折を含む領域と合致するか否かの判定は、ホルダ7a内でレンズ3aに対してフェルールホルダ6aを移動させながら、第1の実施の形態と同様に、消光比を最大または必要十分な値にする位置を探すことによって行う。
以上説明した第2の実施の形態によれば、ホルダ7a内でフェルールホルダ6aを移動させる、調整機構50aとしての保持部材11aおよび11bを備えているので、レンズホルダ8と一体に構成されたレンズ3aに局所的に光学特性の乱れが生じている場合でも、ファイバ結合モジュール10aとしての仕様を満たすように、レンズ3aの光学特性の乱れの影響が小さい領域に光を透過させて、伝播する光の偏光状態を維持するファイバ結合モジュール10aを提供することができる。
(第2の実施の形態の変形例)
第2の実施の形態の変形例では、ファイバ結合モジュール10aの品質低下を避けるべく、図4の光ファイバ2の終端部2aとフェルール5、フェルール5とフェルールホルダ6a、フェルールホルダ6aとホルダ7a、レンズホルダ8とレンズ3aと、をそれぞれ固定した後に、ホルダ7a(ホルダ7a内に固定されたフェルールホルダ6a(光ファイバ2の終端部2a))に対して上述の第1の実施の形態の変形例1と同様にレンズホルダ8を回転させて、ファイバ結合モジュール10aの組立時の調整を行う。従って、レンズホルダ8が調整機構50aであるということができる。レンズホルダ8は、調整後にホルダ7aに仮固定される。
変形例における仮固定とは、ホルダ7aにレンズホルダ8が外周7Pと内周8Q間の摩擦等によって固定された状態、または、不図示のねじ等を用いて固定された状態をいい、レンズホルダ8をレンズ3aの光軸Lの周りに所定のトルクで回す、または、不図示のねじを緩める等によって再調整が可能な状態をいう。
上記調整のため、ホルダ7aに対してレンズ3a(レンズホルダ8)を移動可能に構成する。例えば、ホルダ7aとレンズホルダ8を仮固定する前は、レンズ3aの光軸Lを回転軸としてレンズ3aを回転自在にするように、ホルダ7aの外周7Pでレンズホルダ8の内周8Qを回転自在に保持する。また、光ファイバ2の終端部2aの端面2cから出射された光をレンズ3aの光軸Lから離れた領域に導くため、あらかじめホルダ7a内でフェルールホルダ6aがレンズ3aの光軸Lと直交するX−Y平面において所定量移動され、固定されているものとする。なお、フェルールホルダ6aの移動による光路(破線R)の移動量は、レンズ3aを透過する光(主ビーム)の領域Q1〜Q3を光軸Lからある程度外す程度でよく、透過する光の領域Q1〜Q3をレンズ3aの外周まで近づける必要はない。
このように構成したので、ホルダ7aに対してレンズホルダ8を回転させることにより、光ファイバ2の終端部2aの端面2cから出射してレンズ3aに入射する光の位置がレンズ3aの面内方向に変化する。
ファイバ結合モジュール10aの組立を行う作業者は、レンズ3aを回転させる前に、図3(a)の領域Q1がレンズ3aの複屈折を含む領域と合致する場合、光の偏光状態の乱れを抑えるべくホルダ7aに対してレンズホルダ8を約180度回転させる。作業者は、領域Q1がレンズ3aの複屈折を含む領域から外れていれば、レンズホルダ8とホルダ7aを仮固定する。
また、ファイバ結合モジュール10aの組立を行う作業者は、レンズ3aを回転させる前に、図3(b)の領域Q2がレンズ3aの複屈折を含む領域と合致する場合、光の偏光状態の乱れを抑えるべくホルダ7aに対してレンズホルダ8を約180度回転させる。作業者は、領域Q2がレンズ3aの複屈折を含む領域から外れていれば、レンズホルダ8とホルダ7aを仮固定する。
さらにまた、ファイバ結合モジュール10aの組立を行う作業者は、レンズ3aを回転させる前に、図3(c)の領域Q3がレンズ3aの複屈折を含む領域と合致する場合、光の偏光状態の乱れを抑えるべくホルダ7aに対してレンズホルダ8を約180度回転させる。作業者は、領域Q3がレンズ3aの複屈折を含む領域から外れていれば、レンズホルダ8とホルダ7aを仮固定する。
