JPH0368915A - Optical isolator and semiconductor laser module incorporated with optical isolator - Google Patents

Optical isolator and semiconductor laser module incorporated with optical isolator

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JPH0368915A
JPH0368915A JP20593689A JP20593689A JPH0368915A JP H0368915 A JPH0368915 A JP H0368915A JP 20593689 A JP20593689 A JP 20593689A JP 20593689 A JP20593689 A JP 20593689A JP H0368915 A JPH0368915 A JP H0368915A
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JP
Japan
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optical isolator
semiconductor laser
optical
polarizer
analyzer
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JP20593689A
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Japanese (ja)
Inventor
Joji Miyamura
宮村 穣治
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Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

PURPOSE:To enhance reliability, to attain miniaturization and to allow the hermetic sealing over the entire part of a coupling optical system by making the effective use of holders for a Faraday rotating element, polarizer and analyzer as structural members for the optical system before and behind an optical isolator. CONSTITUTION:A magnet 32 of the optical isolator has three grooves for holding and fixing the polarizer 33, the Faraday rotating element 31 and the analyzer 34 and the peripheral part thereof is soldered to the holder 35. The polarizer 33, the element 31, the analyzer 34 are cut out to a square chip shape from a crystal. The optical isolator 30 is welded to the front end of a base 4 of the semiconductor laser module and an optical fiber 20 protected by a ferrule 9 is welded via a slide ring 8 to the front end of the isolator 30. The light from the semiconductor laser 1 is introduced to the fiber 20.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光アイソレータおよび光アイソレータ内蔵型半
導体レーザモジュールに関し、特に経済的で小型化が可
能であり、かつ温度特性が優れるとともに組立が容易で
、かつ実装性の優れた光アイソレータと光フィンレータ
内蔵型半導体レーザモジュールに関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical isolator and a semiconductor laser module with a built-in optical isolator, which is particularly economical, can be miniaturized, has excellent temperature characteristics, and is easy to assemble. The present invention relates to an optical isolator and a semiconductor laser module with a built-in optical finlayer, which are also easy to mount.

〔衾来の技術〕[Traditional technology]

光ファイバ通信に用いられる半導体レーザは光出力用の
ファイバを備えたモジュールとして供給され、その終端
にコネクタを設けて伝送用のファイバに接続する場合が
多い。この場合、コネクタ部で生ずる反射戻り光は半導
体レーザに再注入され、半導体レーザの動作状態を不安
定化させることが知られている。このことは高速度長距
離伝送を行なう場合には特に大きな障害になる。このた
め、反射戻り光を除去する光アイソレータを内蔵した半
導体レーザモジュールが開発されている。
Semiconductor lasers used in optical fiber communications are often supplied as modules equipped with a fiber for optical output, and are often provided with a connector at the end thereof to connect to a fiber for transmission. In this case, it is known that the reflected return light generated at the connector portion is reinjected into the semiconductor laser, destabilizing the operating state of the semiconductor laser. This becomes a particularly serious problem when performing high-speed, long-distance transmission. For this reason, semiconductor laser modules have been developed that include a built-in optical isolator that eliminates reflected and returned light.

