JP3627191B2

JP3627191B2 - 光ファイバ−端末

Info

Publication number: JP3627191B2
Application number: JP03366993A
Authority: JP
Inventors: 正明小林; 誠中沢; 信治岩塚
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1993-02-23
Filing date: 1993-02-23
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2020-03-09
Also published as: JPH06250050A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、端面からの反射戻り光を小さくする光ファイバ−端末に関し、レ−ザダイオ−ドと光ファイバ−及び、光アイソレ−タ等の光受動部品とを結合させる場合に適するように、光ファイバ−端末構造を工夫したものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
レ−ザ−ダイオ−ド（以下ＬＤと記す。）を光通信等の光信号伝送系の光源として使用する場合、光源からの出射光の一部が伝送路である光ファイバ−及び、光学部品の端面や接続部で反射して光源へ帰還し、光源の発振特性の不安定化や雑音特性を誘起させる原因の一つとなる。
【０００３】
反射光の一つに光ファイバ−端面からの反射戻り光がある。これを低減するために、いくつかの方法が考案されている。一般的なものとしては、光ファイバ−をフェル−ルに固着した後、その光ファイバ−端面を該光ファイバ−の中心軸に直交する面に対してθだけ傾斜するように研磨する方法が知られている。
【０００４】
第５図は従来のＬＤと光ファイバ−端末を使用した光結合状態を示した。端面研磨された光ファイバ−端末と、レンズ等を介してＬＤと結合させるにあたり、入射角を光ファイバ−の中心軸から傾けなくてはならない。つまり光ファイバ−中心軸とＬＤとの位置関係は同軸上にはない。さらに、図示していないが、これらを組立るには、各光学素子は金属部材に固定し、最後にこれらを光軸調整して一体化する。ファイバ−端末部の研磨された端面部分は金属部材内部に隠れてしまい、一体化する時には外部からその方向を確認する方法がない。
【０００５】
したがって光軸調整する際、端面は任意の方向を向いてしまうため、少なくとも光ファイバ−端末を光ファイバ−軸を中心として回転させ、最適位置まで移動させる光軸調整作業が必須となる。またそれに要する時間も多大である。
【０００６】
もう一方の観点より、反射戻り光を低減防止するために光アイソレ−タを使用することが知られている。光ファイバ−、レンズ、光アイソレ−タ及び、ＬＤ等の光発光素子を結合させる為には、レンズを１個或いは２個用いてＬＤの出射光を光ファイバ−に入射させる方法が一般的であり、その間のどこかに光アイソレ−タを挿入する方法が採用されている。
【０００７】
今日までに光アイソレ−タは様々な異なる光学構造とともに、光アイソレ−タとＬＤとの光結合方法が提案されている。その一つに実開昭５６−４９５１７において、一つの光アイソレ−タの構造とＬＤとの結合方法が開示されている。そこで示されている光アイソレ−タは、光学軸が互いに４５度をなす２枚の複屈折性を有する平行平板状の一軸結晶板（偏光子として機能する。）と、その間にファラデ−回転子と、それに必要な飽和磁場を与える永久磁石とから成り立っている。さらに、この光アイソレ−タにレンズを組み込み、ＬＤと光アイソレ−タ及び、光ファイバ−間の光学結合系を提案した。
【０００８】
ＬＤからの出射光は大部分のＴＥモ−ド光（電気ベクトルがＬＤのｐ−ｎ接合面の平行な成分）とわずかなＴＭモ−ド光から成り立っている。ＬＤから出射されたＴＥモ−ド光を光アイソレ−タに入射し、かつ最大効率で結合させるためには光アイソレ−タの入射側偏光子の位置調整を行う必要がある。つまりＴＥモ−ド光に対して、入射側偏光子の光学軸の方向を垂直或いは、平行に調整しなくてはならない必要性が生じる。
【０００９】
