JP2797258B2 - 電気光学変換器モジユールと光導波路との光学的結合装置 - Google Patents
電気光学変換器モジユールと光導波路との光学的結合装置Info
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- JP2797258B2 JP2797258B2 JP2133688A JP13368890A JP2797258B2 JP 2797258 B2 JP2797258 B2 JP 2797258B2 JP 2133688 A JP2133688 A JP 2133688A JP 13368890 A JP13368890 A JP 13368890A JP 2797258 B2 JP2797258 B2 JP 2797258B2
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- optical waveguide
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4207—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms with optical elements reducing the sensitivity to optical feedback
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、２個のレンズを用い、その内第１レンズが
電気光学変換器モジュールの前方に配置され、第２レン
ズが光導波路の前方に配置されることにより、電気光学
変換器モジュールと光導波路とを光学的に結合する装置
に関する。
電気光学変換器モジュールの前方に配置され、第２レン
ズが光導波路の前方に配置されることにより、電気光学
変換器モジュールと光導波路とを光学的に結合する装置
に関する。
光通信伝送のために電気光学変換器モジュールが必要
である。この種の送信および（または）受信モジュール
は、例えば単一モード・ガラスファイバー伝送路の形態
の光導波路と光学的に結合されなければならない。
である。この種の送信および（または）受信モジュール
は、例えば単一モード・ガラスファイバー伝送路の形態
の光導波路と光学的に結合されなければならない。
単一モード光導波路と電気光学要素との間の光結合器
は、良く知られているように送信器として使用されてい
るレーザーダイオードの前方に配置された第１レンズと
光導波路の前方に配置された第２レンズとから構成され
ている。その場合、レンズと光ファイバーとはレーザー
ダイオードの光路を規定する軸線上に位置している。
は、良く知られているように送信器として使用されてい
るレーザーダイオードの前方に配置された第１レンズと
光導波路の前方に配置された第２レンズとから構成され
ている。その場合、レンズと光ファイバーとはレーザー
ダイオードの光路を規定する軸線上に位置している。
光結合器のミラー面での反射によってレーザーはその
光パワーおよび（または）位相が乱される。これによっ
て系のビット誤差率が高められる。
光パワーおよび（または）位相が乱される。これによっ
て系のビット誤差率が高められる。
このことは、光導波路ファイバーと例えば受信器とし
て使用されるホトダイオードとの間に光結合のためにレ
ンズ式光結合器が設置されるような受信器モジュールに
対しても当てはまる。同様にこの光結合器の光反射もレ
ーザーを乱し得る。
て使用されるホトダイオードとの間に光結合のためにレ
ンズ式光結合器が設置されるような受信器モジュールに
対しても当てはまる。同様にこの光結合器の光反射もレ
ーザーを乱し得る。
この擾乱反射を反射防止膜または光絶縁器によって抑
制する公知の手段は、十分ではなくしかも費用の上昇を
招いている。
制する公知の手段は、十分ではなくしかも費用の上昇を
招いている。
そこで、本発明は、簡単かつ費用的に良好に実現可能
であり、光学的結合装置の結合効率を低下させることな
く、この擾乱反射が著しく減少するような、冒頭で述べ
た種類の２個のレンズによる電気光学変換器モジュール
と光導波路との光学的結合装置を提供することを課題と
する。
であり、光学的結合装置の結合効率を低下させることな
く、この擾乱反射が著しく減少するような、冒頭で述べ
た種類の２個のレンズによる電気光学変換器モジュール
と光導波路との光学的結合装置を提供することを課題と
する。
上述の課題を解決するため、本発明によれば、２個の
レンズを用い、その内第１レンズが電気光学変換器モジ
ュールの前方に配置され第２レンズが光導波路の前方に
配置されることにより、電気光学変換器モジュールと光
導波路とを光学的に結合する装置において、第１レンズ
の光学軸は電気光学変換器モジュールの光学軸に対して
軸方向にずらされ、第２レンズの光学軸は光導波器の光
学軸に対して軸方向にずらされ、第１レンズの光学軸と
第２レンズの光学軸とは互いに軸方向にずらされ、第２
レンズに対向する光導波器の端面は光導波路の光学軸に
対してカット角度で傾斜し、光導波路の軸線と第１レン
ズから出射する光束の軸線との間に形成されるスキント
角度は、光導波路の軸方向ずれとカット角度とに依存し
て約８゜以下の大きさとされる。
レンズを用い、その内第１レンズが電気光学変換器モジ
ュールの前方に配置され第２レンズが光導波路の前方に
配置されることにより、電気光学変換器モジュールと光
導波路とを光学的に結合する装置において、第１レンズ
の光学軸は電気光学変換器モジュールの光学軸に対して
軸方向にずらされ、第２レンズの光学軸は光導波器の光
学軸に対して軸方向にずらされ、第１レンズの光学軸と
第２レンズの光学軸とは互いに軸方向にずらされ、第２
レンズに対向する光導波器の端面は光導波路の光学軸に
対してカット角度で傾斜し、光導波路の軸線と第１レン
ズから出射する光束の軸線との間に形成されるスキント
角度は、光導波路の軸方向ずれとカット角度とに依存し
て約８゜以下の大きさとされる。
本発明の有利な構成は請求項２以降に記載されてい
る。
る。
本発明によって得られる利点は、特に、擾乱反射が非