第3図は、スギーr−(T、Sugie)、サルワタリ
(M、Saruwatari)の両氏により発表された
論文rAn Effective Nonrec−ip
rocal C1rcuit for Sem1con
ductor La5er−to−Fiber Cou
plinga YIG 5phereJ (JOURN
AL OF LIGHTWAVE TECHNO−LO
GY、VOL、LT−1,No、I、MARCH198
3)の中で説明されている光アイソレータ内蔵型半導体
レーザモジュールの構造を示したものである。同図にお
いて、半導体レーザ1より放射された光ビームはYIG
球21により収束ビームに変換され、さらにレンズ22
および偏光子23を経由して光ファイバ2゜に結合する
。YIG球21の周囲に配置されたリング状の磁石19
により、光軸方向の磁界がYIG球21に印加されてお
り、YIG球21を通過するビームの偏光方向はファラ
デー効果により45度だけ回転する。偏光子23として
は方解石のプレートが用いられている。
Figure 3 shows the paper rAn Effective Nonrec-ip published by Sugie (T) and Saruwatari (M).
local C1rcuit for Sem1con
ductor La5er-to-Fiber Couu
plinga YIG 5phereJ (JOURN
AL OF LIGHTWAVE TECHNO-LO
GY, VOL, LT-1, No, I, MARCH198
3) shows the structure of the optical isolator built-in semiconductor laser module described in 3). In the figure, the light beam emitted from the semiconductor laser 1 is YIG
It is converted into a convergent beam by a sphere 21, and further by a lens 22.
and is coupled to the optical fiber 2° via the polarizer 23. A ring-shaped magnet 19 arranged around the YIG ball 21
As a result, a magnetic field in the optical axis direction is applied to the YIG sphere 21, and the polarization direction of the beam passing through the YIG sphere 21 is rotated by 45 degrees due to the Faraday effect. As the polarizer 23, a calcite plate is used.

このような構造の半導体レーザモジュールでは、半導体
レーザから出射する光は効率よく光ファイバに結合する
が逆に光ファイバの中を逆方向に戻って来る光は半導体
レーザに戻らず、安定に動作する。その原理について以
下説明する。半導体レーザから出射するビームは一般に
TE偏光であり、第3図において紙面に垂直な方向に偏
光している。このビームの偏光方向はYIG球21によ
って45度だけ回転したのち偏光子に入射するが、その
ときには常光屈折率のみを感じるので、光ビームは分離
されずにそのまま光ファイバに結合する。逆に光ファイ
バを逆方向に進んで来た光は偏光方向が不定であるから
、偏光子23によって常光屈折率のみを感じる光と異常
光屈折率を感じる光の二つのビームに分かれる。このう
ち、常光屈折率のみを感じた光は半導体レーザの偏光方
向に対し45度回転しているが、YIG球を通過するさ
いにさらに45度回転するので半導体レーザに戻ったと
きには合計90度回転してTM偏光になっており、半導
体レーザの動作に影響を与えない、また、異常光屈折率
を感じた光のビームは横方向にシフトし、半導体レーザ
に戻ったときには発光点からずれたところに戻るので同
じく半導体レーザの動作に影響を与えない、従って、こ
のモジュールは反射戻り光の影響が除去されており、安
定な動作をさせることができる。
In a semiconductor laser module with this type of structure, the light emitted from the semiconductor laser is efficiently coupled into the optical fiber, but on the other hand, the light that returns in the opposite direction inside the optical fiber does not return to the semiconductor laser, resulting in stable operation. . The principle will be explained below. The beam emitted from the semiconductor laser is generally TE polarized, and is polarized in a direction perpendicular to the plane of the paper in FIG. The polarization direction of this beam is rotated by 45 degrees by the YIG sphere 21 and then enters the polarizer, but at that time only the ordinary refractive index is sensed, so the light beam is not separated and is coupled to the optical fiber as it is. On the other hand, since the polarization direction of the light traveling in the opposite direction through the optical fiber is indeterminate, the polarizer 23 divides the light into two beams: one having only the ordinary refractive index and the other having the extraordinary refractive index. Of these, the light that only senses the ordinary refractive index is rotated by 45 degrees with respect to the polarization direction of the semiconductor laser, but it is rotated an additional 45 degrees when passing through the YIG sphere, so when it returns to the semiconductor laser, it is rotated by a total of 90 degrees. It becomes TM polarized light and does not affect the operation of the semiconductor laser.In addition, the beam of light that senses the extraordinary refractive index is shifted laterally, and when it returns to the semiconductor laser, it is shifted from the light emitting point. Since the light returns to , it does not affect the operation of the semiconductor laser. Therefore, this module is free from the influence of reflected return light and can operate stably.

