JP2857526B2 - 光ファイバ端末構造 - Google Patents

光ファイバ端末構造

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JP2857526B2 JP2051692A JP2051692A JP2857526B2 JP 2857526 B2 JP2857526 B2 JP 2857526B2 JP 2051692 A JP2051692 A JP 2051692A JP 2051692 A JP2051692 A JP 2051692A JP 2857526 B2 JP2857526 B2 JP 2857526B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、光ファイバ通信系等
において用いられる、レーザダイオード等のレーザ源を
保持する保持部材に、光ファイバ端末を接続するための
光ファイバ端末構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は、例えば、公開特許公報昭63−
88885号に示された従来のファイバ端末構造である
レーザダイオードモジュールの主要構成部の断面図であ
る。図4において、1はパイプ状に成形され、かつ先端
側の一部が切欠れて切欠部1aとなった保持部材として
の金属パイプであり、その内部に先球GRINレンズ2
が固定され、切欠部1a側が水平な台座部3となり、後
端面1yが光軸に対して垂直な平坦面に成形されてい
る。4はレーザダイオードであり、ヒートシンクブロッ
ク5を介して上記台座部3に支持され、上記先球GRI
Nレンズ2の入力端面に対向して固定されている。6は
光ファイバ素線、7は光ファイバ素線6に保護チューブ
7aを被せてなる長手状の光ファイバ心線、8は保護チ
ューブ7aより突出する光ファイバ素線6を内部に保持
する上記保護チューブ7aと同一径のキャピラリー、9
はキャピラリー8と光ファイバ心線7の保護チューブ7
aの先端側の周囲を覆い、保持している金属フェルール
であり、10は上記光ファイバ素線6,光ファイバ心線
7,キャピラリー8,金属フェルール9から構成される
光ファイバ端末である。11はこの光ファイバ端末10
の先端面に形成された、上記光ファイバ素線6のレーザ
光軸に垂直な平面に対して傾斜させた傾斜端面であり、
光ファイバ端末10はこの傾斜端面11が上記先球GR
INレンズ2の出力端面に対向するように配置されてい
る。12は上記光ファイバ端末10と上記金属パイプ1
を固定するための継ぎ手として用いられる金属リングで
あり、上記光ファイバ端末10を挿入させる挿入孔12
aを有すると共に、上記金属パイプ1の端面に平行な端
面12yを有している。13a,13bは金属パイプ1
と金属リング12のYAGレーザによる溶接点、14
a,14bは金属リング12とこれに挿入された光ファ
イバ端末10とのYAGレーザによる溶接点である。
【0003】ここで上記実施例の従来のファイバ端末を
用いたレーザダイオードモジュールの一般的な動作と性
質について説明する。上記実施例において、レーザダイ
オード4を出射したレーザ光は先球GRINレンズ2に
入射する。ここで、先球GRINレンズ2は屈折率が中
心軸から半径方向に向かって放物線状に減少して分布し
ているGRINレンズの端面を球状にしたもので、入射
した光を集光することが出来るレンズの一種類である。
したがって、先球GRINレンズ2に入射したレーザ光
は収束光となって先球GRINレンズ2を出射し、光フ
ァイバ素線6に入射する。ここで、大部分のレーザ光は
光ファイバ素線6に入力し光ファイバ素線6内を伝搬す
る光となるが、一部のレーザ光は反射される。この反射
は光ファイバ素線6の入射端面の内側と外側で屈折率が
異なることにより生じ、約3%の光が反射される。ここ
で、もしこの反射光がレーザダイオード4に再入射した
場合、レーザダイオード4の動作が不安定になり、安定
した特性のレーザダイオードモジュールが得られなくな
る。上記の従来例では、この反射光のレーザダイオード
4への再入射を防ぐために、光ファイバ端末10の端面
を傾斜させている。この時、光ファイバ素線6の端面も
傾斜しているので、光ファイバ素線6の端面で反射した
