JPH09218324A - 発光モジュール - Google Patents
発光モジュールInfo
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- JPH09218324A JPH09218324A JP8022696A JP2269696A JPH09218324A JP H09218324 A JPH09218324 A JP H09218324A JP 8022696 A JP8022696 A JP 8022696A JP 2269696 A JP2269696 A JP 2269696A JP H09218324 A JPH09218324 A JP H09218324A
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- 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
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- G—PHYSICS
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- 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
- G02B6/4292—Coupling light guides with opto-electronic elements the light guide being disconnectable from the opto-electronic element, e.g. mutually self aligning arrangements
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- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザ光の光軸方向と直交する方向のファイ
バの位置ずれに起因する出力低下を防止する。 【解決手段】 ＬＤ１はＬＤホルダ１ａにより支持さ
れ、レンズ２は鏡筒３と共にレンズホルダ２ａにより支
持されている。ＬＤホルダ１ａとレンズホルダ２ａはＬ
Ｄ１とレンズ２の光軸が一致するように嵌合して固定さ
れている。レンズホルダ２ａの出射側にはレンズ２のフ
ァイバ側ＮＡを０．０８以下にするための開口２ｂが形
成され、その結果、ファイバＦの入射端面上に結像され
るビーム径が大きくなる。
バの位置ずれに起因する出力低下を防止する。 【解決手段】 ＬＤ１はＬＤホルダ１ａにより支持さ
れ、レンズ２は鏡筒３と共にレンズホルダ２ａにより支
持されている。ＬＤホルダ１ａとレンズホルダ２ａはＬ
Ｄ１とレンズ２の光軸が一致するように嵌合して固定さ
れている。レンズホルダ２ａの出射側にはレンズ２のフ
ァイバ側ＮＡを０．０８以下にするための開口２ｂが形
成され、その結果、ファイバＦの入射端面上に結像され
るビーム径が大きくなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信用の発光モ
ジュールに関する。
ジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信用の発光モジュールは、レーザダ
イオード（ＬＤ）とレンズ及びファイバとを組み合わせ
て一体化し、ＬＤから出射されたレーザ光がレンズで集
光されてファイバに光学的に結合されるようになってお
り、ファイバを挿脱可能にしたレセプタクル型と称せら
れるものと、予めファイバを固定したピッグテール型と
称せられるものに大別される。
イオード（ＬＤ）とレンズ及びファイバとを組み合わせ
て一体化し、ＬＤから出射されたレーザ光がレンズで集
光されてファイバに光学的に結合されるようになってお
り、ファイバを挿脱可能にしたレセプタクル型と称せら
れるものと、予めファイバを固定したピッグテール型と
称せられるものに大別される。
【０００３】これらレセプタクル型やピッグテール型の
発光モジュールにおいて、ファイバ出力（効率）をいか
に安定させるかということは重要課題である。ファイバ
出力は光の結合位置に対するファイバの光軸垂直方向
（ＸＹ方向）の位置ずれに依存し、一般的にはレンズの
ファイバ側開口数（以下、ＮＡと称す）を０．１程度に
し、レンズのＬＤ側ＮＡを高効率モジュールについては
大きくし、低効率モジュールについては小さくするよう
にしている。
発光モジュールにおいて、ファイバ出力（効率）をいか
に安定させるかということは重要課題である。ファイバ
出力は光の結合位置に対するファイバの光軸垂直方向