第4図は、近間、渡辺、後藤、三浦、峠氏らにより発表
された論文「光アイソレータ内蔵DFB−LDモジュー
ル」(昭和60年度電子通信学会半導体・材料部門全国
大会305)の中で説明されている光アイソレータ内蔵
型半導体レーザモジュールの構造を示したものである。
Figure 4 is explained in the paper ``DFB-LD module with built-in optical isolator'' (1985 IEICE Semiconductor and Materials National Conference 305) presented by Chika, Watanabe, Goto, Miura, Toge et al. This figure shows the structure of a semiconductor laser module with a built-in optical isolator.

同図において、半導体レーザ1より放射された光ビーム
は第一レンズ15により平行ビームに変換され、ルチル
プリズム、YIG結晶および磁石19から戊る光アイソ
レータ25を通過したのち、第二レンズ14によって収
束されて、光ファイバ20に結合する。この場合、光ア
イソレータ25にプリズムが二個用いられているところ
が第3図の場合と異なっている。
In the figure, a light beam emitted from a semiconductor laser 1 is converted into a parallel beam by a first lens 15, passes through an optical isolator 25 formed from a rutile prism, a YIG crystal, and a magnet 19, and then is converged by a second lens 14. and is coupled to the optical fiber 20. This case differs from the case shown in FIG. 3 in that two prisms are used in the optical isolator 25.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところで、一般に半導体レーザは温度が変化すると、発
振しきい値、微分量子効率2発振波長が変化することが
知られている。特に発振波長が変化すると、半導体レー
ザから雑音が発生したり光ファイバの分散が変化したり
して、伝送特性に好ましくない影響を与える。またファ
ラデー回転素子は材料にもよるが温度変化によってファ
ラデー回転角が変化し、反射戻り光に対するアイソレー
ションが劣化することが考えられる。従って、半導体レ
ーザとファラデー回転素子はモジュールに内蔵されたペ
ルチェ素子によって温度制御されることが望ましいが、
前述のモジュールはそれが不可能である。
By the way, it is generally known that when the temperature of a semiconductor laser changes, the oscillation threshold, differential quantum efficiency, and oscillation wavelength change. In particular, when the oscillation wavelength changes, noise is generated from the semiconductor laser or the dispersion of the optical fiber changes, which has an unfavorable effect on the transmission characteristics. Furthermore, although it depends on the material of the Faraday rotation element, the Faraday rotation angle changes due to temperature changes, and it is conceivable that the isolation against reflected return light may deteriorate. Therefore, it is desirable that the temperature of the semiconductor laser and Faraday rotation element be controlled by a Peltier element built into the module.
The module mentioned above cannot do that.

同時に前述の光アイソレータ内蔵型半導体レーザモジュ
ールは同軸型の形状であり、DIP型の形状のモジュー
ルと比較すると、小型化が困難であるのみならず通信機
器に搭載するさいの実装性が悪い。
At the same time, the aforementioned semiconductor laser module with a built-in optical isolator has a coaxial type, and when compared with a DIP type module, it is not only difficult to miniaturize but also has poor mountability when installed in communication equipment.

また、上述した従来の光アイソレータ内蔵型半導体レー
ザモジュールは、いずれもYIG結晶をファラデー回転
素子として用いているが、その価格は高価である。
In addition, all of the above-mentioned conventional semiconductor laser modules with a built-in optical isolator use YIG crystal as a Faraday rotation element, but the price thereof is high.

また、前述の光アイソレータ内蔵型半導体レーザモジ、
−ルでは光アイソレータやその前後の部分が気密封止さ
れておらず、低温条件下での結露を防止することができ
kいので、信頼性が悪い。
In addition, the aforementioned semiconductor laser module with built-in optical isolator,
- The optical isolator and the parts before and after it are not hermetically sealed, making it difficult to prevent condensation under low-temperature conditions, resulting in poor reliability.

また、光アイソレークなしのモジュールと比較すると、
偏光子−検光千間の相対的な回転角を調整しなければな
らない。
Also, compared to modules without optical isolators,
The relative rotation angle between the polarizer and analyzer must be adjusted.

