JPH0612367B2 - 半導体レ−ザと光フアイバとの結合方法 - Google Patents
半導体レ−ザと光フアイバとの結合方法Info
- Publication number
- JPH0612367B2 JPH0612367B2 JP61240331A JP24033186A JPH0612367B2 JP H0612367 B2 JPH0612367 B2 JP H0612367B2 JP 61240331 A JP61240331 A JP 61240331A JP 24033186 A JP24033186 A JP 24033186A JP H0612367 B2 JPH0612367 B2 JP H0612367B2
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- JP
- Japan
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- optical fiber
- semiconductor laser
- axis
- lens
- coupling
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光通信等の光信号伝送用の光源として用いら
れる半導体レーザと光ファイバとの結合装置に関する。
れる半導体レーザと光ファイバとの結合装置に関する。
従来の技術 従来の半導体レーザと光ファイバとの結合装置は、例え
ば、特開昭５７−２１１２８８号公報に示されているよ
うに、第２図ａのような構成となっている。
ば、特開昭５７−２１１２８８号公報に示されているよ
うに、第２図ａのような構成となっている。
すなわち、半導体レーザ１からの出射光は結合用レンズ
２により、光ファイバの入射面５に集光し、光ファイバ
のコア４へ導びかれる。一般的に半導体レーザを光通信
等の光信号伝送系の光源として用いる場合、半導体レー
ザからの出射光の一部が結合系から反射し、半導体レー
ザに戻ると、半導体レーザの発振特性の不安定化や雑音
増加をひき起す原因となることが知られている。特に、
ファイバ入射面からの反射は戻る割合が多く、これを解
決するために、光ファイバの入射端面５を斜めとし、こ
こでの反射光が半導体レーザの出射点に戻らないように
するものである。
２により、光ファイバの入射面５に集光し、光ファイバ
のコア４へ導びかれる。一般的に半導体レーザを光通信
等の光信号伝送系の光源として用いる場合、半導体レー
ザからの出射光の一部が結合系から反射し、半導体レー
ザに戻ると、半導体レーザの発振特性の不安定化や雑音
増加をひき起す原因となることが知られている。特に、
ファイバ入射面からの反射は戻る割合が多く、これを解
決するために、光ファイバの入射端面５を斜めとし、こ
こでの反射光が半導体レーザの出射点に戻らないように
するものである。
発明が解決しようとする問題点 しかし、このような構成では、第２図ｂに示すように、
光ファイバの入射面５が斜めであることから、光ファイ
バ内入射光の光軸７は光ファイバの軸に対して角度φ′
だけ傾き、このため結合効率が悪化する。この事は光フ
ァイバが、実効的開口数が小さい単一モード光ファイバ
の場合、より顕著となる。角度φ′は光ファイバの入射
面の光ファイバの軸に垂直な面に対する角度をφとし、
光ファイバのコアの屈折率をn1とすると、スネルの法則
により、 の関係から として求められるものである。
光ファイバの入射面５が斜めであることから、光ファイ
バ内入射光の光軸７は光ファイバの軸に対して角度φ′
だけ傾き、このため結合効率が悪化する。この事は光フ
ァイバが、実効的開口数が小さい単一モード光ファイバ
の場合、より顕著となる。角度φ′は光ファイバの入射
面の光ファイバの軸に垂直な面に対する角度をφとし、
光ファイバのコアの屈折率をn1とすると、スネルの法則
により、 の関係から として求められるものである。
問題点を解決するための手段 本発明は、上記の問題点を解決するために、半導体レー
ザからの出射光の光軸が光ファイバ内において光ファイ
バの軸と一致するように光ファイバの入射端面の斜め角
に対応した角度だけ半導体レーザを光ファイバの入射端
面の長軸方向に傾けるものである。
ザからの出射光の光軸が光ファイバ内において光ファイ
バの軸と一致するように光ファイバの入射端面の斜め角
に対応した角度だけ半導体レーザを光ファイバの入射端
面の長軸方向に傾けるものである。
作用 本発明は上記の方法により、光ファイバの入射端面を斜
めにすることにより生ずる光ファイバの開口角の非対称
性による結合効率の悪化を防止する作用を有するため、
半導体レーザへの反射戻り光を極力抑え、且つ結合効率
の良好な半導体レーザと光ファイバとの結合装置が実現
できるものである。
めにすることにより生ずる光ファイバの開口角の非対称
性による結合効率の悪化を防止する作用を有するため、
半導体レーザへの反射戻り光を極力抑え、且つ結合効率
の良好な半導体レーザと光ファイバとの結合装置が実現
できるものである。
実施例 第１図に本発明の半導体レーザと半ファイバとの結合方
法に基づき、結合用レンズとして集束形ロッドレンズを
使用した一実施例を示す。
法に基づき、結合用レンズとして集束形ロッドレンズを