反射光は、入射して来たレーザ光に対して異なる方向に
進行する光となり、レーザダイオード4に再入射するこ
とが無い。これにより安定した特性のレーザダイオード
モジュールが得られている。
【0004】このようにレーザダイオードモジュールに
用いる光ファイバ端末では、ファイバ端面で発生する反
射光のレーザダイオード4への再入射を防ぐために、端
面を傾斜端面11としていた。
【0005】ところで、先球GRINレンズ2で集光さ
れたレーザ光を光ファイバ素線6に効率良く結合するた
めには、光ファイバ端末10を調整する必要がある。ま
た、こうして調整したファイバ端末10は、そのままの
状態を保って固定される必要がある。一般にこの固定
は、組み立て後の経年変化が少なく信頼性の高いYAG
レーザ溶接固定が用いられる。
【0006】このように部品間の固定をYAGレーザ溶
接により行う場合、固定時の軸ずれを極力小さく抑える
必要がある。このために最も大事な構造上のポイントは
YAGレーザ溶接固定する部品の境界部において、隙間
を生じないようにすることである。これは隙間がある場
合、YAGレーザ溶接により部品が引き付けられて移動
してしまうことによる。
【0007】上述した例では、光ファイバ端末10の端
面は傾斜端面11となっている。したがって、このまま
光ファイバ端末10を金属パイプ1の端面と突き合わせ
た場合、金属パイプ1の端面との間に楔状の隙間を生じ
てしまい、このような状態でYAGレーザ溶接固定を行
うと大きな軸ずれを生じる。これを防ぐために従来例で
は、挿入孔12aを有すると共に、金属パイプ1の端面
1yと平行な端面12yを有する金属リング12を、光
ファイバ端末10と金属パイプ1の継ぎ手として用いて
いる。
【0008】ここで光ファイバ端末10は金属リング1
2の挿入孔12aに挿入され、光ファイバ端末10と金
属リング12の境界部14a,14bにおいてYAGレ
ーザ溶接固定されている。また、金属リング12は金属
パイプ1と突き合わせて、その境界部13a,13bに
おいてYAGレーザ溶接固定される。この時、金属リン
グ12の端面12yと金属パイプ1の端面1yは平行面
であるので、両部品間に隙間を生じない。これにより、
軸ずれのない良好なYAGレーザ溶接固定が実現出来
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来の光ファイバ端末
構造では、光ファイバ素線の端面を傾斜端面とするため
に、光ファイバ端末の全端面を傾斜端面としていた。そ
のため、軸ずれの無い安定したYAGレーザ溶接固定を
行うために、継ぎ手となる金属リング12を必要として
おり、この分レーザダイオードモジュールの部品点数が
増えて、組立てが繁雑となるとともに、大型化するとい
う問題点があった。
【0010】この発明は、このような問題点を解消する
ためになされたもので、部品点数を増やさずに光ファイ
バ端末を、レーザ源を保持する保持部材に接続できる光
ファイバ端末構造を提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明では、フ
ェルール9の先端面20を、光ファイバ素線6とキャピ
ラリー8との先端面16aとともにレーザ光軸に対し垂
直面とし、この面には、その底面が光ファイバ素線6の
先端とともに傾斜面となった溝21を形成し、上記フェ
ルール9の先端面20を保持部材(金属パイプ1)の後
端面1yに対接して接続した。
【0012】
【0013】
【作用】請求項1の発明では、フェルール9の先端面
0の溝21を除く大部分がレーザ光軸に対し垂直面とな
っており、この面が、垂直面である保持部材の後端面1
yに直接溶接等で接続される。
【0014】
【0015】
【実施例】本願発明の実施例1の前提となる参考例. 図1は、この発明による光ファイバ端末構造の実施例1
を説明するための前提となる参考例としてのレーザダイ
オードモジュールの主要構成部の断面図である。図1に
おいて、1は内部に先球GRINレンズ2を固定し、一
方の端部に台座部3、その一方の端部に光軸に対して垂
直な平坦面を有した保持部材としての金属パイプであ
る。4はレーザダイオードであり、ヒートシンクブロッ
ク5を介して上記台座部3に、上記先球GRINレンズ
