JPH0194309A - アイソレータ内蔵レーザダイオードモジユール - Google Patents
アイソレータ内蔵レーザダイオードモジユールInfo
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- JPH0194309A JPH0194309A JP25272087A JP25272087A JPH0194309A JP H0194309 A JPH0194309 A JP H0194309A JP 25272087 A JP25272087 A JP 25272087A JP 25272087 A JP25272087 A JP 25272087A JP H0194309 A JPH0194309 A JP H0194309A
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Classifications
-
- 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
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- G02B6/4207—Packages, 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
- G02B6/4208—Packages, 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 using non-reciprocal elements or birefringent plates, i.e. quasi-isolators
- G02B6/4209—Optical features
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (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】
〔産業との利用分野〕
この発明は、光ファイバを用いた信号伝送系に使用され
る。レーザダイオードを用いた光源の小形化に関するも
のである。
る。レーザダイオードを用いた光源の小形化に関するも
のである。
第２図は９例えば、猿渡らによるζ’−１．６Ｇツー１
．回路”（研究実用化報告、第３Ｂ巻・第２号、１９８
７年０日本電信電話株式会社発行〕に示された。従来の
アイソレータ内蔵レーザダイオードモジュールの光学系
の構成図である。図において、（１）はレーザダイオー
ド（以下ＬＤと略す）。
．回路”（研究実用化報告、第３Ｂ巻・第２号、１９８
７年０日本電信電話株式会社発行〕に示された。従来の
アイソレータ内蔵レーザダイオードモジュールの光学系
の構成図である。図において、（１）はレーザダイオー
ド（以下ＬＤと略す）。
（２）は光学ガラス製の第ルンズ、（３）は通過する光
の偏波方向を４５°回転させるファラデー回転子。
の偏波方向を４５°回転させるファラデー回転子。
（４）ハフアラデー回転子（３）を磁化するための磁石
。
。
（５）は複屈折板、（６）は光学ガラス製の第２レンズ
。
。
（７）は元ファイバである。ここでファラデー回転子（
３）、磁石（４）、被屈折板（５）より成るアイソレー
タは元ファイバ（７）からの放射光が、ＬＤ（１１に結
合することを防止し、ＬＤ（１１の製作を安定化させる
。
３）、磁石（４）、被屈折板（５）より成るアイソレー
タは元ファイバ（７）からの放射光が、ＬＤ（１１に結
合することを防止し、ＬＤ（１１の製作を安定化させる
。
次に動作について説明する。第３図は０元学系主要部に
おける。各偏波成分の光線の位置を示す図である。同図
においては、基本的な動作をわかりやすく説明するため
、第２図における第２レンズ（６）の機能は、第ルンズ
（２）に含めて１つのレンズ（８）として表わしている
。同図の下段における十字線と矢印は、ＬＤ（１１−フ
ァラデー回転子（３）間。
おける。各偏波成分の光線の位置を示す図である。同図
においては、基本的な動作をわかりやすく説明するため
、第２図における第２レンズ（６）の機能は、第ルンズ
（２）に含めて１つのレンズ（８）として表わしている
。同図の下段における十字線と矢印は、ＬＤ（１１−フ
ァラデー回転子（３）間。
ファラデー回転子（３）−複屈折板（５）間、複屈折板
（５）−光ファイバ（７）間のそれぞれにおいて０元軸
力向を見たときに、十字線の交点で表わされる光軸の位
置と太矢印の方向で表わされる偏波方向と、太矢印の位
置で表わされる近軸光線の位？ｔを各々示すものである
。
（５）−光ファイバ（７）間のそれぞれにおいて０元軸
力向を見たときに、十字線の交点で表わされる光軸の位
置と太矢印の方向で表わされる偏波方向と、太矢印の位
置で表わされる近軸光線の位？ｔを各々示すものである
。
まず、Ｉ、Ｄ（１１から元ファイバ（７）側へ進むｆｔ
、線について説明する。ＬＤ＜１１の放射光（９）は、
一般に直線偏光である。ファラデー回転子（３）を通過
した後のＬＤ（１１の放射光軸は、偏波方向が、Ｔ、Ｄ
（１１の放射光（９）に対して４５６回転している。複
数屈折板（５）の結晶軸は、ファラデー回転子（３）を
通過したＬＤ（１）の放射光αＣか、常光となるような
向きに配置されており、複屈折板（５）を通過した後の
ＬＤ（１）の放射光α０は元軸上に集束し、２フアイバ
（７）へ出入射する。
、線について説明する。ＬＤ＜１１の放射光（９）は、
一般に直線偏光である。ファラデー回転子（３）を通過
した後のＬＤ（１１の放射光軸は、偏波方向が、Ｔ、Ｄ
（１１の放射光（９）に対して４５６回転している。複
数屈折板（５）の結晶軸は、ファラデー回転子（３）を
通過したＬＤ（１）の放射光αＣか、常光となるような
向きに配置されており、複屈折板（５）を通過した後の
ＬＤ（１）の放射光α０は元軸上に集束し、２フアイバ
（７）へ出入射する。
次に、光ファイバ（７）からＬＤ（１）側へ進む光線に
ついて説明する。元ファイバ（７）中を伝搬する元は一
般には無偏光と考えられる。そこで９元ファイバ（７）
力）らの放射光を、複屈折板（５）にとって常光となる
成分と、異常光となる成分とに分けて考える。
ついて説明する。元ファイバ（７）中を伝搬する元は一
般には無偏光と考えられる。そこで９元ファイバ（７）
力）らの放射光を、複屈折板（５）にとって常光となる
成分と、異常光となる成分とに分けて考える。
なお１画成分の偏波方向は互いに直交している。
まず、複屈折板（５）にとって常光となる１元ファイバ
（７）からの放射光（ＩＸ５について説明する。複屈折
板（５）を通過した複屈折板（５）にとって常光となる
元ファイバ（７）からの放射光ａ３は１元軸上をそのま
ま進み、ファラデー回転子（３）で偏波方向を４５°回
転されて、ＬＤ（１１への入射光Ｉとなる。しかしなが
ら、このＬＤｆｌ３への入射光α４に１． ＬＤ（１
１の放射光（９）と偏波方向か直交しており、互いに干
渉しない。
（７）からの放射光（ＩＸ５について説明する。複屈折
板（５）を通過した複屈折板（５）にとって常光となる
元ファイバ（７）からの放射光ａ３は１元軸上をそのま
ま進み、ファラデー回転子（３）で偏波方向を４５°回
転されて、ＬＤ（１１への入射光Ｉとなる。しかしなが
ら、このＬＤｆｌ３への入射光α４に１． ＬＤ（１
１の放射光（９）と偏波方向か直交しており、互いに干
渉しない。
従って、上記のＬＤ（１１への入射光ａ尋は、ＬＤ（１
１の動作に擾乱を与えない。
１の動作に擾乱を与えない。
次に、複屈折板（５）にとって異常光となる。光ファイ
バ（７）の１らの放射光α９について説明する。複屈折
板（５）を通過した。上記の放射光ａ１ゴ、光軸とは外
ずれた位置を進み、ファラデー回転子（３）で偏波方向
を４ｆ回転されて、 Ｉ、Ｄ（１１近傍への入射光＋
１７１となる。上記のＬＤｆｌ）近傍への入射光αηは
、複屈折板（５）の働らきにより、ＬＤｆｌ１の発光部
上は異なる点に入射するため、ＬＤ（１１の動作に擾乱
を及ぼさない。
バ（７）の１らの放射光α９について説明する。複屈折
板（５）を通過した。上記の放射光ａ１ゴ、光軸とは外
ずれた位置を進み、ファラデー回転子（３）で偏波方向
を４ｆ回転されて、 Ｉ、Ｄ（１１近傍への入射光＋
１７１となる。上記のＬＤｆｌ）近傍への入射光αηは
、複屈折板（５）の働らきにより、ＬＤｆｌ１の発光部
上は異なる点に入射するため、ＬＤ（１１の動作に擾乱
を及ぼさない。
以上に述べたように、アイソレータ内蔵形レーザダイオ
ードモジュールにおいては、ＬＤ（１１からの放射光は
光ファイバ（７）に結合するか、逆に元ファイバ（７）
からの放射１’；ｔ 、 Ｌ Ｄ （Ｌ）の放射光と
偏波方向が直交している成分、もしくは９発光部とは異
なる位置に入射する成分のみに変換されるため。
ードモジュールにおいては、ＬＤ（１１からの放射光は
光ファイバ（７）に結合するか、逆に元ファイバ（７）
からの放射１’；ｔ 、 Ｌ Ｄ （Ｌ）の放射光と
偏波方向が直交している成分、もしくは９発光部とは異
なる位置に入射する成分のみに変換されるため。
ＬＤ（１１とは結合せず、ＬＤ（１１を安定に動作させ
ることができる。しかしながら、レンズ（８）に収差が
あり、結像特性か劣っていると、ＬＤ（１１の発光部と
は異なる点へＭｉｓすべき成分の一部か、ＬＤ（１１の
発−ｙｔ、部へ入射し、上記目的を達成することかでき
ない。従って、従来のアイソレータ内蔵形レーザダイオ
ードモジュールの多くは、２つの光学ガラス製レンズを
用いて、必要な結像特性を得ていた。第２図に示したレ
ンズ構成は、その−例である。
ることができる。しかしながら、レンズ（８）に収差が
あり、結像特性か劣っていると、ＬＤ（１１の発光部と
は異なる点へＭｉｓすべき成分の一部か、ＬＤ（１１の
発−ｙｔ、部へ入射し、上記目的を達成することかでき
ない。従って、従来のアイソレータ内蔵形レーザダイオ
ードモジュールの多くは、２つの光学ガラス製レンズを
用いて、必要な結像特性を得ていた。第２図に示したレ
ンズ構成は、その−例である。
従来のアイソレータ内蔵形レーザダイオードモジュール
は１以とのように複数のレンズで構成されていたため１
元学系か大きくなり、モジュール全体の小形化の妨げと
なっていた。
は１以とのように複数のレンズで構成されていたため１
元学系か大きくなり、モジュール全体の小形化の妨げと
なっていた。
この発明は、上記の問題点を解消するためになされたも
ので、小形のアイソレータ内蔵形レーザダイオードモジ
ュールを実現することを目的とする。
ので、小形のアイソレータ内蔵形レーザダイオードモジ
ュールを実現することを目的とする。
この発明に係るアイソレータ内蔵形レーザダイオードモ
ジュールは、単一の高屈折率結晶による半球レンズのみ
を、結合用レンズとして用いるようにしたものである。
ジュールは、単一の高屈折率結晶による半球レンズのみ
を、結合用レンズとして用いるようにしたものである。
この発明におけるアイソレータ内蔵形レーザダイオード
モジュールは、単一の低収差な高屈折率結晶による半球
レンズを用いることにより、十分な結像特性と共に、小
さな光学系が実現できる。
モジュールは、単一の低収差な高屈折率結晶による半球
レンズを用いることにより、十分な結像特性と共に、小
さな光学系が実現できる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、αＩばシリコン結晶製半球レンズであり、
（１）〜（７）は前記従来のアイソレータ内蔵形レーザ
ダイオードモジュールと、全く同一のものである。
図において、αＩばシリコン結晶製半球レンズであり、
（１）〜（７）は前記従来のアイソレータ内蔵形レーザ
ダイオードモジュールと、全く同一のものである。
高い屈折率を有する材料を用いたレンズにおいては、低
い屈折率を有する材料を用いたレンズに比べ、同一の屈
折力を持つ場合に８いても、レンズ表面の曲率が小さい
ため、収差か少なくなる。
い屈折率を有する材料を用いたレンズに比べ、同一の屈
折力を持つ場合に８いても、レンズ表面の曲率が小さい
ため、収差か少なくなる。
可視光領域で、レンズ材料として用いられる光学ガラス
の屈折率は、せいぜい２程度であるが１元通信で広く用
いられるｔ２〜１．６μｍの波長領域においては、より
高い屈折率’ｉ−Ｎする物質が存在する。半導体材料と
して知られているシリコン単結晶もその１つであり、上
記波長領域における屈折率は、約３．５である。葦た。
の屈折率は、せいぜい２程度であるが１元通信で広く用
いられるｔ２〜１．６μｍの波長領域においては、より
高い屈折率’ｉ−Ｎする物質が存在する。半導体材料と
して知られているシリコン単結晶もその１つであり、上
記波長領域における屈折率は、約３．５である。葦た。
シリコン単結晶は原材料がＭＷなため、比較的安価であ
る。加工性が良い２等の特長を有する。
る。加工性が良い２等の特長を有する。
小形で高精度なレンズ形状として０球レンズかある。こ
のレンズは、光学材料を、ボールベアリングの鋼球を製
造する方法と同様な方法で９球状に加工することによっ
て実現できる。しかし、高屈折材料を用いた球レンズは
、同一の焦点距離を有する。低屈折率材料による球レン
ズよりも直径が大きくなり、場合によっては実用的な大
きさを超える。また、Ｉ、Ｄ（１１の発光領域のサイズ
は０元ファイバ（７）の受光部よりも小さいため、結合
レンズのＬＤｆｌｌ側の屈折力を、光ファイバ（７）側
の屈折力よりも小さくシ、かつ、ＬＤ（１１の発光領域
の拡大像を１元ファイバ（７）の端面に結像する光学系
か。
のレンズは、光学材料を、ボールベアリングの鋼球を製
造する方法と同様な方法で９球状に加工することによっ
て実現できる。しかし、高屈折材料を用いた球レンズは
、同一の焦点距離を有する。低屈折率材料による球レン
ズよりも直径が大きくなり、場合によっては実用的な大
きさを超える。また、Ｉ、Ｄ（１１の発光領域のサイズ
は０元ファイバ（７）の受光部よりも小さいため、結合
レンズのＬＤｆｌｌ側の屈折力を、光ファイバ（７）側
の屈折力よりも小さくシ、かつ、ＬＤ（１１の発光領域
の拡大像を１元ファイバ（７）の端面に結像する光学系
か。
高い結合効率をもたらす。
従って、高屈折率材料を用いた結合レンズとしては、Ｌ
Ｄ（１１側を平面に研磨した球レンズ、すなわち、半球
レンズが有用である。
Ｄ（１１側を平面に研磨した球レンズ、すなわち、半球
レンズが有用である。
第１図に示した一実施例は、高屈折率材料としてシリコ
ン単結晶を用い、ＬＤ（１１側に平面を持つ半球レンズ
ｔ１♂を、結合レンズとして用いたアイソレータ内蔵形
レーザダイオードモジュールの構成例であり、結合レン
ズか単一レンズであるにもかかわらず、低収差であるた
め１元学系が小形であるにもかかわらず、アイソレータ
のアイソレーションが高くとれる。
ン単結晶を用い、ＬＤ（１１側に平面を持つ半球レンズ
ｔ１♂を、結合レンズとして用いたアイソレータ内蔵形
レーザダイオードモジュールの構成例であり、結合レン
ズか単一レンズであるにもかかわらず、低収差であるた
め１元学系が小形であるにもかかわらず、アイソレータ
のアイソレーションが高くとれる。
なお９以上では、半球レンズの材料として、シリコン単
結晶を用いた例を示したが、この他に。
結晶を用いた例を示したが、この他に。
ＧａＡｓ 、 ＣｄＴｅ 、 Ｚｎ５ｅ 、 ＺｎＳ
、 ＡｇＣ１などの高屈折率材料を用いても良い。
、 ＡｇＣ１などの高屈折率材料を用いても良い。
また、レンズ表面の〕１／ネル反射を防ぐため。
その表面に無反射コーティングを施すことは周知の技術
である。
である。
以とのように、この発明によれば、結合レンズとして、
シリコン単結晶を用いた半球レンズを適用したので、小
形で力１つ高いアイソレーション特性を有するアイソレ
ータ内蔵レーザダイオードモジュールを実現できる効果
かある。
シリコン単結晶を用いた半球レンズを適用したので、小
形で力１つ高いアイソレーション特性を有するアイソレ
ータ内蔵レーザダイオードモジュールを実現できる効果
かある。
第１図はこの発明の一実施例を表わす構成図。
第２因は従来のアイソレータ内蔵レーザダイオードモジ
ュールの構成−，第３図はアイソレータ内蔵レーザダイ
オードモジュールの動作説明図である。 因中、 （ｌｌｉ：！レーザタイオード、 （ＬＳ
はシリコン結晶製半球レンズ、（３）はファラデー回転
子、（４）は磁石、（５）は複屈折板、、（７）は元フ
ァイバである。 なお、同一あるいは相当部分には、同一符号を用いて示
した。
ュールの構成−，第３図はアイソレータ内蔵レーザダイ
オードモジュールの動作説明図である。 因中、 （ｌｌｉ：！レーザタイオード、 （ＬＳ
はシリコン結晶製半球レンズ、（３）はファラデー回転
子、（４）は磁石、（５）は複屈折板、、（７）は元フ
ァイバである。 なお、同一あるいは相当部分には、同一符号を用いて示
した。
Claims (2)
- （１）レーザダイオードと、光ファイバと、前記レーザ
ダイオードの放射光を前記光ファイバの端面に結像する
光学系と、前記レーザダイオードと前記光ファイバとの
間の光路中に設けられたファラデー回転子と複屈折板と
の組合わせにより成る光アイソレータで構成されるアイ
ソレータ内蔵レーザダイオードモジュールにおいて、上
記光学系として、レーザダイオード側に平面を持ち、高
屈折率結晶を素材とする半球レンズを用いたことを特徴
とするアイソレータ内蔵レーザダイオードモジュール。 - （２）上記高屈折率結晶として、シリコン結晶。 ＧａＡｓ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＡｇＣｌのう
ちのいずれか１つを用いたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のアイソレータ内蔵レーザダイオードモ
ジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25272087A JPH0194309A (ja) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | アイソレータ内蔵レーザダイオードモジユール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25272087A JPH0194309A (ja) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | アイソレータ内蔵レーザダイオードモジユール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0194309A true JPH0194309A (ja) | 1989-04-13 |
Family
ID=17241321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25272087A Pending JPH0194309A (ja) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | アイソレータ内蔵レーザダイオードモジユール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0194309A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009104337A1 (ja) * | 2008-02-22 | 2009-08-27 | 日本電気硝子株式会社 | 光通信用レンズ部品 |
-
1987
- 1987-10-07 JP JP25272087A patent/JPH0194309A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009104337A1 (ja) * | 2008-02-22 | 2009-08-27 | 日本電気硝子株式会社 | 光通信用レンズ部品 |
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