JP3309704B2 - 高安定受光装置 - Google Patents
高安定受光装置Info
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- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、高安定受光装置
に関するものであり、特に装置内部で干渉の発生と偏波
依存性を抑えた高安定受光装置についてのものである。
に関するものであり、特に装置内部で干渉の発生と偏波
依存性を抑えた高安定受光装置についてのものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ファイバから出射された光を第
１レンズにより平行光にし、この平行光を第２レンズに
より集光して受光素子に入射させる受光装置は、光通信
装置において光パワーを受光し、測定することを目的と
して用いられる。
１レンズにより平行光にし、この平行光を第２レンズに
より集光して受光素子に入射させる受光装置は、光通信
装置において光パワーを受光し、測定することを目的と
して用いられる。
【０００３】図５は、従来の受光装置の構成を示す平面
図である。図５において、光ファイバ１から出射された
光をレンズ２で集光する。このレンズ２は、入射面と出
射面がともに平坦な屈折率分布レンズであり、光ファイ
バ１から出射される光を平行光に変換して、第２のレン
ズ７に入射させる。
図である。図５において、光ファイバ１から出射された
光をレンズ２で集光する。このレンズ２は、入射面と出
射面がともに平坦な屈折率分布レンズであり、光ファイ
バ１から出射される光を平行光に変換して、第２のレン
ズ７に入射させる。
【０００４】レンズ７は入射面が凸球状であり、出射面
が平坦なレンズであり、平行光を受光素子４の受光面に
集光させるようにしている。
が平坦なレンズであり、平行光を受光素子４の受光面に
集光させるようにしている。
【０００５】レンズ７は、レンズ２より出射される平行
光の全てを集光させるために、開口サイズをレンズ２の
約１．５倍としている。受光素子４はそれ自身で発生す
る反射光８が光ファイバ１へ戻ることを防止するため、
平行光の光軸５に対して傾けられている。
光の全てを集光させるために、開口サイズをレンズ２の
約１．５倍としている。受光素子４はそれ自身で発生す
る反射光８が光ファイバ１へ戻ることを防止するため、
平行光の光軸５に対して傾けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の受光装置では、
レンズ２の入射面、出射面およびレンズ７の出射面は平
行光の光軸５に対して垂直をなしており、レンズ７の入
射面は凸球状をなしている。
レンズ２の入射面、出射面およびレンズ７の出射面は平
行光の光軸５に対して垂直をなしており、レンズ７の入
射面は凸球状をなしている。
【０００７】光ファイバ１から出射された光がこれら四
つの面による反射を受け、この反射された一部の光が、
光ファイバ１へ戻されてしまうため、これにより受光装
置内部で多重反射による干渉が発生し、高安定な光パワ
ー測定の障害となる。
つの面による反射を受け、この反射された一部の光が、
光ファイバ１へ戻されてしまうため、これにより受光装
置内部で多重反射による干渉が発生し、高安定な光パワ
ー測定の障害となる。
【０００８】本来、干渉は、同一波長の２光波が重なり
合う際に生じる。すなわち、受光装置内部に２つ以上の
反射面が互いに共振面として、対峙することを意味す
る。
合う際に生じる。すなわち、受光装置内部に２つ以上の
反射面が互いに共振面として、対峙することを意味す
る。
【０００９】一般に、反射減衰量を多くとれば、それだ
け干渉を抑制することができる。しかし、この場合、レ
ンズ７は、入射面が凸球状をなしている半球レンズであ
る。
け干渉を抑制することができる。しかし、この場合、レ
ンズ７は、入射面が凸球状をなしている半球レンズであ
る。
【００１０】この半球レンズの入射面での傾け角と反射
減衰量との関係を図６に示す。図６から明らかなよう
に、入射面が凸球状である半球レンズでは、レンズ７を
傾け、その傾け角を変化させても、６０ｄＢを越える反
射量が得られない。
減衰量との関係を図６に示す。図６から明らかなよう
に、入射面が凸球状である半球レンズでは、レンズ７を
傾け、その傾け角を変化させても、６０ｄＢを越える反
射量が得られない。
【００１１】すなわち、レンズ７をどのように傾斜させ
ても、反射光の光量がほとんど変化しないので、この反
射光の一部が光ファイバ１に戻されるのを回避できな
い。
ても、反射光の光量がほとんど変化しないので、この反
射光の一部が光ファイバ１に戻されるのを回避できな
い。
【００１２】また、受光素子４が平行光の光軸５に対し
て傾けられているため、偏波依存性が発生してしまい、
これもまた高安定な光パワー測定の大きな障害となる。
て傾けられているため、偏波依存性が発生してしまい、
これもまた高安定な光パワー測定の大きな障害となる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、この発明は光ファイバと、受光素子の傾け軸方向と
同一軸方向に傾けられ、前記光ファイバから出射された
