JPH01164908A - レーザダィオードモジュール - Google Patents

レーザダィオードモジュール

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JPH01164908A
JPH01164908A JP32325687A JP32325687A JPH01164908A JP H01164908 A JPH01164908 A JP H01164908A JP 32325687 A JP32325687 A JP 32325687A JP 32325687 A JP32325687 A JP 32325687A JP H01164908 A JPH01164908 A JP H01164908A
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JP
Japan
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laser diode
fiber
optical axis
fiber sleeve
face
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Application number
JP32325687A
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English (en)
Inventor
Junichiro Yamashita
純一郎 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4207Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms with optical elements reducing the sensitivity to optical feedback
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光ファイバを用いた信号伝送系の光源とし
て使用される。レーザダイオードモジュール、特にその
生産性向上に関するものである。
〔従来の技術〕
第6図は1例えば、  Y、Tachjkawa らに
よる@Design and Performsnce
 of Mpcal −8ea −Ied La5er
−Diode Coupler for 0ptica
lSubscriber Transmission@
(TechnicalDigesc of l000’
83.3002−1.1’1R3)に示されたレーザダ
イオードモジュールの構造図である。図において、(1
)はレーザダイオード(以下LD と略す)Q3+dL
n′RL流端子、(2)は結合レンズ、(3)は光ファ
イバである。LD +1)からの放射光(4)は、結合
レンズ(2)によシ集光されて光ファイバ(3)に入射
する。光ファイバ(3)中のコアと呼ばれる導波路の径
は、一般に10μ漢程度と極めて小さく、LD(1)か
らの放射光(4)を効率良く光ファイバ(3)に結合す
るには光ファイバ(3)の位置を精密に調製して固定す
る必要がある。
第7図は、光ファイバの位置合わせ工程を説明するため
の説明図であり、この第7図においては第6図に示した
LD (1)と結合レンズ(2)は−体化し、レンズ付
LD(5)として表わしである。
また、光ファイバ(3)はファイバスリーブ(6)中に
保持されている。レンズ付LD(5)からの放射光(7
)は、集光点(8)に集光する。一般的な光ファイバの
位置合わせは光ファイバ端面(9)が集光点(8)に一
致するようファイバスリーブ(6)の位置を調整して光
の結合を高効率とするようにする。光ファイバ(3)の
受光角は一般に5邸程度と狭い。
従ってファイバスリーブ(6)の光軸方向(第7図中に
示すZ軸方向)の単位ずれ量に対応する。
レンズ付L D (5)からの放射光(7)が光ファイ
バ(3)に結合する効率の変化曖は、ファイバスリーブ
(6)の光軸直交方向(第7図中に示すXY面内)の単
位ずれ量に対応する効率の変化より小さくなる。そのた
め、効率良くファイバスリーブ(6)の位置合わせを行
なうには、ファイバスリーブ(6)をXY面内で動かし
て光ファイバ(3)に結合する放射光(7)のレベルが
最大となる位置を捜した後に、2方向にファイバスリー
ブ(6)を動かして光ファイバ(3)に結合する放射光
(7)のレベルが最大となる位置を捜すことが効果的な
やり方である。又9通常、この位置合わせはlvイクル
では終了せず、xy面内位置合わせとZ方向位置合わせ
を交互に何度も行なう必要がある。
ところで、近年、光ファイバの低損失化、光受信器の高
感度化が進み1元ファイバ出力の少ないLDモジュール
の需要が高まっている。
LDが安定して発振する高出力状態で光フアイバ出力を
低下させるには、LDの放射光と光ファイバとの結合を
低下させる必要がある。前述の位置合わせ工程を途中で
