JPH01154101A - 球面平凸レンズ - Google Patents
球面平凸レンズInfo
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- JPH01154101A JPH01154101A JP63280235A JP28023588A JPH01154101A JP H01154101 A JPH01154101 A JP H01154101A JP 63280235 A JP63280235 A JP 63280235A JP 28023588 A JP28023588 A JP 28023588A JP H01154101 A JPH01154101 A JP H01154101A
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- Japan
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- lens
- laser
- plane
- spherical
- refractive index
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- Pending
Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
-
- 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
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4206—Optical features
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Lenses (AREA)
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〕
この発明は、半導体レーザーと光導波路を光結合する球
面平凸レンズに関するものである。
面平凸レンズに関するものである。
この種のレンズは文献「テクニカル・ダイジェス ト（
Ｔｅｃｈｎ、 Ｄｉｇｅｓｔ、 Ｃｏｎｆ、 ｏ
ｎ Ｏｐｔ、 Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｗｓｕｎ、 ０
ｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ ５ｅｎｓｏｒｓＳ’ ８５
、Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ ５１９８５）Ｊにより公知であ
る。ここに発表されているレンズはシリコンから成り半
球形であって極めて小さい球面収差を示すから、半導体
レーザーと光導波路の間の高効率光結合を可能にする。
Ｔｅｃｈｎ、 Ｄｉｇｅｓｔ、 Ｃｏｎｆ、 ｏ
ｎ Ｏｐｔ、 Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｗｓｕｎ、 ０
ｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ ５ｅｎｓｏｒｓＳ’ ８５
、Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ ５１９８５）Ｊにより公知であ
る。ここに発表されているレンズはシリコンから成り半
球形であって極めて小さい球面収差を示すから、半導体
レーザーと光導波路の間の高効率光結合を可能にする。
高効率光結合は長い区間長を可能にする点で光通信技術
において望まれているものである。
において望まれているものである。
この発明の目的は、従来のものより更に高い結合効率を
可能にする光結合レンズを提供することである。
可能にする光結合レンズを提供することである。
この目的は特許請求の範囲の請求項１に特徴として挙げ
たレンズ構成とすることによって達成される。
たレンズ構成とすることによって達成される。
この発明によるレンズは、焦点とレンズ平面間の間隔を
小さくして最小の球面収差に基づく高い結合効率と、位
置補正に際して半導体レンズの機械損傷の防止とが同時
に達成されるように最適化されているものである。
小さくして最小の球面収差に基づく高い結合効率と、位
置補正に際して半導体レンズの機械損傷の防止とが同時
に達成されるように最適化されているものである。
レーザー光に対して透明で屈折性のレンズ材料の屈折率
が高い程球面収差は小さくなる。従ってレンズ材料はで
きるだけ高い屈折率のものを選ぶのが有利である。
が高い程球面収差は小さくなる。従ってレンズ材料はで
きるだけ高い屈折率のものを選ぶのが有利である。
この発明の有利な実施態様ではレンズ材料としてシリコ
ンが選ばれる。シリコンの屈折率は３．５で、１．１μ
ｍ以上の波長に対し透明である。この発明によるレンズ
は公知のシリコンレンズより球面収差が小さい。
ンが選ばれる。シリコンの屈折率は３．５で、１．１μ
ｍ以上の波長に対し透明である。この発明によるレンズ
は公知のシリコンレンズより球面収差が小さい。
この発明の別の実施態様ではレンズ材料はゲルマニウム
である。その屈折率は４．０で、２０μ閘以上の波長ま
で透明である。このレンズも公知のシリコンレンズより
球面収差が小さい。
である。その屈折率は４．０で、２０μ閘以上の波長ま
で透明である。このレンズも公知のシリコンレンズより
球面収差が小さい。
この発明のレンズの側面を図面に示す。図面には平面の
レンズ面がＰＬとして、球面がｋＬとして示される。レ
ンズの光軸はＡで、その厚さはＤである。Ｍはレンズ球
面の中心、Ｒはその半径であり、レーザー光源側の焦点
はＦｉ光導波路の焦点はＦ２として示される。レーザー
の光放出口は焦点Ｆ１に置かれるのに対して、他方の焦
