JPH0457381A - Receptacle type semiconductor laser - Google Patents
Receptacle type semiconductor laserInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
光ファイバを用いた光通信において、光ファイバと半導
体レーザとを光結合するレセプタクル型半導体レーザデ
バイスに関し、
光ファイバと半導体レーザとの光結合を容易に行なえる
ようにすることを目的とし、
半導体レーザからの光出力をレンズを通して、光ファイ
バコネクタフェルールに保持された光ファイバに光結合
させる光結合系を有するレセプタクル型半導体レーザデ
バイスにおいて、レンズと光ファイバコネクタフェルー
ルとの間に、該光ファイバコネクタフェルールに保持さ
れた光ファイバのコア径より大である光ファイバを挿入
配置するように構成する。[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding a receptacle-type semiconductor laser device that optically couples an optical fiber and a semiconductor laser in optical communication using an optical fiber, the present invention relates to a receptacle-type semiconductor laser device that optically couples an optical fiber and a semiconductor laser. In a receptacle-type semiconductor laser device that has an optical coupling system that optically couples the optical output from a semiconductor laser through a lens to an optical fiber held in an optical fiber connector ferrule, the lens and optical fiber connector are An optical fiber having a core diameter larger than the core diameter of the optical fiber held by the optical fiber connector ferrule is inserted between the optical fiber connector ferrule and the optical fiber connector ferrule.
本発明は光ファイバを用いた光通信において、光ファイ
バと半導体レーザを光結合するレセプタクル型半導体レ
ーザデバイスに関する。The present invention relates to a receptacle type semiconductor laser device for optically coupling an optical fiber and a semiconductor laser in optical communication using an optical fiber.
近年光通信の普及にともない、顧客の光ファイバと容易
に結合するレセプタクル型の半導体レーザデバイスの開
発要求が大きくなってきている。With the spread of optical communications in recent years, there has been an increasing demand for the development of receptacle-type semiconductor laser devices that can be easily coupled to customers' optical fibers.
このたｔ１顧客の要求にこたえる充分な特性をもったレ
セプタクル型半導体レーザデバイスを開発する必要があ
る。There is a need to develop a receptacle type semiconductor laser device with sufficient characteristics to meet the demands of t1 customers.
第３図に従来のレセプタクル型半導体レーザデバイスを
示す。これは同図に示すように、ハウジング１が前部ハ
ウジング２と後部ハウジング３と袋ナツト部４とよりな
り、前部ハウジング２にはレーザチップ５を有する半導
体レーザ６とレンズ７とが設けられ、後部ハウジング３
には割りスリーブ８が設けられ、該割りスリーブ８には
、その一方からダミースリーブ９が挿入され、他方から
、中心に光ファイバ１０を保持したコネクタフェルール
１１が挿入されている。袋ナツト部４はコネクタフェル
ール１１の脱出を押え、且つ光フアイバケーブル１２を
保持している。そして前部ハウジング２と後部ハウジン
グ３とは半導体レーザ６からの光出力がレンズ７を通し
て直接光ファイバ１０の端面に集光するように外周ＡＳ
Ｂ部をＹＡＧレーザにて溶接して組立てられている。FIG. 3 shows a conventional receptacle type semiconductor laser device. As shown in the figure, a housing 1 is made up of a front housing 2, a rear housing 3, and a cap nut part 4, and the front housing 2 is provided with a semiconductor laser 6 having a laser chip 5 and a lens 7. , rear housing 3
A split sleeve 8 is provided, and a dummy sleeve 9 is inserted into the split sleeve 8 from one side, and a connector ferrule 11 holding an optical fiber 10 at the center is inserted from the other side. The cap nut portion 4 prevents the connector ferrule 11 from coming off and holds the optical fiber cable 12. The front housing 2 and the rear housing 3 are arranged at an outer periphery AS such that the light output from the semiconductor laser 6 is directly focused on the end face of the optical fiber 10 through the lens 7.
Part B is assembled by welding with a YAG laser.
上記従来のレセプタクル型半導体レーザデバイスでは、
前部ハウジング２と後部ハウジング３とを位置合わせし
てレーザ溶接で組立てているが、そのレーザショツト時
の衝撃で位置合わせが狂い、充分な組立精度がとれず、
ビームポイントをコネクタフェルール１１の中心に合わ
せることが非常に困難であった。従ってコネクタ脱着再
現性は勿論のこと、トラッキングなどの基本特性も期待
された特性を出すものが少ないといった問題があった。In the conventional receptacle type semiconductor laser device mentioned above,
The front housing 2 and the rear housing 3 are aligned and assembled by laser welding, but the impact from the laser shot disrupts the alignment, making it impossible to achieve sufficient assembly accuracy.
