JPH0498208A - 光アレイ装置 - Google Patents
光アレイ装置Info
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- JPH0498208A JPH0498208A JP2216774A JP21677490A JPH0498208A JP H0498208 A JPH0498208 A JP H0498208A JP 2216774 A JP2216774 A JP 2216774A JP 21677490 A JP21677490 A JP 21677490A JP H0498208 A JPH0498208 A JP H0498208A
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 37
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Landscapes
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Communication System (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〕
本発明は光フアイバ伝送、特に光並列伝送やマルチチャ
ンネル伝送に適した光アレイ装置に関する。
ンネル伝送に適した光アレイ装置に関する。
コンピュータや交換機の処理能力の増大にともない、機
器間のインクコネクションの高速化に対する要請が益々
高まっている。光並列伝送や光マルチチャンネル伝送な
ど光によるインクコネクションは、電気インクコネクシ
ョンに比べて伝送速度、距離、耐電磁誘導性などが格段
に優れ、ケーブルサイズも小さいことから高速インクコ
ネクションとして重要性が増大している。
器間のインクコネクションの高速化に対する要請が益々
高まっている。光並列伝送や光マルチチャンネル伝送な
ど光によるインクコネクションは、電気インクコネクシ
ョンに比べて伝送速度、距離、耐電磁誘導性などが格段
に優れ、ケーブルサイズも小さいことから高速インクコ
ネクションとして重要性が増大している。
光並列伝送や光マルチチャンネル伝送の送信側に用いら
れるプレイ光源としては、信頼性、耐環境性に優れ経済
性も高い面発光型アレイ発光ダイオード（ＬＥＤ）が最
適である。一方、受信側に用いられるアレイ受光素子に
は、ｐｉｎアレイフォトタイオード（ＰＤ）が適する。
れるプレイ光源としては、信頼性、耐環境性に優れ経済
性も高い面発光型アレイ発光ダイオード（ＬＥＤ）が最
適である。一方、受信側に用いられるアレイ受光素子に
は、ｐｉｎアレイフォトタイオード（ＰＤ）が適する。
光信号はリボン状のアレイ光ファイバを通して伝送され
るため、これらのアレイ光素子は線形アレイ構造が用い
られている。アレイ光素子とアレイ光ファイバの光学的
な結合は、伝送性能に影響を及ぼす重要な技術要素であ
り、従来、いくっがの技法が試みられている。
るため、これらのアレイ光素子は線形アレイ構造が用い
られている。アレイ光素子とアレイ光ファイバの光学的
な結合は、伝送性能に影響を及ぼす重要な技術要素であ
り、従来、いくっがの技法が試みられている。
ジャーナル・オブ・ライトウェーブ・テクノロジ （Ｊ
ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＬＩＧＨＴ ＩＩＩＡＶＥ
ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ） 、 Ｌ Ｔ５巻、８号
、１９８７年、１１１８〜１１２２頁に記載された例で
は、アレイＬＥＤやアレイとアレイ光ファイバはマイク
ロレンズアレイを用いたレンズ結合により、それぞれ光
学結合がなされている。
ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＬＩＧＨＴ ＩＩＩＡＶＥ
ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ） 、 Ｌ Ｔ５巻、８号
、１９８７年、１１１８〜１１２２頁に記載された例で
は、アレイＬＥＤやアレイとアレイ光ファイバはマイク
ロレンズアレイを用いたレンズ結合により、それぞれ光
学結合がなされている。
アレイ光素子とアレイ光ファイバを光学的に結合する上
で、光学的結合効率が高いこと、クロストークが小さい
こと、高速動作を始めとする電気的特性を損なわないこ
と、などが重要である。更に実用上は、より簡単な構成
で信頼性の高い装置を実現することが強く求められてい
る。しかし、上述した従来の光アレイ装置には次のよう