点Ｆ２は光導波路の光結合端面に置かれる。レーザー光
源側の焦点Ｆｌに対応するレンズ主面はＨｌであり、光
導波路側の焦点Ｆ２に対応するレンズ主面はＦ２である
。レンズの焦点距離はｆで示される。レーザー光源側の
焦点Ｆ１はレンズの外側にあって、その平面ｐＬから小
さな間隔ｄに置かれるレンズの厚さＤはレンズ球面ｋＬ
の半径Ｒより大きい。焦点路＃ｆはｆ＝Ｒ／（ｎ−１）
で与えられ、レンズ平面ｐ１．の主面Ｈ１からの間隔り
はｈ ＝ Ｄ ／ ｎで与えられる。ここでｎはレンズ
の透明材料の屈折率である。
レンズ面がＰＬとして、球面がｋＬとして示される。レ
ンズの光軸はＡで、その厚さはＤである。Ｍはレンズ球
面の中心、Ｒはその半径であり、レーザー光源側の焦点
はＦｉ光導波路の焦点はＦ２として示される。レーザー
の光放出口は焦点Ｆ１に置かれるのに対して、他方の焦
点Ｆ２は光導波路の光結合端面に置かれる。レーザー光
源側の焦点Ｆｌに対応するレンズ主面はＨｌであり、光
導波路側の焦点Ｆ２に対応するレンズ主面はＦ２である
。レンズの焦点距離はｆで示される。レーザー光源側の
焦点Ｆ１はレンズの外側にあって、その平面ｐＬから小
さな間隔ｄに置かれるレンズの厚さＤはレンズ球面ｋＬ
の半径Ｒより大きい。焦点路＃ｆはｆ＝Ｒ／（ｎ−１）
で与えられ、レンズ平面ｐ１．の主面Ｈ１からの間隔り
はｈ ＝ Ｄ ／ ｎで与えられる。ここでｎはレンズ
の透明材料の屈折率である。
この発明のレンズは１つの球体、特にシリコン又はゲル
マニウムの球体を研磨することにより極めて簡単に作る
ことができる。
マニウムの球体を研磨することにより極めて簡単に作る
ことができる。
反射損失を避けるためレンズは動作光波長又は動作光波
長範囲に対して反射防止コーディングを施さなければな
らない。この反射防止は従来の方法により反射防止層を
蒸着することによって簡単に実現される。
長範囲に対して反射防止コーディングを施さなければな
らない。この反射防止は従来の方法により反射防止層を
蒸着することによって簡単に実現される。
図面はこの発明のレンズの側面を示す。
Ａ・・・光軸
Ｆｌ・・・レーザー側焦点
Ｆ２・・・光導波路側焦点
ＰＬ・・・レンズ平面
ｋＬ・・・レンズ球面
Ｄ・・・レンズ厚さ
Ｈｌ、Ｆ２・・・レンズ主面
ＨＩ Ｈ２
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）レンズの平面（ｐＬ）から対向球面（ｋＬ）の頂点
までの厚さ（Ｄ）がレンズ球面（ｋＬ）の半径（Ｒ）よ
り大きいが、レンズのレーザー光源側の焦点（Ｆ１）が
レンズ平面（ｐＬ）から間隔（ｄ）だけレンズの外部に
あるように小さく選ばれていることを特徴とする半導体
レーザーと光導波路の光結合のためレーザー光路中にレ
ンズの平面をレーザーに向けて置かれる球面平凸レンズ
。 ２）レンズの透明屈折材料がシリコンであることを特徴
とする請求項１記載の平凸レンズ。 ３）レンズの透明屈折材料がゲルマニウムであることを
特徴とする請求項１記載の平凸レンズ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3737810.4 | 1987-11-06 | ||
| DE3737810 | 1987-11-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01154101A true JPH01154101A (ja) | 1989-06-16 |
Family
ID=6339991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63280235A Pending JPH01154101A (ja) | 1987-11-06 | 1988-11-04 | 球面平凸レンズ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4830454A (ja) |
| EP (1) | EP0367837A3 (ja) |
| JP (1) | JPH01154101A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008524661A (ja) * | 2004-12-21 | 2008-07-10 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | レンズ、レーザ装置およびレーザ装置の製造方法 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5066090A (en) * | 1989-09-12 | 1991-11-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Optical coupling element having a convex microlens and the method of manufacture |
| US5071216A (en) * | 1990-06-28 | 1991-12-10 | Honeywell Inc. | Optical interconnect waveguide-beam coupler |
| DE4244268A1 (de) * | 1992-12-28 | 1994-07-07 | Max Planck Gesellschaft | Hochauflösendes optisches System mit einer Tastspitze |
| US5416624A (en) * | 1993-05-17 | 1995-05-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Bidirectional optical transmission and reception arrangement |
