JPH01109315A - 光結合装置 - Google Patents
光結合装置Info
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- JPH01109315A JPH01109315A JP63248919A JP24891988A JPH01109315A JP H01109315 A JPH01109315 A JP H01109315A JP 63248919 A JP63248919 A JP 63248919A JP 24891988 A JP24891988 A JP 24891988A JP H01109315 A JPH01109315 A JP H01109315A
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- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 26
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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
- G02B6/4202—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details for coupling an active element with fibres without intermediate optical elements, e.g. fibres with plane ends, fibres with shaped ends, bundles
- G02B6/4203—Optical features
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/30—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、特にファイバー光入射光学要素を有し、半導
体レーザダイオードの光を多モードガラスファイバへ入
射させるための光結合装置に関する。
体レーザダイオードの光を多モードガラスファイバへ入
射させるための光結合装置に関する。
レーザダイオード送(t!Iを備えた多モードガラスフ
ァイバ伝送路においては、損失が生じるのを避けられな
い差込結合部に、ファイバコア内での光強度分散のゆら
ぎに基づいて光信号ノイズが発生する。この問題は通常
“モード・ノイズ°と称されている。その原因は、光波
長の範囲で強(変動する種々異なった位相走行時間を育
するコヒーレントに励起されたファイバモーFの不安定
な干渉にある0位相走行時間の変動は例えばファイバの
機械的振動により発生し、また周波数範囲ではレーザダ
イオードの光送信スペクトルでのゆらぎに基づいて発生
する。光強度ノイズの変動は、差込損失が小さければ小
さい程、かつ励起されたファイバモードの個数およびス
ペクトルレーザ放出モードの個数が多ければ多い程、小
さくなる。しかしながら、運転上安定な1.3am半導
体レーザダイオードは、放出モードがかなり少ない場合
には、線幅が狭くなる(5nm以下)、現在使用されて
いるファイバ結合装置は高い効率を得られるが、しかし
ながらファイバモードの励起がかなり少ない、このこと
は多モードファイバ伝送路では上述した光強度ノイズの
ために特に好ましくない、従って、多モード先導波路形
伝送路の実際の運転時には、使用された差込結合部の減
衰値がldB以下という低い減衰値であるにも拘わらず
、ディジタル伝送システム(例えば140Mblt/S
の場合)においても同様に伝送路の運転が一時的に乱さ
れる。
ァイバ伝送路においては、損失が生じるのを避けられな
い差込結合部に、ファイバコア内での光強度分散のゆら
ぎに基づいて光信号ノイズが発生する。この問題は通常
“モード・ノイズ°と称されている。その原因は、光波
長の範囲で強(変動する種々異なった位相走行時間を育
するコヒーレントに励起されたファイバモーFの不安定
な干渉にある0位相走行時間の変動は例えばファイバの
機械的振動により発生し、また周波数範囲ではレーザダ
イオードの光送信スペクトルでのゆらぎに基づいて発生
する。光強度ノイズの変動は、差込損失が小さければ小
さい程、かつ励起されたファイバモードの個数およびス
ペクトルレーザ放出モードの個数が多ければ多い程、小
さくなる。しかしながら、運転上安定な1.3am半導
体レーザダイオードは、放出モードがかなり少ない場合
には、線幅が狭くなる(5nm以下)、現在使用されて
いるファイバ結合装置は高い効率を得られるが、しかし
ながらファイバモードの励起がかなり少ない、このこと
は多モードファイバ伝送路では上述した光強度ノイズの
ために特に好ましくない、従って、多モード先導波路形
伝送路の実際の運転時には、使用された差込結合部の減
衰値がldB以下という低い減衰値であるにも拘わらず
、ディジタル伝送システム(例えば140Mblt/S
の場合)においても同様に伝送路の運転が一時的に乱さ
れる。
従来は、特殊な送信器またはファイバを使用することに
よって、救済策が施されていた。即ち一方では、低コヒ
ーレントまたは多モードスペクトル放出特性を有して8
50 nmの運転波長に適するレーザダイオード(Ga
As/GaAllAs酸化物ストライプレーザ)が使用
され、他方では、ファイバモード混合器によってファイ
バモード挙動を高めることによる改善が図られていた。
よって、救済策が施されていた。即ち一方では、低コヒ
ーレントまたは多モードスペクトル放出特性を有して8
50 nmの運転波長に適するレーザダイオード(Ga
As/GaAllAs酸化物ストライプレーザ)が使用
され、他方では、ファイバモード混合器によってファイ
バモード挙動を高めることによる改善が図られていた。
しかしながら、この種の混合器は機構的に複雑であり、
しかも実際の使用例は今までは知られていない。