It was very difficult to align the beam point with the center of the connector ferrule 11. Therefore, there has been a problem in that not only the connector reproducibility but also basic characteristics such as tracking are not as expected.
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、光ファイバと半導
体レーザとの光結合を容易にしたレセプタクル型半導体
レーザデバイスを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above conventional problems, an object of the present invention is to provide a receptacle type semiconductor laser device that facilitates optical coupling between an optical fiber and a semiconductor laser.
上記目的を達成するために本発明のレセプタクル型半導
体レーザデバイスでは、半導体レーザ６からの光出力を
レンズ７を通して、光ファイバコネクタフェルール１１
に保持された光ファイバ１０に光結合させる光結合系を
有するレセプタクル型半導体レーザデバイスにおいて、
レンズ７と光ファイバコネクタフェルール１１との間に
、該光ファイバコネクタフェルール１１に保持された光
ファイバ１０のコア径より大である光ファイバ１３を挿
入配置したことを特徴とする。また上記光ファイバ１３
の長さは、光ファイバ端で或る導波モードを励起した時
に、そのモードのエネルギーが他のモードに移り、他の
モードが励起されない長さであることを特徴とする。In order to achieve the above object, in the receptacle-type semiconductor laser device of the present invention, the optical output from the semiconductor laser 6 is passed through the lens 7 to the optical fiber connector ferrule 11.
In a receptacle type semiconductor laser device having an optical coupling system for optically coupling to an optical fiber 10 held in a receptacle type semiconductor laser device,
It is characterized in that an optical fiber 13 having a core diameter larger than the core diameter of the optical fiber 10 held by the optical fiber connector ferrule 11 is inserted between the lens 7 and the optical fiber connector ferrule 11. In addition, the optical fiber 13
The length is such that when a certain waveguide mode is excited at the end of the optical fiber, the energy of that mode is transferred to another mode and no other mode is excited.
本発明では、レンズ７とコネクタフェルール１１との間
に、該コネクタフェルール１１に保持された光ファイバ
１０のコア径よりも太く、且つ実用的な結合効率が得ら
れる範囲内のコア径をもつ光ファイバ１３を挿入配置し
、レンズ７から出た出力光をこの光フアイバ１３内を導
波させるようにしたことにより、組立時の許容誤差を拡
大することができ、現在のＹＡＧレーザ溶接でも充分な
組立精度を出すことができる。従ってレセプタクル組立
時の工数を削減することができ、またコネクタフェルー
ルの着脱再現性も改善される。In the present invention, light having a core diameter larger than the core diameter of the optical fiber 10 held by the connector ferrule 11 and within a range where practical coupling efficiency can be obtained is provided between the lens 7 and the connector ferrule 11. By inserting the fiber 13 and guiding the output light from the lens 7 through the optical fiber 13, the tolerance during assembly can be expanded, and current YAG laser welding is sufficient. Able to achieve assembly accuracy. Therefore, the number of man-hours required for assembling the receptacle can be reduced, and the reproducibility of attaching and detaching the connector ferrule is also improved.
第１図は本発明の実施例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
本実施例は同図に示すように、半導体レーザ６と、レン
ズ７とが設けられた前部ハウジング２と、割りスリーブ
８及びその一方から挿入されたコネクタフェルール１１
を有する後部ハウジング２と、光フアイバケーブル１２
を保持すると共にコネクタフェルール１１を押圧する袋
ナツト部４よりなることは第３図で説明した従来例と同
様であり、本実施例の要点は、レンズ７とコネクタフェ
ルール１１との間に次に述べるようなマルチモード光フ
ァイバ１３を挿入配置したことである。なお１４は該マ
ルチモード光ファイバ１３を保持したフェルールである
。As shown in the figure, this embodiment includes a front housing 2 provided with a semiconductor laser 6 and a lens 7, a split sleeve 8, and a connector ferrule 11 inserted from one side thereof.
a rear housing 2 having a fiber optic cable 12;
It is the same as the conventional example explained in FIG. This is because the multimode optical fiber 13 as described above is inserted and arranged. Note that 14 is a ferrule that holds the multimode optical fiber 13.
このマルチモード光ファイバ１３はコネクタフェルール
１１に保持された光ファイバ１０のコア径より大で、且
つ該光ファイバ１０に対し実用的な結合効率が得られる
範囲内のコア径を有し、その長さは端部で或る導波モー
ドを励起したときに、そのモードのエネルギーが他のモ
ードに移り、他のモードが励起されない長さとする。This multimode optical fiber 13 has a core diameter that is larger than the core diameter of the optical fiber 10 held by the connector ferrule 11 and within a range that provides a practical coupling efficiency for the optical fiber 10, and its length The length is such that when a certain waveguide mode is excited at the end, the energy of that mode is transferred to another mode and no other mode is excited.