（ＸＹ方向）の位置ずれに依存し、一般的にはレンズの
ファイバ側開口数（以下、ＮＡと称す）を０．１程度に
し、レンズのＬＤ側ＮＡを高効率モジュールについては
大きくし、低効率モジュールについては小さくするよう
にしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、シングルモ
ードファイバの光導波部であるコアは、直径が１０μｍ
程度しかなく、また、中心から１μｍ程度の偏心がある
ため、ファイバを挿脱可能にしたレセプタクル型の発光
モジュールでは、挿脱時にファイバがＸＹ方向に僅かな
でも位置ずれしやすく、ファイバ出力が大きく低下する
という問題点があった。また、ファイバを固定したピッ
グテール型の発光モジュールでも、使用環境条件などに
よりファイバが位置ずれすると、ファイバ出力が低下す
るという問題点があった。
ードファイバの光導波部であるコアは、直径が１０μｍ
程度しかなく、また、中心から１μｍ程度の偏心がある
ため、ファイバを挿脱可能にしたレセプタクル型の発光
モジュールでは、挿脱時にファイバがＸＹ方向に僅かな
でも位置ずれしやすく、ファイバ出力が大きく低下する
という問題点があった。また、ファイバを固定したピッ
グテール型の発光モジュールでも、使用環境条件などに
よりファイバが位置ずれすると、ファイバ出力が低下す
るという問題点があった。
【０００５】本発明は上記従来の問題点に鑑み、レーザ
光の光軸方向と直交する方向のファイバの位置ずれに起
因する出力低下を防止することができる発光モジュール
を提供することを目的とする。
光の光軸方向と直交する方向のファイバの位置ずれに起
因する出力低下を防止することができる発光モジュール
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、レンズのファ
イバ側のＮＡを０．０８以下に設定することとする。こ
のように、レンズのファイバ側ＮＡを０．０８以下にす
ると、光の回折の影響でファイバの端面上に結像される
ビーム径が大きくなるため、レーザ光の光軸方向と直交
する方向のファイバの位置ずれによる影響を防止して出
力低下を防止することができる。
イバ側のＮＡを０．０８以下に設定することとする。こ
のように、レンズのファイバ側ＮＡを０．０８以下にす
ると、光の回折の影響でファイバの端面上に結像される
ビーム径が大きくなるため、レーザ光の光軸方向と直交
する方向のファイバの位置ずれによる影響を防止して出
力低下を防止することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の発光モジュールでは、レ
ーザダイオードと、このレーザダイオードの出射光を集
光してファイバに出力するレンズとを備え、前記レンズ
のファイバ側のＮＡを０．０８以下にしてある。
ーザダイオードと、このレーザダイオードの出射光を集
光してファイバに出力するレンズとを備え、前記レンズ
のファイバ側のＮＡを０．０８以下にしてある。
【０００８】前記レンズのファイバ側のＮＡを０．０８
以下にする手段として、レンズを部分的に凸形状にした
り、レンズの表面に遮光層を形成しても良いが、レンズ
を支持するレンズホルダの開口を利用すると効果的であ
る。
以下にする手段として、レンズを部分的に凸形状にした
り、レンズの表面に遮光層を形成しても良いが、レンズ
を支持するレンズホルダの開口を利用すると効果的であ
る。
【０００９】
【実施例】実施例を図面を参照して説明すると、図１は
実施例に係る発光モジュールを示す構成図、図２は実施
例と従来例におけるファイバ位置ずれと効率変化の関係
を示す説明図、図３はレンズのファイバ側ＮＡとファイ
バ位置ずれの許容値との関係を示す説明図、図４はレン
ズのファイバ側ＮＡと結合効率の関係を示す説明図であ
る。
実施例に係る発光モジュールを示す構成図、図２は実施
例と従来例におけるファイバ位置ずれと効率変化の関係
を示す説明図、図３はレンズのファイバ側ＮＡとファイ
バ位置ずれの許容値との関係を示す説明図、図４はレン
ズのファイバ側ＮＡと結合効率の関係を示す説明図であ
る。
【００１０】図１は一例としてファイバＦが挿脱可能な
レセプタクル型の発光モジュールを示し、ＬＤ１はＬＤ
ホルダ１ａにより支持され、レンズ２は鏡筒３と共にレ
ンズホルダ２ａにより支持されている。ＬＤホルダ１ａ
とレンズホルダ２ａはＬＤ１とレンズ２の光軸が一致す
るように嵌合して固定されている。レンズホルダ２ａに
はコネクタ４を取り付けるための割りスリーブ５が固定
されており、このコネクタ４に対してファイバＦが挿脱
される。更に、レンズホルダ２ａにはレンズ２のファイ
バＦ側ＮＡを決定するための開口２ｂが形成されてお
り、ファイバＦ側ＮＡは０．０８以下に設定されてい
る。この開口２ｂはレンズホルダ２ａの出射側に形成さ
れているが、 レンズ２のＬＤ側ＮＡ＝ファイバ側ＮＡ×倍率 の関係にあるため、この関係を維持しつつ、レンズホル
ダ２ａの入射側に形成した開口によって、レンズ２のフ
ァイバＦ側ＮＡを決定しても良い。あるいは、レンズ２
表面に遮光層を形成したり、レンズ２表面の有効径部分
のみを凸形状とし、これら遮光層や凸部よってレンズ２
のファイバＦ側ＮＡを決定しても良い。
レセプタクル型の発光モジュールを示し、ＬＤ１はＬＤ
ホルダ１ａにより支持され、レンズ２は鏡筒３と共にレ
ンズホルダ２ａにより支持されている。ＬＤホルダ１ａ
とレンズホルダ２ａはＬＤ１とレンズ２の光軸が一致す
るように嵌合して固定されている。レンズホルダ２ａに
はコネクタ４を取り付けるための割りスリーブ５が固定
されており、このコネクタ４に対してファイバＦが挿脱
される。更に、レンズホルダ２ａにはレンズ２のファイ
バＦ側ＮＡを決定するための開口２ｂが形成されてお
り、ファイバＦ側ＮＡは０．０８以下に設定されてい
る。この開口２ｂはレンズホルダ２ａの出射側に形成さ
れているが、 レンズ２のＬＤ側ＮＡ＝ファイバ側ＮＡ×倍率 の関係にあるため、この関係を維持しつつ、レンズホル
ダ２ａの入射側に形成した開口によって、レンズ２のフ
ァイバＦ側ＮＡを決定しても良い。あるいは、レンズ２
表面に遮光層を形成したり、レンズ２表面の有効径部分
のみを凸形状とし、これら遮光層や凸部よってレンズ２
のファイバＦ側ＮＡを決定しても良い。
【００１１】このような構成において、図２に示すよう
に、ファイバＦがレーザ光の光軸方向と直交する方向
（ＸＹ方向）に位置ずれが発生すると、ファイバ出力
（効率）が低下する。ここで、出力低下の許容値を−
０．５ｄＢとすると、従来例のようにレンズのファイバ
側ＮＡを０．１程度にした場合、ＸＹ方向の位置ずれの
許容値は±１．７〜１．８μｍ以下となる。しかしなが
ら、前述したように、シングルモードファイバの光導波
部であるコアの直径は１０μｍ程度しかなく、しかも、
中心から１μｍ程度の偏心があるので、±１．７〜１．
８μｍ以下の許容値でコアの位置ずれや偏心を吸収する
ことは容易でない。これに対して、本実施例では、開口
２ｂによりレンズ２のファイバ側のＮＡを０．０８以下
に小さくしてあるため（例えば、ファイバ側ＮＡ＝０．
０６）、回折の効果を利用してビーム径が大きなり、Ｘ
Ｙ方向の位置ずれ許容値を±２．５μｍ程度まで拡げる
ことができる。これは、許容値がファイバＦの入射端面
上に結像されるレーザ光のビーム径に依存するからであ
り、ビーム径が大きくすれば許容値を大きくすることが
できる。
に、ファイバＦがレーザ光の光軸方向と直交する方向
（ＸＹ方向）に位置ずれが発生すると、ファイバ出力
（効率）が低下する。ここで、出力低下の許容値を−
０．５ｄＢとすると、従来例のようにレンズのファイバ
側ＮＡを０．１程度にした場合、ＸＹ方向の位置ずれの
許容値は±１．７〜１．８μｍ以下となる。しかしなが
ら、前述したように、シングルモードファイバの光導波
部であるコアの直径は１０μｍ程度しかなく、しかも、
中心から１μｍ程度の偏心があるので、±１．７〜１．
８μｍ以下の許容値でコアの位置ずれや偏心を吸収する
ことは容易でない。これに対して、本実施例では、開口
２ｂによりレンズ２のファイバ側のＮＡを０．０８以下
に小さくしてあるため（例えば、ファイバ側ＮＡ＝０．
０６）、回折の効果を利用してビーム径が大きなり、Ｘ
Ｙ方向の位置ずれ許容値を±２．５μｍ程度まで拡げる
ことができる。これは、許容値がファイバＦの入射端面
上に結像されるレーザ光のビーム径に依存するからであ
り、ビーム径が大きくすれば許容値を大きくすることが
できる。
【００１２】図３は倍率Ｍ＝１、２、３、４毎のファイ
バ側ＮＡに対する位置ずれ許容値を示しており、レンズ
２のファイバ側ＮＡが小さくなると位置ずれ許容値が大
きくなり、また、レンズ２のファイバ側ＮＡが０．０８
以下になると倍率Ｍの影響を受けないことがわかる。例
えば、ファイバ側ＮＡが０．０７の場合には位置ずれ許
容値は±２．２５μｍとなり、従来例の±１．７５μｍ
だけずれた場合の効率変化は ０．５×（１．７５／２．２５）2＝約０．３ｄＢ となる。したがって、このようにファイバ側ＮＡを０．
０８以下、望ましはＮＡ≦０．０７以下にすることによ
り、ファイバのＸＹ方向の位置ずれの効率変化を小さく
することができる。
バ側ＮＡに対する位置ずれ許容値を示しており、レンズ
２のファイバ側ＮＡが小さくなると位置ずれ許容値が大
きくなり、また、レンズ２のファイバ側ＮＡが０．０８
以下になると倍率Ｍの影響を受けないことがわかる。例
