JPH05203843A - 光アレイモジュール - Google Patents
光アレイモジュールInfo
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- JPH05203843A JPH05203843A JP1360692A JP1360692A JPH05203843A JP H05203843 A JPH05203843 A JP H05203843A JP 1360692 A JP1360692 A JP 1360692A JP 1360692 A JP1360692 A JP 1360692A JP H05203843 A JPH05203843 A JP H05203843A
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- Japan
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- optical
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光アレイモジュールに係り、さらに詳しくは
レーザダイオードアレイモジュールの光結合構造に関
し、構成部材の熱膨張差による相互の光軸ずれを少なく
し光結合効率を良くすることを目的とする。 【構成】 発光部1b-1を整列したＬＤアレイチップをマ
ウント部材1aに搭載固着してなるＬＤアレイ部１と、前
記発光部から出射される光ビームを拡大する像倍率Ｍの
凸レンズ2b-1を整列形成してなるレンズアレイ板をマウ
ント部材2aに固着保持してなるレンズアレイ部２と、前
記凸レンズから出る光ビームを受光する光ファイバ3a-1
をマウント部材3aに整列固着してなる光ファイバアレイ
部３とからなり、前記各マウント部材1a,2a,3aの熱膨張
係数がそれぞれα、β、γであってγが（Ｍ＋１）β−
Ｍαとなる材料を選択し構成する。
レーザダイオードアレイモジュールの光結合構造に関
し、構成部材の熱膨張差による相互の光軸ずれを少なく
し光結合効率を良くすることを目的とする。 【構成】 発光部1b-1を整列したＬＤアレイチップをマ
ウント部材1aに搭載固着してなるＬＤアレイ部１と、前
記発光部から出射される光ビームを拡大する像倍率Ｍの
凸レンズ2b-1を整列形成してなるレンズアレイ板をマウ
ント部材2aに固着保持してなるレンズアレイ部２と、前
記凸レンズから出る光ビームを受光する光ファイバ3a-1
をマウント部材3aに整列固着してなる光ファイバアレイ
部３とからなり、前記各マウント部材1a,2a,3aの熱膨張
係数がそれぞれα、β、γであってγが（Ｍ＋１）β−
Ｍαとなる材料を選択し構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光アレイモジュールに
係り、さらに詳しくはレーザダイオードアレイモジュー
ルの光結合構造に関する。
係り、さらに詳しくはレーザダイオードアレイモジュー
ルの光結合構造に関する。
【０００２】光アレイモジュール、例えばレーザダイオ
ードアレイモジュール（ＬＤアレイモジュール）は、複
数のＬＤチップを整列したＬＤアレイ部と複数のレンズ
を整列したレンズアレイ部と複数の光ファイバを整列し
た光ファイバアレイ部とを離隔配置して構成し、ＬＤチ
ップの微小な発光像をレンズにて光ファイバの受光径程
度まで拡大することで効率良く光を結合させている。
ードアレイモジュール（ＬＤアレイモジュール）は、複
数のＬＤチップを整列したＬＤアレイ部と複数のレンズ
を整列したレンズアレイ部と複数の光ファイバを整列し
た光ファイバアレイ部とを離隔配置して構成し、ＬＤチ
ップの微小な発光像をレンズにて光ファイバの受光径程
度まで拡大することで効率良く光を結合させている。
【０００３】ところが、環境温度が変われば構成部材の
熱膨張差によって光軸がずれ光結合効率が悪くなる問題
があり、環境温度に影響されず効率良く光を結合するこ
とが要求されている。
熱膨張差によって光軸がずれ光結合効率が悪くなる問題
があり、環境温度に影響されず効率良く光を結合するこ
とが要求されている。
【０００４】
【従来の技術】図３の斜視図に示すように従来のＬＤア
レイモジュールの光結合構造は、ＬＤアレイ部11とレン
ズアレイ部12と光ファイバアレイ部13とで構成されてい
