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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- 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
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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 |
| WO1999024856A1 (en) * | 1997-11-07 | 1999-05-20 | Gore Enterprise Holdings, Inc. | Optical subassembly for transmitting an optical signal with a controlled divergence angle and output power |
| US5990925A (en) * | 1997-11-07 | 1999-11-23 | Presstek, Inc. | Diode-pumped system and method for producing image spots of constant size |
| DE19809823C1 (de) * | 1998-02-27 | 1999-09-30 | Siemens Ag | Koppelanordnung |
| US8529139B2 (en) | 1998-09-22 | 2013-09-10 | Digitaloptics Corporation East | Optical element and system using the same |
| US6496621B1 (en) * | 1998-09-22 | 2002-12-17 | Digital Optics Corp. | Fiber coupler system and associated methods for reducing back reflections |
| US6530697B1 (en) * | 1998-09-22 | 2003-03-11 | Digital Optics Corp. | Multi-mode fiber coupler, system and associated methods |
| 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 |
|---|---|
| US4865409A (en) | 1989-09-12 |
| DE3733019A1 (de) | 1989-04-13 |
| DE3733019C2 (ja) | 1991-11-14 |
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