2の入力端面に対向して固定されている。6は光ファイ
バ素線、7は光ファイバ素線6に保護チューブ7aを被
せてなる光ファイバ心線、8は保護チューブ7aより突
出する光ファイバ素線6を内部に保持したキャピラリ
ー、9はキャピラリー8の一部と光ファイバ心線7の保
護チューブ7aの先端部の先端との周囲を覆い保持して
いる、レーザ光軸に対して垂直な先端面15を有した金
属フェルールである。ここで、光ファイバ素線6とキャ
ピラリー8との先端部はこの金属フェルール9の先端面
15から突出させている。16は、この突出させた光フ
ァイバ素線6とキャピラリー8との先端に形成された、
上記光ファイバ素線6のレーザ光軸に垂直な平面に対し
て傾斜させた傾斜端面である。17は上記光ファイバ素
線6,光ファイバ心線7,キャピラリー8,金属フェル
ール9から構成される光ファイバ端末であり、この光フ
ァイバ端末17は上記キャピラリー8の傾斜端面16
が、上記先球GRINレンズ2の出力端面に対向するよ
うに配置されている。18a,18bは上記金属パイプ
1の後端面1yと光ファイバ端末17を構成する金属フ
ェルール9の先端面15とを接続するYAGレーザによ
る溶接点である。なお、金属フェルール9の外径は、金
属パイプ1の内径より、若干大きく設定されている。
【0016】次に上記参考例の動作を図1を参照にしな
がら説明する。レーザダイオード4を出射したレーザ光
は先球GRINレンズ2に入射し、この先球GRINレ
ンズ2により集光され、収束光となって出射し光ファイ
バ素線6に入射する。ここで、光ファイバ素線6の端面
は、キャピラリー8の端面を傾斜端面とすることにより
同時に傾斜端面となっている。したがって、上記光ファ
イバ素線6の端面で発生する反射光のレーザダイオード
4への再入射が防がれ、これにより安定した特性のレー
ザダイオードモジュールが得られる。
【0017】一方、光ファイバ端末17の金属パイプ1
との固定は、金属フェルールの先端面15を、金属パイ
プ1の後端面に直接突き合わせて、その境界部18a,
18bにおいてYAGレーザ溶接固定される。この時、
金属フェルールの先端面15と金属パイプ1の後端面1
yは両方共に、光軸(レーザ光)に対して垂直面であり
互いに平行であるので、両部品の接合面間に隙間を生じ
ない。これにより、継ぎ手を用いることなく軸ずれのな
い良好なYAGレーザ溶接固定を実現することが出来
る。
【0018】実施例. 図2は本発明の光ファイバ端末構造の実施例1の構成を
示す断面図である。図2において6は光ファイバ素線、
7は光ファイバ素線6に保護チューブ7aを被せてなる
光ファイバ心線、8は光ファイバ素線6を内部に保持し
たキャピラリー、9はキャピラリー8の一部と光ファイ
バ心線7の保護チューブ7aの先端部との周囲を覆い保
持している金属フェルール、19は上記光ファイバ素線
6,光ファイバ心線7,キャピラリー8,金属フェルー
ル9から構成される光ファイバ端末、20はレーザ光軸
に対してほぼ垂直に形成した上記光ファイバ端末19の
先端面、21は上記光ファイバ端末19の先端面に形成
された、少なくとも上記光光ファイバ素線6の端面を含
む幅の底面が傾斜端面である溝である。つまり、光ファ
イバ素線6とキャピラリー8との先端面16aは、金属
フェルール9の先端面20より突出することなく、一致
しており、この状態で溝21が先端面16a,20に形
成されている。
【0019】図3は図2に示した実施例1の光ファイバ
端末構造をA方向から見た断面図である。図3におい
て、6は光ファイバ素線、8はキャピラリー、9は金属
フェルール、19は光ファイバ端末、斜線で示した20
は光軸に対してほぼ垂直に形成した上記光ファイバ端末
19の先端面、21は上記光ファイバ端末19の先端面
20に形成された、少なくとも上記光ファイバ素線6の
端面を含む幅の底面が傾斜端面である溝である。
【0020】この図2及び図3で示した光ファイバ端末
19は、図1に示したレーザダイオードモジュールにお
いて、光ファイバ端末17の代りに用いることが出来
る。すなわち、この光ファイバ端末19の先端面20を
金属パイプ1の後端面1yに溶接して光ファイバ端末構
造として完成する。この場合、光ファイバ素線6の端面
は、少なくとも底面が傾斜端面である溝21の底面内に