しかも実際の使用例は今までは知られていない。
そこで本発明は、励起ファイバモード数が著しく増加し
かつレーザダイオードへのファイバ伝送路からの光帰還
が減少するようなレーザダイオード−ファイバ結合装置
を提供することを課題とする。
かつレーザダイオードへのファイバ伝送路からの光帰還
が減少するようなレーザダイオード−ファイバ結合装置
を提供することを課題とする。
このような課題を解決するために、本発明は、半導体レ
ーザダイオードの光学軸と多モードガラスファイバの光
学軸とを軸−敗しない位置に特に垂直方向へ互いにずら
し、それにより、多モードガラスファイバへの光入射を
輪−敗する位置の場合の軸角度値よりも大きい軸角度値
にて生じさせることを特徴とする 特に、光出射円錐の開口角度が約10”である場合、多
モードガラスファイバの光学軸に対する半導体レーザダ
イオードの光学軸の垂直方向へのずれは、多モードガラ
スファイバ内における充円錐の開口角度が約8°以下と
なるような大きさにされる。
ーザダイオードの光学軸と多モードガラスファイバの光
学軸とを軸−敗しない位置に特に垂直方向へ互いにずら
し、それにより、多モードガラスファイバへの光入射を
輪−敗する位置の場合の軸角度値よりも大きい軸角度値
にて生じさせることを特徴とする 特に、光出射円錐の開口角度が約10”である場合、多
モードガラスファイバの光学軸に対する半導体レーザダ
イオードの光学軸の垂直方向へのずれは、多モードガラ
スファイバ内における充円錐の開口角度が約8°以下と
なるような大きさにされる。
本発明による結合装置は特にモジエール構成のレーザ送
信器用に使用される。
信器用に使用される。
本発明によって得られる利点は、特に、本発明によるレ
ーザダイオード−ファイバ結合装置は半導体レーザダイ
オードの光学軸と多モードガラスファイバの光学軸とを
軸一致させないということに基づいており、それによっ
て、励起ファイバモーF数が著しく増加しかつレーザダ
イオードへのファイバ伝送路からの光帰還が減少すると
いう点にある。光帰還が僅かであることは一般にレーザ
ダイオード放出特性のレーザ安定性を高める。その場合
、結合光学要素としては、テーパーとそれに取付けられ
た球形レンズとを備えた公知のファイバー光入射装置ま
たはレンズ機構が使用される。
ーザダイオード−ファイバ結合装置は半導体レーザダイ
オードの光学軸と多モードガラスファイバの光学軸とを
軸一致させないということに基づいており、それによっ
て、励起ファイバモーF数が著しく増加しかつレーザダ
イオードへのファイバ伝送路からの光帰還が減少すると
いう点にある。光帰還が僅かであることは一般にレーザ
ダイオード放出特性のレーザ安定性を高める。その場合
、結合光学要素としては、テーパーとそれに取付けられ
た球形レンズとを備えた公知のファイバー光入射装置ま
たはレンズ機構が使用される。
半導体レーザダイオードの光学軸と多モードガラスファ
イバの光学軸とを軸一致させないファイバ結合装置によ
って改善された高次ファイバモーFの励起は、軸−敗す
る従来のレーザダイオード−ファイバ結合装置に比較し
て、より大きい角度値でのガラスファイバへの光入射に
よって得られる。
イバの光学軸とを軸一致させないファイバ結合装置によ
って改善された高次ファイバモーFの励起は、軸−敗す
る従来のレーザダイオード−ファイバ結合装置に比較し
て、より大きい角度値でのガラスファイバへの光入射に
よって得られる。
光帰還を減少させるために、多モードガラスファイバの
光学軸は半導体レーザダイオードチップの光学軸に対し
て垂直方向へ特に有利にずらされている。
光学軸は半導体レーザダイオードチップの光学軸に対し
て垂直方向へ特に有利にずらされている。
〔実施例〕
次に、本発明を図面に示された実施例に基づいて詳細に
説明する。
説明する。
図は本発明による結合装置とその作用とを説明するため
の側面図である。結合装置はレーザダイオード3、例え
ば1.3gmMCRWレーザダイオ−ドと、多モードガ
ラスファイバ4、例えばテーパ一端部を図示されている
直径50amの勾配屈折率ファイバとによって構成され
ている。レーザ活性領域つまりレーザダイオード3のp
n接合の高さ方向に延在するレーザダイオード3の光学
軸1は、この例では多モードガラスファイバ4の光学軸
2に対して軸一致する位置から垂直方向へずらされ、そ
れによって多モードガラスファイバへの光入射は軸一致
する位置の場合の軸角度値よりも大きい軸角度値にて生
じている。レーザダイオード3から出射する光の光出射
円錐5の開口角度が約10゜である場合、多モードガラ
スファイバ4の光学軸2に対するレーザダイオード3の
光学軸1の垂直方向へのずれは、ガラスファイバ4内へ
伝播された光の充円錐5゛の開口角度がこの例では5@
〜8@となるような大き−さに選定される。
の側面図である。結合装置はレーザダイオード3、例え
ば1.3gmMCRWレーザダイオ−ドと、多モードガ
ラスファイバ4、例えばテーパ一端部を図示されている
直径50amの勾配屈折率ファイバとによって構成され
ている。レーザ活性領域つまりレーザダイオード3のp
n接合の高さ方向に延在するレーザダイオード3の光学
軸1は、この例では多モードガラスファイバ4の光学軸
2に対して軸一致する位置から垂直方向へずらされ、そ
れによって多モードガラスファイバへの光入射は軸一致
する位置の場合の軸角度値よりも大きい軸角度値にて生
じている。レーザダイオード3から出射する光の光出射
円錐5の開口角度が約10゜である場合、多モードガラ
スファイバ4の光学軸2に対するレーザダイオード3の
光学軸1の垂直方向へのずれは、ガラスファイバ4内へ
伝播された光の充円錐5゛の開口角度がこの例では5@
〜8@となるような大き−さに選定される。
その場合、ノイズとなり、それゆえ消去されるべき光帰
還は矢印6の方向に生じ、従って最適な光入射位置つま
り軸−敗する位置の場合に比べて半導体レーザダイオー
ド3のレーザ活性領域へは殆ど影響しない。
還は矢印6の方向に生じ、従って最適な光入射位置つま
り軸−敗する位置の場合に比べて半導体レーザダイオー