えば、ファイバ側ＮＡが０．０７の場合には位置ずれ許
容値は±２．２５μｍとなり、従来例の±１．７５μｍ
だけずれた場合の効率変化は ０．５×（１．７５／２．２５）2＝約０．３ｄＢ となる。したがって、このようにファイバ側ＮＡを０．
０８以下、望ましはＮＡ≦０．０７以下にすることによ
り、ファイバのＸＹ方向の位置ずれの効率変化を小さく
することができる。
【００１３】図４は倍率Ｍ＝１、１．５、２、３、４毎
のファイバ側ＮＡに対する結合効率を示し、図４から得
られる出力は、２ｍＷの高出力を所望する場合、ＬＤ出
力＝６ｍＷとすると、 効率（２／６）＝３３．３％ ≒−４．８ｄＢ となり、 Ｍ＝４、ファイバ側ＮＡ≒０．０７５ の高出力モジュールが得られる。
のファイバ側ＮＡに対する結合効率を示し、図４から得
られる出力は、２ｍＷの高出力を所望する場合、ＬＤ出
力＝６ｍＷとすると、 効率（２／６）＝３３．３％ ≒−４．８ｄＢ となり、 Ｍ＝４、ファイバ側ＮＡ≒０．０７５ の高出力モジュールが得られる。
【００１４】また、１ｍＷの低出力を所望する場合、 効率（１／６）＝１６．７％ ≒−７．８ｄＢ となり、Ｍ＝３、ファイバ側ＮＡ≒０．０６の低出力モ
ジュールを得ることができ、したがって、ファイバ側Ｎ
Ａを０．０８以下に小さくしても、高出力から低出力ま
での発光モジュールを得ることができる。
ジュールを得ることができ、したがって、ファイバ側Ｎ
Ａを０．０８以下に小さくしても、高出力から低出力ま
での発光モジュールを得ることができる。
【００１５】なお、上記実施例ではレセプタクル型の発
光モジュールを例にとって説明したが、図５に示すよう
に、ファイバＦが固定されるピッグテール型の発光モジ
ュールにも本発明を適用することができる。この場合、
ファイバＦはレンズホルダ２ａに対して、例えばＹＡＧ
レーザにより溶接で固定される。
光モジュールを例にとって説明したが、図５に示すよう
に、ファイバＦが固定されるピッグテール型の発光モジ
ュールにも本発明を適用することができる。この場合、
ファイバＦはレンズホルダ２ａに対して、例えばＹＡＧ
レーザにより溶接で固定される。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
ンズのファイバ側の開口数（ＮＡ）を０．０８以下にし
たので、ファイバの端面上に結像されるビーム径が大き
くなり、したがって、ファイバのレーザ光の光軸方向と
直交する方向の位置ずれに起因する出力低下を抑えるこ
とができる。
ンズのファイバ側の開口数（ＮＡ）を０．０８以下にし
たので、ファイバの端面上に結像されるビーム径が大き
くなり、したがって、ファイバのレーザ光の光軸方向と
直交する方向の位置ずれに起因する出力低下を抑えるこ
とができる。
【図１】実施例に係る発光モジュールを示す構成図であ
る。
る。
【図２】実施例と従来例におけるファイバ位置ずれと効
率変化の関係を示す説明図である。
率変化の関係を示す説明図である。
【図３】レンズのファイバ側ＮＡとファイバ位置ずれの
許容値の関係を示す説明図である。
許容値の関係を示す説明図である。
【図４】レンズのファイバ側ＮＡと結合効率の関係を示
す説明図である。
す説明図である。
【図５】他の実施例に係る発光モジュールを示す構成図
である。
である。
１ レーザダイオード（ＬＤ） ２ レンズ ２ａ レンズホルダ ２ｂ 開口 Ｆ ファイバ
Claims (2)
- 【請求項１】 レーザダイオードと、このレーザダイオ
ードの出射光を集光してファイバに出力するレンズとを
備え、前記レンズのファイバ側の開口数を０．０８以下
にしたことを特徴とする発光モジュール。 - 【請求項２】 前記レンズを支持するレンズホルダを備
え、このレンズホルダに形成された開口で前記レンズの
ファイバ側の出射光を絞ることにより、前記レンズのフ
ァイバ側の開口数を０．０８以下にしたことを特徴とす
る請求項１に記載の発光モジュール。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8022696A JPH09218324A (ja) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | 発光モジュール |
| US08/795,089 US5751878A (en) | 1996-02-08 | 1997-02-05 | Light-emitting module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8022696A JPH09218324A (ja) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | 発光モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09218324A true JPH09218324A (ja) | 1997-08-19 |
