JP3192609U - Optical multiplexer - Google Patents

Optical multiplexer Download PDF

Info

Publication number
JP3192609U
JP3192609U JP2014003119U JP2014003119U JP3192609U JP 3192609 U JP3192609 U JP 3192609U JP 2014003119 U JP2014003119 U JP 2014003119U JP 2014003119 U JP2014003119 U JP 2014003119U JP 3192609 U JP3192609 U JP 3192609U
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
light
lens
rod lens
optical fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2014003119U
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
幸利 丸谷
幸利 丸谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nichia Corp
Original Assignee
Nichia Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nichia Corp filed Critical Nichia Corp
Priority to JP2014003119U priority Critical patent/JP3192609U/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3192609U publication Critical patent/JP3192609U/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

【課題】複数の光源から出射した光をできるだけ無駄にすることなく利用可能な光合波装置を提供する。【解決手段】複数の光源10,10と、複数の光源から出射された光をそれぞれ伝搬する複数の光ファイバ40,40と、複数の光ファイバの出射端にそれぞれ接続され、光軸方向の長さが、その内部の伝搬光の蛇行周期のm/4(mは1以上の奇数)である複数のロッドレンズ50,50と、複数のロッドレンズに接続された集光レンズ61と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical combiner which can be used without wasting light emitted from a plurality of light sources as much as possible. SOLUTION: A plurality of light sources 10 and 10, a plurality of optical fibers 40 and 40 propagating light emitted from a plurality of light sources, respectively, and a plurality of optical fibers connected to each exit end of the optical fiber and having a length in the optical axis direction. It is provided with a plurality of rod lenses 50, 50 having a meandering cycle of the propagating light inside the m / 4 (m is an odd number of 1 or more), and a condensing lens 61 connected to the plurality of rod lenses. It is characterized by that. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本考案は、複数の光源から出射された光を合波する光合波装置に関する。   The present invention relates to an optical multiplexing device that combines light emitted from a plurality of light sources.

従来、多数の発光素子を用いてその各々をサブ光ファイバと結合し、該サブ光ファイバの他端を相互に平行になるように収束整頓し、収束端にロッドレンズをもうけて多数のサブ光ファイバからの光を主光ファイバに入射する発光素子と光ファイバの結合方法が提案された(特許文献1の第2頁左下欄第2行〜第7行目など)。   Conventionally, a plurality of light emitting elements are coupled to sub optical fibers, and the other ends of the sub optical fibers are aligned and arranged so that they are parallel to each other. A method of combining an optical fiber with a light-emitting element that makes light from the fiber incident on the main optical fiber has been proposed (second page, lower left column, second to seventh rows, etc. of Patent Document 1).

この従来の結合方法によれば、個々の発光素子(発光ダイオード)と主光ファイバ間の結合効率を少し犠牲にしても、主光ファイバには伝送に必要な十分な大きさの光信号入力を与えることができるとされる(特許文献1の第2頁左下欄第7行〜第10行目など)。   According to this conventional coupling method, even if the coupling efficiency between the individual light emitting elements (light emitting diodes) and the main optical fiber is slightly sacrificed, the main optical fiber has a sufficiently large optical signal input necessary for transmission. (The second page, lower left column, line 7 to line 10 of Patent Document 1, etc.).

特開昭58−11918号公報Japanese Patent Laid-Open No. 58-11918

しかしながら、近年は、複数の光源から出射した光をできるだけ無駄にすることなく光ファイバに集光可能な装置が更に求められている。   In recent years, however, there is a further need for an apparatus that can collect light emitted from a plurality of light sources onto an optical fiber without wasting it as much as possible.

そこで、本考案は、複数の光源から出射した光をできるだけ無駄にすることなく利用可能な光合波装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an optical multiplexing device that can be used without wasting light emitted from a plurality of light sources as much as possible.

本考案によれば、上記課題は、次の手段により解決される。   According to the present invention, the above problem is solved by the following means.

本考案は、複数の光源と、複数の光源から出射された光をそれぞれ伝搬する複数の光ファイバと、複数の光ファイバの出射端にそれぞれ接続され、光軸方向の長さが前記伝搬光の蛇行周期のm/4(mは1以上の奇数)である複数のロッドレンズと、前記複数のロッドレンズに接続された集光レンズと、を備えたことを特徴とする光合波装置である。「蛇行周期」とは、ロッドレンズ内部を光が蛇行して伝搬するときの周期(ピッチ長)Pを示す。 The present invention is connected to a plurality of light sources, a plurality of optical fibers for propagating light emitted from the plurality of light sources, and an output end of the plurality of optical fibers, respectively, and the length in the optical axis direction is the length of the propagation light. m 1/4 of the meandering period (m 1 is 1 or more odd number) and a plurality of rod lenses is, the plurality of connected condenser lens to the rod lens, an optical multiplexing device characterized by comprising a is there. The “meandering cycle” indicates a cycle (pitch length) P when light meanders and propagates inside the rod lens.