これに対して、本発明は経済的で小型化が可能であり、
かつ温度特性が優れるとともに偏光子−検光千間の相対
的な回転角を調整する必要もなく信頼性の優れた光フィ
ンレータおよび光アイソレータ内蔵型半導体レーザモジ
ュールを提供することを目的としている。
In contrast, the present invention is economical and can be miniaturized,
Another object of the present invention is to provide a semiconductor laser module with a built-in optical finlayer and optical isolator that has excellent temperature characteristics and no need to adjust the relative rotation angle between the polarizer and the analyzer and is highly reliable.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の光アイソレータは、ファラデー回転素子と、偏
光子と、検光子と2片面に3本の平行な溝を有する2組
の磁石と、中心軸上に貫通孔を有し、上部が開いた箱状
のホルダとから戒り、2組の磁石をホルダの中心軸をは
さんだ両側の内壁面に密着させ、谷溝を対応させて配置
し、ファラデー回転素子を磁石の中央の溝に挿入し、そ
の両側の溝にそれぞれ偏光子、検光子を差し込み、ファ
ラデー回転素子を偏光子と検光子で挟んだ配置とし、か
つファラデー回転素子、偏光子および検光子が2組の磁
石に両側からはさみ込まれるようにして配置・固定され
ていることを特徴とする構成になっている。
The optical isolator of the present invention has a Faraday rotation element, a polarizer, an analyzer, two sets of magnets each having three parallel grooves on one side, a through hole on the central axis, and an open top. Rather than using a box-shaped holder, two sets of magnets are placed in close contact with the inner walls on both sides of the holder, sandwiching the central axis, the valley grooves are arranged in correspondence, and the Faraday rotation element is inserted into the groove in the center of the magnet. , a polarizer and an analyzer are inserted into the grooves on both sides, and the Faraday rotation element is sandwiched between the polarizer and the analyzer, and the Faraday rotation element, polarizer, and analyzer are sandwiched between two sets of magnets from both sides. The structure is characterized by being arranged and fixed in such a way that the

本発明の光アイソレータ内蔵半導体レーザモジュールは
、半導体レーザ、チップキャリア、金属ベース、集光用
レンズ、先端部を金属管により保護された前記光ファイ
バ、前記金属管よりもわずかに大きい内径を有するスラ
イドリング、側壁に光ファイバを通過させる導入孔を有
する前記金属ケースおよび前述の光アイソレータから成
り、前記金属ベースが平坦部と垂直面を有するとともに
前記平坦部から垂直面に連なる貫通孔を有し、金属ケー
ス内に固定され、前記半導体レーザが前記チップキャリ
アを介して前記金属ベースの平坦部にマウントされ、前
記集光用レンズが前記金属ベースの貫通孔の内部に固定
され、光アイソレータが前記金属ベースの前記垂直面に
固定され、前記光ファイバ先端の金属管が前記スライド
リングを介して前記光アイソレータ端面に接合固定され
、かつ、前記導入孔を通過してハンダによって封止され
て戒ることを特徴とする構成になっている。
The semiconductor laser module with a built-in optical isolator of the present invention includes a semiconductor laser, a chip carrier, a metal base, a condensing lens, the optical fiber whose tip end is protected by a metal tube, and a slide having an inner diameter slightly larger than the metal tube. It consists of a ring, the metal case having an introduction hole in the side wall through which the optical fiber passes, and the above-mentioned optical isolator, the metal base having a flat part and a vertical surface, and a through hole extending from the flat part to the vertical surface, The semiconductor laser is fixed within a metal case, the semiconductor laser is mounted on a flat part of the metal base via the chip carrier, the condensing lens is fixed inside a through hole of the metal base, and the optical isolator is mounted on a flat part of the metal base. The optical fiber is fixed to the vertical surface of the base, and the metal tube at the tip of the optical fiber is bonded and fixed to the end face of the optical isolator via the slide ring, and passes through the introduction hole and is sealed with solder. The structure is characterized by the following.

本発明の光アイソレータは、組立てる場合、磁石をホル
ダに差し込み、次に差し込んだ磁石の溝に各光アイソレ
ータの光学部材を差し込む構造なので簡易であり、信頼
性が高く小型のものが得られる。
When assembling the optical isolator of the present invention, the magnet is inserted into the holder, and then the optical member of each optical isolator is inserted into the groove of the inserted magnet, so it is simple, highly reliable, and compact.

