JPH05267775A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
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- JPH05267775A JPH05267775A JP4062909A JP6290992A JPH05267775A JP H05267775 A JPH05267775 A JP H05267775A JP 4062909 A JP4062909 A JP 4062909A JP 6290992 A JP6290992 A JP 6290992A JP H05267775 A JPH05267775 A JP H05267775A
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- JP
- Japan
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- light
- polarization
- plane
- polarizer
- semiconductor laser
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4207—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms with optical elements reducing the sensitivity to optical feedback
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】半導体レーザ装置における反射減衰量の向上を
図る。 【構成】ベース４内のレンズ７とピグテール５との間
に、半導体レーザ１からの出射光の偏光面に合わせて偏
光子６を固定する。この偏光子６において、半導体レー
ザ１からの出射光はほぼ完全に透過するが、破断点から
の反射戻り光は非測定光ファイバ内を伝搬し偏光面にゆ
らぎが生じるため、半導体レーザ１からの出射光と同じ
偏光面をもつ光以外はほぼ遮断され光量が大幅に減衰す
る。このように光学結合系の光軸上にある方向の偏光面
をもつ光のみを透過する特性を有する偏光子６を備える
ことにより、半導体レーザ装置における反射減衰量が向
上される。
図る。 【構成】ベース４内のレンズ７とピグテール５との間
に、半導体レーザ１からの出射光の偏光面に合わせて偏
光子６を固定する。この偏光子６において、半導体レー
ザ１からの出射光はほぼ完全に透過するが、破断点から
の反射戻り光は非測定光ファイバ内を伝搬し偏光面にゆ
らぎが生じるため、半導体レーザ１からの出射光と同じ
偏光面をもつ光以外はほぼ遮断され光量が大幅に減衰す
る。このように光学結合系の光軸上にある方向の偏光面
をもつ光のみを透過する特性を有する偏光子６を備える
ことにより、半導体レーザ装置における反射減衰量が向
上される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体レーザ装置に関
し、特に計測装置に用いる半導体レーザ装置に関する。
し、特に計測装置に用いる半導体レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ破断点検索に用いられる光パ
ルス測定装置（ＯＴＤＲ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ
Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）に適用す
る場合においては光源として半導体レーザ装置が一般に
用いられる。図３は、従来の半導体レーザ装置の内部構
造を示す図である。半導体レーザ１はヒートシンク２及
びチップキャリア３を介してベース４の上にマウントさ
れている。ベース４はレンズ７のホルダーを兼ねてお
り、ペルチエ素子１０に固定されている。ベース先端部
４ａには先端をフェルール９で保護されたピグテール５
がスライドリング８を介して固定されている。ケース１
１に収納されたこれら一連の構造により半導体レーザ１
からの出射光は光ファイバへ導かれる。半導体レーザ１
からの出射光は、ピグテール５から被測定光ファイバへ
入射し、被測定光ファイバの入射端・終端で大きく反
射、あるいは破断点で異常反射される。破断点からの異
常反射光がＯＴＤＲ測定の対象となるわけだか、これら
反射光や後方散乱光などの被測定光ファイバを戻ってく
る光のうちの何％かは半導体レーザ１に戻っている。こ
の反射戻り光は、半導体レーザ１の端面で反射して被測
