JPH03221908A - 光電変換素子モジュール - Google Patents
光電変換素子モジュールInfo
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- JPH03221908A JPH03221908A JP2018495A JP1849590A JPH03221908A JP H03221908 A JPH03221908 A JP H03221908A JP 2018495 A JP2018495 A JP 2018495A JP 1849590 A JP1849590 A JP 1849590A JP H03221908 A JPH03221908 A JP H03221908A
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 36
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
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
- 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
- G02B6/4207—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)
- Light Receiving Elements (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】
［産業上の利用分野］
本発明は、発光素子あるいは受光素子から戒る光電変換
素子と光ファイバとを組み合わせノこ光電変換素子モジ
ュールに関するものである。
素子と光ファイバとを組み合わせノこ光電変換素子モジ
ュールに関するものである。
［従来の技術］
第２図に従来の発光素子モジュールの；ｅｌ１例を示す
。
。
発光素子１の光出力は、レンズ２により集光され、光フ
ァイバ３の一端に入射される。光ファイバ３のもう一方
の端にはコネクタ４が形成されている。また発光素子１
及びレンズ２はケース５に収納されている。
ァイバ３の一端に入射される。光ファイバ３のもう一方
の端にはコネクタ４が形成されている。また発光素子１
及びレンズ２はケース５に収納されている。
このようなコネクタ付き光ファイバと一本化した発光素
子モジュールを、第３図に示すように、他のコネクタ７
付き光ファイバ６と接続して使用し、入射光Ｐｉを入射
した場合、光ファイバ３の入射端及びコネクタ接続部に
おいて反射（反射率Ｒ１，Ｒ２）を生じるので、出射光
は、透過光Ｐａとコネクタ接続部及び光ファイバ３の入
射端において反射した光Ｐｒの和となる。
子モジュールを、第３図に示すように、他のコネクタ７
付き光ファイバ６と接続して使用し、入射光Ｐｉを入射
した場合、光ファイバ３の入射端及びコネクタ接続部に
おいて反射（反射率Ｒ１，Ｒ２）を生じるので、出射光
は、透過光Ｐａとコネクタ接続部及び光ファイバ３の入
射端において反射した光Ｐｒの和となる。
このような入射光と反射光の和を受光素子により検出し
た場合、光源の持つ位相雑音が強度雑音に変換される。
た場合、光源の持つ位相雑音が強度雑音に変換される。
光源の位相変動の確率密度関数がガウス関数で表わされ
るとすると、相対強度雑音（ＲＩＮ）のスペクトルは、
およそ次式により表わされる。
るとすると、相対強度雑音（ＲＩＮ）のスペクトルは、
およそ次式により表わされる。
π （Δν）’＋ｆ２
・・・・・・（１）
ここで、Ｒ，１、Ｒ２は、それぞれコネクタ接続部。
光フアイバ入射端での反射率であり、Δνは光源のスベ
クＩ〜ル幅である。雑音スペクトルは第４図に示すよう
な形状になる。
クＩ〜ル幅である。雑音スペクトルは第４図に示すよう
な形状になる。
半導体レーザの注入電流を変調して光強度の変調を行っ
た場合、注入電流の変化に伴い、半導体レーザの発振周
波数も変化する。変調周波数ｆｌの正弦波により変調し
た場合、相対強度雑音ＲＩＮのスペクｌヘルは次式によ
り表される。
た場合、注入電流の変化に伴い、半導体レーザの発振周
波数も変化する。変調周波数ｆｌの正弦波により変調し
た場合、相対強度雑音ＲＩＮのスペクｌヘルは次式によ
り表される。
ｌ１１
（Δν）２＋（ｆ ｎｆｌｌｌ）２
・・・・・（２）
ここで、Ｊｎ（）は第１種ベッセル関数、 ｘｌｌｌは
周波数遷移、Ｔｄは透過光ＰＯに対する反射光Ｐｒの遅
延時間である。
周波数遷移、Ｔｄは透過光ＰＯに対する反射光Ｐｒの遅
延時間である。
ＲＩＮのスペクトルは、第５図に示すように、変調周波
数ｆｍ及びその整数倍の所において、雑音のピークを生
じるようになる。
