JPH04319906A - ファイバ入出力型光部品 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信、光計測等に使
用するファイバ入出力型光部品に関するものである。更
に詳しく述べると、光学素子とその両側に配置したホル
ダ付ファイバコリメータとを具備し、一方のファイバコ
リメータの先端を円環状の突条部で支持することにより
、ホルダを動かすことで光軸合わせを可能としたファイ
バ入出力型光部品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光通信においては、光アイソレータ、フ
ィルタ、減衰器等多くの光学部品が使用されている。こ
れら光部品をファイバ伝送路中で使用する場合には、入
出力端に光ファイバを取り付けたファイバ入出力型構造
となる。その場合、技術的には両光ファイバ間での光の
結合損失を極力小さくすることが肝要である。

【０００３】その組み立ては通常、次のような工程で行
われている。■光学素子を筐体に固定する。■円筒状ス
リーブの一端にレンズを固定し、他端にファイバ付フェ
ルールを挿入・固定して、ファイバコリメータを組み立
てる。■ファイバコリメータの位置調整によって、光の
結合損失が最小となるようにする。■ファイバコリメー
タを筐体に固定する。

【０００４】これら使用部材の固定は、部材がブロック
状の場合はテーパ・ブロックを間隙に挿入することによ
って行い、部材が円筒状の場合は寸法精度を高めて間隙
を無くしたり、ネジなどで押し付けることによって行っ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、光軸合わせで
はファイバコリメータの上下左右調整（光軸に対して垂
直方向のずれ調整）に加え、微妙な角度調整も必要とな
る。部材がブロック状の場合、テーパ・ブロックを使用
すると小型化並びに調整が困難であり、固定箇所が円対
称でないため温度特性が悪くなる。また部材が円筒状の
場合は精度出しが困難であり、仮に精度が出たとしても
光学素子やフェルールの傾きによって光が曲がったり、
平行にシフトしたりして、無調整で結合をとることは困
難である。ネジなどを用いて押し付けるにしても、その
光軸合わせ（位置合わせ）作業は必ずしも容易でない。

【０００６】本発明の目的は、上記のような従来技術の
欠点を解消し、容易に光軸合わせを行うことができ、小
型で且つ信頼性が高いファイバ入出力型光部品を提供す
ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、光学素子の両
側にそれぞれファイバコリメータを配置したファイバ入
出力型光部品である。上記目的を達成するため本発明は
、光軸方向に延びる円形貫通孔の内周面に円環状突条部
を有し光学素子を収容する筐体と、各ファイバコリメー
タをそれぞれ外周側で保持するホルダを具備する。一方
のファイバコリメータを筐体の円形貫通孔に挿入してそ
のホルダ端面を筐体の一端面に当接し、他方のファイバ
コリメータ一の先端を円環状突条部内に圧入すると共に
そのホルダ端面を筐体の他端面に当接し、それぞれ光軸
を合わせた状態で両ホルダを筐体に固定する。

【０００８】また本発明の別の態様として、光学素子と
一方のファイバコリメータを装着した筐体と、円形貫通
孔の内周面に円環状突条を形成した第１のホルダと、他
方のファイバコリメータを外周側で保持する第２のホル
ダを具備する構造でもよい。筐体の光学素子側の端面に
第１のホルダの一端面を当接し、他方のファイバコリメ
ータの先端を該第１のホルダの円環状突条部内に圧入す
ると共に該第１のホルダの他端面に第２のホルダの端面
を当接し、それぞれ光軸を合わせた状態で両ホルダを筐
体に固定する。

【０００９】２個のファイバコリメータは、円筒状スリ
ーブ内の一端にレンズを装着し他端からファイバ付フェ
ルールを挿入固定したものである。ファイバコリメータ
には先端の外周面にテーパを付けておくのが望ましい。

【００１０】

【作用】前者のファイバ入出力型光部品の場合、一方の
ファイバコリメータを保持しているホルダを上下左右に
摺動することで光の結合損失が最小となるように、光軸
に対する垂直方向のずれを調整する。また、他方のファ
イバコリメータを保持しているホルダを筐体の端面に当
接しながら摺動すると、ファイバコリメータの先端は円
環状の突条部で支持されているので、ファイバコリメー
タの傾き角度が変動し、光の結合損失が最小となるよう
に傾き角度を調整できる。

【００１１】次に後者のファイバ入出力型光部品の場合
、筐体端面に当接している第１のホルダを上下左右に摺
動することで光軸に対する垂直方向のずれを調整できる
。また、第１のホルダの端面に当接する第２のホルダを
摺動すると、ファイバコリメータの先端は円環状の突条
部で支持されているので、ファイバコリメータの傾き角
度が変動し、光の結合損失が最小となるように、傾き角
度を調整できる。