定光ファイバに再入射する。再入射光は、被測定光ファ
イバへの入射端または終端部分で反射され二次反射光と
なる。二次反射光は、ＯＴＤＲ計測において一次の破断
点検索の時間に遅れて重畳されるため、例えば多数本の
光ファイバが接続されている場合などの破断点の解析を
行う場合に誤判定の要因となる。従って、、二次反射光
を低減するために、半導体レーザ装置内の反射減衰量を
なるべく大きく（例えば２５ｄＢ以上）となる必要があ
る。
ルス測定装置（ＯＴＤＲ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ
Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）に適用す
る場合においては光源として半導体レーザ装置が一般に
用いられる。図３は、従来の半導体レーザ装置の内部構
造を示す図である。半導体レーザ１はヒートシンク２及
びチップキャリア３を介してベース４の上にマウントさ
れている。ベース４はレンズ７のホルダーを兼ねてお
り、ペルチエ素子１０に固定されている。ベース先端部
４ａには先端をフェルール９で保護されたピグテール５
がスライドリング８を介して固定されている。ケース１
１に収納されたこれら一連の構造により半導体レーザ１
からの出射光は光ファイバへ導かれる。半導体レーザ１
からの出射光は、ピグテール５から被測定光ファイバへ
入射し、被測定光ファイバの入射端・終端で大きく反
射、あるいは破断点で異常反射される。破断点からの異
常反射光がＯＴＤＲ測定の対象となるわけだか、これら
反射光や後方散乱光などの被測定光ファイバを戻ってく
る光のうちの何％かは半導体レーザ１に戻っている。こ
の反射戻り光は、半導体レーザ１の端面で反射して被測
定光ファイバに再入射する。再入射光は、被測定光ファ
イバへの入射端または終端部分で反射され二次反射光と
なる。二次反射光は、ＯＴＤＲ計測において一次の破断
点検索の時間に遅れて重畳されるため、例えば多数本の
光ファイバが接続されている場合などの破断点の解析を
行う場合に誤判定の要因となる。従って、、二次反射光
を低減するために、半導体レーザ装置内の反射減衰量を
なるべく大きく（例えば２５ｄＢ以上）となる必要があ
る。
【０００３】ピグテール５から半導体レーザ装置内部に
出射される反射戻り光はまずレンズ７で集光されたあと
半導体レーザ１の端面で反射し再びレンズ７で集光され
てピングテール５から光ファイバに再入射するため、半
導体レーザ装置内の反射減衰量は、おもにレンズ７の結
合率と半導体レーザ１の端面反射率によって決定され
る。従来の半導体レーザ装置では、例えばレンズ７の結
合における損失が３ｄＢ（５０％）で半導体レーザ１で
の端面反射率が１０ｄＢ（１０％）だとすると、反射減
衰量は３ｄＢ×２＋１０ｄＢ＝１６ｄＢと概算すること
ができる。そこで、反射減衰量向上の対策として、レン
ズ７の結合効率を下げることが考えられる。
出射される反射戻り光はまずレンズ７で集光されたあと
半導体レーザ１の端面で反射し再びレンズ７で集光され
てピングテール５から光ファイバに再入射するため、半
導体レーザ装置内の反射減衰量は、おもにレンズ７の結
合率と半導体レーザ１の端面反射率によって決定され
る。従来の半導体レーザ装置では、例えばレンズ７の結
合における損失が３ｄＢ（５０％）で半導体レーザ１で
の端面反射率が１０ｄＢ（１０％）だとすると、反射減
衰量は３ｄＢ×２＋１０ｄＢ＝１６ｄＢと概算すること
ができる。そこで、反射減衰量向上の対策として、レン
ズ７の結合効率を下げることが考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】レンズ７の結合効率を
悪くすると当然光ファイバ出力が低下してしまうが、Ｏ
ＴＤＲ測定では広い測定レンズを確保するために高い光
出力が必要不可欠であるため、この結合効率を悪くする
わけにはいかない。すなわち、従来の半導体レーザ装置
の構造では、レンズ７の結合効率を変化させた場合、こ
の結合効率を悪くすると反射減衰量は向上するが光ファ
イバ出力は下がり、良くすると光ファイバ出力は上がる
が反射減衰量は悪くなるため、大きい反射減衰量と高い
光ファイバ出力という２つの特性を同時に満足する事は
難しいという問題があった。
悪くすると当然光ファイバ出力が低下してしまうが、Ｏ
ＴＤＲ測定では広い測定レンズを確保するために高い光
出力が必要不可欠であるため、この結合効率を悪くする
わけにはいかない。すなわち、従来の半導体レーザ装置
の構造では、レンズ７の結合効率を変化させた場合、こ
の結合効率を悪くすると反射減衰量は向上するが光ファ
