JPH04118609A - 半導体光結合器 - Google Patents

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） 本発明は反射もどり光を防止した半導体光結合器に関す
るものである。

（従来の技術） 半導体光結合器は半導体レーザ（以下ＬＤという）と光
ファイバとを一体化結合したもので、光通信等で広く用
いられているが、ＬＤから出射された光の一部が種々の
端面（屈折率の境界面）で反射し、ＬＤに戻って再結合
し、出力のゆらぎや波長の跳びを引き起すので、その反
射対策が重要な問題となっている。

第２図は従来の光半導体結合器の一例を示す構成図であ
って、１はＬＤ、２はＬＤ光を平行ビームにするレンズ
、６は平行ビームを集光させるロッドレンズ、７は光フ
ァイバ、８は光ファイバを固定するフェルール、９はレ
ンズ６と光ファイバ７の間に充填されている接着剤であ
る。

この半導体光結合器における反射対策は、レンズに対し
ては通常ＡＲコートで行われている。また、光ファイバ
端は焦光点であり、その端面での反射光はロッドレンズ
６、レンズ２を介してＬＤＩに戻るため１反射対策が最
も重要となる部分である。しかし、ＡＲコートは高温で
行われるため、光ファイバ７をフェルール８に固定する
接着剤に悪い影響をおよぼすという問題があり、ＡＲコ
ートを適用することは困難である。そこで、レンズ６と
空気の間；および空気と光ファイバ７の間の屈折率差が
大きいことを考慮し、ロッドレンズ６や光ファイバ７に
近い屈折率を有する接着剤を空気の代わりにロッドレン
ズ６と光ファイバ７との間に充填し、反射を防止してい
る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成の半導体光結合器では、ロッド
レンズ６と光ファイバ７との間に充填した接着剤９がロ
ッドレンズ６あるいは光ファイバ７から剥離する等の問
題があり、信頼性に欠けるものであった。

本発明は、上述の接着剤の剥離等の問題点を除去するた
めになされたものであって、接着剤を使用することなく
、反射戻り光の光路をＬＤからずらすことにより反射を
防止した半導体光結合器を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため、光軸に対して斜めに
研磨した出射端面を有するロッドレンズと、光軸に対し
て斜めに研磨した入射端面を有する光ファイバとを有し
、前記出射端面からの光が前記入射端面に斜めに入射し
、入射後前配光ファイバの光軸と一致するように前記ロ
ッドレンズと光ファイバとを配置することにより、半導
体レーザを前記ロッドレンズを介して光ファイバに光結
合させたものである。

また、本発明はボールレンズと、光軸に対して斜めに研
磨した入射端面を有する光ファイバとを所定の間隔で配
置し、前記ボールレンズからの光が前記入射端面に斜め
に入射し、入射後前配光ファイバの光軸と一致するよう
に前記ボールレンズの軸と半導体レーザの光軸とをずら
すことにより、前記半導体レーザをボールレンズを介し
て光ファイバに光結合させたものである。

（作　用） ロッドレンズまたはボールレンズに入射した半導体レー
ザ（ＬＤ）の光は、前記ロッドレンズの斜めに研磨した
出射端面または前記ボールレンズの端面がら空気中に屈
折して入射し、光ファイバの斜めに研磨した入射端面に
斜めに入射する。従って、前記入射端面で反射したもど
り光はＬＤに戻ることはなく、ＬＤにおける８力ゆらぎ
等は防止される。また、前記入射端面に入射した光は屈
折して光ファイバに入射するが、前記光ファイバの光軸
と一致するのでそのまま前記光ファイバを伝搬していく
。

（実施例） 第１図は本発明の第１の実施例を示す構成図であって、
１はＬＤ、２はＬＤ光を平行ビームにするレンズ、３は
平行ビームを集光させるロッドレンズ、４は光ファイバ
、５は光ファイバを固定するフェルールである。そして
、ロッドレンズ３の端面Ａと光ファイバ４の端面Ｂはそ
れぞれ斜めに研磨されている。

第３図は第１図の要部を拡大したものであるが。

この第３図に基づき本実施例の動作を以下説明する。

ここで、ｎｌはロッドレンズ３の屈折率、ｎ２は光ファ
イバ４の屈折率、Ｐ□はＬＤＩの光軸、Ｐ２はロッドレ
ンズ３から光ファイバ４に至る光軸、Ｐ３は光ファイバ
４の光軸、θ１は光軸Ｐ工とロッドレンズ３の端面Ａの
法線Ｃとのなす角度、θ２は光軸Ｐ３と光ファイバ４の
端面Ｂの法線りとのなす角度とする。