軸方向結合によって著しく減少する点である。本発明に
おいては、両レンズと光導波路ファイバーとはレーザー
ダイオードの光線によって規定された軸線上にもはや位
置していない。
軸方向結合によって著しく減少する点である。本発明に
おいては、両レンズと光導波路ファイバーとはレーザー
ダイオードの光線によって規定された軸線上にもはや位
置していない。
光学的結合装置の結合効率はその際実際上低下しな
い。光学的結合装置は技術的に簡単に実現可能であり、
費用の上昇を招かない。
い。光学的結合装置は技術的に簡単に実現可能であり、
費用の上昇を招かない。
次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
る。
図示された装置つまりレンズ式光結合器は、この例で
は光送信器としてレーザーダイオードの形態にて形成さ
れている電気光学変換器モジュール３から主として構成
されている。この変換器モジュール３にて作られた光線
は２個のレンズ（特に球形レンズを良とする）１、２に
よって光導波路（例えば単一モード光ファイバー）４に
入射する。その際、第１レンズ１は電気光学変換器モジ
ュール３の前方に配置されている。第２レンズ２は光導
波路４に所属しており、この光導波路４の前方の光路５
に配置されている。第１レンズ１の光学軸は電気光学変
換器モジュール３に対して軸方向にずらされ、第２レン
ズ２の光学軸は光導波路４の光学軸に対して軸方向にず
らされている。さらに、電気光学変換器モジュール３と
光ファイバー４との間の光路５に配置された両レンズ
１、２の光学軸は互いに軸方向にずらされている。反射
を減らすために光導波路４の第２レンズ２に面する端面
は特に斜めにカットされて傾斜カット面にされているの
が好ましい。光導波路４の端面をこのように有利に斜め
カットすることにより、この端面はその光学軸とカット
角度 を形成する。ファイバー端面からの反射を80dB減らすた
めにはカット角度 は約７゜で十分である。光導波路４の軸線と第１レンズ
１から出射した光束５の軸線とによって形成されたスキ
ント角度γは８゜以下の値が好ましい。スキント角度γ
はカット角度 と第２レンズ２の光学軸に対する光導波路４の光学軸の
軸方向ずれdFとに依存する。
は光送信器としてレーザーダイオードの形態にて形成さ
れている電気光学変換器モジュール３から主として構成
されている。この変換器モジュール３にて作られた光線
は２個のレンズ（特に球形レンズを良とする）１、２に
よって光導波路（例えば単一モード光ファイバー）４に
入射する。その際、第１レンズ１は電気光学変換器モジ
ュール３の前方に配置されている。第２レンズ２は光導
波路４に所属しており、この光導波路４の前方の光路５
に配置されている。第１レンズ１の光学軸は電気光学変
換器モジュール３に対して軸方向にずらされ、第２レン
ズ２の光学軸は光導波路４の光学軸に対して軸方向にず
らされている。さらに、電気光学変換器モジュール３と
光ファイバー４との間の光路５に配置された両レンズ
１、２の光学軸は互いに軸方向にずらされている。反射
を減らすために光導波路４の第２レンズ２に面する端面
は特に斜めにカットされて傾斜カット面にされているの
が好ましい。光導波路４の端面をこのように有利に斜め
カットすることにより、この端面はその光学軸とカット
角度 を形成する。ファイバー端面からの反射を80dB減らすた
めにはカット角度 は約７゜で十分である。光導波路４の軸線と第１レンズ
１から出射した光束５の軸線とによって形成されたスキ
ント角度γは８゜以下の値が好ましい。スキント角度γ
はカット角度 と第２レンズ２の光学軸に対する光導波路４の光学軸の
軸方向ずれdFとに依存する。
カット角度 が予め与えられている際には、光導波路４の軸方向ずれ
dFの大きさと、電気光学変換器モジュール３の軸方向ず
れ（即ち、第１レンズ１の光学軸に対する電気光学変換
器モジュール３の軸方向ずれ）dKの大きさと、レンズ
１、２の軸方向ずれ（即ち、第１レンズ１の軸線と第２
レンズ２の軸線との軸方向ずれ）dLの大きさとが、反射
が最小になって最適な結合効率が得られるように調整可
能であるように、光学的結合装置は有利に構成される。
dFの大きさと、電気光学変換器モジュール３の軸方向ず
れ（即ち、第１レンズ１の光学軸に対する電気光学変換
器モジュール３の軸方向ずれ）dKの大きさと、レンズ
１、２の軸方向ずれ（即ち、第１レンズ１の軸線と第２
レンズ２の軸線との軸方向ずれ）dLの大きさとが、反射
が最小になって最適な結合効率が得られるように調整可
能であるように、光学的結合装置は有利に構成される。
例えば光線が軸方向に進行しかつファイバーつまり光
導波路の傾斜カットを行わない場合 には、レーザーダイオードのミラーパワーに関してファ
イバーの端面では−18dBの高反射が生ずる。この反射を
−40dBに著しく抑制することはファイバーの傾斜カット
を４゜にすることによって達成される。dF（dF＝10μ
ｍ）の爾後調整により、レーザー・ファイバー間の結合
効率は悪化しないようにすることが達成される。
導波路の傾斜カットを行わない場合 には、レーザーダイオードのミラーパワーに関してファ
イバーの端面では−18dBの高反射が生ずる。この反射を
−40dBに著しく抑制することはファイバーの傾斜カット
を４゜にすることによって達成される。dF（dF＝10μ
ｍ）の爾後調整により、レーザー・ファイバー間の結合
効率は悪化しないようにすることが達成される。
電気光学変換器モジュール３と第１レンズ１との間
隔、第１レンズ１と第２レンズ２との間隔、第２レンズ
２と光導波路４との間隔を、例えば使用された光導波路
ファイバーのコア直径および（または）使用されたレー
ザーダイオードの光点に応じて変えることによっても、
光学的結合装置は調整することができる。それゆえ、光
学的結合装置は如何なる使用例においても何時も最高の
光入射が得られるように調整可能となる。
隔、第１レンズ１と第２レンズ２との間隔、第２レンズ
２と光導波路４との間隔を、例えば使用された光導波路
ファイバーのコア直径および（または）使用されたレー
ザーダイオードの光点に応じて変えることによっても、