イバ出力は下がり、良くすると光ファイバ出力は上がる
が反射減衰量は悪くなるため、大きい反射減衰量と高い
光ファイバ出力という２つの特性を同時に満足する事は
難しいという問題があった。
【０００５】一つの解決策として、レンズ７の結合効率
をあまり変えずに、光学結合系の光軸上に光アイソレー
タを備えることで反射減衰量を向上させるという方法も
行われている。この方法は、光アイソレータが印加する
磁界の方向に依存して偏光面を回転させるファラデー素
子の両端に偏光子及び検光子を備えた装置であり反射光
量減衰の機能も果たすことを応用したものである。しか
し、光アイソレータは非常に複雑な構造を有しており、
半導体レーザ装置の一部品として使用するには大型であ
ることかつ非常に高価であるという問題点があるため実
用的ではない。
をあまり変えずに、光学結合系の光軸上に光アイソレー
タを備えることで反射減衰量を向上させるという方法も
行われている。この方法は、光アイソレータが印加する
磁界の方向に依存して偏光面を回転させるファラデー素
子の両端に偏光子及び検光子を備えた装置であり反射光
量減衰の機能も果たすことを応用したものである。しか
し、光アイソレータは非常に複雑な構造を有しており、
半導体レーザ装置の一部品として使用するには大型であ
ることかつ非常に高価であるという問題点があるため実
用的ではない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ装
置では、光学結合系の光軸上に一方向の偏光面の光のみ
を透過する特性を有する素子を備えることを特徴とす
る。
置では、光学結合系の光軸上に一方向の偏光面の光のみ
を透過する特性を有する素子を備えることを特徴とす
る。
【０００７】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１は、１枚の偏光子６を従来の装置に新た
に付け加えて構成した本発明の第１の実施例における半
導体レーザ装置の断面図である。半導体レーザ１からの
出射光はレンズ７で集光させ、偏光子６へ向かう。この
出射光は偏光面が揃っているので、これに合わせて偏光
子６をベース４の内側に固定することにより、ほぼ１０
０％偏光子６を透過する。偏光子６を透過した光はケー
ス１１内のフェルール９端からピグテール５、そして被
測定光ファイバに入射し、その途中にある破断点で反
射、そして反射光としてピグテール５からケース１１内
のフェルール９端→偏光子６→レンズ７→半導体レーザ
１に向かって出射される。
説明する。図１は、１枚の偏光子６を従来の装置に新た
に付け加えて構成した本発明の第１の実施例における半
導体レーザ装置の断面図である。半導体レーザ１からの
出射光はレンズ７で集光させ、偏光子６へ向かう。この
出射光は偏光面が揃っているので、これに合わせて偏光
子６をベース４の内側に固定することにより、ほぼ１０
０％偏光子６を透過する。偏光子６を透過した光はケー
ス１１内のフェルール９端からピグテール５、そして被
測定光ファイバに入射し、その途中にある破断点で反
射、そして反射光としてピグテール５からケース１１内
のフェルール９端→偏光子６→レンズ７→半導体レーザ
１に向かって出射される。
【０００８】図４は本発明の第１の実施例において光伝
搬のうち特に偏光面に注目したメカニズムを示した図で
ある。ここでピグテール５と被測定光ファイバ１４間の
光学系は省いている。破断点１５からの反射光において
は、通常の被測定光ファイバ１４内を伝搬する際に偏光
面にゆらぎが生じる、つまり偏光面が時間的に伝搬軸の
まわりに回転して定まらない状態となる（図中Ｄ）。偏
光面がゆらいだ反射光は、その偏光面が半導体レーザ１
からの出射光の偏光面と一致しない場合には偏光子６を
透過することができず、偏光面が半導体レーザ１からの
出射光の偏光面と一致した瞬間のみ偏光子６を透過する
ことができる（図中Ｃ→Ｂ）。しかし、反射光の偏光面
が偏光子６の透過偏光面と一致して透過する確率は非常
に小さく、またＯＴＤＲ計測においては光量を時間的に
積分して検出しているので、この透過光を考慮しても時
間的に平均して偏光子６の部分でおよそ２０ｄＢ以上の
光両減衰効果が得られる光量減衰効果とあわせ半導体レ
ーザ装置全体としておよそ３０ｂＢ以上の反射減衰量を
得ることができる。
搬のうち特に偏光面に注目したメカニズムを示した図で
ある。ここでピグテール５と被測定光ファイバ１４間の
光学系は省いている。破断点１５からの反射光において
は、通常の被測定光ファイバ１４内を伝搬する際に偏光
面にゆらぎが生じる、つまり偏光面が時間的に伝搬軸の
まわりに回転して定まらない状態となる（図中Ｄ）。偏
光面がゆらいだ反射光は、その偏光面が半導体レーザ１