また、本考案は、集光レンズは、ロッドレンズであることを特徴とする上記の光合波装置である。   The present invention is the above-described optical multiplexing device, wherein the condenser lens is a rod lens.

また、本考案は、集光レンズは、光軸方向の長さが、その内部の伝搬光の蛇行周期のm/4(mは1以上の奇数)のロッドレンズであり、その集光レンズの出射端に光ファイバが接続されたことを特徴とする上記の光合波装置である。 Further, the present invention is a condenser lens, the length of the optical axis direction, m 2/4 meander period of the propagating light therein (m 2 is 1 or more odd number) and the rod lens, the condenser In the above-described optical multiplexing device, an optical fiber is connected to the exit end of the lens.

また、本考案は、集光レンズの出射端に接続された光ファイバの出射端にロッドレンズが接続されたことを特徴とする上記の光合波装置である。   The present invention is the above-described optical multiplexing device characterized in that a rod lens is connected to the output end of the optical fiber connected to the output end of the condenser lens.

また、本考案は、複数の光源からそれぞれ出射される光の波長は、500nm以下であることを特徴とする上記の光合波装置である。   The present invention is the above-described optical multiplexing device, wherein the wavelengths of the light emitted from the plurality of light sources are 500 nm or less.

本考案によれば、複数の光源から出射した光をできるだけ無駄にすることなく利用可能な光合波装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an optical multiplexing device that can be used without wasting light emitted from a plurality of light sources as much as possible.

本考案の第1実施形態に係る光合波装置の概略側面図である。1 is a schematic side view of an optical multiplexing device according to a first embodiment of the present invention. 本考案の第2実施形態に係る光合波装置の概略側面図である。It is a schematic side view of the optical multiplexer which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本考案の第3実施形態に係る光合波装置の概略側面図である。It is a schematic side view of the optical multiplexing apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本考案の第4実施形態に係る光合波装置の概略側面図である。It is a schematic side view of the optical multiplexing apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本考案の第5実施形態に係る光合波装置の概略側面図である。It is a schematic side view of the optical multiplexing apparatus which concerns on 5th Embodiment of this invention. ロッドレンズの概略断面図(光軸を含む)である。It is a schematic sectional drawing (an optical axis is included) of a rod lens.

以下に、添付した図面を参照しつつ、本考案を実施するための形態について説明する。   EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated, referring attached drawing.

[本考案の第1実施形態に係る光合波装置1]
図1は、本考案の第1実施形態に係る光合波装置の概略側面図である。
[Optical multiplexer 1 according to the first embodiment of the present invention]
FIG. 1 is a schematic side view of an optical multiplexing device according to the first embodiment of the present invention.

図1に示すように、本考案の第1実施形態に係る光合波装置1では、複数の光源10から出射した光が複数の光ファイバ40によりそれぞれ伝搬され、集光レンズ61により集光される。   As shown in FIG. 1, in the optical multiplexing device 1 according to the first embodiment of the present invention, light emitted from a plurality of light sources 10 is propagated through a plurality of optical fibers 40 and collected by a condenser lens 61. .

光ファイバ40の入射端及び出射端には、それぞれロッドレンズ30、50が接続されている。光源10から出射した光は、コリメータレンズ20により平行光にされ、ロッドレンズ30に入射する。   Rod lenses 30 and 50 are connected to an incident end and an emission end of the optical fiber 40, respectively. The light emitted from the light source 10 is collimated by the collimator lens 20 and enters the rod lens 30.

以下、詳細に説明する。   Details will be described below.

(光源10)
光源10は、半導体レーザ素子や発光ダイオードなどが複数用いられている。集光レンズの材料が持つ分散(屈折率が波長によって異なる性質)あるいは集光レンズの色収差が無視できる場合は、複数の光源から出射される光の波長λは異なっていてもよい。また、光源として半導体レーザ素子を用いる場合、特に、波長λが比較的短波長であるもの、具体的には500nm以下のものを用いる場合は、光密度が高くなると集塵し易くなるが、本実施のような構成によって集光させることで、集塵しにくくすることができる。
(Light source 10)
As the light source 10, a plurality of semiconductor laser elements, light emitting diodes, and the like are used. When the dispersion (the property that the refractive index varies depending on the wavelength) of the material of the condenser lens or the chromatic aberration of the condenser lens can be ignored, the wavelengths λ of the light emitted from the plurality of light sources may be different. Further, when a semiconductor laser element is used as the light source, particularly when a wavelength λ is a relatively short wavelength, specifically when a wavelength of 500 nm or less is used, dust collection tends to occur when the light density increases. It is possible to make it difficult to collect dust by condensing light by the configuration as in the implementation.

(コリメータレンズ20)
コリメータレンズ20は、光源10から出射した光を平行光にする。
(Collimator lens 20)
The collimator lens 20 turns the light emitted from the light source 10 into parallel light.