使用した一実施例を示す。
半導体レーザ１からの出射光は結合用集束形レンズ２に
より光ファイバの入射面５に集光し、光ファイバのコア
４内へ伝搬するものである。光ファイバの入射面５はこ
こでの反射光が半導体レーザに戻ることを防止するため
に光ファイバの軸に垂直な面に対して角度φの斜め角を
有している。
より光ファイバの入射面５に集光し、光ファイバのコア
４内へ伝搬するものである。光ファイバの入射面５はこ
こでの反射光が半導体レーザに戻ることを防止するため
に光ファイバの軸に垂直な面に対して角度φの斜め角を
有している。
光ファイバ入射端面５を斜めにすることにより生ずる光
ファイバの開口角の非対称性による結合効率の悪化を生
じない状態、すなわち、光ファイバ内入射光の光軸７の
方向と光ファイバ３の軸方向とが一致するための光ファ
イバ入射光の光軸６が光ファイバ３の軸との成す角θ２
について述べる。
ファイバの開口角の非対称性による結合効率の悪化を生
じない状態、すなわち、光ファイバ内入射光の光軸７の
方向と光ファイバ３の軸方向とが一致するための光ファ
イバ入射光の光軸６が光ファイバ３の軸との成す角θ２
について述べる。
第１図において、光ファイバのコア４の屈折率をn1とす
ると、スネルの法則により、 sim（φ＋θ２）＝n1sinφ…………(3) の関係から θ２＝sin-1(n1sinφ）−φ…………(4) として求められるものである。また、このθ２は集束形
ロッドレンズ２からの出射光の光軸が、レンズの軸との
成す角度に等しいため、半導体レーザからの出射光の光
軸の集束形ロッドレンズ入射面での位置、及び入射角度
により決定されるものである。
ると、スネルの法則により、 sim（φ＋θ２）＝n1sinφ…………(3) の関係から θ２＝sin-1(n1sinφ）−φ…………(4) として求められるものである。また、このθ２は集束形
ロッドレンズ２からの出射光の光軸が、レンズの軸との
成す角度に等しいため、半導体レーザからの出射光の光
軸の集束形ロッドレンズ入射面での位置、及び入射角度
により決定されるものである。
以下に上式のθ２を満足するθ１について述べる。
集束形ロッドレンズにおいて、レンズ入射面における光
線のレンズ軸からの距離をγ１、レンズ軸に対する入射
角度をθ１とし、またレンズ出射面における光線のレン
ズ軸からの距離をγ２、レンズ軸に対する出射角度をθ
２とすると、 の関係がある。ここで は集束形ロッドレンズの屈折率分布定数、n0はレンズ軸
上の屈折率、Ｚは集束形ロッドレンズの長さである。
線のレンズ軸からの距離をγ１、レンズ軸に対する入射
角度をθ１とし、またレンズ出射面における光線のレン
ズ軸からの距離をγ２、レンズ軸に対する出射角度をθ
２とすると、 の関係がある。ここで は集束形ロッドレンズの屈折率分布定数、n0はレンズ軸
上の屈折率、Ｚは集束形ロッドレンズの長さである。
また、半導体レーザ１と結合用レンズ２との距離をｌと
すると、 γ１＝ｌ・tanθ１…………(6) の関係がある。
すると、 γ１＝ｌ・tanθ１…………(6) の関係がある。
式(5)より、 となり、式(7)と式(6)より、 というθ１と、θ２の関係式が成り立つ。
すなわち、式(8)により、半導体レーザ１と結合用レン
ズ２の間の距離ｌの大きさに応じて、半導体レーザ１か
らの出射光の光軸の角度θ１を選ぶことによって、良好
な結合効率を得るθ２が決定されるものである。
ズ２の間の距離ｌの大きさに応じて、半導体レーザ１か
らの出射光の光軸の角度θ１を選ぶことによって、良好
な結合効率を得るθ２が決定されるものである。
発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば、光ファイバ入
射端面を斜めにすることにより生ずる光ファイバの開口
角の非対称性による結合効率の悪化を防止することが可
能であり、半導体レーザへの反射戻り光を極力抑え、且
つ結合効率の良好な半導体レーザと光ファイバとの結合
装置が実現できるものである。
射端面を斜めにすることにより生ずる光ファイバの開口
角の非対称性による結合効率の悪化を防止することが可
能であり、半導体レーザへの反射戻り光を極力抑え、且
つ結合効率の良好な半導体レーザと光ファイバとの結合
装置が実現できるものである。
また、組立作業効率の低下および温度変化による光軸ず
れを極力抑えることに対しても、レンズの軸心と光ファ
イバの光軸とを一致させる（あるいは、ほぼ平行とす
る）すなわち、同軸上の対称構造とすることにより実現
できるものである。
れを極力抑えることに対しても、レンズの軸心と光ファ
イバの光軸とを一致させる（あるいは、ほぼ平行とす
る）すなわち、同軸上の対称構造とすることにより実現
できるものである。
第１図は本発明の半導体レーザと光ファイバとの結合方
法に基づき構成した一実施例を示す要部概略図、第２図
は従来の半導体レーザと光ファイバとの結合方法を示す
要部概略図である。 １……半導体レーザ、２……結合用レンズ、３……光フ
ァイバ、４……光ファイバのコア、５……光ファイバの
入射面、６……光ファイバ入射光の光軸、７……光ファ
イバ内入射光の光軸。
法に基づき構成した一実施例を示す要部概略図、第２図
は従来の半導体レーザと光ファイバとの結合方法を示す