また、光アイソレータ内蔵半導体レーザモジュールは、
ファラデー回転素子等の光アイソレータ光学部品を支持
する金属ホルダを、モジュール全体の結合光学系を支持
する構造部材として活用することによって信頼性を向上
させ、小型化を図ることができる。また同時にペルチェ
素子を内蔵することによってアイソレータの温度制御が
できるとともに、結合光学系全体を気密封止することが
できるという特長がある。
In addition, the semiconductor laser module with a built-in optical isolator is
By utilizing a metal holder that supports an optical isolator optical component such as a Faraday rotation element as a structural member that supports the coupling optical system of the entire module, reliability can be improved and miniaturization can be achieved. At the same time, by incorporating a Peltier element, the temperature of the isolator can be controlled, and the entire coupling optical system can be hermetically sealed.

〔実施例1〕 第1図(a) 、 (b)は本発明の光アイソレータの
一実施例の構造図で、(a)は平面図、(b)は(a)
のA−A’における断面図である。同図の光アイソレー
タはファラデー回転素子31.磁石32.偏光子33.
検光子34.ホルダ35から構成され、以下に説明する
ような方法で組立てられている。
[Example 1] FIGS. 1(a) and 1(b) are structural diagrams of an embodiment of the optical isolator of the present invention, in which (a) is a plan view and (b) is a plan view.
It is a sectional view taken along AA' of FIG. The optical isolator in the figure is a Faraday rotation element 31. Magnet 32. Polarizer 33.
Analyzer 34. It consists of a holder 35 and is assembled in the manner described below.

まず、ファラデー回転素子としては、日比谷(T、Hi
biya)氏らにより発表された論文rGrawth 
andMagneto−Optic Properti
es of Liquid Phase Epitax
ialBi−3ubstituted Garnet 
Films for 0ptical l5olato
rJ (NECRes、 & Develop、No、
80.January 1986)の中で紹介されてい
るビスマス置換ガーネット厚膜が有用である。
First, Hibiya (T, Hi
The paper rGrawth published by Mr. biya) et al.
and Magneto-Optic Property
es of Liquid Phase Epitax
ialBi-3ubstituted Garnet
Films for 0ptical l5olato
rJ (NECRes, & Develop, No.
80. A bismuth-substituted garnet thick film introduced in January 1986) is useful.

このガーネット厚膜は、量産性に優れ、わずかな磁界で
飽和磁界に達しその回転能も大きいので、経済的でかつ
小型の光アイソレータ内蔵型半導体レーザモジュールを
実現する場合に有利である。
This garnet thick film is excellent in mass production, reaches a saturation magnetic field with a small magnetic field, and has a large rotational ability, so it is advantageous in realizing an economical and compact semiconductor laser module with a built-in optical isolator.

前記磁石32は、偏光子、ファラデー回転素子、検光子
を保持・固定する3本の溝を有し、溝と周辺部分にメタ
ライズを施され、周辺部分をホルダ35に対してハンダ
付けされる。ホルダの材料としてはSUS 304等の
非磁性材料を用いる。
The magnet 32 has three grooves for holding and fixing a polarizer, a Faraday rotation element, and an analyzer, the grooves and the surrounding area are metallized, and the surrounding area is soldered to the holder 35. A non-magnetic material such as SUS 304 is used as the material of the holder.

偏光子33.ファラデー回転素子31と検光子34は結
晶から正方形のチップ状に切り出される。
Polarizer 33. The Faraday rotation element 31 and the analyzer 34 are cut into square chips from a crystal.