(ロッドレンズ30)
ロッドレンズ30は、光軸方向の長さL30が、その内部の伝搬光の蛇行周期P30のm/4(mは1以上の奇数)のレンズであり、屈折率が光軸(中心軸)上で最も高く、周辺に行くほど低くなる円柱状の屈折率分布型レンズである。
(Rod lens 30)
The rod lens 30 is a lens having a length L 30 in the optical axis direction of m 0/4 (m 0 is an odd number equal to or greater than 1) having a meandering period P 30 of propagating light therein, and has a refractive index of the optical axis ( It is a cylindrical gradient index lens that is the highest on the central axis and lowers toward the periphery.

より詳細には、透光性部材からなる円柱状のレンズの光軸に垂直な断面(円)において光軸(円の中心)の屈折率が最も高く、光軸から外周方向に向けて連続的に屈折率が低くなっているレンズである。   More specifically, the refractive index of the optical axis (the center of the circle) is highest in the cross section (circle) perpendicular to the optical axis of the cylindrical lens made of a translucent member, and is continuous from the optical axis toward the outer circumferential direction. The lens has a low refractive index.

このようなロッドレンズ30は、光ファイバ40の入射端に接続され、コリメータレンズ20から出射された光を集光して光ファイバ40に入射させる。   Such a rod lens 30 is connected to the incident end of the optical fiber 40, collects the light emitted from the collimator lens 20, and causes the light to enter the optical fiber 40.

ロッドレンズ30は、その内部における屈折率が一定ではなく、光軸を中心とする半径r30の位置の屈折率n30は下記(1)式で表される。
30=n030(1−g30 30 /2)・・・(1)
ここで、g30はロッドレンズ30の集光能力を表す定数、n030は光源の波長λに対するロッドレンズ30の光軸における屈折率である。qは分布定数でありq=2のとき、二次曲線状に屈折率が変化する。
The refractive index n 30 of the rod lens 30 is not constant, and the refractive index n 30 at the position of the radius r 30 centered on the optical axis is expressed by the following equation (1).
n 30 = n 030 (1-g 30 2 r 30 q / 2) (1)
Here, g 30 is a constant representing the light collecting ability of the rod lens 30, and n 030 is a refractive index on the optical axis of the rod lens 30 with respect to the wavelength λ of the light source. q is a distribution constant, and when q = 2, the refractive index changes in a quadratic curve.

q=2のとき、ロッドレンズ30の光軸に垂直な断面(円)の半径d30における屈折率をnd30とすると、ロッドレンズ30の開口数NA30(Numerical Aperture)は、NA30=(n030 −nd30 1/2であり、ロッドレンズ30の集光能力を示す定数g30は下記(2)式で表される。
30=(NA30/d30){2/(n030 +n030d30)}1/2・・・(2)
When q = 2, if the refractive index at a radius d 30 of a cross section (circle) perpendicular to the optical axis of the rod lens 30 is n d30 , the numerical aperture NA 30 (Numerical Aperture) of the rod lens 30 is NA 30 = ( n 030 2 −nd 30 2 ) 1/2 , and a constant g 30 indicating the light condensing capability of the rod lens 30 is expressed by the following equation (2).
g 30 = (NA 30 / d 30) {2 / (n 030 2 + n 030 n d30)} 1/2 ··· (2)

ロッドレンズ内部を光が正弦波状に蛇行して伝搬するときの周期(ピッチ長)を蛇行周期P30とすると、下記(3)式で表すことができる。
30=2π/g30・・・(3)
The inner rod lens when light is serpentine period P 30 of the cycle (pitch length) when propagating serpentine sinusoidal, can be expressed by the following equation (3).
P 30 = 2π / g 30 (3)

更に(2)、(3)式により、蛇行周期P30は下記(4)式で表される。
30=πd30{2n030/(n030−nd30)}1/2・・・(4)
Additionally (2) and (3), the meandering period P 30 is represented by the following equation (4).
P 30 = πd 30 {2n 030 / (n 030 -n d30)} 1/2 ··· (4)

そして、このようなロッドレンズ30によって、コリメータレンズ20から出射した平行光を集光して光ファイバ40の入射端に入射させる。   Then, the parallel light emitted from the collimator lens 20 is collected by the rod lens 30 and is incident on the incident end of the optical fiber 40.

尚、ロッドレンズ30の開口数NA30は、光ファイバの開口数以下であることが好ましい。これにより、効率よく光を光ファイバ40に入射させることができる。 Incidentally, the numerical aperture NA 30 of the rod lens 30 is preferably equal to or less than the numerical aperture of the optical fiber. Thereby, light can be efficiently incident on the optical fiber 40.