打切ることによっても上記の低結合状態は1咎られるが
、レンズ付LD(5)からの放射光(7)の光軸中心か
ら光フアイバ端面(9)が大きく離れている場合には、
わずかなファイバスリーブ(6)の位置ずれて結合効率
が大きく変化する。これを避けるため、従来のLDモジ
ー−ルの組立てにおいては、−旦最大の結合効率が得ら
れる位置を捜した後に、ファイバスリーブ(6)を光軸
方向に動かして、所足の結合効率まで低下させる方法が
採られていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のレーザダイオードモジー−ルは以上のように構成
されていたので、結合効率を下げる場合はファイバスリ
ーブの位置合わせ工程が繁雑になるといった問題点があ
った。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たものでファイバスリーブの位置合わせが簡単に行なえ
るレーザダイオードモジュールを優ることを目的とする
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るレーザダイオードモジュールは、ファイ
バスリーブの端面の一部に、光軸に直交な反射mlを設
けるとともに、ファイバスリーブの端面のうち、光フア
イバ端面の周囲のみを光軸に対し斜めとなるように加工
したものである。
〔作用〕
この発明におけるレーザダイオードモジュールは、ファ
イバスリーブの光軸に直交な反射面によるLD放射光の
LDへの戻り光を利用し。
ファイバスリーブの光軸方向の最適位置を容易に見つけ
ることができるものでありその組立が容易となる。
〔発明の実施例〕
まず1本発明の作用を支配する二つの物理的現象につい
て説明する。
第一は、ファイバスリーブの光軸上のずれ方向と、光軸
直交方向の許容軸ずれ量の関係である。
第4図は、久保田広著”応用光学゛(岩波全i、195
9年岩波贅゛店発行)に示された。収差のある光学系の
焦平面近傍の光の強度を示す強度分布図であう、縦軸、
横軸が焦平面の座標軸を示し、実線が強度を示す。この
第4図より、収差のある光学系においては、ガウス焦点
よシレンズ側では光軸まわりに強度が集中しているのに
対し、レンズと反対側では強度の分布が比較的ゆるやか
に広がっていることがわかる。
一般に、レーザダイオードモジュールに用いられる結合
レンズ(2)は収差を持っており、レンズ付LDからの
放射光(7)の集光点附近も上述の傾向がある。このこ
とは、ファイバスリーブ(6)を光軸方向に動かして光
ファイバ(3)に結合する放射光(7)レベルを下げる
際に、レンズに近づける方向に動かすよりも、レンズか
ら遠去かる方向に動かす方が、同一の結合レベルであっ
ても。
光軸直交方向の位置ずれに対する結合レベルの変動が少
ないことを示しているう 第二は、LDの電流/光出力変換特性に及ぼすLDへの
戻シ光の影響である。第5図はLDの電流/光出力変換
特性を示す特性図であり。
LDへの戻り光のある場合とない場合をそれぞれ示す。
LDは戻シ光があると共振器の実効的な損失が低下する
ため1発mQ値電流が低下するとともに、 1f、流/
光出力変換効率が上昇する。また、この変化の度合いは
戻り光の割合が多いほど大きい。従って、LDの背面光
出力をモニタしてLDの出力を−ボに保つ操作を行なっ
た場合には、戻シ光の割合が大きいほどLDに流す電流
が少なくなる。
次に、この発明の一実施例を図を用いて説明する。第1
図において、  (1)1)は端面に、LD(1)と結
合レンズ(2)の中心を結ぶ直線で定義される光軸に直
交する反射面0→を持つとともに、光ファイバ(3)端
面附近のみが光軸に対し斜めとなるように加工された反
射面付ファイバスリーブ、CLIIはLDの背面出力を
モニタするフォトダイオード、υはフォトダイオード出
力端子であり、他の部分は先に示した従来例と同一であ
る。
第2図は、この発明に係るLDモジュールの、ファイバ
スリーブの光軸方向の位置合わせ工程を説明するための
説明図である。、α4は、  LD(1)の背面出力を
フォトダイオードIでモニタし。
LD電流(至)として帰還することによってL D (
1)出力を一定に保つLD出力安定化回路である。
端面に光軸に直交する反射面(至)を持つ反射面付ファ
イバスリーブ(至)は、その反射面αG上1cLDの放
射光(7)が入射するように置かれている。この状態で
反射面付ファイバスリーブαOを光軸方向に動かすと9
反射面αG上にLDの放射光(7)の集光点が来たとき
に、LD(1)への戻り元割合が最大となるため、前述
のようにLDfifi(至)が最小となる。従って、L
D電流四をモニタするだけで反射面付ファイバスリーブ
(1(Iの端面にLDの放射光(7)の集光点を一致さ
せることができる。この発明に係るLDモジールの組立
てにおいては1反射面付ファイバスリーブ00の光軸方
向の位置を上述のLD電流何が最小となる位置で固定し
た後、光ファイバ(3)に結合するLDの放射光(7)