る。ＬＤアレイ部11の発光部11b-1 の発する光ビームを
レンズアレイ部12の凸レンズ12b-1 にて光ファイバ13a
の受光径程度まで拡大し、光ファイバアレイ部13と光結
合している。
レイモジュールの光結合構造は、ＬＤアレイ部11とレン
ズアレイ部12と光ファイバアレイ部13とで構成されてい
る。ＬＤアレイ部11の発光部11b-1 の発する光ビームを
レンズアレイ部12の凸レンズ12b-1 にて光ファイバ13a
の受光径程度まで拡大し、光ファイバアレイ部13と光結
合している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな上記光結合構造によれば、環境温度が変われば図４
の光軸ずれを示す模式図のように、ＬＤアレイ部11、レ
ンズアレイ部12、光ファイバアレイ部13間に２点鎖線で
示すように熱膨張にそれぞれ差があるため、それぞれの
光軸が互いにずれて光ファイバ13a に入射する光量が減
少し（右上がり斜線は常温時で、左上がり斜線は温度変
化時を示す）、光結合効率が悪くなるといった問題があ
った。
うな上記光結合構造によれば、環境温度が変われば図４
の光軸ずれを示す模式図のように、ＬＤアレイ部11、レ
ンズアレイ部12、光ファイバアレイ部13間に２点鎖線で
示すように熱膨張にそれぞれ差があるため、それぞれの
光軸が互いにずれて光ファイバ13a に入射する光量が減
少し（右上がり斜線は常温時で、左上がり斜線は温度変
化時を示す）、光結合効率が悪くなるといった問題があ
った。
【０００６】上記問題点に鑑み、本発明は構成部材の熱
膨張差による相互の光軸ずれを少なくし光結合効率を良
くする光アレイモジュールを提供することを目的とす
る。
膨張差による相互の光軸ずれを少なくし光結合効率を良
くする光アレイモジュールを提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光アレイモジュールにおいては、発光部を
整列したＬＤアレイチップをマウント部材に搭載固着し
てなるＬＤアレイ部と、前記発光部から出射される光ビ
ームを拡大する像倍率Ｍの凸レンズを整列形成してなる
レンズアレイ板をマウント部材に固着保持してなるレン
ズアレイ部と、前記凸レンズから出る光ビームを受光す
る光ファイバをマウント部材に整列固着してなる光ファ
イバアレイ部とからなり、前記各マウント部材の熱膨張
係数がそれぞれα、β、γであってγが（Ｍ＋１）β−
Ｍαとなる材料を選択し構成する。
に、本発明の光アレイモジュールにおいては、発光部を
整列したＬＤアレイチップをマウント部材に搭載固着し
てなるＬＤアレイ部と、前記発光部から出射される光ビ
ームを拡大する像倍率Ｍの凸レンズを整列形成してなる
レンズアレイ板をマウント部材に固着保持してなるレン
ズアレイ部と、前記凸レンズから出る光ビームを受光す
る光ファイバをマウント部材に整列固着してなる光ファ
イバアレイ部とからなり、前記各マウント部材の熱膨張
係数がそれぞれα、β、γであってγが（Ｍ＋１）β−
Ｍαとなる材料を選択し構成する。
【０００８】
【作用】図１の本発明の原理図に示すように、光アレイ
モジュールを構成するＬＤアレイ部１、レンズアレイ部
２、光ファイバアレイ部３のそれぞれのマウント部材1
a,2a,3aの熱膨張係数をα、β、γとする。常温での最
適結合時でＬＤアレイ部１、レンズアレイ部２、光ファ
イバアレイ部３のそれぞれの中心（中立点）Ｃから或る
チャネル（図は４チャネルの光結合を示す）までの距離
をｘとし、温度変化によって２点鎖線で示すようにそれ
ぞれ熱膨張し、それぞれのずれる距離を、発光部1b-1を
Δｘ1 、凸レンズ2b-1をΔｘ2 、光ファイバ3a-1をΔｘ
3 とする。また、凸レンズ2b-1の像倍率をＭ（＝発光部
1b-1の発光径／光ファイバ3a-1の受光径）とし、常温か
らの温度変化をΔＴとすると、 Δｘ1 ＝α・ΔＴ・ｘ Δｘ2 ＝β・ΔＴ・ｘ Δｘ3 ＝γ・ΔＴ・ｘ となり、つぎの式を満たす場合に相互の光軸ずれは少な
くなる。
モジュールを構成するＬＤアレイ部１、レンズアレイ部
２、光ファイバアレイ部３のそれぞれのマウント部材1
a,2a,3aの熱膨張係数をα、β、γとする。常温での最
適結合時でＬＤアレイ部１、レンズアレイ部２、光ファ
イバアレイ部３のそれぞれの中心（中立点）Ｃから或る