本考案の第1実施形態に係る光合波装置1によれば、ロッドレンズ30が光ファイバ40の入射端に接続されているため、光ファイバ40の入射端で光集塵が生じることを防止することができる。   According to the optical multiplexing device 1 according to the first embodiment of the present invention, since the rod lens 30 is connected to the incident end of the optical fiber 40, light dust collection is prevented from occurring at the incident end of the optical fiber 40. be able to.

また、本考案の第1実施形態に係る光合波装置1によれば、ロッドレンズ30の入射端に対して、集光された光ではなく、平行光が入射する。   Further, according to the optical multiplexing device 1 according to the first embodiment of the present invention, parallel light is incident on the incident end of the rod lens 30 instead of condensed light.

しかるところ、平行光は、集光された光よりもエネルギー密度が小さい。   However, the collimated light has a lower energy density than the collected light.

したがって、本考案の第1実施形態に係る光合波装置1によれば、ロッドレンズ30の入射端で光集塵が生じることも防止することができる。   Therefore, according to the optical multiplexing device 1 according to the first embodiment of the present invention, it is possible to prevent light dust collection from occurring at the incident end of the rod lens 30.

なお、ロッドレンズ30と光ファイバ40の入射端とは、例えば、融着や接着剤などにより接続する。   The rod lens 30 and the incident end of the optical fiber 40 are connected by, for example, fusion or an adhesive.

(光ファイバ40)
光ファイバ40は、その入射端と出射端にロッドレンズ30、50がそれぞれ接続され、光源10から出射された光を伝搬する。
(Optical fiber 40)
The optical fiber 40 has rod lenses 30 and 50 connected to the incident end and the emission end, respectively, and propagates the light emitted from the light source 10.

(ロッドレンズ50)
ロッドレンズ50は、光ファイバ40の出射端に接続される。
(Rod lens 50)
The rod lens 50 is connected to the output end of the optical fiber 40.

ロッドレンズ50は、その長さL50はP50×m/4(P50はロッドレンズ50内部を光が正弦波状に蛇行して伝搬するときの周期(ピッチ長)(mは1以上の奇数)の長さを有しており、光ファイバ40から出射した光を平行光にして集光レンズ61に入射させる。 Rod lens 50, the length L 50 P 50 × m 1/4 ( P 50 is the period (pitch length when the light inside the rod lens 50 propagates meandering sinusoidal) (m 1 is 1 or more The light emitted from the optical fiber 40 is converted into parallel light and is incident on the condensing lens 61.

このような位置に設けられるロッドレンズ50は、光ファイバ40の開口数以上の開口数であることが好ましい。これにより、効率よく光をロッドレンズ50に入射させることができる。   The rod lens 50 provided at such a position preferably has a numerical aperture greater than or equal to the numerical aperture of the optical fiber 40. Thereby, light can be efficiently incident on the rod lens 50.

なお、ロッドレンズ50と光ファイバ40の出射端とは、例えば、融着や接着剤などにより接続する。   Note that the rod lens 50 and the output end of the optical fiber 40 are connected by, for example, fusion or adhesive.

(集光レンズ61)
集光レンズ61は、複数のロッドレンズ50に接続される。集光レンズ61は、複数のロッドレンズ50からそれぞれ出射される平行光を集光する。
(Condenser lens 61)
The condenser lens 61 is connected to the plurality of rod lenses 50. The condensing lens 61 condenses the parallel light respectively emitted from the plurality of rod lenses 50.

各光ファイバ40の出射端に接続された各ロッドレンズ50は、光軸が相互に平行になるように束ねられ、各ロッドレンズ50の光軸に平行な光軸を有する束とされる。   The rod lenses 50 connected to the emission ends of the optical fibers 40 are bundled so that their optical axes are parallel to each other, and are bundles having an optical axis parallel to the optical axis of each rod lens 50.

束とされた各ロッドレンズ50と集光レンズ61とは、融着や接着剤などにより、相互に光軸が平行になるように接続される。   The bundled rod lenses 50 and the condenser lens 61 are connected so that their optical axes are parallel to each other by fusion, an adhesive, or the like.

以上説明した本考案の第1実施形態に係る光合波装置1によれば、集光レンズ61に入射する光が、単に光ファイバ40を介してその出射端から出射する光(光ファイバ40の開口数に応じて拡がって伝搬する光)ではないものとされる。   According to the optical multiplexing device 1 according to the first embodiment of the present invention described above, light incident on the condenser lens 61 is simply emitted from the emission end via the optical fiber 40 (opening of the optical fiber 40). Light that spreads and propagates according to the number).

すなわち、ロッドレンズを用いずに、単に光ファイバ内のみを伝搬させた光は、その光ファイバの開口数に応じて拡がって伝搬する。そのため、このような光を集光レンズ61に入射したとしても、その大部分が集光レンズ61によって効率よく集光できないため、集光レンズ61の出射端側で有効に利用することができず、無駄になる。   That is, light that has propagated only in the optical fiber without using the rod lens spreads and propagates in accordance with the numerical aperture of the optical fiber. For this reason, even if such light is incident on the condenser lens 61, most of the light cannot be efficiently collected by the condenser lens 61, and thus cannot be effectively used on the exit end side of the condenser lens 61. , Become useless.

