JPH07128071A - 光モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発光素子と受光素子を一体化した光モジュー
ルを提供する。 【構成】 信号光を発生する発光素子１と、この信号光
を伝送する光ファイバ５の光導入端部19と、この光ファ
イバ５を通って発光素子側に戻って来る戻り光を受光す
る受光素子８と、前記光ファイバ５の戻り光を光路変換
して受光素子８に導くビームスプリッタ14とをパッケー
ジ６内に一括収容して光モジュール10を作製する。前記
ビームスプリッタ14は光ファイバ５の先端部を斜めにカ
ットし、この傾斜面に金を蒸着して形成したもので、発
光素子１からの信号光を光ファイバに発光し、戻り光を
ビームスプリッタ14で光路変換して受光素子８に導く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信用送受信装置等
に用いられる光モジュールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、光モジュールは光の干渉
現象を利用する干渉型光センサ等に広く用いられてい
る。この干渉型光センサのかつてのものは、図３に示さ
れるように、光源13から出た光を透過率が50％になるよ
うな鏡（ハーフミラー）のビームスプリッタ14Ａにより
２分岐して、異なる光路Ｅ，Ｆを通過させた後、再度ビ
ームスプリッタ14Ｂにより分岐した光を受光素子８に結
合させて、双方の光の干渉現象を利用するものである。

【０００３】ところで、近年では、光ファイバを応用し
た干渉型光ファイバセンサが盛んに用いられるようにな
り、図４にその干渉型光ファイバセンサとしての光ファ
イバジャイロの構成図の一例が示されている。この場合
には、前記ビームスプリッタとして溶融型の光ファイバ
カップラ15Ａと光ファイバカップラ15Ｂが用いられてい
る。この光ファイバカップラ15Ａ，15Ｂは、周知のよう
に、２本の光ファイバ５のコアを近づけて、該２本の光
ファイバの一部領域を接触添設させ、この接触添設部分
を溶融結合することにより形成される。前記光ファイバ
カップラ15Ａは、光伝送路を通って戻って来る光を光路
変換して受光素子８に導く機能を有している。

【０００４】前記光ファイバジャイロは、光源13と、受
光素子８と、光ファイバカップラ15Ａと、光干渉形成部
20等を有しており、光干渉形成部20は、偏光子16と、光
ファイバカップラ15Ｂと、ファイバコイル17および位相
変調器18等を有している。また、光源13と光ファイバカ
ップラ15Ａは光ファイバ５のＡ点で融着接続され、受光
素子８と光ファイバカップラ15ＡはＢ点で、光ファイバ
カップラ15Ａと光干渉形成部20とはＣ点で融着接続され
ている。

【０００５】この光ファイバジャイロの光の伝送方法を
説明すると、まず、光源13から出た信号光は光ファイバ
カップラ15Ａを経て、偏光子16を介して光ファイバカッ
プラ15Ｂを通過し、一方はファイバコイル17、位相変調
器18を経て光ファイバカップラ15Ｂに戻り、他方はその
逆を通り光ファイバカップラ15Ｂにおいて、この２つの
光が干渉する。この干渉光は偏光子16を経て、光ファイ
バカップラ15Ａで光路変換して受光素子８に導かれる。

【０００６】この光ファイバジャイロを自動車等に搭載
することにより、自動車等の回転体の回転角や回転速度
等の大きさが、前記干渉光の干渉度合により検出できる
構成となっているので、干渉光の干渉度合を測定するこ
とにより、自動車等の回転体の回転角や回転速度を検知
するものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記光ファ
イバジャイロは、光源13と受光素子８とが別々に配設さ
れているため、その分設置スペースを必要とする。ま
た、この方式は、干渉光を受光素子８に戻すために、戻
り光を光路変換して受光素子８に導く光ファイバカップ
ラ15Ａがどうしても必要である。この光路変換用光ファ
イバカップラ15Ａを使用するために、光源13や受光素子
８および干渉形成部20と融着点（Ａ，Ｂ，Ｃ）で融着接
合する必要がある。

【０００８】しかしながら、前記光ファイバカップラ15
Ａは、それ自体が高価の上に、融着箇所も別々の位置
で、いちいち面倒な融着作業を行わなければならず、組
み立て費用が高価になるという問題があった。