光を平行光に変換する入射面と出射面がともに平坦であ
る屈折率分布レンズよりなる第１のレンズと、前記受光
素子の傾け軸方向と同一軸方向に傾けられ、前記第１の
レンズから出射した平行光を受光素子に集光する入射面
と出射面がともに平坦である屈折率分布レンズよりなる
第２のレンズと、前記第１のレンズと前記第２のレンズ
との間に配置され、前記受光素子の傾け軸方向に対して
９０度を成す軸方向に配置されたウエッジ板とを備え
る。
に、この発明は光ファイバと、受光素子の傾け軸方向と
同一軸方向に傾けられ、前記光ファイバから出射された
光を平行光に変換する入射面と出射面がともに平坦であ
る屈折率分布レンズよりなる第１のレンズと、前記受光
素子の傾け軸方向と同一軸方向に傾けられ、前記第１の
レンズから出射した平行光を受光素子に集光する入射面
と出射面がともに平坦である屈折率分布レンズよりなる
第２のレンズと、前記第１のレンズと前記第２のレンズ
との間に配置され、前記受光素子の傾け軸方向に対して
９０度を成す軸方向に配置されたウエッジ板とを備え
る。
【００１４】
【００１５】
【発明の実施の形態】この発明によれば、レンズ２とレ
ンズ３と受光素子４とを平行光の光軸５に対して傾け、
入射面と出射面の両方が平坦な屈折率分布レンズによる
レンズ２で光ファイバ１からの出射光を平行光に変換
し、入射面と出射面の両方が平坦な屈折率分布によるレ
ンズ３でレンズ２から出射される平行光を集光して受光
素子４の受光面に入射させ、多重反射による干渉を抑制
する。
ンズ３と受光素子４とを平行光の光軸５に対して傾け、
入射面と出射面の両方が平坦な屈折率分布レンズによる
レンズ２で光ファイバ１からの出射光を平行光に変換
し、入射面と出射面の両方が平坦な屈折率分布によるレ
ンズ３でレンズ２から出射される平行光を集光して受光
素子４の受光面に入射させ、多重反射による干渉を抑制
する。
【００１６】また、レンズ２とレンズ３を受光素子４の
傾け軸方向と同一軸方向に傾け、レンズ２とレンズ３の
間にウエッジ板６を受光素子４の傾け軸方向に対して９
０度をなす軸方向に位置させて、レンズ２により光ファ
イバ１からの出射光を平行光に変換し、平行光線がウエ
ッジ板６を通してレンズ３に入射させて、レンズ３によ
り受光素子４の受光面に平行光を集光させ、偏波依存性
を抑制する。
傾け軸方向と同一軸方向に傾け、レンズ２とレンズ３の
間にウエッジ板６を受光素子４の傾け軸方向に対して９
０度をなす軸方向に位置させて、レンズ２により光ファ
イバ１からの出射光を平行光に変換し、平行光線がウエ
ッジ板６を通してレンズ３に入射させて、レンズ３によ
り受光素子４の受光面に平行光を集光させ、偏波依存性
を抑制する。
【００１７】次に、この発明の高安定受光装置の参考例
について、図面を参照して説明する。図１は、この参考
例の構成を示す平面図である。図１において、図５で示
した従来例と同一部分には、同一符号を付して説明す
る。
について、図面を参照して説明する。図１は、この参考
例の構成を示す平面図である。図１において、図５で示
した従来例と同一部分には、同一符号を付して説明す
る。
【００１８】この図１を図５と比較しても明らかなよう
に、図１における光ファイバ１、レンズ２、受光素子
４、平行光の光軸５は図５の場合と同様であるが、この
参考例においては、レンズ２とレンズ３は、入射面と出
射面がともに平坦である屈折率分布レンズであり、か
つ、レンズ２とレンズ３と受光素子４を平行光の光軸５
に対して傾けて配置されている構成をなしている。
に、図１における光ファイバ１、レンズ２、受光素子
４、平行光の光軸５は図５の場合と同様であるが、この
参考例においては、レンズ２とレンズ３は、入射面と出
射面がともに平坦である屈折率分布レンズであり、か
つ、レンズ２とレンズ３と受光素子４を平行光の光軸５
に対して傾けて配置されている構成をなしている。
【００１９】次に、図１に示す参考例の光学的動作につ
いて、屈折率分布レンズであるレンズ３の入射面での傾
け角と反射減衰量の関係を示す特性図を参照して説明す
る。
いて、屈折率分布レンズであるレンズ３の入射面での傾
け角と反射減衰量の関係を示す特性図を参照して説明す
る。
【００２０】図１で、光ファイバ１から出射された光
は、レンズ２で平行光に変換され、この平行光がレンズ
２から出射されてレンズ３に入射され、レンズ３で集光
して受光素子４の受光面に入射させるが、この場合、レ
ンズ２とレンズ３は入射面、出射面がともに平坦である
屈折率分布レンズを用いているため、レンズ３の入射面
での反射減衰量を例にしても、図２から明らかなよう
に、レンズ３に傾きがない場合（傾き角０度）は反射減
衰量が約２０ｄＢ程度である。
は、レンズ２で平行光に変換され、この平行光がレンズ
２から出射されてレンズ３に入射され、レンズ３で集光
して受光素子４の受光面に入射させるが、この場合、レ
ンズ２とレンズ３は入射面、出射面がともに平坦である
屈折率分布レンズを用いているため、レンズ３の入射面
での反射減衰量を例にしても、図２から明らかなよう
に、レンズ３に傾きがない場合（傾き角０度）は反射減
衰量が約２０ｄＢ程度である。
【００２１】これはレンズ端面が平坦であるため垂直入
射となり、レンズ３の端面から光ファイバ１への反射光
の量が最大となるためである。このようなときに多重反