しかしながら、本考案の第1実施形態に係る光合波装置1によれば、光ファイバ40の出射端から出射する光(光ファイバ40の開口数に応じて拡がって伝搬する光)がロッドレンズ50により平行光にされ、この平行光が集光レンズ61に入射する。   However, according to the optical multiplexing device 1 according to the first embodiment of the present invention, the light emitted from the exit end of the optical fiber 40 (the light propagating in accordance with the numerical aperture of the optical fiber 40) is transmitted by the rod lens 50. The collimated light is incident on the condenser lens 61.

よって、本考案の第1実施形態に係る光合波装置1によれば、集光レンズ61に入射した光の大部分を、集光レンズ61によって集光し、集光レンズ61の出射端側で利用することができる。   Therefore, according to the optical multiplexing device 1 according to the first embodiment of the present invention, most of the light incident on the condenser lens 61 is collected by the condenser lens 61, and on the output end side of the condenser lens 61. Can be used.

したがって、本考案の第1実施形態に係る光合波装置1によれば、複数の光源10から出射した光をできるだけ無駄にすることなく利用可能な光合波装置を提供することができる。   Therefore, according to the optical multiplexing device 1 according to the first embodiment of the present invention, it is possible to provide an optical multiplexing device that can be used without wasting light emitted from the plurality of light sources 10 as much as possible.

[本考案の第2実施形態に係る光合波装置2]
図2は、本考案の第2実施形態に係る光合波装置の概略側面図である。
[Optical multiplexer 2 according to the second embodiment of the present invention]
FIG. 2 is a schematic side view of an optical multiplexing device according to the second embodiment of the present invention.

図2に示すように、本考案の第2実施形態に係る光合波装置2は、集光レンズがロッドレンズ62とされる点で、本考案の第1実施形態に係る光合波装置1と相違する。   As shown in FIG. 2, the optical multiplexing device 2 according to the second embodiment of the present invention is different from the optical multiplexing device 1 according to the first embodiment of the present invention in that the condensing lens is a rod lens 62. To do.

集光レンズをロッドレンズ62とした場合は、光ファイバ40の出射端に接続した各ロッドレンズ50を集光レンズ62に容易に接続できるようになる。   When the condensing lens is the rod lens 62, each rod lens 50 connected to the output end of the optical fiber 40 can be easily connected to the condensing lens 62.

また、集光レンズをロッドレンズ62とした場合は、光ファイバ40の出射端に接続した各ロッドレンズ50と集光レンズ62との光軸調整が容易になる。   Further, when the condensing lens is the rod lens 62, it is easy to adjust the optical axes of the rod lenses 50 and the condensing lens 62 connected to the emission end of the optical fiber 40.

[本考案の第3実施形態に係る光合波装置3]
図3は、本考案の第3実施形態に係る光合波装置の概略側面図である。
[Optical multiplexer 3 according to the third embodiment of the present invention]
FIG. 3 is a schematic side view of an optical multiplexing device according to the third embodiment of the present invention.

図3に示すように、本考案の第3実施形態に係る光合波装置3は、ロッドレンズ62とされた集光レンズの出射端に光ファイバ70が接続される点、及び、この光ファイバ70の出射端にロッドレンズ80が接続される点で、本考案の第2実施形態に係る光合波装置2と相違する。   As shown in FIG. 3, in the optical multiplexing device 3 according to the third embodiment of the present invention, an optical fiber 70 is connected to an exit end of a condensing lens that is a rod lens 62, and the optical fiber 70. This is different from the optical multiplexing device 2 according to the second embodiment of the present invention in that a rod lens 80 is connected to the emission end of the optical multiplexer.

ここで、ロッドレンズ62とされた集光レンズは、その長さL62は、P62×m/4(mは1以上の奇数)の長さを有しており、入射した平行光を集光して、集光レンズ62の出射端に接続された光ファイバ70へ入射させる。尚、P62は、集光レンズ(ロッドレンズ)62内部を光が正弦波状に蛇行して伝搬するときの蛇行周期(ピッチ長)である。集光レンズ62の開口数は光ファイバ70の開口数以下であることが好ましく、ロッドレンズ80の開口数は光ファイバ70の開口数以上であることが好ましい。 Here, the condenser lens which is a rod lens 62, the length L 62, P 62 × m 2/4 (m 2 is 1 or more odd number) have a length of, the incident parallel light Are condensed and made incident on the optical fiber 70 connected to the exit end of the condenser lens 62. P 62 is a meandering period (pitch length) when light is meandering and propagating in a sinusoidal shape inside the condenser lens (rod lens) 62. The numerical aperture of the condenser lens 62 is preferably equal to or less than the numerical aperture of the optical fiber 70, and the numerical aperture of the rod lens 80 is preferably equal to or greater than the numerical aperture of the optical fiber 70.