ド3のレーザ活性領域へは殆ど影響しない。
図は本発明による光結合装置の一実施例を示す側面図で
ある。 1・・・レーザダイオードの光学軸 2・・・多モードガラスファイバの光学軸3・・・レー
ザダイオード 4・・・多モードガラスファイバ 5・・・光出射円錐 5゛・・・充円錐 6・・・光帰還
ある。 1・・・レーザダイオードの光学軸 2・・・多モードガラスファイバの光学軸3・・・レー
ザダイオード 4・・・多モードガラスファイバ 5・・・光出射円錐 5゛・・・充円錐 6・・・光帰還
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)ファイバー光入射光学要素を有し、半導体レーザダ
イオードの光を多モードガラスファイバへ入射させるた
めの光結合装置において、半導体レーザダイオード(3
)の光学軸(1)と多モードガラスファイバ(4)の光
学軸(2)とを軸一致しない位置に特に垂直方向へ互い
にずらし、それにより、多モードガラスファイバ(4)
への光入射を軸一致する位置の場合の軸角度値よりも大
きい軸角度値にて生じさせることを特徴とする光結合装
置。 2)光出射円錐(5)の開口角度が約10゜である場合
、多モードガラスファイバ(4)の光学軸(2)に対す
る半導体レーザダイオード(3)の光学軸(1)の垂直
方向へのずれは、多モードガラスファイバ(4)内にお
ける光円錐(5′)の開口角度が約8゜以下となるよう
な大きさであることを特徴とする請求項1記載の光結合
装置。 3)モジュール構成のレーザ送信器用に使用されること
を特徴とする請求項1または2記載の光結合装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873733019 DE3733019A1 (de) | 1987-09-30 | 1987-09-30 | Koppelanordnung zum einkoppeln von licht einer halbleiterlaserdiode in eine multimode-glasfaser |
DE3733019.5 | 1987-09-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01109315A true JPH01109315A (ja) | 1989-04-26 |
Family
ID=6337283
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63248919A Pending JPH01109315A (ja) | 1987-09-30 | 1988-09-29 | 光結合装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4865409A (ja) |
JP (1) | JPH01109315A (ja) |
DE (1) | DE3733019A1 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5071216A (en) * | 1990-06-28 | 1991-12-10 | Honeywell Inc. | Optical interconnect waveguide-beam coupler |
JP3645013B2 (ja) * | 1994-10-14 | 2005-05-11 | 三菱電機株式会社 | 光伝送装置、固体レーザ装置、及びこれらを用いたレーザ加工装置 |
US5764274A (en) * | 1996-02-16 | 1998-06-09 | Presstek, Inc. | Apparatus for laser-discharge imaging and focusing elements for use therewith |
US5990925A (en) * | 1997-11-07 | 1999-11-23 | Presstek, Inc. | Diode-pumped system and method for producing image spots of constant size |
AU1295799A (en) * | 1997-11-07 | 1999-05-31 | Gore Enterprise Holdings, Inc. | Optical subassembly for transmitting an optical signal with a controlled divergence angle and output power |
DE19809823C1 (de) * | 1998-02-27 | 1999-09-30 | Siemens Ag | Koppelanordnung |
US6530697B1 (en) * | 1998-09-22 | 2003-03-11 | Digital Optics Corp. | Multi-mode fiber coupler, system and associated methods |
US6496621B1 (en) * | 1998-09-22 | 2002-12-17 | Digital Optics Corp. | Fiber coupler system and associated methods for reducing back reflections |
US8529139B2 (en) | 1998-09-22 | 2013-09-10 | Digitaloptics Corporation East | Optical element and system using the same |
US6210864B1 (en) | 1998-10-06 | 2001-04-03 | Presstek, Inc. | Method and apparatus for laser imaging with multi-mode devices and optical diffusers |