本発明は上述したような従来技術に鑑み、ＬＤと光ファイバ並びに、光アイソレ−タ等の光受光素子との結合を効率的に行え、かつその組立作業を容易にすることができる光ファイバ−端子を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、下記（１）〜（３）の発明の光ファイバ−端末を使用することにより達成される。
【００１１】
（１）円筒状の光ファイバ−保持部材であるフェル−ルの中心に光ファイバ−が固定されており、且つ前記フェルールの端面が光ファイバ−軸と直交する面に対して傾斜して研磨されている光ファイバ−端末において、フェル−ル外径上に、フェル−ル端面からのフェル−ル全長が最短になる位置もしくは、その位置から光ファイバ軸を中心として１８０度回転した位置から、全長方向に溝部を有する光ファイバ−端末。
【００１２】
（２）上記１の光ファイバ端末において、偏光素子が平行平板状の複屈折性を有する単結晶で形成されている光アイソレ−タが一体化されており、かつ、前記光アイソレータの入射側偏光子の光学軸方向、または入射光の偏光方向と前記溝部が一致している光ファイバ端末。
【００１３】
（３）上記１の光ファイバ端末において、偏光素子が平行平板状のガラス偏光子で形成されている光アイソレ−タが一体化されており、かつ前記光アイソレータの透過偏向方向と溝部が一致している光ファイバ−端末。
【００１４】
本発明の光ファイバ−端末に使用するとフェル−ル側面部の一部に端面の研磨方向を指示する溝加工部があるために、たとえ先端の研磨面が内部にあっても外部から確認することができる。
【００１５】
さらに本光ファイバ端末が一体化固定された光アイソレ−タとＬＤを結合させる際には、入射側偏光子の光学軸方向または、透過偏光方向がフェル−ルの加工部分をもって確認できる。
【００１６】
【作用】
前記構成の光ファイバ−端末構造はＬＤからの出射光が光ファイバ−へ入射する際、光ファイバ−の中心軸から傾ける方向を特定することが可能となり、組立の際の光軸調整作業が非常に容易となる。
【００１７】
さらに上記光ファイバ−端末構造を先に述べた偏光子として機能する平行平板状の単結晶板（一軸結晶）と組み合わせて使用する際、フェル−ルに施した溝加工部分より、単結晶板の光学軸（ｃ軸）を容易に判別することが可能となる。さらに、偏光子として機能するガラス偏光子と組み合わせて使用する際には、フェル−ルに施した溝加工部分より、偏光子の透過偏光方向を容易に判別することが可能となる。
【００１８】
【実施例１】
以下、本発明を実施例１に基づいて説明する。
【００１９】
第１図は本発明の実施例１に係わる光ファイバ−端末の構造図を示す。光ファイバ−５はフェル−ル３に挿入されて接着されている。そして、フェル−ル端面を該フェル−ル軸４（光ファイバ−軸）に対してθの角度をつけて精密研磨する。θの角度は５度から８度程度とした。溝加工は、研磨後のフェル−ル端面に対し、フェル−ルの全長が最短になる位置から、フェル−ルの外周上に、全長方向に向かって直線的に行う。溝加工部１８の深さ及び、幅は、それぞれ０．２ｍｍ、０．２ｍｍである。また、上述の最短の位置から１８０°回転した位置に加工を施してもよい。このような光ファイバ−端末構造にすることで、研磨されている端面研磨方向をフェル−ルの側面方向より確認することが可能となる。
【００２０】
第２図にＬＤモジュ−ルの構造図を示した。このＬＤモジュ−ルはＬＤ１を固定した円筒状のホルダ−７にレンズ２とともに固定されている。また一方で、光ファイバ−５は本発明の光ファイバ−端末に使用するフェル−ル３に挿入して接着されており、そのフェル−ル端面は該フェル−ル軸（光ファイバ−軸）に対して８度の角度をつけて研磨されている。このフェル−ルと、円筒状の鍔部を有する金属部材６とを一体化固定する。上記レンズ及び、ＬＤが一体化されたユニット部と、フェル−ルが金属部材と一体化した部分とをＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向に光軸調整を行う。光軸調整終了後に両者を一体化する。固定方法としてはＹＡＧレ−ザによるスポット溶接を各金属部材の接続部の外周部分に施す。
【００２１】
本実施例１のように、本発明の光ファイバ−端末に使用するフェル−ルを、円筒状の鍔部を有する金属部材６に挿入した場合でも、フェル−ル側面部の一部に端面の研磨方向を指示する溝加工部が外部から確認することができる。従って、ＬＤ及びレンズを一体化したユニット部と、フェル−ル端面の状態を指示した溝加工部分を確認できる円筒状の鍔部を有する金属部材部分との位置関係を、常に一定の所定の位置に設置することが可能となり、かつθ方向の調整時間を大幅に短縮することができる。