光学的結合装置は調整することができる。それゆえ、光
学的結合装置は如何なる使用例においても何時も最高の
光入射が得られるように調整可能となる。
本発明によれば、特に第１レンズの光学軸を第２レン
ズの光学軸に対してずらすことによって、光学的結合装
置の結合効率を低下させることなく擾乱反射を著しく減
少させることができる。
ズの光学軸に対してずらすことによって、光学的結合装
置の結合効率を低下させることなく擾乱反射を著しく減
少させることができる。
図は本発明の一実施例を示す概略図である。 １……第１レンズ ２……第２レンズ ３……電気光学変換器モジュール ４……光導波路 ５……光路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−2217（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−196710（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−70809（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−191010（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 6/42
Claims (4)
- 【請求項１】２個のレンズを用い、その内第１レンズが
電気光学変換器モジュールの前方に配置され第２レンズ
が光導波路の前方に配置されることにより、電気光学変
換器モジュールと光導波路とを光学的に結合する装置に
おいて、前記第１レンズ（１）の光学軸は前記電気光学
変換器モジュール（３）の光学軸に対して軸方向にずら
され、前記第２レンズ（２）の光学軸は前記光導波路
（４）の光学軸に対して軸方向にずらされ、前記第１レ
ンズ（１）の光学軸と第２レンズ（２）の光学軸とは互
いに軸方向にずらされ、前記第２レンズ（２）に対向す
る光導波路（４）の端面は光導波路の光学軸に対してカ
ット角度 で傾斜し、前記光導波路（４）の軸線と前記第１レンズ
（１）から出射する光束の軸線との間に形成されるスキ
ント角度（γ）は、前記光導波路（４）の軸方向ずれ
（dF）と前記カット角度 とに依存して約８゜以下の大きさであることを特徴とす
る電気光学変換器モジュールと光導波路との光学的結合
装置。 - 【請求項２】前記両レンズ（１、２）は球形レンズであ
ることを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項３】前記光導波路（４）の端面のカットにより
その光学軸と形成するカット角度 は約７゜以下の大きさであることを特徴とする請求項１
または２記載の装置。 - 【請求項４】前記カット角度 が予め与えられている際にはスキント角度（γ）に応じ
て前記光導波路（４）の軸方向ずれ（dF）の大きさと、
前記電気光学変換器モジュール（３）の軸方向ずれ
（dK）の大きさと、前記レンズ（１、２）の軸方向ずれ
（dL）の大きさとは、最小の反射となって最適な結合効
率が得られるように調整可能であることを特徴とする請
求項１ないし３のいずれか１つに記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP89109671A EP0400161B1 (de) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | Anordnung zum optischen Koppeln eines elektrooptischen Wandlermoduls mit einem Lichtwellenleiter mittels zweier Linsen |
| EP89109671.1 | 1989-05-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0311310A JPH0311310A (ja) | 1991-01-18 |
| JP2797258B2 true JP2797258B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=8201417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2133688A Expired - Lifetime JP2797258B2 (ja) | 1989-05-29 | 1990-05-23 | 電気光学変換器モジユールと光導波路との光学的結合装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5066089A (ja) |
| EP (1) | EP0400161B1 (ja) |
| JP (1) | JP2797258B2 (ja) |
| DE (1) | DE58908151D1 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4022026C2 (de) * | 1990-07-11 | 1998-11-12 | Siemens Ag | Anordnung zum optischen Koppeln eines Laserverstärker-Chips an eine Lichtleitfaser mittels einer Linse |
| EP0525433A1 (de) * | 1991-07-31 | 1993-02-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur Einkoppelung eines optischen Signals in eine Lichtleitfaser |
| DE4136893A1 (de) * | 1991-11-09 | 1993-05-13 | Ant Nachrichtentech | Optische sende- und empfangsanordnung |