第２図はマルチモード光ファイバのコア径を変化させた
ときのシングルモード光ファイバとの結合効率と、導波
モード数およびトレランスを示した図であり、曲線Ａは
結合効率、曲線Ｂはモード数、曲線Ｃはトレランスをそ
れぞれ示している。Figure 2 is a diagram showing the coupling efficiency with a single mode optical fiber, the number of waveguide modes, and the tolerance when the core diameter of the multimode optical fiber is changed. Curve A is the coupling efficiency, and curve B is the mode. The numbers and curve C indicate the tolerance, respectively.
実用的な結合効率の範囲は５％以上（現実には５％以下
の結合効率でも不可能ではないが、導波モード数が多く
なりモード間のエネギーの遷移の機会も多くなり、伝送
特性が劣化する。また低結合効率では所要の光出力を得
るには高いレーザチップ出力を要し、信頼件の悪化につ
ながる。）であり、導波モード数も現実の一般的なマル
チモードファイバと同程度とすれば、そのコア径は第２
図から１０〜６５Ｊ！Ｉ１１程度となる。またコア径が
大となれば当然トレランスも大となる。The practical range of coupling efficiency is 5% or more (in reality, it is not impossible to achieve a coupling efficiency of 5% or less, but as the number of waveguide modes increases, there are more opportunities for energy transition between modes, and the transmission characteristics deteriorate. In addition, with low coupling efficiency, a high laser chip output is required to obtain the required optical output, leading to deterioration of reliability), and the number of waveguide modes is the same as that of a general multimode fiber. The core diameter is the second
10-65J from the diagram! It will be about I11. Furthermore, as the core diameter increases, the tolerance also increases.
また光ファイバ１３の長さは、３ｍｍ以上が好ましい。Further, the length of the optical fiber 13 is preferably 3 mm or more.
または、入射光が長さ方向に垂直な平面上で、同一位置
にくるうねりの同期をＡ（ピッチ）として、
Ｌ≦ＩＯＡ
程度が好ましい。なお３証はシングルモードファイバの
コネクタと割りスリーブでしっかり結合する長さであり
、１０Ａ（１０ｍｍ）はファイバ内電場分布が安定する
のに充分な長さである。Alternatively, L≦IOA is preferable, where A (pitch) is the synchronization of the undulations that occur at the same position on a plane perpendicular to the length direction of the incident light. Note that the length shown in Figure 3 is the length that allows the single mode fiber to be firmly connected to the connector with the split sleeve, and 10A (10 mm) is a length that is sufficient to stabilize the electric field distribution within the fiber.
Ａはおおむねｌ ｍｍであり、これは１．３μ帯ないし
１．５５庫帯の波長の光とも共通して使用し得る値であ
る。A is approximately 1 mm, which is a value that can be used in common with light having wavelengths in the 1.3 μ band to 1.55 band.
このように構成された本実施例は、レンズ７で集束した
光を一度コア径の大きなマルチモード光ファイバ１３に
入射するようにしているため、組立時のトレランスを拡
大することができ、レセプタクル組立時の工数を削減す
ることができる。 なお上記実施例で用いた光ファイバ
１３にはグレイテッドインデックス光ファイバ又はステ
ップインデックス光ファイバを用いることができる。In this embodiment configured in this way, the light focused by the lens 7 is made to enter the multimode optical fiber 13 having a large core diameter, so that the tolerance during assembly can be expanded, and the receptacle assembly The number of man-hours can be reduced. Note that the optical fiber 13 used in the above embodiments may be a graded index optical fiber or a step index optical fiber.
以上説明した様に、本発明によれば、光ファイバを保持
したコネクタフェルールとレンズとの間に別のコア径の
大きいマルチモード光ファイバを挿入配置することによ
り、組立時のトレランスが拡大し、組立歩留りが向上す
る。またコネクタフェルールの着脱再現性やトラッキン
グなどの基本特性が改善され、試験歩留りも向上する。As explained above, according to the present invention, by inserting and arranging another multimode optical fiber with a large core diameter between the connector ferrule holding the optical fiber and the lens, the tolerance during assembly is expanded. Assembly yield is improved. Additionally, basic characteristics such as connector ferrule attachment/detachment reproducibility and tracking are improved, and test yields are also improved.