Family
ID=12090044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8022696A Pending JPH09218324A (ja) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | 発光モジュール |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5751878A (ja) |
| JP (1) | JPH09218324A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09311255A (ja) * | 1996-03-21 | 1997-12-02 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 光モジュール |
| JP2019117258A (ja) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6799901B2 (en) * | 1999-12-10 | 2004-10-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical semiconductor module |
| JP3813496B2 (ja) * | 2000-12-20 | 2006-08-23 | 古河電気工業株式会社 | 光コネクタ |
| JP4494668B2 (ja) * | 2001-04-27 | 2010-06-30 | 古河電気工業株式会社 | コネクタ |
| US7255489B2 (en) * | 2002-09-23 | 2007-08-14 | Huber+Suhner Ag | Connector device for the detachable connection of at least one light wave guide to at least one optoelectronic component and method for assembly of such a connector device |
| JP3950779B2 (ja) * | 2002-10-18 | 2007-08-01 | 株式会社日立製作所 | 光伝送モジュール |
| US20050141820A1 (en) * | 2003-10-01 | 2005-06-30 | Tyco Electronics Corporation | Optoelectric package |
| GB2428490B (en) * | 2005-07-19 | 2009-06-17 | Gigacom Holding Ab | Optical assembly |
| JP6317768B2 (ja) * | 2014-01-20 | 2018-04-25 | 京セラ株式会社 | 光ファイバ保持用部品、レセプタクル付きピグテール、パッチコードおよび光モジュール |
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| JPH05224099A (ja) * | 1992-02-14 | 1993-09-03 | Hitachi Ltd | 薄膜光導波路への光結合方法 |
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| JPH0792348A (ja) * | 1993-09-21 | 1995-04-07 | Toshiba Corp | 光ファイバーへのレーザ光入射装置 |
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-
1996
- 1996-02-08 JP JP8022696A patent/JPH09218324A/ja active Pending
-
1997
- 1997-02-05 US US08/795,089 patent/US5751878A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5751878A (en) | 1998-05-12 |
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