この時、偏光子33は、偏光方向が辺に平行になる様に
、また、検光子34は偏光方向が対角線に平行になる様
に切り出す(偏光子−検光子の相対角45°)。偏光子
33および検光子34の材料としては、ルチル等の一軸
異方性光学結晶が使用される。正方形のチップ状に切り
出した光アイソレータの各光学部材(偏光子、ファラデ
ー回転素子、検光子)は、周辺部分にメタライズを施し
た後、磁石32の溝に嵌め込んでハンダ付する。この様
に偏光子と検光子は磁石の溝に収納するだけで、自動的
に相対回転角が45°になる(セルファライン)ため、
組立工程が簡易であり、また、各部材が正方形など単純
な形状で加工しやすく、経済性に優れているの力、を特
徴である。
At this time, the polarizer 33 is cut out so that the polarization direction is parallel to the sides, and the analyzer 34 is cut out so that the polarization direction is parallel to the diagonal line (relative angle between polarizer and analyzer 45°). As the material for the polarizer 33 and the analyzer 34, a uniaxially anisotropic optical crystal such as rutile is used. Each optical member of the optical isolator (polarizer, Faraday rotation element, analyzer) cut out into a square chip shape is metalized at its peripheral portion, and then fitted into the groove of the magnet 32 and soldered. In this way, simply by storing the polarizer and analyzer in the groove of the magnet, the relative rotation angle will automatically become 45° (self-alignment).
The assembly process is simple, each member has a simple shape such as a square, and it is easy to process, making it highly economical.

〔実施例2〕 第2図(a) 、 (b)は実施例1の光アイソレータ
を内蔵した半導体レーザモジュールの一実施例の構造図
で、(a)は平面図、(b)は断面図である。同図にお
いて半導体レーザ1はヒートシンク2およびチップキャ
リア3を介してモニタ用フォトダイオード5とともにベ
ース4の上にマウントされている。ベース4にはレンズ
7が内包されており、ベース4の先端部には実施例1の
光アイソレータ30が溶接により固定されている。さら
に光アイソレータ30の先端部には先端をフェルール9
で保護された光ファイバ20がスライドリング8を介し
て溶接により固定されている。これら一連の構造により
半導体レーザ1からの出力光は光ファイバ20へ導びか
れる。ベース4はベルチェ素子10を介してケース11
の内部にとりつけられ、フェルール9とケース11はハ
ンダ12により接続封止されている。サーミスタ6はチ
ップ状のものであり、半導体レーザ1に隣接してチップ
キャリア3の上にマウントされている。
[Example 2] Figures 2 (a) and 2 (b) are structural diagrams of an example of the semiconductor laser module incorporating the optical isolator of Example 1, where (a) is a plan view and (b) is a cross-sectional view. It is. In the figure, a semiconductor laser 1 is mounted on a base 4 together with a monitor photodiode 5 via a heat sink 2 and a chip carrier 3. The base 4 includes a lens 7, and the optical isolator 30 of the first embodiment is fixed to the tip of the base 4 by welding. Furthermore, the tip of the optical isolator 30 is attached to a ferrule 9.
An optical fiber 20 protected by a slide ring 8 is fixed by welding via a slide ring 8. The output light from the semiconductor laser 1 is guided to the optical fiber 20 by this series of structures. The base 4 is connected to the case 11 via the Bertier element 10.
The ferrule 9 and the case 11 are connected and sealed with solder 12. The thermistor 6 is in the form of a chip, and is mounted on the chip carrier 3 adjacent to the semiconductor laser 1.

この構造の場合、チップキャリア3がマウントされるベ
ース4からフェルール9に至るまでの支持系は金属部品
を用いて溶接により組立てられており、かつ、ファラデ
ー回転素子、偏光子や検光子がそれら金属部品に直接取
りつけられているので機械的な強度に優れている。云い
換えれば、ファラデー回転素子、偏光子や検光子を支持
するホルダが同時に光フィンレータの前後の光学系を機
械的に連結する構造部材として活用されているため、モ
ジュール内部に組込む場合にも占有空間を節約して小型
化を図ることができる。
In this structure, the support system from the base 4 on which the chip carrier 3 is mounted to the ferrule 9 is assembled by welding using metal parts, and the Faraday rotation element, polarizer, and analyzer are made of metal parts. It has excellent mechanical strength because it is attached directly to the component. In other words, the holder that supports the Faraday rotation element, polarizer, and analyzer is also used as a structural member that mechanically connects the optical systems before and after the optical finlayer, so it takes up less space when incorporated into the module. It is possible to reduce the size by saving on the amount of energy.