本考案の第3実施形態に係る光合波装置3によれば、集光レンズ62の出射端に光ファイバ70が接続されるため、光ファイバ70を引き回すことにより、光合波装置3により合波した光が様々な箇所で利用しやすくなる。   According to the optical multiplexing device 3 according to the third embodiment of the present invention, since the optical fiber 70 is connected to the exit end of the condenser lens 62, the optical multiplexing device 3 multiplexes by drawing the optical fiber 70. Light becomes easy to use in various places.

また、本考案の第3実施形態に係る光合波装置3によれば、集光レンズ62の出射端に接続された光ファイバ70にロッドレンズ80が接続されるため、光ファイバ70の出射端にて光集塵が生じることを防止することができる。   Further, according to the optical multiplexing device 3 according to the third embodiment of the present invention, the rod lens 80 is connected to the optical fiber 70 connected to the output end of the condenser lens 62, so that the optical fiber 70 is connected to the output end of the optical fiber 70. Thus, light dust collection can be prevented.

なお、集光レンズ62と光ファイバ70とは、例えば、融着や接着剤などにより接続することができる。また、光ファイバ70とロッドレンズ80とも、例えば、融着や接着剤などにより接続することができる。   The condenser lens 62 and the optical fiber 70 can be connected by, for example, fusion or adhesive. The optical fiber 70 and the rod lens 80 can be connected by, for example, fusion or an adhesive.

[本考案の第4実施形態に係る光合波装置4]
図4は、本考案の第4実施形態に係る光合波装置の概略側面図である。
[Optical multiplexer 4 according to the fourth embodiment of the present invention]
FIG. 4 is a schematic side view of an optical multiplexing device according to the fourth embodiment of the present invention.

図4に示すように、本考案の第4実施形態に係る光合波装置4は、光源10から出射した光を球状の屈折率分布型レンズ90により集光し光ファイバ40に入射する点で、光源10から出射した光をコリメータレンズ20により平行光にしてロッドレンズ30に入射する本考案の第1実施形態に係る光合波装置1と相違する。   As shown in FIG. 4, the optical multiplexing device 4 according to the fourth embodiment of the present invention condenses the light emitted from the light source 10 by a spherical gradient index lens 90 and enters the optical fiber 40. This is different from the optical multiplexing device 1 according to the first embodiment of the present invention in which the light emitted from the light source 10 is collimated by the collimator lens 20 and enters the rod lens 30.

光源10から出射した光は、本考案の第4実施形態に係る光合波装置4のようにして光ファイバ40に導いてもよい。   The light emitted from the light source 10 may be guided to the optical fiber 40 as in the optical multiplexing device 4 according to the fourth embodiment of the present invention.

[本考案の第5実施形態に係る光合波装置5]
図5は、本考案の第5実施形態に係る光合波装置の概略側面図である。
[Optical multiplexer 5 according to the fifth embodiment of the present invention]
FIG. 5 is a schematic side view of an optical multiplexing device according to the fifth embodiment of the present invention.

図5に示すように、本考案の第5実施形態に係る光合波装置5は、光源10から出射した光をロッドレンズ100に直接入射する点で、光源10から出射した光をコリメータレンズ20により平行光にしてロッドレンズ30に入射する本考案の第1実施形態に係る光合波装置1と相違する。   As shown in FIG. 5, the optical multiplexing device 5 according to the fifth embodiment of the present invention is configured such that the light emitted from the light source 10 is directly incident on the rod lens 100 by the collimator lens 20. This is different from the optical multiplexing device 1 according to the first embodiment of the present invention in which the parallel light is incident on the rod lens 30.

光源10から出射した光は、本考案の第5実施形態に係る光合波装置5のようにして光ファイバ40に導いてもよい。   The light emitted from the light source 10 may be guided to the optical fiber 40 as in the optical multiplexing device 5 according to the fifth embodiment of the present invention.

なお、ロッドレンズ100は、ロッドレンズ100を伝搬する光が光ファイバ40に集光されるようになる長さと開口数を有する。   The rod lens 100 has a length and a numerical aperture that allow light propagating through the rod lens 100 to be collected on the optical fiber 40.

[ロッドレンズ]
図6は、ロッドレンズの概略断面図である。
[Rod lens]
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the rod lens.