チャネル（図は４チャネルの光結合を示す）までの距離
をｘとし、温度変化によって２点鎖線で示すようにそれ
ぞれ熱膨張し、それぞれのずれる距離を、発光部1b-1を
Δｘ1 、凸レンズ2b-1をΔｘ2 、光ファイバ3a-1をΔｘ
3 とする。また、凸レンズ2b-1の像倍率をＭ（＝発光部
1b-1の発光径／光ファイバ3a-1の受光径）とし、常温か
らの温度変化をΔＴとすると、 Δｘ1 ＝α・ΔＴ・ｘ Δｘ2 ＝β・ΔＴ・ｘ Δｘ3 ＝γ・ΔＴ・ｘ となり、つぎの式を満たす場合に相互の光軸ずれは少な
くなる。
【０００９】 Δｘ1 ＋（Δｘ2 −Δｘ1 ）（Ｍ＋１）＝Δｘ3 左辺第１項；熱膨張による発光部1b-1の光軸ずれ 左辺第２項；ＬＤアレイ部１、レンズアレイ部２のそれ
ぞれのマウント部材1a,2a の熱膨張係数差による発光部
1b-1と凸レンズ2b-1との光軸ずれ 右辺；光ファイバアレイ部３の熱膨張による光ファイバ
3a-1の光軸ずれ以上、４つの式より α・ΔＴ・ｘ＋（β・ΔＴ・ｘ−α・ΔＴ・ｘ）（Ｍ＋１）＝γ・ΔＴ・ｘ α＋（β−α）（Ｍ＋１）＝γ （Ｍ＋１）β−Ｍα＝γ・・・・・(1) となる。最適な像倍率Ｍの凸レンズ2b-1に対しこの(1)
式を満足する熱膨張係数α、β、γのマウント部材1a,2
a,3aを選定し、ＬＤアレイ部１、レンズアレイ部２、光
ファイバアレイ部３を構成することで熱膨張差による相
互の光軸ずれを少なくすることができる。
ぞれのマウント部材1a,2a の熱膨張係数差による発光部
1b-1と凸レンズ2b-1との光軸ずれ 右辺；光ファイバアレイ部３の熱膨張による光ファイバ
3a-1の光軸ずれ以上、４つの式より α・ΔＴ・ｘ＋（β・ΔＴ・ｘ−α・ΔＴ・ｘ）（Ｍ＋１）＝γ・ΔＴ・ｘ α＋（β−α）（Ｍ＋１）＝γ （Ｍ＋１）β−Ｍα＝γ・・・・・(1) となる。最適な像倍率Ｍの凸レンズ2b-1に対しこの(1)
式を満足する熱膨張係数α、β、γのマウント部材1a,2
a,3aを選定し、ＬＤアレイ部１、レンズアレイ部２、光
ファイバアレイ部３を構成することで熱膨張差による相
互の光軸ずれを少なくすることができる。
【００１０】
【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて本発明
の要旨を詳細に説明する。光アレイモジュールの光結合
構造は図２の斜視図（符号は図１に対応し同じ符号を付
す）に示すように、ＬＤアレイ部１と、レンズアレイ部
２と、光ファイバアレイ部３とで構成し、複数（図は４
チャネル）の光結合を行う。
の要旨を詳細に説明する。光アレイモジュールの光結合
構造は図２の斜視図（符号は図１に対応し同じ符号を付
す）に示すように、ＬＤアレイ部１と、レンズアレイ部
２と、光ファイバアレイ部３とで構成し、複数（図は４
チャネル）の光結合を行う。
【００１１】そして、ＬＤアレイ部１は、４つの発光部
1b-1を整列したＬＤアレイチップ1bとこれを搭載し接着
剤で固着するマウント部材1aとで構成し、このマウント
部材1aの材料は、放熱性が良く、熱歪みを少なくする観
点からＬＤアレイチップ1bとほぼ同じの熱膨張係数α＝
６×10-6／℃の銅−タングステン合金を用いる。
1b-1を整列したＬＤアレイチップ1bとこれを搭載し接着
剤で固着するマウント部材1aとで構成し、このマウント
部材1aの材料は、放熱性が良く、熱歪みを少なくする観
点からＬＤアレイチップ1bとほぼ同じの熱膨張係数α＝
６×10-6／℃の銅−タングステン合金を用いる。
【００１２】レンズアレイ部２は、４つの凸レンズ2b-1
を整列形成した光学ガラスでなるレンズアレイ板2bとそ
れを接着剤で固着保持するマウント部材2aとで構成し、
このマウント部材2aの材料は、光学ガラスとほぼ同じの
熱膨張係数β＝８×10-6／℃の鉄−ニッケル合金を用い
る。凸レンズ2b-1の像倍率ＭはＬＤアレイ部１の発光部
1b-1の大きさ及び光ファイバアレイ部３の光ファイバ3a
-1の受光径より「４」を採用する。
を整列形成した光学ガラスでなるレンズアレイ板2bとそ
れを接着剤で固着保持するマウント部材2aとで構成し、
このマウント部材2aの材料は、光学ガラスとほぼ同じの
熱膨張係数β＝８×10-6／℃の鉄−ニッケル合金を用い
る。凸レンズ2b-1の像倍率ＭはＬＤアレイ部１の発光部
1b-1の大きさ及び光ファイバアレイ部３の光ファイバ3a