【００２２】
【実施例２】
以下に第３、４図を参照して本発明の第２の実施例による光アイソレ−タ付き光ファイバ−端子を詳しく説明する。第３図において、光ファイバ−５は円筒状フェル−ル３の内孔に固定されており、心線８の先端は斜めに研磨されている。
【００２３】
端面研磨方向に対応して、フェル−ル３の外周部分には図１に示した加工１８を施してある。また、接続スリ−ブ９に素子固定部材１０が固定されており、その素子固定部材に偏光子１１、磁気光学素子（ファラデ−回転子）１２及び偏光子１３の積層体が接着固定されている。ここで偏光子１１、１３は複屈折性を有する一軸結晶（例えばルチル）の平行平板でできている。ここで偏光子１３の光学軸方向と、フェル−ル外周部に施した加工部分との相対位置関係が図４に示すようになるように接続スリ−ブ９とフェル−ル３を組み合わせた後、両者を固定する。
【００２４】
先に述べた通り、ＬＤの出射光を光アイソレ−タに入射する場合、入射側偏光子の光学軸の方向を垂直或いは平行に調整しなくてはならない。そうしないとＬＤと光アイソレ−タ結合させる際、その結合効率が低下（損失が増大）する。図４のように入射側偏光子の光学軸方向とフェル−ルの加工部分の相対位置関係を定めておけば、入射側偏光子の光学軸方向１９（本紙面と同じ面内にあり、且つ入射端面に対し、約４５°傾いている）がフェル−ルの加工部分１８をもって確認できる。この場合図では、光学軸に対して垂直な偏光成分を有する光（紙面に垂直）と結合させることを想定している。つまり外部より光学軸方向及び入射偏光方向が確認できる利点が生じる。ＬＤの出射偏光方向があらかじめ判明していれば、それに合わせて光アイソレ−タを所定の位置に設置すればよく、その際の作業も大幅に容易に、且つ簡略化される。また結合効率も増大することが期待できる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の光ファイバ−端末に使用するとフェル−ル側面部の一部に端面の研磨方向を指示する溝加工部があるために、たとえ先端の研磨面が内部にあっても外部から確認することができる。したがって、ＬＤ及びレンズを一体化した部分と、本光ファイバ−端末を結合させる場合、両者の位置関係を、常に一定の所定の位置に設置することが可能となり、かつθ方向の調整時間を大幅に短縮することができる。さらに本光ファイバ端末が一体化固定された光アイソレ−タとＬＤを結合させる際には、入射側偏光子の光学軸方向がフェル−ルの加工部分をもって確認できる。つまり、外部より光学軸方向が確認できる利点が生じ、ＬＤとの結合効率が増大するとともに、その際の光軸調整作業が大幅に容易になる。従って、前述の諸問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光ファイバ−端末の側面図である。
【図２】本発明による光ファイバ−端末を用いた実施例１に係わるＬＤモジュ−ルの構造図である。
【図３】本発明による光ファイバ−端末を用いた実施例２に係わる光アイソレ−タ付き光ファイバ−端子の構造図である。
【図４】本発明による光ファイバ−端末を用いた実施例２に係わる光ファイバ−端子の加工部分と入射側偏光子の光学軸方向、入射光の偏光方向の相対位置関係を示した図である。
【図５】従来のＬＤモジュ−ルの構造図である。
【符号の説明】
１ＬＤユニット
２レンズ
３フェル−ル
４フェル−ル中心軸
５光ファイバ−
６円筒状の鍔部を有する金属部材
７ホルダ−
８光ファイバ−心線
９接続スリ−ブ
１０素子固定ホルダ−
１１出射側偏光子
１２磁気光学素子
１３入射側偏光子
１４磁性スリ−ブ
１５非磁性支持リング
１６磁気ヨ−ク
１７磁石
１８溝加工部
１９入射側偏光子の光学軸
２０入射光の偏光方向

Claims

光ファイバー保持部材である円筒状のフェルールと、
前記フェルールに固定された光ファイバーと、
偏光子が平行平板状の複屈折性を有する単結晶を備え、前記フェルールに固定された光アイソレータと、
前記偏光子の光学軸方向を確認するために前記フェルールの外周部に形成された溝部と
を有することを特徴とする光ファイバー端末。