以上説明した第2の実施の形態の変形例によれば、第1の実施の形態の変形例1と同様に調整機構50としてのレンズホルダ8を備えているので、レンズホルダ8と一体に構成されたレンズ3aに局所的に光学特性の乱れが生じている場合でも、ファイバ結合モジュール10aとしての仕様を満たすように、レンズ3aの光学特性の乱れの影響が小さい領域に光を透過させて、伝播する光の偏光状態を維持するファイバ結合モジュール10aを提供することができる。
(第3の実施の形態)
第3の実施の形態によるファイバ結合モジュール10bの詳細について、図5を参照して説明する。図5は、ファイバ結合モジュール10bの構成を説明する図であり、Y−Z平面に平行な面で切断した面を模式的に示す。ファイバ結合モジュール10bは、光ファイバ2を伝播した光を、概ねZ軸プラス方向へ出射する。図5の破線Rは、ファイバ結合モジュール10bを伝播する光の光束を代表する光路を示す。
第3の実施の形態では、第1の実施の形態(図2)と比べて平板ガラス9が省略され、フェルールホルダ6の代わりにフェルールホルダ6bが、光学素子ホルダ7の代わりにホルダ7bが、それぞれ設けられる点において相違する。このように構成したので、光ファイバ2の終端部2aの端面2cから出射された光をレンズ3aの光軸Lから離れた領域に導くため、フェルールホルダ6bをレンズ3aの光軸Lに対して傾けることができる。レンズ3aにおいて光が透過する位置を、レンズ3aの光軸Lから離れた位置とする理由は第1の実施の形態の場合と同様である。なお、フェルールホルダ6bの傾きによる光路(破線R)の移動量は、レンズ3aを透過する光(主ビーム)の領域を光軸Lからある程度外す程度でよく、透過する光の領域をレンズ3aの外周まで近づける必要はない。
図5の構成のうち光ファイバ2、フェルール5、レンズ3aおよびレンズホルダ8については図2と同じ構成なので、図2と同じ符号を付して説明を省略する。
フェルール5の外周は、円筒状のフェルールホルダ6bの内周によって保持される。フェルールホルダ6bは、上記材料と同様のセラミックス材料または金属材料によって構成される。フェルール5は、ファイバ結合モジュール10bの組立時にフェルールホルダ6bに固定される。
フェルールホルダ6bは、円筒状のホルダ7b内に保持される。ホルダ7bは、上記材料と同様のセラミックス材料または金属材料によって構成される。
ホルダ7bの外周は、レンズ3aの外周とともに円筒状のレンズホルダ8の内周に保持される。ホルダ7bおよびレンズ3aは、ファイバ結合モジュール10bの組立時にレンズホルダ8に固定される。
第3の実施の形態では、ファイバ結合モジュール10bの品質低下を避けるべく、光ファイバ2の終端部2aとフェルール5、フェルール5とフェルールホルダ6b、ホルダ7bとレンズ3aとレンズホルダ8と、をそれぞれ接着等した後に、レンズホルダ8(ホルダ7b)に対してフェルールホルダ6bを傾けて、ファイバ結合モジュール10bの組立時の調整を行うことができる。ホルダ7b内でフェルールホルダ6bを保持する方向を変更可能にする保持部材11c、11d、11eおよび11fが調整機構50bであるということができる。フェルールホルダ6bは、調整後にホルダ7bに仮固定される。第3の実施の形態における仮固定とは、フェルールホルダ6bとホルダ7bとを接着等により固定しない状態をいい、再調整が可能な状態をいう。