【００１２】

【実施例】本発明を光アイソレータに適用した場合を例
にとって、以下説明する。光アイソレータの形式は種々
あるが、その一つに偏光子として楔形のルチル単結晶等
の一軸性単結晶（複屈折偏光板）を使用し、偏光依存性
を無くしたファイバ入出力型光アイソレータがある。こ
の種の光アイソレータには、円筒状の永久磁石内に４５
度ファラデー回転子を装着し、その両側にそれぞれ楔形
の一軸性単結晶からなる偏光子を、それらの光学軸が４
５度食い違うように設けて非相反部とし、レンズとフェ
ルールとを備えたコリメータを作製し、非相反部を挟ん
でコリメータ同士で光の結合を取る方式がある。この非
相反部が本発明における「光学素子」に相当することに
なる。ここで技術的には、両光ファイバ間での光の結合
損失を極力小さくすることが肝要である。

【００１３】図１は本発明によるファイバ入出力型光ア
イソレータの一実施例を示す断面図である。この光アイ
ソレータは、非相反部１０とその両側に位置するファイ
バコリメータ２０とを筐体３０内に組み込み、各部材が
光の空間伝搬によって結合する形式である。この実施例
は、一方のファイバコリメータ２０（図面左手側）で光
軸に垂直方向の位置ずれを調整し、他方のファイバコリ
メータ２０（図面右手側）で光軸に対する傾き角度を調
整するタイプである。

【００１４】非相反部１０は、円筒状の永久磁石１２内
に４５度ファラデー回転子１４を装着し、その両側にそ
れぞれ楔形の一軸性単結晶（例えばルチル単結晶）から
なる偏光子１６を配置したものである。ファイバコリメ
ータ２０は、円筒状スリーブ２２内の一端に球レンズ２
４を圧入し他端から光ファイバ２６を接続したフェルー
ル２８を挿入固定した構造である。各ファイバコリメー
タ２０はそれぞれ円筒状ホルダ４０と円環状ホルダ４２
によって外周側で保持される。筐体３０は円筒状をして
おり、円形貫通孔３２の中央部内周径は非相反部１０の
外径に合致する寸法に設定する。両ファイバコリメータ
２０側の円形貫通孔３２内周径はファイバコリメータ２
０外径より大きく設定する。更に、円形貫通孔３２の内
周には円環状に突条部３４が一体的に形成されている。 突条部３４は断面矩形状又は台形状をなし、その幅は約
１ｍｍ程度、内径は円筒状スリーブ２２の外径にほぼ合
致する寸法に設定する。円筒状スリーブ２２、筐体３０
、ホルダ４０，４２などの部材は全てステンレス鋼など
溶接可能な材料か又は半田付け可能な表面をもつ材料で
構成する。

【００１５】まず非相反部１０を筐体３０の円形貫通孔
３２の内部中央に固着する。両ファイバコリメータ２０
とホルダ４０，４２とを溶接又は半田付けにより固着す
る。そして一方のファイバコリメータ２０を筐体３０の
円形貫通孔３２に挿入して、その円筒状ホルダ４０の端
面を筐体３０の一端面に当接し、他方のファイバコリメ
ータ２０の先端を円環状突条部３４内に圧入すると共に
その円環状ホルダ４２端面を筐体３０の他端面に当接し
仮固定する。円筒状ホルダ４０はその軸方向長さが長い
から、該円筒状ホルダ４０を上下左右（光軸に対して垂
直方向）に摺動するとファイバコリメータ２０は平行移
動し、光の結合損失が最小となるように光軸合わせを行
える。その光軸があった状態で円筒状ホルダ４０を筐体
３０の端面に溶接もしくは半田付けで固定する。次に仮
固定していた円環状ホルダ４２を上下左右（光軸に対し
て垂直方向）に摺動すると、ファイバコリメータの先端
が円環状の突条部３４で支持されているので、ファイバ
コリメータの傾き角度は突条部３４が支点となり変動す
る。この時の、円環状ホルダ４２の可動範囲は数十μｍ
程度以内で十分である。光の結合損失が最小となるよう
に角度を調整し、円環状ホルダ４２を筐体３０端面に溶
接もしくは半田付けで固定する。