含まれるので傾斜端面となっている。したがって、上記
光ファイバ素線6の端面で発生する反射光のレーザダイ
オード4への再入射が防がれ、これにより安定した特性
のレーザダイオードモジュールが得られる。
【0021】又、光ファイバ端末19の金属パイプ1と
の固定は、金属フェルールの端面20を、金属パイプ1
の後端面1yに突き合わせて、その境界部においてYA
Gレーザ溶接固定される。この時、金属フェルールの先
端面20と金属パイプ1の後端面1yは両方共に、光軸
に対して垂直面であり互いに平行であるので、溝21を
除いて両部品の接合面間に隙間を生じない。ここでこの
溝21の幅は僅かでありYAGレーザ溶接固定はこの溝
1を避けて行うことが出来る。したがって、継ぎ手を用
いることなく軸ずれのない良好なYAGレーザ溶接固定
を実現することが出来る。
【0022】ところで上記説明では、この発明をレーザ
ダイトードモジュールに利用する場合について述べた
が、フォトダイオードと光ファイバを結合するフォトダ
イオードモジュールや、レーザダイオードとフォトダイ
オードの両方と光ファイバを結合する、波長多重モジュ
ール等の複号モジュールにも利用できる。また、金属パ
イプ1は、必ずしもパイプ状のものを用いる必要はな
く、U字状、半円状等であってもよい。また、金属フェ
ルールとともに金属製である必要もない。
【0023】
【発明の効果】請求項1の発明では、フェルールの先端
光ファイバ素線とキャピラリーとの先端面とともに
レーザ光軸に対し垂直面とし、この面にはその底面が光
ファイバ素線の先端とともに傾斜面となった溝を形成
し、上記フェルールの先端面を、保持部材の後端面に対
接して接続したので、フェルールの先端面の溝を除く大
部分がレーザ光に対し垂直面となっており、この面が、
垂直面である保持部材の後端面に直接溶接等で接続され
る。このため、従来必要としていた継ぎ手が不要とな
り、部品点数を少なくでき、組立てを簡略化でき、また
小型化が図れる。
【0024】
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による実施例1の前提となる参考例で
ある光ファイバ端末構造としてのレーザダイオードモジ
ュールの主要構成部の断面図である。
【図2】この発明による実施例の光ファイバ端末構造
としてのレーザダイオードモジュールの主要構成部の断
面図である。
【図3】上記実施例の要部を示す端面図である。
【図4】従来のファイバ端末構造としてのレーザダイオ
ードモジュールの主要構成部の断面図である。
【符号の説明】
1 金属パイプ 1y 後端面 2 先球GRINレンズ 3 台座部 4 レーザダイオード 5 ヒートシンクブロック 6 光ファイバ素線 7 光ファイバ心線 8 キャピラリー 9 金属フェルール 10 光ファイバ端末 11 傾斜端面 12 金属リング 13a、13b YAGレーザによる溶接点 14a、14b YAGレーザによる溶接点 15 先端面 16 傾斜端面 17 光ファイバ端末 18a,18b YAGレーザによる溶接点 19 光ファイバ端末 20 先端面 21 溝

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも光ファイバ素線の外周を包囲
    するキャピラリー及びこのキャピラリーの外周を包囲す
    るフェルールより成る光ファイバ端末と、先端側に位置
    されたレーザ源からのレーザ光を集光するレンズを有す
    るとともに、後端面がレーザ光軸に対して垂直な面とな
    った保持部材とより成り、この保持部材の後端側に、上
    記光ファイバ端末の先端側を接続して、上記レーザ光を
    上記光ファイバ素線の先端に入射するようにした光ファ
    イバ端末構造において、 上記フェルールの先端面を、光ファイバ素線とキャピラ
    リーとの先端面とともに上記レーザ光軸に対し垂直面と
    し、この面には、その底面が上記光ファイバ素線の先端
    とともに傾斜面となった溝を形成し、上記フェルールの
    先端面を上記保持部材の後端面に対接して接続したこと
    を特徴とする光ファイバ端末構造。
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