上記調整のため、フェルール5で光ファイバ2の終端部2aを保持する方向を、レンズ3aの光軸Lに対して変更自在に構成する。具体的には、フェルール5を保持するフェルールホルダ6bの外径とホルダ7bの内径とに差を設けることにより、フェルールホルダ6bの外周とホルダ7bの内周との間に空隙を設け、伸縮自在の保持部材11c、11d、11eおよび11fによってフェルールホルダ6bを上方および下方からそれぞれ保持する。さらに、ホルダ7bの内側空間においてフェルールホルダ6bの光軸Lに対する傾きが変更自在となるように保持部材11c、11d、11eおよび11fの不図示のねじを回す等によって保持部材11c、11d、11eおよび11fを伸縮させて、レンズホルダ8(ホルダ7b)に対してフェルールホルダ6bを傾けて保持する構成とする。このように構成したので、レンズ3aの光軸Lに対して、例えばX−Z平面およびY−Z平面においてフェルールホルダ6bの保持方向をそれぞれ変更可能である。フェルールホルダ6bを保持する方向を変更可能にしたことにより、光ファイバ2の端面2cから出射してレンズ3aに入射する光の位置がレンズ3aの面内方向に変化する。
ファイバ結合モジュール10bの組立を行う作業者は、レンズ3aの光軸Lに対してフェルールホルダ6bを保持する方向を変更する前に、図3(a)の領域Q1がレンズ3aの複屈折を含む領域と合致する場合、光の偏光状態の乱れを抑えるべくホルダ7b内でレンズ3aの光軸Lに対してフェルールホルダ6bをY−Z平面においてY軸マイナス方向へ傾ける。作業者は、領域Q1がレンズ3aの複屈折を含む領域から外れていれば、フェルールホルダ6bとホルダ7bを仮固定する。
また、ファイバ結合モジュール10bの組立を行う作業者は、レンズ3aの光軸Lに対してフェルールホルダ6aを保持する方向を変更する前に、図3(b)の領域Q2がレンズ3aの複屈折を含む領域と合致する場合、光の偏光状態の乱れを抑えるべくホルダ7b内でレンズ3aの光軸Lに対してフェルールホルダ6bをY−Z平面においてY軸プラス方向へ傾ける。作業者は、領域Q2がレンズ3aの複屈折を含む領域から外れていれば、フェルールホルダ6bとホルダ7bを仮固定する。
さらにまた、ファイバ結合モジュール10bの組立を行う作業者は、レンズ3aの光軸Lに対してフェルールホルダ6aを保持する方向を変更する前に、図3(c)の領域Q3がレンズ3aの複屈折を含む領域と合致する場合、光の偏光状態の乱れを抑えるべくホルダ7b内でレンズ3aの光軸Lに対してフェルールホルダ6bをX−Z平面においてX軸マイナス方向へ傾ける。作業者は、領域Q3がレンズ3aの複屈折を含む領域から外れていれば、フェルールホルダ6bとホルダ7bを仮固定する。
光(主ビーム)がレンズ3aを透過する領域(破線で囲む)がレンズ3aの複屈折を含む領域と合致するか否かの判定は、ホルダ7b内でレンズ3aの光軸Lに対してフェルールホルダ6bの傾き角を変えながら、第1の実施の形態と同様に、消光比を最大または必要十分な値にする位置を探すことによって行う。
以上説明した第3の実施の形態によれば、ホルダ7b内でフェルールホルダ6bを保持する方向を変更させる、調整機構50bとしての保持部材11c、11d、11eおよび11fを備えているので、レンズホルダ8と一体に構成されたレンズ3aに局所的に光学特性の乱れが生じている場合でも、ファイバ結合モジュール10bとしての仕様を満たすように、レンズ3aの光学特性の乱れの影響が小さい領域に光を透過させて、伝播する光の偏光状態を維持するファイバ結合モジュール10bを提供することができる。
(第3の実施の形態の変形例)
第3の実施の形態の変形例では、ファイバ結合モジュール10bの品質低下を避けるべく、図5の光ファイバ2の終端部2aとフェルール5、フェルール5とフェルールホルダ6b、フェルールホルダ6bとホルダ7b、レンズホルダ8とレンズ3aと、をそれぞれ固定した後に、ホルダ7b(ホルダ7b内に固定されたフェルールホルダ6b(光ファイバ2の終端部2a))に対して第2の実施の形態の変形例1と同様にレンズホルダ8を回転させて、ファイバ結合モジュール10bの組立時の調整を行う。従って、レンズホルダ8が調整機構50bであるということができる。レンズホルダ8は、調整後にホルダ7bに仮固定される。