【０００９】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、光ファイバジャイロを作
製するときに、光モジュールを光干渉形成部側の光ファ
イバに直接接続し、光路変換用光ファイバカップラを用
いることなく、極めて安価な光ファイバジャイロを作製
可能にする光モジュールを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明の光モジュールは、パッケージ内に、信号光を発生
する発光素子と、この発光素子の信号光を伝送する光伝
送路の光導入端部と、この光伝送路を通って発光素子側
に戻って来る戻り光を受光する受光素子と、前記光伝送
路の戻り光を光路変換して受光素子に導くビームスプリ
ッタとが一括収容されていることを特徴として構成され
ている。

【００１１】また、前記光モジュールの光伝送路は光フ
ァイバからなり、この光ファイバの光導入端部を斜めに
カットしてそのカット面をビームスプリッタとしたこと
を特徴としている。

【００１２】

【作用】発光素子と、この発光素子の信号光を伝送する
光伝送路の光導入端部と、戻り光を受光する受光素子
と、戻り光を光路変換して受光素子に導くビームスプリ
ッタとをパッケージ内に一括収容し、光モジュールを作
製する。この光モジュールを、例えば、光ファイバジャ
イロに用いるときに、干渉光を形成する光干渉形成部側
の光ファイバに、この光モジュールを直接接続するだけ
で組み立てられるので、光ファイバジャイロの組み立て
作業の簡素化が図れる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本実施例の説明において、従来例と同一の
名称部分には同一符号を付し、その詳細な重複説明は省
略する。図１には、本実施例の光モジュールの要部構成
が示されている。

【００１４】図において、ステム基台２上にはヒートシ
ンク21が設けられ、このヒートシンク21の中央部には、
信号光を発生する発光素子１が実装されている。この発
光素子１の設置領域の両側には、ステム２面に対して直
交する方向に支持アーム22Ａ，22Ｂが突設されている。
この支持アーム22Ａ，22Ｂの内面側には、発光レベルモ
ニタ用受光素子９が支持アーム22Ａ側に、戻り光を受光
する受光素子８が支持アーム22Ｂ側に互いに対向する位
置に配設されている。

【００１５】前記発光素子１の発光面側には、発光素子
１の信号光が入射する光ファイバ５が設けられ、この光
ファイバ５は発光素子１からの光が最大に入射するよう
に調芯してパッケージ６にはんだ７により固定され、こ
のパッケージ６はステム２にハーメチックシール等によ
り密封処理され、パッケージ６内には、発光素子１と、
受光素子８と、モニタ用受光素子９と、光ファイバ５の
光導入端部19等が一括収容されている。また、前記光フ
ァイバ５の端面は斜めにカットされ、この傾斜面には金
が蒸着されてビームスプリッタ14が形成されている。こ
のビームスプリッタ14は光ファイバ５の戻り光を光路変
換して受光素子８に導く機能と、光ファイバ５に入射す
る光がビームスプリッタ14に反射して発光レベルモニタ
用受光素子９に直接出射する機能とを兼ねている。ま
た、ステム２には接続端子11が装着されており、この接
続端子11と発光素子１が金ワイヤ３によりダイボンデン
グされている。

【００１６】本実施例の光モジュール10を光ファイバジ
ャイロに用いた場合、図４に示す従来方式の光ファイバ
ジャイロと比較すると、図２に示すように、光ファイバ
カップラ15Ａと受光素子８が不要となって削減され、光
モジュール10は光干渉形成部20とＡ点のみで融着接続さ
れている。

【００１７】本実施例の光モジュール10は、発光素子１
と受光素子８およびビームスプリッタ14を、パッケージ
６内に一括収容する構成としたので、この光モジュール
10を、例えば、光ファイバジャイロに用いるときに、光
源13と受光素子８とが一括形成されて１つの部品のた
め、従来と比較して設置スペースを小さくすることがで
き、かつ、光路変換用光ファイバカップラ15Ａを不要と
することができるので、部品コストの低減を図ることが
できる。また、光ファイバジャイロの組み立てに際し、
光モジュール10と光干渉形成部20との融着箇所を、従来
方式の３箇所から１箇所に削減することができ、組み立
て費用を大幅に低減することが可能となり、安価な製品
を供給することができる。