ロッドレンズとは、屈折率が光軸(中心軸)上でもっとも高く、周辺に行くほど低くなる円柱状の屈折率分布型レンズである。ロッドレンズは、その内部における屈折率が一定ではなく、光軸を中心とする半径rの位置の屈折率nは下記(5)式で表される。
n=n(1−g/2)・・・(5)
ここで、gはロッドレンズの集光能力を表す定数、nは光源の波長λに対するロッドレンズの光軸における屈折率である。qは分布定数でありq=2のとき、二次曲線状に屈折率が変化する。
A rod lens is a cylindrical gradient index lens that has the highest refractive index on the optical axis (center axis) and decreases toward the periphery. The refractive index n inside the rod lens is not constant, and the refractive index n at the position of the radius r centered on the optical axis is expressed by the following equation (5).
n = n 0 (1-g 2 r q / 2) (5)
Here, g is a constant representing the condensing ability of the rod lens, and n 0 is a refractive index on the optical axis of the rod lens with respect to the wavelength λ of the light source. q is a distribution constant, and when q = 2, the refractive index changes in a quadratic curve.

図6に示すように、ロッドレンズに入射した波長λの光は、ピッチ長Pを周期として正弦波状又は余弦波状で進む。   As shown in FIG. 6, the light of wavelength λ incident on the rod lens travels in a sine wave shape or a cosine wave shape with a pitch length P as a period.

すなわち、図6(a)に示すように、ロッドレンズに集光された光を入射させると、入射した光が正弦波状にロッドレンズ内を伝搬し、ロッドレンズの略P×m/4(mは1以上の奇数)の長さのところで平行光になる。   That is, as shown in FIG. 6 (a), when the condensed light is incident on the rod lens, the incident light propagates through the rod lens in a sine wave shape, and is approximately P × m / 4 (m Becomes parallel light at an odd length of 1 or more.

他方、図6(b)に示すように、ロッドレンズに平行光を入射させると、入射した光が余弦波状にロッドレンズ内を伝搬し、ロッドレンズの略P×m/4(Pはロッドレンズ内部を光が正弦波状に伝搬するときの周期、mは1以上の奇数)の長さのところで集光された光になる。   On the other hand, as shown in FIG. 6 (b), when parallel light is incident on the rod lens, the incident light propagates in the rod lens in a cosine wave shape, and approximately P × m / 4 of the rod lens (P is the rod lens). The light is condensed at a period of time in which light propagates in a sinusoidal shape, m is an odd number of 1 or more.

なお、ロッドレンズ30、50、80、100の大きさは、特に限定されるものではないが、本考案の第1実施形態〜第5実施形態に係る光合波装置1〜5においては、ロッドレンズ30、50、100が光ファイバ40と同じ直径を有し、ロッドレンズ80が光ファイバ70と同じ直径を有するものとしている。このようにすれば、ロッドレンズと光ファイバとの光軸調整が容易になる。   In addition, although the magnitude | size of the rod lenses 30, 50, 80, 100 is not specifically limited, In the optical multiplexing apparatuses 1-5 which concern on 1st Embodiment-5th Embodiment of this invention, a rod lens 30, 50, 100 have the same diameter as the optical fiber 40, and the rod lens 80 has the same diameter as the optical fiber 70. This makes it easy to adjust the optical axis between the rod lens and the optical fiber.

以上、本考案の第1実施形態〜第5実施形態に係る光合波装置1〜5について説明したが、これらの実施形態に係る光合波装置1〜5は、光源10から出射される光の波長λが500nm以下である場合、すなわち、波長が500nm以下の光を合波する場合に特に好ましく用いることができる。   As mentioned above, although the optical multiplexing apparatuses 1-5 which concern on 1st Embodiment-5th Embodiment of this invention were demonstrated, the optical multiplexing apparatuses 1-5 which concern on these embodiments are the wavelengths of the light radiate | emitted from the light source 10. FIG. It can be particularly preferably used when λ is 500 nm or less, that is, when light having a wavelength of 500 nm or less is multiplexed.

波長が500nm以下の光は、比較的短波長であるためエネルギー密度が高く、これを集光して入射させたり出射させたりすると、光集塵が顕著となるが、各実施形態に係る光合波装置1〜5によれば、光集塵を効果的に防止することができるからである。   Light having a wavelength of 500 nm or less has a high energy density because it is a relatively short wavelength, and when it is collected and incident or emitted, optical dust collection becomes significant. However, the optical multiplexing according to each embodiment This is because according to the devices 1 to 5, light dust collection can be effectively prevented.

以上、本考案の実施形態について説明したが、これらの説明は、本考案の一例に関するものであり、本考案は、これらの説明によって何ら限定されるものではない。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, these description is related to an example of this invention, and this invention is not limited at all by these description.

本考案は、ファイバレーザ励起光源、レーザ加工用光源、プロジェクター用光源として用いることができ、光通信分野、マーキングや溶接などの加工や検査用、ファイバレーザ励起等の産業用、医療用、印刷などの民生用などさまざまな分野で利用することができる。   The present invention can be used as a fiber laser excitation light source, a laser processing light source, a projector light source, optical communication field, processing and inspection such as marking and welding, industrial use such as fiber laser excitation, medical use, printing, etc. It can be used in various fields such as consumer use.