RU2219666C1 (ru) * | 2002-06-05 | 2003-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Подсолнечник Технологии" | Устройство формирования светового пучка |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3674337A (en) * | 1970-12-07 | 1972-07-04 | Bell Telephone Labor Inc | Beam coupling to and from thin film waveguide |
US3864019A (en) * | 1973-11-15 | 1975-02-04 | Bell Telephone Labor Inc | Optical film-fiber coupler |
US3910677A (en) * | 1974-05-13 | 1975-10-07 | Bell Telephone Labor Inc | Hyperbolic type optical fiber lens coupler for coupling the fiber to an optical line source |
JPS54142988A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-07 | Hitachi Ltd | Photo semiconductor device |
US4413879A (en) * | 1979-10-15 | 1983-11-08 | The United States Of America As Represented By The Director Of The National Security Agency | Method and apparatus for side launch excitation of selected modes in graded-index optical fibers |
JPS575380A (en) * | 1980-06-11 | 1982-01-12 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | Output light coupling system for semiconductor laser |
DE3035858A1 (de) * | 1980-09-23 | 1982-05-06 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Optische verzweigung-komponenten mit multimode-fasern |
FR2502796A1 (fr) * | 1981-03-27 | 1982-10-01 | Thomson Csf | Micro-optique de couplage entre un laser semi-conducteur et une fibre optique |
JPS57204017A (en) * | 1981-06-11 | 1982-12-14 | Ricoh Co Ltd | Manufacture of optical condenser |
JPS58202413A (ja) * | 1982-05-21 | 1983-11-25 | Hitachi Ltd | 光フアイバ先端の構造 |
JPH0664218B2 (ja) * | 1984-02-10 | 1994-08-22 | 株式会社東芝 | 光学素子パツケ−ジ |
NL8403931A (nl) * | 1984-12-24 | 1986-07-16 | Philips Nv | Monomode optische transmissievezel met een taps eindgedeelte voorzien van een lens en werkwijze voor het vervaardigen daarvan. |
EP0220455A1 (de) * | 1985-09-24 | 1987-05-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung zur Kopplung einer Laserdiode und eines Monomode-Lichtwellenleiters |
DE3544136A1 (de) * | 1985-12-13 | 1987-06-19 | Siemens Ag | Fasertaper, insbesondere zur kopplung einer monomodefaser mit einem halbleiterlaser |
US4824202A (en) * | 1987-08-12 | 1989-04-25 | Alcon Laboratories, Inc. | Fiber optic connector |
-
1987
- 1987-09-30 DE DE19873733019 patent/DE3733019A1/de active Granted
-
1988
- 1988-09-29 JP JP63248919A patent/JPH01109315A/ja active Pending
- 1988-09-29 US US07/250,894 patent/US4865409A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3733019A1 (de) | 1989-04-13 |
DE3733019C2 (ja) | 1991-11-14 |
US4865409A (en) | 1989-09-12 |
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