| US5406728A (en) * | 1993-05-25 | 1995-04-18 | Willitts Designs International, Inc. | Enclosure with flat surface |
| US5900986A (en) * | 1998-06-17 | 1999-05-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Columnar focal lens |
| US6140632A (en) * | 1998-10-02 | 2000-10-31 | Mcdonnell Douglas Corporation | Method for producing a spatially stratified optical system for use in the micron and sub-micron wavelength regime |
| US6925256B1 (en) * | 2000-02-18 | 2005-08-02 | Diplex | Optical discriminator for transmitting and receiving in both optical fiber and free space applications |
| GB0017659D0 (en) * | 2000-07-19 | 2000-09-06 | Secr Defence | Light emitting diode with lens |
| EP1278086A1 (de) * | 2001-07-18 | 2003-01-22 | Alcatel | Kugellinse und opto-elektronisches Modul mit derselben |
| US8675284B2 (en) | 2011-05-24 | 2014-03-18 | Tyco Electronics Corporation | Truncated ball lens for an expanded beam connector |
| US9588302B2 (en) * | 2012-06-01 | 2017-03-07 | Te Connectivity Corporation | Expanded-beam connector with molded lens |
| CN111694109B (zh) * | 2019-03-14 | 2022-02-01 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种光模块以及光纤激光耦合装置 |
| US11487066B2 (en) * | 2020-11-12 | 2022-11-01 | Mellanox Technologies, Ltd. | Optical transceivers with protective layers |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3628027A (en) * | 1969-12-17 | 1971-12-14 | Sulzer Ag | Beam deflecting and focusing means for photoelectric monitoring, counting or control apparatus |
| CH622355A5 (ja) * | 1978-05-23 | 1981-03-31 | Battelle Memorial Institute | |
| FR2430025A1 (fr) * | 1978-06-29 | 1980-01-25 | Lemesle Marcel | Coupleur a fibres optiques |
| US4753521A (en) * | 1984-09-19 | 1988-06-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Lens system for focussing a divergent laser beam |
| NL8502964A (nl) * | 1985-10-30 | 1987-05-18 | Philips Nv | Monomode optische transmissievezel met taps eindgedeelte. |
-
1988
- 1988-10-24 US US07/261,488 patent/US4830454A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-11-03 EP EP19880118337 patent/EP0367837A3/de not_active Withdrawn
- 1988-11-04 JP JP63280235A patent/JPH01154101A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008524661A (ja) * | 2004-12-21 | 2008-07-10 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | レンズ、レーザ装置およびレーザ装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4830454A (en) | 1989-05-16 |
| EP0367837A3 (de) | 1990-09-05 |
| EP0367837A2 (de) | 1990-05-16 |
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