【００１６】図２は本発明の他の実施例を示す断面図で
ある。この光アイソレータは、上記の実施例と基本的に
は同様の構造をしており、非相反部１０の両側にそれぞ
れファイバコリメータ２０を配置してある。まず、筐体
５０の円形貫通孔５２に一方のファイバコリメータ２０
と非相反部１０を装着する。円形貫通孔５２のファイバ
コリメータ側の内周径はファイバコリメータ２０の外径
に合致し、非相反部側の内周径は非相反部１０の外径に
合致する寸法に設定されている。第１のホルダ６０には
円形貫通孔６１の内周面に円環状突条部６２が形成して
あり、第２のホルダ７０は他方のファイバコリメータ２
０を外周側で保持する。筐体５０の非相反部側の端面に
第１のホルダ６０の一端を当接する。他方のファイバコ
リメータ２０の先端を該第１のホルダ６０の円環状突条
部６２内に圧入すると共に該第１のホルダ６０の他端面
に第２のホルダ７０の端面を当接し、仮固定する。第１
のホルダ６０を上下左右（光軸に対して垂直方向）に摺
動し、光の結合損失が最小となるように光軸合わせを行
い、第１のホルダ６０を筐体５０の端面に溶接もしくは
半田付けで固定する。次に仮固定していた第２のホルダ
７０を上下左右（光軸に対して垂直方向）に摺動すると
、ファイバコリメータの先端が円環状の突条部６２で支
持されているので、ファイバコリメータの傾き角度は突
条部６２が支点となり変動する。光の結合損失が最小と
なるように角度を調整し、第２のホルダ７０を第１のホ
ルダ６０端面に溶接もしくは半田付けで固定する。

【００１７】図３はファイバコリメータの他の例を示し
ており、円筒状スリーブ８０の先端の外周面にテーパ８
２を付けたものである。テーパ８２を設けると、圧入が
容易で、突条部の内周径の精度が低くても、テーパ８２
面のどこかでスリーブ８０を保持できる。光軸方向の位
置はほとんど特性に影響を与えないから、テーパ面によ
って非相反部とコリメータとの距離が変わっても何も支
障は生じない。

【００１８】

【発明の効果】本発明は上記のように、ファイバコリメ
ータを外周で保持するホルダを具備したから、筐体端面
に当接し摺動することで比較的容易かつ確実に光軸合わ
せがでる。そしてファイバコリメータの先端は円環状の
突条部で支持されているので、ホルダを筐体端面又は別
のホルダ端面に対して当接し摺動することで微妙な傾き
角度の調整を容易に行なえる。更に、ホルダを溶接もし
くは半田付けで固定するので、接合信頼性も高い。光軸
合わせにテーパ・ブロックを使用しないので、小型化が
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るファイバ入出力型光アイソレータ
の一実施例を示す断面図。

【図２】本発明に係るファイバ入出力型光アイソレータ
の他の実施例を示す断面図。

【図３】ファイバコリメータの他の例を示す断面図。

【符号の説明】

１０　　非相反部 ２０　　ファイバコリメータ ３０　　筐体 ３２　　円形貫通孔 ３４　　突条部 ４０　　円筒状ホルダ ４２　　円環状ホルダ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光学素子の両側にそれぞれファイバコ
   リメータを配置したファイバ入出力型光部品において、
   光軸方向に延びる円形貫通孔の内周面に円環状突条部を
   有し光学素子を収容する筐体と、各ファイバコリメータ
   をそれぞれ外周側で保持するホルダを具備し、一方のフ
   ァイバコリメータを筐体の円形貫通孔に挿入してそのホ
   ルダ端面を筐体の一端面に当接し、他方のファイバコリ
   メータの先端を円環状突条部内に圧入すると共にそのホ
   ルダ端面を筐体の他端面に当接し、それぞれ光軸を合わ
   せた状態で両ホルダを筐体に固定したことを特徴とする
   ファイバ入出力型光部品。
2. 【請求項２】　　光学素子の両側にそれぞれファイバコ
   リメータを配置したファイバ入出力型光部品において、
   光学素子と一方のファイバコリメータを装着した筐体と
   、円形貫通孔の内周面に円環状突条部を形成した第１の
   ホルダと、他方のファイバコリメータを外周側で保持す
   る第２のホルダとを具備し、前記筐体の光学素子側の端
   面に第１のホルダの一端面を当接し、他方のファイバコ
   リメータの先端を該第１のホルダの円環状突条部内に圧
   入すると共に該第１のホルダの他端面に第２のホルダの
   端面を当接し、それぞれ光軸を合わせた状態で両ホルダ
   を筐体に固定したことを特徴とするファイバ入出力型光
   部品。
3. 【請求項３】　　ファイバコリメータの先端の外周面に
   テーパを付け、円環状突条部内に圧入した請求項１又は
   ２記載のファイバ入出力型光部品。