-1の受光径より「４」を採用する。
【００１３】光ファイバアレイ部３は、４本の光ファイ
バ3a-1とそれを挿入し接着剤で固着するＶ溝3a-2を整列
備えるマウント部材3aとで構成し、このマウント部材3a
の材料は、(1) 式から、γ＝（４＋１）８×10-6−４・
６×10-6＝16×10-6／℃の熱膨張係数のステンレス鋼を
用いる。
バ3a-1とそれを挿入し接着剤で固着するＶ溝3a-2を整列
備えるマウント部材3aとで構成し、このマウント部材3a
の材料は、(1) 式から、γ＝（４＋１）８×10-6−４・
６×10-6＝16×10-6／℃の熱膨張係数のステンレス鋼を
用いる。
【００１４】このように、(1) 式を満たす熱膨張係数
α、β、γの各マウント部材及び倍像率Ｍの凸レンズを
適切に選定することにより、環境温度の変化によって生
じる熱膨張差による相互の光軸ずれを少なくすることが
できるため、光パワーの減少を抑え光結合を効率良く維
持することができる。
α、β、γの各マウント部材及び倍像率Ｍの凸レンズを
適切に選定することにより、環境温度の変化によって生
じる熱膨張差による相互の光軸ずれを少なくすることが
できるため、光パワーの減少を抑え光結合を効率良く維
持することができる。
【００１５】
【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
環境温度の変化による光軸のずれを少なくすることがで
きるため、温度特性の優れた光結合効率の良い光アレイ
モジュールを提供することができるといった産業上極め
て有用な効果を発揮する。
環境温度の変化による光軸のずれを少なくすることがで
きるため、温度特性の優れた光結合効率の良い光アレイ
モジュールを提供することができるといった産業上極め
て有用な効果を発揮する。
【図１】 本発明による原理図
【図２】 本発明による一実施例の斜視図
【図３】 従来技術による斜視図
【図４】 図３の熱膨張差による光軸ずれを示す模式図
１はＬＤアレイ部 2bはレンズアレイ板 1a,2a,3aはマウント部材 2b-1は凸レンズ 1bはＬＤアレイチップ ３は光ファイバアレ
イ部 1b-1は発光部 3a-1は光ファイバ ２はレンズアレイ部
イ部 1b-1は発光部 3a-1は光ファイバ ２はレンズアレイ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｓ 3/18 9170−4Ｍ (72)発明者 小林 一彦 北海道札幌市中央区北一条西２丁目１番地 富士通北海道ディジタル・テクノロジ株 式会社内 (72)発明者 小畑 美豊 北海道札幌市中央区北一条西２丁目１番地 富士通北海道ディジタル・テクノロジ株 式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 発光部(1b-1)を整列したＬＤアレイチッ
プ(1b)をマウント部材(1a)に搭載固着してなるＬＤアレ
イ部(1) と、前記発光部(1b-1)から出射される光ビーム
を拡大する像倍率Ｍの凸レンズ(2b-1)を整列形成してな
るレンズアレイ板(2b)をマウント部材(2a)に固着保持し
てなるレンズアレイ部(2) と、前記凸レンズ(2b-1)から
出る光ビームを受光する光ファイバ(3a-1)をマウント部
材(3a)に整列固着してなる光ファイバアレイ部(3) とか
らなり、前記各マウント部材(1a,2a,3a)の熱膨張係数が
それぞれα、β、γであってγが（Ｍ＋１）β−Ｍαと
なる材料を選択し構成することを特徴とする光アレイモ
ジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1360692A JP3125403B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 光アレイモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1360692A JP3125403B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 光アレイモジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05203843A true JPH05203843A (ja) | 1993-08-13 |