要部概略図である。 １……半導体レーザ、２……結合用レンズ、３……光フ
ァイバ、４……光ファイバのコア、５……光ファイバの
入射面、６……光ファイバ入射光の光軸、７……光ファ
イバ内入射光の光軸。
Claims (1)
- 【請求項１】半導体レーザと光ファイバとの間に結合用
レンズを配置した前記半導体レーザと光ファイバとの結
合に際し、前記光ファイバの入射端面を前記光ファイバ
の軸に対して斜めとし、且つ前記半導体レーザからの出
射光の光軸方向が、前記光ファイバ内において前記光フ
ァイバの軸方向と一致するように、前記光ファイバの入
射端面の斜め角に対応した角度だけ、前記半導体レーザ
を、前記光ファイバの入射端面の長軸方向に傾けたこと
を特徴とする半導体レーザと光ファイバとの結合方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61240331A JPH0612367B2 (ja) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | 半導体レ−ザと光フアイバとの結合方法 |
| US07/105,131 US5087109A (en) | 1986-10-09 | 1987-10-06 | Method for coupling semiconductor laser with optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61240331A JPH0612367B2 (ja) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | 半導体レ−ザと光フアイバとの結合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6394208A JPS6394208A (ja) | 1988-04-25 |
| JPH0612367B2 true JPH0612367B2 (ja) | 1994-02-16 |
Family
ID=17057887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61240331A Expired - Lifetime JPH0612367B2 (ja) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | 半導体レ−ザと光フアイバとの結合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0612367B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7702198B2 (en) | 2007-09-28 | 2010-04-20 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor laser module and light scanning device and image forming apparatus using the same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4888779B2 (ja) * | 2007-06-25 | 2012-02-29 | 並木精密宝石株式会社 | 光ファイバ結合装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS553688A (en) * | 1978-06-23 | 1980-01-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of coupling semiconductor laser and photo-fiber |
| JPS584192Y2 (ja) * | 1979-07-09 | 1983-01-24 | 富士通株式会社 | 光半導体装置 |
| JPS60191211A (ja) * | 1984-03-12 | 1985-09-28 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 単一モ−ド光フアイバと光源との結合光学系 |
-
1986
- 1986-10-09 JP JP61240331A patent/JPH0612367B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7702198B2 (en) | 2007-09-28 | 2010-04-20 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor laser module and light scanning device and image forming apparatus using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6394208A (ja) | 1988-04-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |