JPH0266505A - 光結合回路 - Google Patents
光結合回路Info
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- JPH0266505A JPH0266505A JP21936088A JP21936088A JPH0266505A JP H0266505 A JPH0266505 A JP H0266505A JP 21936088 A JP21936088 A JP 21936088A JP 21936088 A JP21936088 A JP 21936088A JP H0266505 A JPH0266505 A JP H0266505A
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- lens
- hemispherical
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- hemispherical lens
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Landscapes
- 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】
（産業上の利用分野）
この発明は、発光素子の出力光ビームを光ファイバに結
合するための光通信用の光結合回路に関するものである
。
合するための光通信用の光結合回路に関するものである
。
（従来の技術）
光通信システムにおける光信号源である半導体発光素子
の出力光を光伝送路である光ファイバに結合させる光結
合回路は、光通信システムを構成する上で重要なデバイ
スの１つである。
の出力光を光伝送路である光ファイバに結合させる光結
合回路は、光通信システムを構成する上で重要なデバイ
スの１つである。
従来、性能の良い結合回路としては、例えば電子通信学
会技術研究報告１９８４年、第８４巻、番号１９３、第
１７頁所載の河野氏による論文に記載された２つの集束
性ロッドレンズを使うものが揚げられる。この光結合回
路では、先球面の集束性ロッドレンズを用いているため
、先球面での光の屈折を利用することにより、レンズの
受光角を大きくすることができるこれにより半導体発光
素子として半導体レーザと光ファイバとして単一モード
ファイバを用いた場合には、約３ｄＢの結合損失で半導
体レーザからの出力光ビームが結合されている。
会技術研究報告１９８４年、第８４巻、番号１９３、第
１７頁所載の河野氏による論文に記載された２つの集束
性ロッドレンズを使うものが揚げられる。この光結合回
路では、先球面の集束性ロッドレンズを用いているため
、先球面での光の屈折を利用することにより、レンズの
受光角を大きくすることができるこれにより半導体発光
素子として半導体レーザと光ファイバとして単一モード
ファイバを用いた場合には、約３ｄＢの結合損失で半導
体レーザからの出力光ビームが結合されている。
（発明が解決しようとする課題）
この集束性ロッドレンズの製造方法はガラス棒を長時間
溶融塩に浸し、精密な温度制御によりイオン交換状態を
制御し、そのガラス中に必要な屈折率分布を形成した後
に光入出力端面を研磨して製作される。集束性ロッドレ
ンズはこのような複雑な工程を経て、製作されるため高
価となり光結合回路の低価格化を行なう上での１つの大
きな課題となっていた。
溶融塩に浸し、精密な温度制御によりイオン交換状態を
制御し、そのガラス中に必要な屈折率分布を形成した後
に光入出力端面を研磨して製作される。集束性ロッドレ
ンズはこのような複雑な工程を経て、製作されるため高
価となり光結合回路の低価格化を行なう上での１つの大
きな課題となっていた。
本発明は、上述のような課題を解決して発光素子と光フ
ァイバとの結合を高効率で行なうことができ、しかも比
較的低価格な光結合回路を提供することにある。
ァイバとの結合を高効率で行なうことができ、しかも比
較的低価格な光結合回路を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
本発明光結合回路は、発光素子と、該発光素子に面する
側の端面が半球面状に形成され中心部からの距離に対し
て屈折率がほぼ２乗分布で減少する集束性ロッドレンズ
と、該集束性ロンドレンズの前記端面と反対側の端面に
面した第１の端面が半球面状に形成され、かつ該第１の
端面と反対側の第２の端面が平面状に形成され、該第２
の端面が光ファイバの入射端に一体化されている半球状
レンズとを含むことを特徴とする。
側の端面が半球面状に形成され中心部からの距離に対し
て屈折率がほぼ２乗分布で減少する集束性ロッドレンズ
と、該集束性ロンドレンズの前記端面と反対側の端面に
面した第１の端面が半球面状に形成され、かつ該第１の
端面と反対側の第２の端面が平面状に形成され、該第２
の端面が光ファイバの入射端に一体化されている半球状
レンズとを含むことを特徴とする。
（作用）
本発明光結合回路は、従来の光ファイバの入射端面に一
体化接続されている集束性ロッドレンズの代わりに半球
状レンズを用いた構成となっている。この半球状レンズ
は、一般に、−様媒質の材料を球状に研磨した後、片面
を平坦に研磨して製作される。このように半球状レンズ
は、従来の複雑な屈折率分布形成工程を必要とせず主に
単純な研磨工程により製作されるため、比較的低価格で
製作できる。このため、光結合回路の低価格化が容易と
なる。一方、上記のように製作した半球状レンズは比較
的収差が大きくなるが、半球状レンズを透過する光ビー
ムは、その半球状レンズの中央付近のみ透過するので、
半球状レンズの収差は結合損失にあまり影響されない。
体化接続されている集束性ロッドレンズの代わりに半球
状レンズを用いた構成となっている。この半球状レンズ
は、一般に、−様媒質の材料を球状に研磨した後、片面
を平坦に研磨して製作される。このように半球状レンズ
は、従来の複雑な屈折率分布形成工程を必要とせず主に
単純な研磨工程により製作されるため、比較的低価格で
製作できる。このため、光結合回路の低価格化が容易と
なる。一方、上記のように製作した半球状レンズは比較
的収差が大きくなるが、半球状レンズを透過する光ビー
ムは、その半球状レンズの中央付近のみ透過するので、
半球状レンズの収差は結合損失にあまり影響されない。
このため、半球状レンズを用いた場合においても従来と
同様の高高率な結合が得られる。
同様の高高率な結合が得られる。
（実施例）
以下、本発明について図面を参照して説明する。第１図
は、本発明の一実施例を示す側面図である。半導体レー
ザ１から出力される波長１．３ｐｍの光ビームの光軸上
に中心部からの距離に対して屈折率がほぼ２乗分布で減
少する集光性ロッドレンズ２が半導体レーザ１に近接し
て配置されている。ここで半導体レーザ１側に面した集
光性ロッドレンズ２の端面は、先球状に研磨されている
。集光性ロッドレンズとして曲率半径が２ｍｍ、ピッチ
数が０．１７５、集束パラメータが０．３９２ｍｍ−１
のものを用いた。半導体レーザ１は熱放出を行なうため
ヒートシンク３上に固着されている。また、第１の端面
が半球状に形成され、第２の端面５が平面状になってい
るガラス製の曲率半径２ｍｍの半球状レンズ６がスポッ
トサイズ約５１１ｍカットオフ波長１．１ｐｍの単一モ
ード光ファイバ７の入射端に接着され一体化されている
。
は、本発明の一実施例を示す側面図である。半導体レー
ザ１から出力される波長１．３ｐｍの光ビームの光軸上
に中心部からの距離に対して屈折率がほぼ２乗分布で減
少する集光性ロッドレンズ２が半導体レーザ１に近接し
て配置されている。ここで半導体レーザ１側に面した集
光性ロッドレンズ２の端面は、先球状に研磨されている
。集光性ロッドレンズとして曲率半径が２ｍｍ、ピッチ
数が０．１７５、集束パラメータが０．３９２ｍｍ−１
のものを用いた。半導体レーザ１は熱放出を行なうため
ヒートシンク３上に固着されている。また、第１の端面
が半球状に形成され、第２の端面５が平面状になってい
るガラス製の曲率半径２ｍｍの半球状レンズ６がスポッ
トサイズ約５１１ｍカットオフ波長１．１ｐｍの単一モ
ード光ファイバ７の入射端に接着され一体化されている
。
上述のような構成で、半導体レーザ１から出力された光
ビームは集束性ロッドレンズ２により、集光され半球状
レンズ６に入射し、一体化されている単一モードファイ
バ７に結合される。本実施例の半球状レンズ６の価格は
従来の集束性ロッドレンズの価格の約１１１０と低価格
であり、これにより光結合回路の価格は、従来の価格の
約８５％で実現できた。また、半球状レンズ６の収差に
よる結合損失へ及ぼす影響はあまり無く、半球状レンズ
６の収差による結合損失増加量は約０．５ｄＢと低く、
従来同程度な高効率結合が得られた。
ビームは集束性ロッドレンズ２により、集光され半球状
レンズ６に入射し、一体化されている単一モードファイ
バ７に結合される。本実施例の半球状レンズ６の価格は
従来の集束性ロッドレンズの価格の約１１１０と低価格
であり、これにより光結合回路の価格は、従来の価格の
約８５％で実現できた。また、半球状レンズ６の収差に
よる結合損失へ及ぼす影響はあまり無く、半球状レンズ
６の収差による結合損失増加量は約０．５ｄＢと低く、
従来同程度な高効率結合が得られた。
なお、上記実施例では、半球状レンズ６の材料としてガ
ラスを用いたが、これに限定されず、例えばプラスチッ
ク、シリコン（Ｓｉ）などでも良い。
ラスを用いたが、これに限定されず、例えばプラスチッ
ク、シリコン（Ｓｉ）などでも良い。
また本実施例では、半球状レンズ６が単一モードファイ
バ７に接して一体化されているが、一体となっている限
り双方が若干の間隔をおいて固定されても良い。
バ７に接して一体化されているが、一体となっている限
り双方が若干の間隔をおいて固定されても良い。
（発明の効果）
以上述べた通り、半導体発光素子と光ファイバとの結合
が高効率で行え、しかも低価格化が容易な光結合回路が
得られる。また、さらに本発明の光結合回路において、
半球状レンズの収差により半球状レンズを透過した光ビ
ームの指向性は、従来の集光性ロッドレンズの場合に比
べ悪くなるため、半球状レンズと一体化されている単一
モードファイバの角度のトレランスは従来に比べ大きく
なり、光ファイバの実装がより容易となる。
が高効率で行え、しかも低価格化が容易な光結合回路が
得られる。また、さらに本発明の光結合回路において、
半球状レンズの収差により半球状レンズを透過した光ビ
ームの指向性は、従来の集光性ロッドレンズの場合に比
べ悪くなるため、半球状レンズと一体化されている単一
モードファイバの角度のトレランスは従来に比べ大きく
なり、光ファイバの実装がより容易となる。
第１図は本発明の一実施例の構成を示す側面図である。
１は半導体レーザ、２は先球面集束性ロンドレンズ、３
はヒートシンク、４は第１の端面、５は第２の端面、６
は半球状レンズ、７は単一モード光ファイバである。
はヒートシンク、４は第１の端面、５は第２の端面、６
は半球状レンズ、７は単一モード光ファイバである。
Claims (1)
- 発光素子と、該発光素子に面する側の端面が半球面状に
形成され中心部からの距離に対して屈折率がほぼ２乗分
布で減少する集束性ロッドレンズと、該集束性ロッドレ
ンズの前記端面と反対側の端面に面した第１の端面が半
球面状に形成され、かつ該第１の端面と反対側の第２の
端面が平面状に形成され、該第２の端面が光ファイバの
入射端に一体化されている半球状レンズとを含むことを
特徴とする光結合回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21936088A JPH0266505A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 光結合回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21936088A JPH0266505A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 光結合回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0266505A true JPH0266505A (ja) | 1990-03-06 |
Family
ID=16734212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21936088A Pending JPH0266505A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 光結合回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0266505A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0424709U (ja) * | 1990-06-19 | 1992-02-27 | ||
| JP2008058204A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Fuji Xerox Co Ltd | 位置計測システム |
| EP2122268A1 (en) * | 2007-03-14 | 2009-11-25 | Light Prescriptions Innovators, LLC. | Optical concentrator, especially for solar photovoltaics |
-
1988
- 1988-08-31 JP JP21936088A patent/JPH0266505A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0424709U (ja) * | 1990-06-19 | 1992-02-27 | ||
| JP2008058204A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Fuji Xerox Co Ltd | 位置計測システム |
| EP2122268A1 (en) * | 2007-03-14 | 2009-11-25 | Light Prescriptions Innovators, LLC. | Optical concentrator, especially for solar photovoltaics |
| US8101855B2 (en) * | 2007-03-14 | 2012-01-24 | Light Prescriptions Innovators, Llc | Optical concentrator, especially for solar photovoltaics |
| EP2122268A4 (en) * | 2007-03-14 | 2014-02-19 | Light Prescriptions Innovators | OPTICAL CONCENTRATOR, ESPECIALLY FOR PHOTOVOLTAICS |
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