数ｆｍ及びその整数倍の所において、雑音のピークを生
じるようになる。
従って、あるキャリア周波数の近傍に信号成分が集中す
るようなアナログ信号等を光信号に変換して伝送するシ
ステムの場合、上記の干渉雑音によってＳ／Ｎを大きく
劣化させることになる。
るようなアナログ信号等を光信号に変換して伝送するシ
ステムの場合、上記の干渉雑音によってＳ／Ｎを大きく
劣化させることになる。
［発明が解決しようとする課題］
このような干渉雑音を低減するためには、コネクタ等の
反射率を低減させることが最も有効であり、端面を球面
研磨した低反射率のコネクタ等が検討されているが、反
射率の低減には限界がある。
反射率を低減させることが最も有効であり、端面を球面
研磨した低反射率のコネクタ等が検討されているが、反
射率の低減には限界がある。
そこで、干渉雑音の影響を低減するための別の改善策が
発光素子モジュールに求められている。
発光素子モジュールに求められている。
また、上述の内容は発光素子モジュールを例にとったが
、受光素子モジュールにおいても、第２図と同様の構成
となるので、同様の問題を生じる６本発明の目的は、前
記した従来技術の欠点を解消し、干渉雑音の影響を大幅
に低減させることができる新規な発光素子モジュール及
び受光素子モジュールを提供することにある。
、受光素子モジュールにおいても、第２図と同様の構成
となるので、同様の問題を生じる６本発明の目的は、前
記した従来技術の欠点を解消し、干渉雑音の影響を大幅
に低減させることができる新規な発光素子モジュール及
び受光素子モジュールを提供することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明は、発光素子あるいは受光素子から戒る光電変換
素子と、前記光電変換素子と光学的に結合した光ファイ
バから構成され、前記光ファイバの片端に光ファイバコ
ネクタが形成される光電変換素子モジュールにおいて、
前記光ファイバを導通する強度変調された信号光の変調
周波数ｆｍに対し、前記光ファイバの長さ１を １− ・ Ｎ ｎｆｌ１１ 但し、Ｃ：光の速度 ｎ：光ファイバの屈折率 Ｎ：整数 とするものである。これは発光素子モジエール或いは光
素子モジュールにおいて、光ファイバの長さを変調周波
数に応じた長さにすることにあり、それによって変調周
波数近傍における干渉雑音を大幅に低減させたものであ
る。
素子と、前記光電変換素子と光学的に結合した光ファイ
バから構成され、前記光ファイバの片端に光ファイバコ
ネクタが形成される光電変換素子モジュールにおいて、
前記光ファイバを導通する強度変調された信号光の変調
周波数ｆｍに対し、前記光ファイバの長さ１を １− ・ Ｎ ｎｆｌ１１ 但し、Ｃ：光の速度 ｎ：光ファイバの屈折率 Ｎ：整数 とするものである。これは発光素子モジエール或いは光
素子モジュールにおいて、光ファイバの長さを変調周波
数に応じた長さにすることにあり、それによって変調周
波数近傍における干渉雑音を大幅に低減させたものであ
る。
［作用コ
信号光の変調周波数ｆｎに対し、前記光７アイバの長さ
しを上記関係に定めることにより、透過光Ｐａに対する
反射光ｐｒの遅延時間Ｔｄが、Ｔｄ ＝Ｎ／ｆｎ＋ の関係となり、このとき変調周波数ｆｍとその整数倍の
周波数における雑音のピークは最小になる。
しを上記関係に定めることにより、透過光Ｐａに対する
反射光ｐｒの遅延時間Ｔｄが、Ｔｄ ＝Ｎ／ｆｎ＋ の関係となり、このとき変調周波数ｆｍとその整数倍の
周波数における雑音のピークは最小になる。
［実施例］
まず原理について説明するに、上記（２）式によれば、
透過光Ｐａに対する反射光ｐｒの遅延時間Ｔ（Ｉと、変
調周波数Ｆ ＋ｎとにおいて２、Ｔ’ｄ＝Ｎ／ｆＩｎ Ｎ：整数 ・・・・・（３） の関係が成り立つとき、」−述の（２）式は（１）式に
等しくなる。即ち、このとき変調周波数ｆＩＩｌとその
整数倍の周波数における雑音のピークは最小になる。
透過光Ｐａに対する反射光ｐｒの遅延時間Ｔ（Ｉと、変
調周波数Ｆ ＋ｎとにおいて２、Ｔ’ｄ＝Ｎ／ｆＩｎ Ｎ：整数 ・・・・・（３） の関係が成り立つとき、」−述の（２）式は（１）式に
等しくなる。即ち、このとき変調周波数ｆＩＩｌとその
整数倍の周波数における雑音のピークは最小になる。
従って、透過光に対する反射光の遅延時間１゛ｄが、（
３）式の条件を満足するように光ファイバの長さを設定
することにより、干渉雑音の影響を最小にできる。
３）式の条件を満足するように光ファイバの長さを設定
することにより、干渉雑音の影響を最小にできる。
第１図に本発明の一実施例を示す。
この第１図の例は第２図と同じ構成の発光素子モジュー
ルである。このモジュールの発光素子１の出力光を中心
周波数ｆｒｎで変調する場合、モジュールに組み込む光