な問題点があった。
で、光学的結合効率が高いこと、クロストークが小さい
こと、高速動作を始めとする電気的特性を損なわないこ
と、などが重要である。更に実用上は、より簡単な構成
で信頼性の高い装置を実現することが強く求められてい
る。しかし、上述した従来の光アレイ装置には次のよう
な問題点があった。
先端を４５度に加工しなアレイ光ファイバの端部にアレ
イＬＥＤやアレイＰＤを接合する方法では、光フアイバ
端部を４５度に加工することに伴う工程の複雑さやコス
トの増大という問題、光フアイバ端部にＥＤＪ？？ＰＤ
を直接接合することによる放熱効率や素子の信頼性の低
下という問題などがあった。アレイＬＥＤとアレイ光フ
ァイバの光学的直接結合の手法では、アレイＬＥＤは放
熱体上にマウントされ、また４５度加工を用いていない
ため上述の問題点は低減される。しかし、ＬＥＤと光フ
ァイバの間隔が大きくなるとＬＥＤ出力の光ファイバへ
の結合効率が急激に低下するため、高結合効率を得るた
めに間隔を数１０μｍ以下にしなければならなかった。
イＬＥＤやアレイＰＤを接合する方法では、光フアイバ
端部を４５度に加工することに伴う工程の複雑さやコス
トの増大という問題、光フアイバ端部にＥＤＪ？？ＰＤ
を直接接合することによる放熱効率や素子の信頼性の低
下という問題などがあった。アレイＬＥＤとアレイ光フ
ァイバの光学的直接結合の手法では、アレイＬＥＤは放
熱体上にマウントされ、また４５度加工を用いていない
ため上述の問題点は低減される。しかし、ＬＥＤと光フ
ァイバの間隔が大きくなるとＬＥＤ出力の光ファイバへ
の結合効率が急激に低下するため、高結合効率を得るた
めに間隔を数１０μｍ以下にしなければならなかった。
そのため、高精度な光学的位置調整が必要という問題や
、ＬＥＤの気密封止が困難という信頼性上の問題などが
あった。マイクロレンズアレイを用いたアレイ光素子と
アレイ光ファイバのレンズの結合の方法では、光素子と
光ファイバの間隔を直接結合に比べ大きくできる。しか
し、アレイ光ファイバのピッチ（通常２５０μｍ）に制
限されて、レンズの直径を大きくできないため実効的な
開口角が小さく、そのために結合効率が直接結合の半分
以下という問題や、光素子と光ファイバの間隔を３００
〜４００μｍ以上にすることが困難で光素子の気密封止
に十分な間隔をとることが困難という問題などがあった
。
、ＬＥＤの気密封止が困難という信頼性上の問題などが
あった。マイクロレンズアレイを用いたアレイ光素子と
アレイ光ファイバのレンズの結合の方法では、光素子と
光ファイバの間隔を直接結合に比べ大きくできる。しか
し、アレイ光ファイバのピッチ（通常２５０μｍ）に制
限されて、レンズの直径を大きくできないため実効的な
開口角が小さく、そのために結合効率が直接結合の半分
以下という問題や、光素子と光ファイバの間隔を３００
〜４００μｍ以上にすることが困難で光素子の気密封止
に十分な間隔をとることが困難という問題などがあった
。
本発明の目的は、このような従来の問題点を除去し、光
学的結合効率が高く、クロストークが小さく、安定な高
速動作の得られる光アレイ装置を、より高信頼で簡単な
構成で提供することにある。
学的結合効率が高く、クロストークが小さく、安定な高
速動作の得られる光アレイ装置を、より高信頼で簡単な
構成で提供することにある。
本発明による光アレイ装置は、複数の芯線を有する線形
アレイ光ファイバと、この芯線のピッチに等しいピッチ
で線形状に複数の発光部を有する線形アレイ半導体発光
素子を、単一の光軸上に配置したレンズ系により一括し
て光学的に結合したことを特徴とする。
アレイ光ファイバと、この芯線のピッチに等しいピッチ
で線形状に複数の発光部を有する線形アレイ半導体発光
素子を、単一の光軸上に配置したレンズ系により一括し
て光学的に結合したことを特徴とする。
才な、本発明による光アレイ装置は、複数の芯線を有す
る線形アレイ光ファイバと、この芯線のピッチに等しい
ピッチで線形状に複数の受光部を有する線形アレイ半導
体受光素子を、単一の光軸上に配置したレンズ系により
一括して光学的に結合したことを特徴とする。
る線形アレイ光ファイバと、この芯線のピッチに等しい
ピッチで線形状に複数の受光部を有する線形アレイ半導
体受光素子を、単一の光軸上に配置したレンズ系により
一括して光学的に結合したことを特徴とする。
本発明による光アレイ装置では、マイクロレンズアレイ
を用いず、単一の光軸上に配置した１つまたは複数のレ
ンズを用いて、アレイ光素子とアレイ光ファイバを一括
して光学的に結合している。そのために、直接結合に比
べて光素子とファイバの間隔を大きくすることができ、