| EP0706069B1 (de) | 1994-10-06 | 2003-04-02 | Infineon Technologies AG | Sende- und Empfangsmodul für eine bidirektionale optische Nachrichten- und Signalübertragung |
| US5701375A (en) * | 1995-06-05 | 1997-12-23 | Jds Fitel Inc. | Method and system for aligning of optical elements |
| US5757993A (en) * | 1995-06-05 | 1998-05-26 | Jds Fitel Inc. | Method and optical system for passing light between an optical fiber and grin lens |
| US6469843B2 (en) * | 2000-12-14 | 2002-10-22 | Agere Systems Guardian Corp. | Optical bench assembly and fabrication method |
| US6661587B2 (en) * | 2002-02-26 | 2003-12-09 | Richard G. Smith | Confocal optical design for optical coupling |
| US7136552B2 (en) * | 2003-06-19 | 2006-11-14 | Emcore Corporation | TO-packaged optic-fiber receiving interface and method |
| JP2009216896A (ja) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Fujikura Ltd | 一芯双方向光モジュール用サブアセンブリ |
| CN103026278B (zh) * | 2010-07-27 | 2016-04-27 | 三菱电机株式会社 | 光模块 |
| JP5707600B2 (ja) | 2010-09-22 | 2015-04-30 | 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 | 光モジュールおよび光モジュールの製造方法 |
| US8498507B2 (en) * | 2011-05-13 | 2013-07-30 | Kestrel Labs, Inc. | Anti-reflective launch optics for laser to fiber coupling in a photoplethysmograpic device |
| JP7052921B2 (ja) * | 2019-09-25 | 2022-04-12 | 三菱電機株式会社 | 受光素子モジュール |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6057564B2 (ja) * | 1978-11-22 | 1985-12-16 | 富士通株式会社 | シングルモ−ド光フアイバ整合器 |
| JPS60191010A (ja) * | 1984-03-07 | 1985-09-28 | Komatsu Ltd | 立方晶窒化硼素の合成法 |
| US4737008A (en) * | 1984-10-01 | 1988-04-12 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Optical transmitting and/or receiving module |
| JPS622217A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | Fujitsu Ltd | 単一モ−ド・フアイバ付き半導体レ−ザ |
| US4705351A (en) * | 1985-11-26 | 1987-11-10 | Rca Corporation | Two lens optical package and method of making same |
| US4767171A (en) * | 1986-03-27 | 1988-08-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Transmission and reception module for a bidirectional communication network |
-
1989
- 1989-05-29 DE DE58908151T patent/DE58908151D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-05-29 EP EP89109671A patent/EP0400161B1/de not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-05-11 US US07/522,118 patent/US5066089A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-23 JP JP2133688A patent/JP2797258B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5066089A (en) | 1991-11-19 |
| DE58908151D1 (de) | 1994-09-08 |
| EP0400161A1 (de) | 1990-12-05 |
| JPH0311310A (ja) | 1991-01-18 |
| EP0400161B1 (de) | 1994-08-03 |
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Legal Events
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