変形例における仮固定とは、ホルダ7bにレンズホルダ8が外周7Pと内周8Q間の摩擦等によって固定された状態、または、不図示のねじ等を用いて固定された状態であって、接着等により固定されていない状態をいい、レンズホルダ8をレンズ3aの光軸Lの周りに所定のトルクで回す、または、不図示のねじを緩める等によって再調整が可能な状態をいう。
上記調整のため、ホルダ7bに対してレンズ3a(レンズホルダ8)を移動可能に構成する。例えば、ホルダ7bとレンズホルダ8を仮固定する前は、レンズ3aの光軸Lを回転軸としてレンズ3aを回転自在にするように、ホルダ7bの外周7Pでレンズホルダ8の内周8Qを回転自在に保持する。また、光ファイバ2の終端部2aの端面2cから出射された光をレンズ3aの光軸Lから離れた領域に導くため、あらかじめホルダ7b内でフェルールホルダ6bがレンズ3aの光軸Lに対して、例えばY−Z平面において光ファイバ2の終端部2aの保持方向が変更され、固定されているものとする。なお、フェルールホルダ6bの傾きによる光路(破線R)の移動量は、レンズ3aを透過する光(主ビーム)の領域Q1〜Q3を光軸Lからある程度外す程度でよく、透過する光の領域Q1〜Q3をレンズ3aの外周まで近づける必要はない。
このように構成したので、ホルダ7bに対してレンズホルダ8を回転させることにより、光ファイバ2の終端部2aの端面2cから出射してレンズ3aに入射する光の位置が面内方向に変化する。
ファイバ結合モジュール10bの組立を行う作業者は、レンズ3aを回転させる前に、図3(a)の領域Q1がレンズ3aの複屈折を含む領域と合致する場合、光の偏光状態の乱れを抑えるべくホルダ7bに対してレンズホルダ8を約180度回転させる。作業者は、領域Q1がレンズ3aの複屈折を含む領域から外れていれば、レンズホルダ8とホルダ7bを仮固定する。
また、ファイバ結合モジュール10bの組立を行う作業者は、レンズ3aを回転させる前に、図3(b)の領域Q2がレンズ3aの複屈折を含む領域と合致する場合、光の偏光状態の乱れを抑えるべくホルダ7bに対してレンズホルダ8を約180度回転させる。作業者は、領域Q2がレンズ3aの複屈折を含む領域から外れていれば、レンズホルダ8とホルダ7bを仮固定する。
さらにまた、ファイバ結合モジュール10bの組立を行う作業者は、レンズ3aを回転させる前に、図3(c)の領域Q3がレンズ3aの複屈折を含む領域と合致する場合、光の偏光状態の乱れを抑えるべくホルダ7bに対してレンズホルダ8を約180度回転させる。作業者は、領域Q3がレンズ3aの複屈折を含む領域から外れていれば、レンズホルダ8とホルダ7bを仮固定する。
以上説明した第3の実施の形態の変形例によれば、第1の実施の形態の変形例1と同様に調整機構としてのレンズホルダ8を備えるので、レンズホルダ8と一体に構成されたレンズ3aに局所的に光学特性の乱れが生じている場合でも、ファイバ結合モジュール10bとしての仕様を満たすように、レンズ3aの光学特性の乱れの影響が小さい領域に光を透過させて、伝播する光の偏光状態を維持するファイバ結合モジュール10bを提供することができる。
(外部デバイスとの位置調整)
以上説明した各実施の形態、その変形例では、ファイバ結合モジュール10、10aまたは10bから出射する光の向きが、レンズ3aの光軸Lと平行でない場合がある。この場合において、ファイバ結合モジュール10(10a、10b)と外部デバイスとの位置関係、例えば、相対位置、相対角度の調整を容易に行うための構成を例示する。
図6は、ファイバ結合モジュール10、10aまたは10bの代表としてのファイバ結合モジュール10と、外部デバイスの一例である受信モジュール40との相対的な位置の調整を説明する模式図である。ファイバ結合モジュール10は、レンズホルダ8の光を出射する側の端部に凸球面座80aを有している。凸球面座80aは、レンズホルダ8の端部においてZ軸プラス方向に円環状に形成された凸球面である。