またこの場合、光アイソレータがベルチェ素子の上に設
置されたベースに連結されているので、周囲温度の変化
による光アイソレータの特性変動を相等程度補償できる
Furthermore, in this case, since the optical isolator is connected to the base installed on the Bertier element, it is possible to compensate to a comparable extent for variations in characteristics of the optical isolator due to changes in ambient temperature.

さらにこの構造の光アイソレータ内蔵型半導体レーザモ
ジュールの場合、半導体レーザ1から光ファイバ20の
端面に至るまでの光学系全体がDI?パッケージ内部に
気密封止されているので、低温条件下での結露の危険は
防止されている。
Furthermore, in the case of a semiconductor laser module with a built-in optical isolator having this structure, the entire optical system from the semiconductor laser 1 to the end face of the optical fiber 20 is DI? Hermetically sealed inside the package prevents the risk of condensation under low temperature conditions.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明の光アイソレータは組立て
において、各光アイソレータの光学部品を磁石の溝に差
し込むだけで、光学的相対角度が自動的にセットされ(
セルファライン)、複雑な光学的角度調整が必要ない。
As explained above, when assembling the optical isolator of the present invention, simply by inserting the optical components of each optical isolator into the grooves of the magnet, the optical relative angle is automatically set (
(Selfline), no complicated optical angle adjustment is required.

また、ファラデー回転素子、偏光子、検光子および磁石
の加工にあたっては簡単な加工方法で容易に加工するこ
とができるため、加工精度が優れており、経済的にも優
れている。
In addition, since the Faraday rotation element, polarizer, analyzer, and magnet can be easily processed using a simple processing method, the processing accuracy is excellent and it is also economically advantageous.