光学調査の許容度も高い。さらに、マイクロレンズアレ
イ結合に比べても、光ファイバのピッチによるレンズの
直径の制限が除去されるため、レンズ径を大きくでき、
高い結合高率で光素子と光ファイバの間隔を一層大きく
することができる。その結果、素子の気密封止が容易に
でき、簡単な構成で光信頼な光アレイ装置を得ることが
できる。
を用いず、単一の光軸上に配置した１つまたは複数のレ
ンズを用いて、アレイ光素子とアレイ光ファイバを一括
して光学的に結合している。そのために、直接結合に比
べて光素子とファイバの間隔を大きくすることができ、
光学調査の許容度も高い。さらに、マイクロレンズアレ
イ結合に比べても、光ファイバのピッチによるレンズの
直径の制限が除去されるため、レンズ径を大きくでき、
高い結合高率で光素子と光ファイバの間隔を一層大きく
することができる。その結果、素子の気密封止が容易に
でき、簡単な構成で光信頼な光アレイ装置を得ることが
できる。
−５＝
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は第１の発明の実施例の構造を示す。チャンネル
数１２、ピッチ２５０μｍの波長１．３μｍ面発光アレ
イＬＥＤ１をパッケージ２に気密封止する。パッケージ
２のガラス窓３とアレイＬＥＤＩの間隔は４００μｍ程
度にする。一方、チャンネル数１２、ピッチ２５０μｍ
の多モードアレイ光ファイバ４の先端を、１２本の■溝
を形成したシリコンブロックを用いたフェルール５に固
定する。アレイＬＥＤＩとアレイ光ファイバ４を結ぶ光
軸上にレンズ６を設け、ＬＥＤの出力光を光ファイバに
結合させる。レンズ６によりアレイＬＥＤの等倍像を作
り、アレイＬＥＤの各エレメントの出力光をアレイ光フ
ァイバの各芯線に入力させる。ＬＥＤとレンズの間隔を
ｍｍオーダーにできるので気密封止したＬＥＤパッケー
ジを用いることができる。また、ＬＥＤと光ファイバの
結合効率の最良値からの劣化も１ｄＢ程度と実用上問題
のない値が得られた。本実施例により、気密封止した高
信頼なアレイＬＥＤを用いて結合効率の高い高光出力の
光アレイ送信装置を得ることができた。
数１２、ピッチ２５０μｍの波長１．３μｍ面発光アレ
イＬＥＤ１をパッケージ２に気密封止する。パッケージ
２のガラス窓３とアレイＬＥＤＩの間隔は４００μｍ程
度にする。一方、チャンネル数１２、ピッチ２５０μｍ
の多モードアレイ光ファイバ４の先端を、１２本の■溝
を形成したシリコンブロックを用いたフェルール５に固
定する。アレイＬＥＤＩとアレイ光ファイバ４を結ぶ光
軸上にレンズ６を設け、ＬＥＤの出力光を光ファイバに
結合させる。レンズ６によりアレイＬＥＤの等倍像を作
り、アレイＬＥＤの各エレメントの出力光をアレイ光フ
ァイバの各芯線に入力させる。ＬＥＤとレンズの間隔を
ｍｍオーダーにできるので気密封止したＬＥＤパッケー
ジを用いることができる。また、ＬＥＤと光ファイバの
結合効率の最良値からの劣化も１ｄＢ程度と実用上問題
のない値が得られた。本実施例により、気密封止した高
信頼なアレイＬＥＤを用いて結合効率の高い高光出力の
光アレイ送信装置を得ることができた。
第２図は第２の発明の実施例の構造を示す。チャンネル
数１２、ピッチ２５０ｃｚｍの波長１μｍ帯ｐｉｎ−ア
レイＰＤ７をパッケージ８に気密封止する。パッケージ
８のガラス窓９とｐｉｎアレイＰＤ７の間隔は４００μ
ｍ程度にする。−方、チャンネル数１２、ピッチ数２５
０μｍの多モードアレイ光ファイバ４の先端を、１２本
のＶ溝を形成したシリコンブロックを用いたフェルール
５に固定する。ｐｉｎ−アレイＰＤ７とアレイ光ファイ
バ４を結ぶ光軸上にレンズ１０を設け、光ファイバから
の出射光をｐｉｎ−ＰＤに結合させる。レンズ１０によ
り光ファイバの等倍像を作り、アレイ光ファイバの各芯
線の出力光をｐｉｎアレイＰＤの各エレメントに入力さ
せる。ｐｉｎ−ＰＤとレンズの間隔をｍｍオーダーにで
きるので気密封止しなＰＤパッケージを設いることがで
きる。また、ｐｉｎ−ＰＤと光ファイバの結合効率の最
良値からの劣化も１ｄＢ程度と実用上問題のない値が得
られた。本実施例により、気密封止した高信頼なｐｉｎ
−アレイＰＤを用いて結合効率の高い高受信感度の光ア
レイ送信装置を得ることができた。
数１２、ピッチ２５０ｃｚｍの波長１μｍ帯ｐｉｎ−ア
レイＰＤ７をパッケージ８に気密封止する。パッケージ
８のガラス窓９とｐｉｎアレイＰＤ７の間隔は４００μ
ｍ程度にする。−方、チャンネル数１２、ピッチ数２５
０μｍの多モードアレイ光ファイバ４の先端を、１２本
のＶ溝を形成したシリコンブロックを用いたフェルール
５に固定する。ｐｉｎ−アレイＰＤ７とアレイ光ファイ