射が最大となり、干渉の発生が顕著になる。
射となり、レンズ３の端面から光ファイバ１への反射光
の量が最大となるためである。このようなときに多重反
射が最大となり、干渉の発生が顕著になる。
【００２２】ところが、すでに述べたように、反射減衰
量を大きくとれば、それだけ干渉を抑えることができ
る。
量を大きくとれば、それだけ干渉を抑えることができ
る。
【００２３】そこで、この参考例のように、レンズ３に
入射面が平坦な屈折率分布レンズを用いて傾け角をつけ
た場合は、光ファイバ１への反射光を減らすことにな
り、図２に示す通り、傾け角０．５度で反射減衰量が約
７０ｄＢ、傾け角１度以上で８０ｄＢ以上となり、従来
技術の値を大きく上回っている。なお、この参考例で
は、レンズ３の傾け軸方向には依存しない。
入射面が平坦な屈折率分布レンズを用いて傾け角をつけ
た場合は、光ファイバ１への反射光を減らすことにな
り、図２に示す通り、傾け角０．５度で反射減衰量が約
７０ｄＢ、傾け角１度以上で８０ｄＢ以上となり、従来
技術の値を大きく上回っている。なお、この参考例で
は、レンズ３の傾け軸方向には依存しない。
【００２４】図３は、この発明の実施の形態を示す平面
図であり、図４はその側面図である。図３、図４に示す
実施の形態において、レンズ２とレンズ３が受光素子４
の傾け軸方向と同一軸方向に傾けられ、レンズ２とレン
ズ３との間にウエッジ板６を有し、ウエッジ板６はその
傾きが受光素子４の傾け軸方向に対して９０度をなす軸
方向（直交軸方向）に位置して取り付けられる。
図であり、図４はその側面図である。図３、図４に示す
実施の形態において、レンズ２とレンズ３が受光素子４
の傾け軸方向と同一軸方向に傾けられ、レンズ２とレン
ズ３との間にウエッジ板６を有し、ウエッジ板６はその
傾きが受光素子４の傾け軸方向に対して９０度をなす軸
方向（直交軸方向）に位置して取り付けられる。
【００２５】これは偏波依存性を抑えるための構成であ
る。レンズ２とレンズ３と受光素子４は、その傾きによ
って生じるそれぞれの偏波依存性の方向性を合わせるた
めに同一軸方に傾けられている。ウエッジ板６の傾き軸
方向は偏波依存性を相殺するためのものである。
る。レンズ２とレンズ３と受光素子４は、その傾きによ
って生じるそれぞれの偏波依存性の方向性を合わせるた
めに同一軸方に傾けられている。ウエッジ板６の傾き軸
方向は偏波依存性を相殺するためのものである。
【００２６】
【発明の効果】この発明による高安定受光装置によれ
ば、入射面、出射面がともに平坦である屈折率分布レン
ズと受光素子を傾けて取り付けているため、多重反射に
よる干渉を抑止できる。
ば、入射面、出射面がともに平坦である屈折率分布レン
ズと受光素子を傾けて取り付けているため、多重反射に
よる干渉を抑止できる。
【００２７】また、屈折率分布レンズと受光素子の傾き
を同一軸方向に合わせ、それに対して９０度をなす軸方
向にウエッジ板の傾きを合わせて取り付けるようにした
ので、偏波依存性を抑えることができる。このため高精
度で、高安定度な光パワー測定用受光装置にも適用でき
る。
を同一軸方向に合わせ、それに対して９０度をなす軸方
向にウエッジ板の傾きを合わせて取り付けるようにした
ので、偏波依存性を抑えることができる。このため高精
度で、高安定度な光パワー測定用受光装置にも適用でき
る。
【図１】高安定受光装置の参考例の構成を示す平面図で
ある。
ある。
【図２】参考例の高安定受光装置における第２のレンズ
（屈折率分布レンズ）の入射面での傾け角と反射減衰量
の関係を示す図である。
（屈折率分布レンズ）の入射面での傾け角と反射減衰量
の関係を示す図である。
【図３】この発明の高安定受光装置の実施の形態の構成
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図４】図３の側面図である。
【図５】従来の受光装置の構成を示す平面図である。
【図６】従来の受光装置における半球状レンズの入射面
での傾け角と反射減衰量の関係を示す特性図である。
での傾け角と反射減衰量の関係を示す特性図である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−77599（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−318766（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−24509（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−213609（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−101509（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−331940（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−61717（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/42 - 6/43 G02B 6/26 - 6/293 H01L 31/0232 H01L 31/10
Claims (1)