ファイバ３の長さ１を次式のように設定する。
ルである。このモジュールの発光素子１の出力光を中心
周波数ｆｒｎで変調する場合、モジュールに組み込む光
ファイバ３の長さ１を次式のように設定する。
」＝□・Ｎ
２ｎｆ１１ ・・・・・・（４）こ
こで、Ｃは光の速度、ｎは光ファイバの屈折率、Ｎは整
数である。
こで、Ｃは光の速度、ｎは光ファイバの屈折率、Ｎは整
数である。
このようにすると、上記理由により、干渉雑音の影響を
最小に抑えることができる。
最小に抑えることができる。
第１図では、発光素子モジュールを例に取ったが、受光
素子モジュールについても同様である。即ち、第１図に
おける発光素子１を受光素子に置き換えることにより２
、第１図の構成をそのまま適用できる。
素子モジュールについても同様である。即ち、第１図に
おける発光素子１を受光素子に置き換えることにより２
、第１図の構成をそのまま適用できる。
［発明の効果］
本発明により、発光素子モジュールにおいて光ファイバ
の長さを設定するたけで、干渉雑音の影響を大幅に低減
することができる。
の長さを設定するたけで、干渉雑音の影響を大幅に低減
することができる。
第１図は本発明の発光素子モジュールの一実施例を示す
構成図、第２図は従来の発光素子モジュールの構成例を
示す図、第３図は発光素子モジエールにおける反射光の
様子を示す図、第４図は干渉によるスペクトルの一例を
示す図、第５図は発光素子を変調した場合の干渉による
雑音スペクトルの一例を示す図である。 図中、１は発光素子、２はレンズ、３，６は光ファイバ
、４．７はコネクタ、５はケースを示す。
構成図、第２図は従来の発光素子モジュールの構成例を
示す図、第３図は発光素子モジエールにおける反射光の
様子を示す図、第４図は干渉によるスペクトルの一例を
示す図、第５図は発光素子を変調した場合の干渉による
雑音スペクトルの一例を示す図である。 図中、１は発光素子、２はレンズ、３，６は光ファイバ
、４．７はコネクタ、５はケースを示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、発光素子あるいは受光素子から成る光電変換素子と
、前記光電変換素子と光学的に結合した光ファイバから
構成され、前記光ファイバの片端に光ファイバコネクタ
が形成される光電変換素子モジュールにおいて、前記光
ファイバを導通する強度変調された信号光の変調周波数
ｆｍに対し、前記光ファイバの長さｌを ｌ＝（ｃ／２ｎｆｍ）・Ｎ 但し、ｃ：光の速度、 ｎ：光ファイバの屈折率、 Ｎ：数 とすることを特徴とする光電変換素子モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018495A JPH03221908A (ja) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | 光電変換素子モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018495A JPH03221908A (ja) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | 光電変換素子モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03221908A true JPH03221908A (ja) | 1991-09-30 |
Family
ID=11973200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018495A Pending JPH03221908A (ja) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | 光電変換素子モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03221908A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104076452A (zh) * | 2013-03-29 | 2014-10-01 | 曹晨 | 光纤控制器 |
-
1990
- 1990-01-29 JP JP2018495A patent/JPH03221908A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104076452A (zh) * | 2013-03-29 | 2014-10-01 | 曹晨 | 光纤控制器 |
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