レベルが最大となるように9反射面付ファイバスリーブ
GOの光軸と直交面内の位置を調整し、固定する。この
状態では9反射面付ファイバスリーブQ(Iの光フアイ
バ端面の周囲が斜めに研暦されているために、光7アイ
パ端面は恥の放射光(7)の集光点よりも遠去かった位
置となっている。従って、光ファイバに結合するLDの
放射光(7)レベルは、光フアイバ端面がLDの放射光
(7)の集光点に一致する場合よりも低くなり、また、
前述したように、光フアイバ端面の光軸直交方向の位置
ずれによるレベル変動はゆるやかで調整し易い。
この発明に係るLDモジュールの組立てにおいては、上
述のように、光ファイバの光軸方向位置合わせが極めて
簡単に行なえるため、  LDモジュールの生産性が向
上する。
なお9以上の説明では9反射面付ファイバスリーブ(2
)の詳細な端面形状については述べなかったが、加工性
の点からM3図に示す形状とすることが適当である。反
射面付ファイバスリーブαlの全体形状はほぼ円筒形状
であり、旋盤による加工が行なわれる。光ファイバを保
持する穴αηも同じく旋盤で加工されるが、これらの加
工は、同軸で行なわれるのが一般的な方法である。光フ
ァイバを保持する穴αηが反射面付ファイバスリーブ(
ト)の端面の中 にあり、かつ9反射面を広くとろうと
すると反射面付ファイバスリーブGOの直径は大きくな
る。広い端面全面を研磨加工することは、生産性の点で
も好ましくないため、予め研磨の不要な部分には凹みを
設けることが望ましい。第3図に示した例は9反射面付
ファイバスリーブQOの端面の周囲の一部を削った例で
あり、端面研磨の作業凌を低減する効果が期待できる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、ファイバスリーブの
端面に反射面を設けたので、ファイバスリーブの光軸方
向位置合わせが極めて容易となり、LDモジュールの生
産性が向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例によるレーザダイオード
モジュールの構造図、第2図はこの発明に係るレーザダ
イオードモジュールのファイバスリーブの光軸方向の位
置合わせ工程説明のための説明図、第3図は1反射面付
ファイバスリーブの端面形状を示す斜視図、第4図は。 収差のある光学系の焦平面近傍の光強度を示す強朋分布
図、第5図は、レーザダイオードへの戻り光の有無によ
るレーザダイオードの電流/光出力に換特性の変化を示
す特性図、第6図は、従来のレーザダイオードモジュー
ルの構造図、Jg7図は、従来のLDモジュールにおけ
る光フ7・イバの位置合わせ工程を説明するための説明
図である。 図中、(1)はレーザダイオード、C2)は結合レンズ
、(3)は光ファイバ、alは反射面付ファイバスリー
ブ、0はフォトダイオード、OQは反射面である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)レーザダイオードと、光ファイバと、前記レーザ
    ダイオードが放射する光を前記光ファイバに結合させる
    結合光学系と、前記ファイバを保持するスリーブとを備
    えるレーザダイオードモジュールにおいて、前記レーザ
    ダイオードが放射する光のうち、前記光ファイバに結合
    しない成分を受光するフォトダイオードを有するととも
    に、前記光ファイバを保持するスリーブとして、前記結
    合光学系側端面の一部に、前記レーザダイオードと結合
    光学系の中心を結ぶ直線で定義される光軸に直交する反
    射面を設けるとともに前記光ファイバの端面の周囲を前
    記光軸に斜めに交わる面で研磨したスリーブを設けたこ
    とを特徴とするレーザダイオードモジュール。
  2. (2)スリーブの端面の周囲の一部に凹部を設けたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のレーザダイオ
    ードモジュール。
JP32325687A 1987-12-21 1987-12-21 レーザダィオードモジュール Pending JPH01164908A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5192851A (en) * 1975-02-13 1976-08-14 Aenmataha aeno metsukishita kinzokuni setsuchakuryokona gomusoseibutsu

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5192851A (en) * 1975-02-13 1976-08-14 Aenmataha aeno metsukishita kinzokuni setsuchakuryokona gomusoseibutsu

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