からの出射光の偏光面と一致しない場合には偏光子６を
透過することができず、偏光面が半導体レーザ１からの
出射光の偏光面と一致した瞬間のみ偏光子６を透過する
ことができる（図中Ｃ→Ｂ）。しかし、反射光の偏光面
が偏光子６の透過偏光面と一致して透過する確率は非常
に小さく、またＯＴＤＲ計測においては光量を時間的に
積分して検出しているので、この透過光を考慮しても時
間的に平均して偏光子６の部分でおよそ２０ｄＢ以上の
光両減衰効果が得られる光量減衰効果とあわせ半導体レ
ーザ装置全体としておよそ３０ｂＢ以上の反射減衰量を
得ることができる。
【０００９】図２は、本発明の第２の実施例を示す図
で、従来の装置におけるピグテール５の部分に偏光面保
存光ファイバでできたピグテール１３を用いた構成とし
た半導体レーザ装置の断面図である。半導体レーザ１か
らの出射光は、レンズ７で集光され、ピグテール１３
（偏波面保存光ファイバ）に入射し、これを透過する。
ピグテール１３（偏波面保存光ファイバ）を透過した光
は、通常の単一モード光ファイバである被測定光ファイ
バに入射し、破断点で反射して、再びピグテール１３へ
と向かう。
で、従来の装置におけるピグテール５の部分に偏光面保
存光ファイバでできたピグテール１３を用いた構成とし
た半導体レーザ装置の断面図である。半導体レーザ１か
らの出射光は、レンズ７で集光され、ピグテール１３
（偏波面保存光ファイバ）に入射し、これを透過する。
ピグテール１３（偏波面保存光ファイバ）を透過した光
は、通常の単一モード光ファイバである被測定光ファイ
バに入射し、破断点で反射して、再びピグテール１３へ
と向かう。
【００１０】図５は本発明の第二の実施例において光伝
搬のうち特に偏光面に注目したメカニズムを示した図で
ある。ここでピグテール１３（偏光面保存光ファイバ）
と被測定光ファイバ１４間の光学系は省いている。ピグ
テール１３（偏波面保存光ファイバ）が実施例１におけ
る偏光子６と同様の機能を果たし、時間的に平均して図
中Ｄ→Ｃの部分でおよそ２０ｄＢ以上の光量減衰効果が
得られ、レンズ７の結合および半導体レーザ１の端面反
射における損失によって得られる光量減衰効果とあわせ
半導体レーザ装置全体としておよそ３０ｄＢ以上の反射
減衰量を得ることができる。
搬のうち特に偏光面に注目したメカニズムを示した図で
ある。ここでピグテール１３（偏光面保存光ファイバ）
と被測定光ファイバ１４間の光学系は省いている。ピグ
テール１３（偏波面保存光ファイバ）が実施例１におけ
る偏光子６と同様の機能を果たし、時間的に平均して図
中Ｄ→Ｃの部分でおよそ２０ｄＢ以上の光量減衰効果が
得られ、レンズ７の結合および半導体レーザ１の端面反
射における損失によって得られる光量減衰効果とあわせ
半導体レーザ装置全体としておよそ３０ｄＢ以上の反射
減衰量を得ることができる。
【００１１】偏光子６をベース４内に精密に固定し、更
に偏光子６を透過した出射光とピグテール５との光軸合
わせをする必要のある実施例１の構成と比較して、実施
例２はピグテール１３に偏波面保存光ファイバを用い、
これとレンズ７で集光された出射光との光軸合わせをす
るだけでよいので、製造工程が簡略化される。
に偏光子６を透過した出射光とピグテール５との光軸合
わせをする必要のある実施例１の構成と比較して、実施
例２はピグテール１３に偏波面保存光ファイバを用い、
これとレンズ７で集光された出射光との光軸合わせをす
るだけでよいので、製造工程が簡略化される。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、光学結
合系の中に、半導体レーザからの出射光は透過し、破断
点からの反射光は半導体レーザからの出射光と同じ偏光
面を有する光のみ透過するという特性を有する素子（偏
光子、または偏波面保存光ファイバ）を備えたことによ
り、反射減衰量と光ファイバ端光出力という２つの特性
を同時に満足し、かつ光アイソレータのような複雑・大
型・高価で非実用的な素子を使用せずに、実用的な方法
でおよそ３０ｄＢ以上の反射減衰量を得ることができ
る。
合系の中に、半導体レーザからの出射光は透過し、破断
点からの反射光は半導体レーザからの出射光と同じ偏光
面を有する光のみ透過するという特性を有する素子（偏
光子、または偏波面保存光ファイバ）を備えたことによ
り、反射減衰量と光ファイバ端光出力という２つの特性
を同時に満足し、かつ光アイソレータのような複雑・大
型・高価で非実用的な素子を使用せずに、実用的な方法
でおよそ３０ｄＢ以上の反射減衰量を得ることができ
る。
【図１】本発明の実施例１の断面図。
【図２】本発明の実施例２の断面図。