【００１８】また、光ファイバジャイロを組み立てる際
に、光ファイバジャイロの場合には、特に発光素子とし
てＳＬＤ（Super Luminescent Diode ）を用いるが、一
般にＬＤ（Laser Diode ），ＳＬＤは、図５に示すよう
に、発光量をモニタするためのモニタ用受光素子９を内
蔵している。このモニタ用受光素子９は、発光素子１の
発光側と反対側に位置しており、通常の使用において
は、受光素子９からのモニタビームの大きさに対応する
電流値が一定になるように、発光素子の印加電流値を制
御することで一定の光量のビームを出力するＡＰＣ（Au
to Power Contorolle ）が行われる。

【００１９】ところが、ＳＬＤはＬＤと異なり、インコ
ヒーレント光、つまり、干渉性の少い光を発光する特徴
がある。そのため、ＬＤでは発光素子１内で光が複数回
往復してから出射するのに比べて、少い回数で出射する
必要があるが、例えば、発光素子１の発光端側でない側
に吸収膜を取り付ける等の対策により、光が発光素子１
内を１回しか通らないようにすることもできるが、この
場合、モニタ用受光素子９側に光が少くなる虞がある。
そこで、モニタ用受光素子９側の光を増やすために、発
光素子１の発光端側でない反対側に反射膜を形成するこ
とも考えられるが、前方への出射光量を増やすために反
射膜の反射率を高くすれば、後方への透過率は低くな
り、モニタ電流が小さくなるという問題がある。また、
この場合、発光素子１内を往復で２回光が通るので、イ
ンコヒーレンシーが少し犠牲になるという問題がある
が、本実施例では、発光側から出る光を直接モニタする
構造のため、光ファイバジャイロのようにＳＬＤ発光素
子を用いた場合においても、インコヒーレンシーを劣化
させることなく、十分なモニタ電流値を得ることができ
る。また、発光素子にＬＤを用いた場合においても、発
光側から出る光を直接モニタするので、十分なモニタ電
流値を得ることができる。

【００２０】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
実施例では、発光素子１と接続端子11間を金ワイヤ３で
ダイボンデング接続したが、白金ワイヤでもよく、導電
性に優れ、強度的に強く、劣化等の小さい導電物質なら
ば、その材料を問わない。

【００２１】また、上記実施例では、光ファイバ５をパ
ッケージ６にはんだ７によって固定しているが、例え
ば、はんだ７に替えて接着材を用いてもよい。

【００２２】さらに、上記実施例では、本発明の光モジ
ュール10を光ファイバジャイロに用いた場合について説
明したが、この光モジュール10は、他の光通信用送受信
装置に適用することができる。

【００２３】さらにまた、上記実施例では、ビームスプ
リッタ14として光ファイバ５の先端の傾斜面に金を蒸着
したが、金蒸着を省いて傾斜面のみをビームスプリッタ
として機能させてもよい。

【００２４】

【発明の効果】本発明の光モジュールは、発光素子と、
受光素子と、ビームスプリッタとをパッケージ内に一括
収容する構成としたので、この光モジュールを、例え
ば、光ファイバジャイロに用いたときに、従来例のよう
に、光源と受光素子とを別々に配設することなく１個に
まとめて簡素化し、かつ、光ファイバカップラを１個削
減できるので、部品コストの低減を図ることができる。
また、光ファイバカップラを削減できることにより、光
伝送路の融着箇所を減少することができるので、組み立
てコストの大幅なコストダウンが図られ、安価な製品を
供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の光モジュールの説明図である。

【図２】本実施例の光モジュールを用いた光ファイバジ
ャイロの構成図である。

【図３】干渉型光センサの原理を示す説明図である。

【図４】従来の光ファイバジャイロの構成図である。

【図５】一般的なＬＤやＳＬＤ発光素子の斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 発光素子 ４ ハーフミラー ５ 光ファイバ ６ パッケージ ８ 受光素子 ９ モニタ用受光素子 10 光モジュール 14 ビームスプリッタ 15 光ファイバカップラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パッケージ内に、信号光を発生する発光
   素子と、この発光素子の信号光を伝送する光伝送路の光
   導入端部と、この光伝送路を通って発光素子側に戻って
   来る戻り光を受光する受光素子と、前記光伝送路の戻り
   光を光路変換して受光素子に導くビームスプリッタとが
   一括収容されている光モジュール。
2. 【請求項２】 光伝送路は光ファイバからなり、この光
   ファイバの光導入端部を斜めにカットしてそのカット面
   をビームスプリッタとした請求項１記載の光モジュー
   ル。