より詳しく説明すると、凸球面座80aのレンズホルダ8側の端部には、レンズホルダ8の光を出射する側の端部に設けられたねじ部と螺合するねじ部80bが設けられている。凸球面座80aをレンズホルダ8に対して光軸Lの周りに回転させることにより、ねじ部80bがZ軸プラス方向またはマイナス方向に相対移動して凸球面座80aのZ軸方向の繰出し量が変化する。凸球面座80aのZ軸方向の繰出し量を変化させることにより、ファイバ結合モジュール10からの光が受信モジュール40の受信部4で適切に受信されるように、ファイバ結合モジュール10と受信モジュール40との相対的な位置の調整を容易に行うことが可能になる。
一方、受信モジュール40は、上述した受信部4を含み、ファイバ結合モジュール10と接合する側に凹球面座40aを有している。凹球面座40aは、円環状に構成されており、ファイバ結合モジュール10の凸球面座80aに球面係合する。すなわち、凹球面座40aの曲率半径は、凸球面座80aの曲率半径と同じか、凸球面座80aの曲率半径よりも僅かに大きくなっている。
ファイバ結合モジュールを10は、受信モジュール40の凹球面座40aに対する凸球面座80aの球面係合によって、ファイバ結合モジュール10からの光が受信モジュール40の受信部4で適切に受信されるように、ファイバ結合モジュール10と受信モジュール40との相対的な角度の調整を容易に行うことが可能になる。
なお、凸球面座80a、凹球面座40aの曲面の中心は、例えば受信部4の受光面に対応するように構成されている。
上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
また、上述の各実施の形態および変形例の一つもしくは複数を、適宜組合せてもよい。
(態様)
上述した複数の例示的な実施形態またはその変形は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
(第1項)一態様に係るファイバ結合モジュールは、偏波保持ファイバと外部デバイスとを光学的に結合するファイバ結合モジュールであって、前記偏波保持ファイバから出射した光を前記外部デバイスへ伝播させる、または、前記外部デバイスからの光を前記偏波保持ファイバへ入射させるレンズと、前記光の光路を移動させ、または、前記レンズを移動させることにより、前記光が前記レンズを透過する位置を前記レンズの面内方向に変更させる調整機構と、を備える。このように構成したので、伝播する光の偏光状態を維持するファイバ結合モジュールを提供することができる。
(第2項)他の一態様に係るファイバ結合モジュールは、第1項の態様に係るファイバ結合モジュールにおいて、前記調整機構は、前記偏波保持ファイバから前記レンズへの前記光の光路、または、前記レンズから前記偏波保持ファイバへの前記光の光路を移動させる。このように構成したので、レンズの光学特性の乱れの影響が小さい領域に光を透過させるための調整を容易に行うことができる。
(第3項)他の一態様に係るファイバ結合モジュールは、第2項の態様に係るファイバ結合モジュールにおいて、前記調整機構は、前記光の光路を略平行に移動させる平板ガラスと、前記平板ガラスを前記レンズの光軸と略平行な軸を回転軸として回転自在に保持する保持部材とを含む。このように構成したので、レンズの光学特性の乱れの影響が小さい領域に光を透過させるための光路の移動を容易に行うことができる。
(第4項)他の一態様に係るファイバ結合モジュールは、第2項の態様に係るファイバ結合モジュールにおいて、前記調整機構は、前記偏波保持ファイバの端部を、前記レンズの光軸と直交する面内で移動自在に保持する保持部材を含む。このように構成したので、レンズの光学特性の乱れの影響が小さい領域に光を透過させるための光路の移動を容易に行うことができる。
(第5項)他の一態様に係るファイバ結合モジュールは、第2項の態様に係るファイバ結合モジュールにおいて、前記調整機構は、前記偏波保持ファイバの端部における、前記レンズの光軸に対する保持方向を変更自在に保持する保持部材を含む。このように構成したので、レンズの光学特性の乱れの影響が小さい領域に光を透過させるための光路の移動を容易に行うことができる。
(第6項)他の一態様に係るファイバ結合モジュールは、第1項の態様に係るファイバ結合モジュールにおいて、前記調整機構は、前記光の光路上で前記レンズを前記レンズの光軸を回転軸として回転自在に保持する保持部材を含む。このように構成したので、レンズの光学特性の乱れの影響が小さい領域に光を透過させるためのレンズ移動を容易に行うことができる。
(第7項)他の一態様に係るファイバ結合モジュールは、第6項の態様に係るファイバ結合モジュールにおいて、前記調整機構は、前記レンズの前記光軸から離れた位置を前記光が透過するように、前記光の光路を略平行に移動させる平板ガラスを含む。このように構成したので、レンズの光学特性の乱れの影響が小さい領域に光を透過させるための調整を容易に行うことができる。
(第8項)他の一態様に係るファイバ結合モジュールは、第6項の態様に係るファイバ結合モジュールにおいて、前記レンズの前記光軸から離れた位置を前記光が透過するように、前記偏波保持ファイバの端面が前記偏波保持ファイバの光軸と垂直な面に対して傾いている。このように構成したので、レンズの光学特性の乱れの影響が小さい領域に光を透過させるための調整を容易に行うことができる。
(第9項)他の一態様に係るファイバ結合モジュールは、第6項の態様に係るファイバ結合モジュールにおいて、前記レンズの前記光軸から離れた位置を前記光が透過するように、前記偏波保持ファイバの端部が前記光軸と垂直な方向にシフトして保持される、または、前記偏波保持ファイバの端部の保持方向が前記光軸に対して斜めに保持される。このように構成したので、レンズの光学特性の乱れの影響が小さい領域に光を透過させるための調整を容易に行うことができる。
(第10項)他の一態様に係るファイバ結合モジュールは、第1項から第9項までの態様に係るファイバ結合モジュールにおいて、前記外部デバイスに対する相対位置、または、相対角度を変更する第2の調整機構を備える。このように構成したので、ファイバ結合モジュールと外部デバイスとの相対的な位置の調整を適切に行うことができる。
(第11項)他の一態様に係るファイバ結合モジュールは、第10項の態様に係るファイバ結合モジュールにおいて、前記第2の調整機構は、前記外部デバイス側の端部の少なくとも一部であって、前記外部デバイス側に凸の球面形状を有する部分を含む。このように構成したので、相対的な位置の調整を容易に行うことができる。
(第12項)他の一態様に係るファイバ結合モジュールは、第1項から第11項までの態様に係るファイバ結合モジュールにおいて、前記ファイバ結合モジュールを通過した光の、第1の偏波成分と前記第1の偏波成分と直交する第2の偏波成分との消光比は100以上である。このように構成したので、伝播する光の偏光状態を適切に保持することができる。
(第13項)他の一態様に係るファイバ結合モジュールは、第12項の態様に係るファイバ結合モジュールにおいて、前記ファイバ結合モジュールを通過する第1波長の光と、前記第1波長とは異なる第2波長の光に対して、前記消光比がいずれも100以上である。このように構成したので、多波長の光を用いる場合にも、各波長の光の偏光状態を適切に保持することができる。
2…光ファイバ、2a…端部、2c…端面、3a…レンズ、4…受信部、5…フェルール、6、6a、6b…フェルールホルダ、7…光学素子ホルダ、7a、7b…ホルダ、8…レンズホルダ、9…平板ガラス、10、10a,10b…ファイバ結合モジュール、40a…凹球面座40a、80a…凸球面座