また、本発明の光アイソレータ内蔵半導体レーザモジュ
ールは信頼性が高く小型化が容易であり、かつ温度補償
が可能になるとともに完全に気密封止を施して結露を防
止することが可能である。
Further, the semiconductor laser module with a built-in optical isolator of the present invention has high reliability, is easy to downsize, and can be temperature compensated and completely hermetically sealed to prevent dew condensation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図(a) 、 (b)は本発明の光アイソレータの
一構造例を示す構造図、第2図(a) 、 (b)は本
発明の光アイソレータ内蔵半導体レーザモジュールの一
構造例を示す構造図、第3図は従来の光アイソレータの
構成を示す図、第4図は従来の光アイソレータ内蔵半導
体レーザモジュールの構造を示す断面図である。 1・・・・・・半導体レーザ、2・・・・・・ヒートシ
ンク、3・・・・・・チップキャリア、4・・・・・・
ベース、5・・・・・・モニタ用フォトダイオード、6
・・団・サーミスタ、7・・・・・・レンズ、8・・・
・・・スライドリング、9・・・・・・フェルール、1
0・・・・・・ペルチェ素子、11・・・・・・ケース
、12・・・・・・ハンダ、14・・・・・・第2レン
ズ、15・・・・・・第1レンズ、19・・・・・・磁
石、2o・・・・・・光ファイバ、21・・・・・・Y
IG球、22・・・・・・レンズ、23・・・・・・偏
光子、30・・・・・・光アイソレータ、31・・・・
・・ファラデー回転素子、32・・・・・・磁石、33
・・・・・・偏光子、34・・・・・・検光子、35・
・・・・・ホルダ。
FIGS. 1(a) and (b) are structural diagrams showing an example of the structure of the optical isolator of the present invention, and FIGS. 2(a) and (b) are structural diagrams showing an example of the structure of the semiconductor laser module with a built-in optical isolator of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing the structure of a conventional optical isolator, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional semiconductor laser module with a built-in optical isolator. 1...Semiconductor laser, 2...Heat sink, 3...Chip carrier, 4...
Base, 5... Monitor photodiode, 6
... Group thermistor, 7... Lens, 8...
... Slide ring, 9 ... Ferrule, 1
0... Peltier element, 11... Case, 12... Solder, 14... Second lens, 15... First lens, 19...Magnet, 2o...Optical fiber, 21...Y
IG bulb, 22...lens, 23...polarizer, 30...optical isolator, 31...
...Faraday rotating element, 32... Magnet, 33
...Polarizer, 34...Analyzer, 35.
·····holder.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ファラデー回転素子と、偏光子と、検光子と、片
面に3本の平行な溝を有する2組の磁石と、中心軸上に
貫通孔を有し、上部が開いた箱状ホルダとから成り、前
記2組の磁石を前記ホルダの中心軸をはさんだ両側の内
壁面に密着させ、各溝を対応させて配置し、前記ファラ
デー回転素子を前記磁石の中央の溝に挿入し、その両側
の溝にそれぞれ前記偏光子、前記検光子を差し込み、フ
ァラデー回転素子、偏光子、検光子が前記2組の磁石に
両側からはさみ込まれるようにして配置・固定されてい
ることを特徴とする光アイソレータ。
(1) A Faraday rotation element, a polarizer, an analyzer, two sets of magnets with three parallel grooves on one side, and a box-shaped holder with a through hole on the central axis and an open top. The two sets of magnets are brought into close contact with the inner wall surfaces on both sides of the holder across the central axis, the respective grooves are arranged in correspondence with each other, the Faraday rotation element is inserted into the central groove of the magnet, and the The polarizer and the analyzer are inserted into the grooves on both sides, respectively, and the Faraday rotation element, the polarizer, and the analyzer are arranged and fixed so as to be sandwiched between the two sets of magnets from both sides. optical isolator.
(2)半導体レーザ、チップキャリア、金属ベース、集
光用レンズ、先端部を金属管により保護された光ファイ
バ、前記金属管よりもわずかに大きい内径を有するスラ
イドリング、側壁に光ファイバを通過させる導入孔を有
する前記金属ケースおよび請求項1に記載の光アイソレ
ータから成り、前記金属ベースが平坦部と垂直面を有す
るとともに前記平坦部から垂直面に連なる貫通孔を有し
、前記金属ケース内に固定され、前記半導体レーザが前
記チップキャリアを介して前記金属ベースの平坦部にマ
ウントされ、前記集光用レンズが前記金属ベースの貫通
孔の内部に固定され、前記光アイソレータが前記金属ベ
ース先端の前記垂直面に固定され、前記光ファイバ先端
の金属管が前記スライドリングを介して前記光アイソレ
ータ端面に接合固定され、かつ、前記金属ケースの導入
孔を貫通してハンダによって封止されて成ることを特徴
とする光アイソレータ内蔵半導体レーザモジュール。
(2) A semiconductor laser, a chip carrier, a metal base, a condensing lens, an optical fiber whose tip is protected by a metal tube, a slide ring with an inner diameter slightly larger than the metal tube, and an optical fiber that passes through the side wall. The optical isolator comprises the metal case having an introduction hole and the optical isolator according to claim 1, wherein the metal base has a flat part and a vertical surface, and has a through hole extending from the flat part to the vertical surface, and the metal base has a through hole extending from the flat part to the vertical surface. the semiconductor laser is mounted on the flat part of the metal base via the chip carrier, the condensing lens is fixed inside the through hole of the metal base, and the optical isolator is mounted on the flat part of the metal base through the chip carrier. The optical fiber is fixed to the vertical surface, and the metal tube at the tip of the optical fiber is bonded and fixed to the end face of the optical isolator via the slide ring, and is penetrated through the introduction hole of the metal case and sealed with solder. A semiconductor laser module with a built-in optical isolator.
JP20593689A 1989-08-08 1989-08-08 Optical isolator and semiconductor laser module incorporated with optical isolator Pending JPH0368915A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0804015A2 (en) * 1996-04-22 1997-10-29 Canon Kabushiki Kaisha Optical scanning device
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