第１図は本発明の実施例を示す図、
第２図はマルチモード光ファイバのコア径を変化させた
ときのシングルモード光ファイバとの結合効率、導波モ
ード数、およびトレランスを示す図、
第３図は従来のレセプタクル型半導体レーザデバイスを
示す図である。
図において、
１はハウジング、
２は前部ハウジング、
３は後部ハウジング、
４は袋ナツト、
５はレーザチップ、
６は半導体レーザ、
７はレンズ、
８は割りスリーブ、
１０は光ファイバ、
１１はコネクタフェルール、
１２は光ファイバケーブノベ
１３はマルチモード光ファイバ
１４はフェルール
を示す。
本発明の実施例を示す図
第１図
１・・・ハウジング ８ 割りスリー７２・前
部／・ウジング １０・・光ファイ／にろ・・・後部
ハウジング １１・・コネクタフェルール４９１袋す
、ト部 １２・光フアイバケーブル５１．レーザ
ｆ７プ １５・・マルチモート光ファイハロ・半４
体１ｚ−ｆ １４・・フェルール７・レンズ
数、およびトレランスを示す図
第２図
（μｍ）Fig. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention; Fig. 2 is a diagram showing the coupling efficiency with a single mode optical fiber, the number of waveguide modes, and tolerance when the core diameter of the multimode optical fiber is changed; FIG. 3 is a diagram showing a conventional receptacle type semiconductor laser device. In the figure, 1 is a housing, 2 is a front housing, 3 is a rear housing, 4 is a cap nut, 5 is a laser chip, 6 is a semiconductor laser, 7 is a lens, 8 is a split sleeve, 10 is an optical fiber, and 11 is a connector 12 is an optical fiber cable cable 13 is a multimode optical fiber 14 is a ferrule. Figure 1 shows an embodiment of the present invention. Housing 8 Split sleeve 72 - Front part / Housing 10 - Optical fiber / Niro - Rear housing 11 - Connector ferrule 491 bag, bottom part 12. Optical fiber cable 51. Laser f7 15...Multi-mode optical fiber halo half 4
Body 1z-f 14... Ferrule 7 - Diagram showing the number of lenses and tolerance Figure 2 (μm)
Claims (1)
通して、光ファイバコネクタフェルール（１１）に保持
された光ファイバ（１０）に光結合させる光結合系を有
するレセプタクル型半導体レーザデバイスにおいて、 レンズ（７）と光ファイバコネクタフェルール（１１）
との間に、該光ファイバコネクタフェルール（１１）に
保持された光ファイバ（１０）のコア径より大である光
ファイバ（１３）を挿入配置したことを特徴とするレセ
プタクル型半導体レーザデバイス。 ２、上記光ファイバ（１３）の長さは、光ファイバ端で
或る導波モードを励起した時に、そのモードのエネルギ
ーが他のモードに移り、他のモードが励起されない長さ
であることを特徴とする請求項１記載のレセプタクル型
半導体レーザデバイス。[Claims] 1. A receptacle having an optical coupling system for optically coupling optical output from a semiconductor laser (6) through a lens (7) to an optical fiber (10) held in an optical fiber connector ferrule (11). In a type semiconductor laser device, the lens (7) and the optical fiber connector ferrule (11)
A receptacle-type semiconductor laser device characterized in that an optical fiber (13) having a core diameter larger than the core diameter of the optical fiber (10) held by the optical fiber connector ferrule (11) is inserted between the optical fiber connector ferrule (11) and the optical fiber connector ferrule (11). 2. The length of the optical fiber (13) is such that when a certain guided mode is excited at the end of the optical fiber, the energy of that mode is transferred to another mode and no other mode is excited. A receptacle type semiconductor laser device according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16687990A JPH0457381A (en) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | Receptacle type semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16687990A JPH0457381A (en) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | Receptacle type semiconductor laser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0457381A true JPH0457381A (en) | 1992-02-25 |
Family
ID=15839314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16687990A Pending JPH0457381A (en) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | Receptacle type semiconductor laser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0457381A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998034146A1 (en) * | 1997-02-03 | 1998-08-06 | Integrated Optical Components Limited | Optical component assemblies |
| JP2006108694A (en) * | 1999-01-26 | 2006-04-20 | Presstek Inc | Laser imaging equipment and laser diode package |
| US7198415B2 (en) | 2004-08-09 | 2007-04-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical receptacle to enhance coupling efficiency with optical plug mated therewith and optical module installing the same |
| US8002478B2 (en) | 2008-08-26 | 2011-08-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical sub-assembly with glass member physically contact with external fiber |
-
1990
- 1990-06-27 JP JP16687990A patent/JPH0457381A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998034146A1 (en) * | 1997-02-03 | 1998-08-06 | Integrated Optical Components Limited | Optical component assemblies |
| JP2006108694A (en) * | 1999-01-26 | 2006-04-20 | Presstek Inc | Laser imaging equipment and laser diode package |
| US7198415B2 (en) | 2004-08-09 | 2007-04-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical receptacle to enhance coupling efficiency with optical plug mated therewith and optical module installing the same |
| US8002478B2 (en) | 2008-08-26 | 2011-08-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical sub-assembly with glass member physically contact with external fiber |
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