【図３】従来の技術例の断面図。
【図４】本発明の実施例１における光伝達のメカニズム
を示す図。
を示す図。
【図５】本発明の実施例２における光伝達のメカニズム
を示す図。
を示す図。
１ 半導体レーザ ２ ヒートシンク ３ チップキャリア ４ ベース ５ ピグテール ６ 偏光子 ７ レンズ ８ スライドリング ９ フェルール １０ ペルチェ素子 １１ ケース
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体レーザと、この半導体レーザから
の光を導く光学結合系とを備え、前記光学結合系の光軸
上に、一方向の偏光面の光のみを透過する特性を有する
素子を備えたことを特徴とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4062909A JPH05267775A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 半導体レーザ装置 |
| US08/034,467 US5416869A (en) | 1992-03-19 | 1993-03-19 | Semiconductor laser/optical fiber coupling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4062909A JPH05267775A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05267775A true JPH05267775A (ja) | 1993-10-15 |
Family
ID=13213857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4062909A Withdrawn JPH05267775A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5416869A (ja) |
| JP (1) | JPH05267775A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006303195A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Sony Corp | レーザモジュール |
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| US5511140A (en) * | 1994-10-13 | 1996-04-23 | International Business Machines Corporation | Molded plastic optical fiber-optoelectronic converter subassembly |
| US5515467A (en) * | 1994-12-30 | 1996-05-07 | Motorola, Inc. | Optical fiber assembly for connecting photonic devices to a fiber optic cable |
| US5740291A (en) * | 1995-10-13 | 1998-04-14 | The University Of Western Ontario | Fiber optic sensor for sensing particle movement in a catalytic reactor |
| US5631991A (en) * | 1996-01-26 | 1997-05-20 | International Business Machines Corporation | Plastic optical subassemblies for light transfer between an optical fiber and an optoelectronic converter and the fabrication of such plastic optical subassemblies |
| JPH09218324A (ja) * | 1996-02-08 | 1997-08-19 | Alps Electric Co Ltd | 発光モジュール |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5416869A (en) | 1995-05-16 |
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