Claims (13)

  1. 偏波保持ファイバと外部デバイスとを光学的に結合するファイバ結合モジュールであって、
    前記偏波保持ファイバから出射した光を前記外部デバイスへ伝播させる、または、前記外部デバイスからの光を前記偏波保持ファイバへ入射させるレンズと、
    前記光の光路を移動させ、または、前記レンズを移動させることにより、前記光が前記レンズを透過する位置を前記レンズの面内方向に変更させる調整機構と、
    を備えるファイバ結合モジュール。
  2. 請求項1に記載のファイバ結合モジュールにおいて、
    前記調整機構は、前記偏波保持ファイバから前記レンズへの前記光の光路、または、前記レンズから前記偏波保持ファイバへの前記光の光路を移動させる、ファイバ結合モジュール。
  3. 請求項2に記載のファイバ結合モジュールにおいて、
    前記調整機構は、前記光の光路を略平行に移動させる平板ガラスと、前記平板ガラスを前記レンズの光軸と略平行な軸を回転軸として回転自在に保持する保持部材とを含む、ファイバ結合モジュール。
  4. 請求項2に記載のファイバ結合モジュールにおいて、
    前記調整機構は、前記偏波保持ファイバの端部を、前記レンズの光軸と直交する面内で移動自在に保持する保持部材を含む、ファイバ結合モジュール。
  5. 請求項2に記載のファイバ結合モジュールにおいて、
    前記調整機構は、前記偏波保持ファイバの端部における、前記レンズの光軸に対する保持方向を変更自在に保持する保持部材を含む、ファイバ結合モジュール。
  6. 請求項1に記載のファイバ結合モジュールにおいて、
    前記調整機構は、前記光の光路上で前記レンズを前記レンズの光軸を回転軸として回転自在に保持する保持部材を含む、ファイバ結合モジュール。
  7. 請求項6に記載のファイバ結合モジュールにおいて、
    前記調整機構は、前記レンズの前記光軸から離れた位置を前記光が透過するように、前記光の光路を略平行に移動させる平板ガラスを含む、ファイバ結合モジュール。
  8. 請求項6に記載のファイバ結合モジュールにおいて、
    前記レンズの前記光軸から離れた位置を前記光が透過するように、前記偏波保持ファイバの端面が前記偏波保持ファイバの光軸と垂直な面に対して傾いている、ファイバ結合モジュール。
  9. 請求項6に記載のファイバ結合モジュールにおいて、
    前記レンズの前記光軸から離れた位置を前記光が透過するように、前記偏波保持ファイバの端部が前記光軸と垂直な方向にシフトして保持される、または、前記偏波保持ファイバの端部の保持方向が前記光軸に対して斜めに保持される、ファイバ結合モジュール。
  10. 請求項1から請求項9までのいずれか一項に記載のファイバ結合モジュールにおいて、
    前記外部デバイスに対する相対位置、または、相対角度を変更する第2の調整機構を備える、ファイバ結合モジュール。
  11. 請求項10に記載のファイバ結合モジュールにおいて、
    前記第2の調整機構は、前記外部デバイス側の端部の少なくとも一部であって、前記外部デバイス側に凸の球面形状を有する部分を含む、ファイバ結合モジュール。
  12. 請求項1から請求項11までのいずれか一項に記載のファイバ結合モジュールにおいて、
    前記ファイバ結合モジュールを通過した光の、第1の偏波成分と前記第1の偏波成分と直交する第2の偏波成分との消光比は100以上である、ファイバ結合モジュール。
  13. 請求項12に記載のファイバ結合モジュールにおいて、
    前記ファイバ結合モジュールを通過する第1波長の光と、前記第1波長とは異なる第2波長の光に対して、前記消光比がいずれも100以上である、ファイバ結合モジュール。
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