バ４を結ぶ光軸上にレンズ１０を設け、光ファイバから
の出射光をｐｉｎ−ＰＤに結合させる。レンズ１０によ
り光ファイバの等倍像を作り、アレイ光ファイバの各芯
線の出力光をｐｉｎアレイＰＤの各エレメントに入力さ
せる。ｐｉｎ−ＰＤとレンズの間隔をｍｍオーダーにで
きるので気密封止しなＰＤパッケージを設いることがで
きる。また、ｐｉｎ−ＰＤと光ファイバの結合効率の最
良値からの劣化も１ｄＢ程度と実用上問題のない値が得
られた。本実施例により、気密封止した高信頼なｐｉｎ
−アレイＰＤを用いて結合効率の高い高受信感度の光ア
レイ送信装置を得ることができた。
以上説明したように本発明により、高い結合高率で光素
子と光ファイバの間隔を一層大きくすることかでき、そ
の結果、素子の気密封止が容易にでき、簡単な構成で高
信頼な光アレイ装置を得ることができた。
子と光ファイバの間隔を一層大きくすることかでき、そ
の結果、素子の気密封止が容易にでき、簡単な構成で高
信頼な光アレイ装置を得ることができた。
第１図は第１の発明の実施例の構造を示す図、第２図は
第２の発明の実施例の構造を示す図である。 １・・・アレイ発光素子、４・・・アレイ光ファイバ、
６．１０・・・レンズ、７・・・アレイ受光素子。
第２の発明の実施例の構造を示す図である。 １・・・アレイ発光素子、４・・・アレイ光ファイバ、
６．１０・・・レンズ、７・・・アレイ受光素子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、複数の芯線を有する線形アレイ光ファイバと、この
芯線のピッチに等しいビッチで線形状に複数の発光部を
有する線形アレイ半導体発光素子を、単一の光軸上に配
置したレンズ系により一括して光学的に結合したことを
特徴とする光アレイ装置。 ２、複数の芯線を有する線形アレイ光ファイバと、この
芯線のピッチに等しいピッチで線形状に複数の受光部を
有する線形アレイ半導体受光素子を、単一の光軸上に配
置したレンズ系により一括して光学的に結合したことを
特徴とする光アレイ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2216774A JPH0498208A (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | 光アレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2216774A JPH0498208A (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | 光アレイ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0498208A true JPH0498208A (ja) | 1992-03-30 |
Family
ID=16693687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2216774A Pending JPH0498208A (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | 光アレイ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0498208A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0918423A (ja) * | 1995-06-30 | 1997-01-17 | Nec Corp | 光接続素子及び光接続装置 |
| JP2012175583A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Fujitsu Ltd | 光受信装置および通信システム |
-
1990
- 1990-08-17 JP JP2216774A patent/JPH0498208A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0918423A (ja) * | 1995-06-30 | 1997-01-17 | Nec Corp | 光接続素子及び光接続装置 |
| JP2012175583A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Fujitsu Ltd | 光受信装置および通信システム |
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