1 光合波装置
2 光合波装置
3 光合波装置
4 光合波装置
5 光合波装置
10 光源
20 コリメータレンズ
30 ロッドレンズ
40 光ファイバ
50 ロッドレンズ
61 集光レンズ
62 集光レンズ(ロッドレンズ)
70 光ファイバ
80 ロッドレンズ
90 球状の屈折率分布型レンズ
100 ロッドレンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical multiplexer 2 Optical multiplexer 3 Optical multiplexer 4 Optical multiplexer 5 Optical multiplexer 10 Light source 20 Collimator lens 30 Rod lens 40 Optical fiber 50 Rod lens 61 Condensing lens 62 Condensing lens (rod lens)
70 Optical fiber 80 Rod lens 90 Spherical gradient index lens 100 Rod lens

Claims (5)

複数の光源と、
前記複数の光源から出射された光をそれぞれ伝搬する複数の光ファイバと、
前記複数の光ファイバの出射端にそれぞれ接続され、光軸方向の長さが、その内部の伝搬光の蛇行周期のm/4(mは1以上の奇数)である複数のロッドレンズと、
前記複数のロッドレンズの各々と光軸が平行になるよう前記複数のロッドレンズに接続された集光レンズと、
を備えたことを特徴とする光合波装置。
Multiple light sources;
A plurality of optical fibers each propagating light emitted from the plurality of light sources;
Are connected to the exit end of said plurality of optical fibers, the length of the optical axis direction, and a plurality of rod lenses is m 1/4 meander period of the propagating light therein (m 1 is 1 or more odd number) ,
A condensing lens connected to each of the plurality of rod lenses so that an optical axis thereof is parallel to each of the plurality of rod lenses;
An optical multiplexing device comprising:
前記集光レンズは、ロッドレンズであることを特徴とする請求項1に記載の光合波装置。   2. The optical multiplexing device according to claim 1, wherein the condensing lens is a rod lens. 前記集光レンズは、光軸方向の長さが、その内部の伝搬光の蛇行周期のm/4の長さ(mは1以上の奇数)のロッドレンズであり、前記集光レンズの出射端に光ファイバが接続されたことを特徴とする請求項2に記載の光合波装置。 The condenser lens, the length of the optical axis direction, a rod lens of the length of the m 2/4 meander period of the propagating light therein (m 2 is 1 or more odd number), of the condenser lens The optical multiplexing device according to claim 2, wherein an optical fiber is connected to the emission end. 前記集光レンズの出射端に接続された光ファイバの出射端にロッドレンズが接続されたことを特徴とする請求項3に記載の光合波装置。   The optical multiplexing device according to claim 3, wherein a rod lens is connected to an output end of an optical fiber connected to an output end of the condenser lens. 前記複数の光源からそれぞれ出射される光の波長は、500nm以下であることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の光合波装置。
5. The optical multiplexing device according to claim 1, wherein a wavelength of light emitted from each of the plurality of light sources is 500 nm or less.
JP2014003119U 2014-06-12 2014-06-12 Optical multiplexer Expired - Lifetime JP3192609U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014003119U JP3192609U (en) 2014-06-12 2014-06-12 Optical multiplexer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014003119U JP3192609U (en) 2014-06-12 2014-06-12 Optical multiplexer

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011019456A Continuation JP2012160588A (en) 2011-02-01 2011-02-01 Optical multiplexing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP3192609U true JP3192609U (en) 2014-08-21

Family

ID=78225533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014003119U Expired - Lifetime JP3192609U (en) 2014-06-12 2014-06-12 Optical multiplexer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3192609U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bland-Hawthorn et al. Hexabundles: imaging fiber arrays for low-light astronomical applications
JP2011243717A5 (en)
JP2008529037A5 (en)
TW201249578A (en) Fiber forwarding laser optical system
JP2015212791A (en) Multicore fiber
JP2015223462A5 (en)
JP2012160588A (en) Optical multiplexing device
US9904017B2 (en) Optical coupler and optical coupling method of optical fiber with GRIN lens
Fernandes et al. Tunable mode conversion using acoustic waves in optical microwires
JP6485656B2 (en) Illumination light guide device and endoscope device
JP3192609U (en) Optical multiplexer
WO2014077069A1 (en) Optical multiplexer device
Oduro et al. Selective excitation of high order modes in few mode fibres using optical microfibres
JP5379565B2 (en) Programmable light source device
JP2010005330A (en) Light guide for endoscope
CN103326237B (en) Method for designing two-dimensional stack of high power semiconductor laser device with symmetrical light beam quality
JP2009122146A (en) Beam converter and light-receiving device
WO2020027253A1 (en) Optical coupler
JP2007133239A (en) Collimator and optical filter device using the same
JP2016009070A (en) Optical system
US20060203507A1 (en) Illumination device
JP2011222581A (en) Condenser structure
Lv et al. Optical system design of subminiature endoscope with imaging fiber bundle
JP7030987B2 (en) Light source device for endoscopes and endoscope system
JP2014232009A5 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3192609

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term