今、光軸Ｐ２とロッドレンズ３の端面Ａの法線Ｃとのな
す角度を０３とすれば、光軸Ｐ２は光軸Ｐ、に対して、 θ。＝θ３−θ１＝ｓｉｎ−”　（ｎ□ｓｉｎθ□）−
〇□の角度だけ傾くことになる。

また、光軸Ｐ２と光ファイバ４の端面Ｂの法線りとのな
す角度を０２＋０４とすれば、光軸Ｐ３と法線りとのな
す角度θ５は、 θ、＝ｓｉｎ−１（±ｓｉｎ　（θ２＋０４））となる
。

このとき、０６＝０２となるようにすれば、光ファイバ
４に入射したときの光軸は光ファイバ４の光軸Ｐ３と一
致し、光ファイバ４のＮ　Ａ　（ＮｕｍｅｒｉｃａｌＡ
ｐｅｒｔｕｒｅ）を十分使うこととなるとともに、光フ
ァイバ４に入射したときの光軸はＬＤＩの光軸Ｐ１に対
してＸだけ平行移動した位置関係となり、組立調整上都
合がよい。

一方、光ファイバ４の端面４で反射するもどり光は、第
１図のＰ４で示すように、光ファイバ４の端面Ｂの法線
りに対して角度（θ、＋０４）で光軸Ｐ２とは反対側に
反射する。従って、上記もどり光はロッドレンズ３等を
介してＬＤＩに戻ることはなく、出力のゆらぎ等の悪影
響を防止される。

ところで、ロッドレンズ３とフェルール５により固定し
た光ファイバ４とは通常同軸で組立てられるので、第３
図に示すように光ファイバ４を、またはロッドレンズ３
を前記平行移動量Ｘだけ偏心させる必要があるか、光フ
ァイバ４をロッドレンズ３に対して光軸垂直方向に前記
平行移動量Ｘ分だけ移動して調整すれば、ロッドレンズ
３または光ファイバ４を偏心させずに同様の状態を作り
出することができる。

第４図は本発明の第２の実施例を示す構成図であって、
第１図に示す第１の実施例のロッドレンズ３に代えてボ
ールレンズ１Ｑを用いたものであり、ボールレンズ１０
の軸とＬＤＩの光軸とをずらすことにより第１の実施例
の場合と同様の効果を得ることができる。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように本発明によれば、ＬＤから
の光を焦光点である光ファイバ端に斜めに入射させてい
るので、光ファイバ端で反射したもどり光がＬＤに戻る
ことを防止することができる。

また、光ファイバへの入射後の光軸が光ファイバの光軸
と一致するようにしているので、光ファイバのＮＡを十
分に使用できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す構成図、第２図は
従来の半導体光結合器の構成図、第３図は第１図の要部
拡大図、第４図は本発明の第２の実施例を示す構成図で
ある。 １・・・ＬＤ、２・・・レンズ、３・・・ロッドレンズ
、４・・・光ファイバ、５・・・フェルール、１０・・
・ボールレンズ。 特許出願人　　沖電気工業株式会社 代 理 人 鈴 木 敏 明 ノ噌５・ヲ噌５呵８．コ１；１−ラ大徒　イタＪ第１図 ５１束。ヰ専体九粒合器 第２図 創面ｅ）Ｉｊ一部肱入回 木斃明。箋５２の　大方梵イタ′１ 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光軸に対して斜めに研磨した出射端面を有するロ
   ッドレンズと、 光軸に対して斜めに研磨した入射端面を有する光ファイ
   バとを有し、前記出射端面からの光が前記入射端面に斜
   めに入射し、入射後前記光ファイバの光軸と一致するよ
   うに、前記ロッドレンズと光ファイバを配置することに
   より、半導体レーザを前記ロッドレンズを介して光ファ
   イバに光結合させたことを特徴とする半導体光結合器。
2. （２）ボールレンズと、 光軸に対して斜めに研磨した入射端面を有する光ファイ
   バとを所定の間隔で配置し、前記ボールレンズからの光
   が前記入射端面に斜めに入射し、入射後前記光ファイバ
   の光軸と一致するように前記ボールレンズの軸と半導体
   レーザの光軸とをずらすことにより、前記半導体レーザ
   をボールレンズを介して光ファイバに光結合させたこと
   を特徴とする半導体光結合器。