- 【請求項１】光ファイバと、 受光素子の傾け軸方向と同一軸方向に傾けられ、前記光
ファイバから出射された光を平行光に変換する入射面と
出射面がともに平坦である屈折率分布レンズよりなる第
１のレンズと、 前記受光素子の傾け軸方向と同一軸方向に傾けられ、前
記第１のレンズから出射した平行光を受光素子に集光す
る入射面と出射面がともに平坦である屈折率分布レンズ
よりなる第２のレンズと、 前記第１のレンズと前記第２のレンズとの間に配置さ
れ、前記受光素子の傾け軸方向に対して９０度を成す軸
方向に配置されたウエッジ板と、 を備えてなることを特徴とする高安定受光装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09492996A JP3309704B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 高安定受光装置 |
| US08/816,834 US5805749A (en) | 1996-03-25 | 1997-03-13 | Highly stable photoreceiver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09492996A JP3309704B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 高安定受光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09258061A JPH09258061A (ja) | 1997-10-03 |
| JP3309704B2 true JP3309704B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=14123665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09492996A Expired - Fee Related JP3309704B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 高安定受光装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5805749A (ja) |
| JP (1) | JP3309704B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001272581A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-10-05 | Ando Electric Co Ltd | 偏光依存性の少ない受光モジュールおよび受光方法 |
| JP5531763B2 (ja) * | 2010-05-07 | 2014-06-25 | 富士通株式会社 | 光伝送装置、及び、光伝送システム |
| US9557488B2 (en) | 2011-01-11 | 2017-01-31 | Corning Incorporated | Optical connector with lenses having opposing angled planar surfaces |
| DE102012215540B4 (de) * | 2012-08-31 | 2020-04-23 | Bundesdruckerei Gmbh | Individualisierungseinrichtung und Belichtungsvorrichtung für Hologramme |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2986295B2 (ja) * | 1992-12-08 | 1999-12-06 | 松下電器産業株式会社 | 光アイソレータ |
| US5276747A (en) * | 1993-01-21 | 1994-01-04 | E-Tek Dynamics, Inc. | Polarization-independent optical switch/attenuator |
| US5446813A (en) * | 1994-08-08 | 1995-08-29 | Industrial Technology Research Institute | Optical isolator |
-
1996
- 1996-03-25 JP JP09492996A patent/JP3309704B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-03-13 US US08/816,834 patent/US5805749A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09258061A (ja) | 1997-10-03 |
| US5805749A (en) | 1998-09-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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