| JP3125403B2 JP3125403B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=11837897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1360692A Expired - Fee Related JP3125403B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 光アレイモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3125403B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6332721B1 (en) * | 1998-07-10 | 2001-12-25 | Mitsubishi Chemical Corp. | Laser diode module |
| JP2009093131A (ja) * | 2007-10-11 | 2009-04-30 | Global Fiber Optics:Kk | アレイ型タップフォトダイオードモジュールおよびその製造方法 |
| JP2009196350A (ja) * | 2008-01-21 | 2009-09-03 | Seiko Epson Corp | ラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置 |
| CN108089268A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-05-29 | 苏州德睿电力科技有限公司 | 一种带有透镜的光纤阵列-光波导阵列平行耦合适配器 |
| CN112713494A (zh) * | 2019-10-24 | 2021-04-27 | 山东华光光电子股份有限公司 | 一种通过光斑筛选808nm激光器巴条的装置及工作方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104122636A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-10-29 | 中国科学院半导体研究所 | 一种应用于光电子集成阵列芯片封装的光耦合设备 |
-
1992
- 1992-01-29 JP JP1360692A patent/JP3125403B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6332721B1 (en) * | 1998-07-10 | 2001-12-25 | Mitsubishi Chemical Corp. | Laser diode module |
| JP2009093131A (ja) * | 2007-10-11 | 2009-04-30 | Global Fiber Optics:Kk | アレイ型タップフォトダイオードモジュールおよびその製造方法 |
| JP2009196350A (ja) * | 2008-01-21 | 2009-09-03 | Seiko Epson Corp | ラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置 |
| CN108089268A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-05-29 | 苏州德睿电力科技有限公司 | 一种带有透镜的光纤阵列-光波导阵列平行耦合适配器 |
| CN112713494A (zh) * | 2019-10-24 | 2021-04-27 | 山东华光光电子股份有限公司 | 一种通过光斑筛选808nm激光器巴条的装置及工作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3125403B2 (ja) | 2001-01-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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