JPH0980269A - Optical coupling device - Google Patents

Optical coupling device

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JPH0980269A
JPH0980269A JP23844595A JP23844595A JPH0980269A JP H0980269 A JPH0980269 A JP H0980269A JP 23844595 A JP23844595 A JP 23844595A JP 23844595 A JP23844595 A JP 23844595A JP H0980269 A JPH0980269 A JP H0980269A
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optical fiber
optical
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fixing
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Takeyuki Masuda
健之 増田
Kiyohide Sakai
清秀 酒井
Satoshi Takahira
智 高平
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the optical coupling device which does not deteriorate in the polarized wave extinction ratio of projection light of a laser diode and obtains a high polarized wave extinction ratio after light passes through a polarization plane maintaining type optical fiber by reducing birefringence caused by optical components by constituting a structure wherein stress resulting from mechanical fixation is hardly applied to optical components such as a lens and an optical fiber. SOLUTION: This device is provided with a lens holder 15 which connects an inside cylinder 15a, where the lens 3 is fixed, and an outside cylinder 15b, mechanically connected to a package 11 holding a laser diode 1 provided at the outer periphery of the inside cylinder and a ferrule holder 9 holding the optical fiber 5 at a weld zone 13 and a weld zone 14, at the center part 15 between the inside cylinder 15a and outside cylinder 15b.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、レーザダイオー
ドの出射光を偏波保存型の光ファイバに結合する光結合
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical coupling device for coupling the light emitted from a laser diode to a polarization maintaining optical fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】図17は、例えばパッケージにより気密
封止されたレーザダイオードと、レンズをレンズホルダ
で接着により保持したレンズ保持部と、光ファイバをフ
ェルールチップが圧入されたフェルールで接着により保
持し、さらにフェルールをフェルールホルダでねじによ
り保持したファイバ端末とを備えた従来の光結合装置の
構成説明図である。図において1はレーザダイオード、
2はレーザダイオード1の出射光、3はレンズ、4はレ
ンズ3を保持するレンズホルダ、5は偏波面保存型の光
ファイバ、6は被覆を除去した光ファイバ5の心線、7
は心線5を保持するフェルールチップ、8はフェルール
チップ7が圧入され、光ファイバ5を保持するフェルー
ル、9はフェルール8を保持するフェルールホルダ、1
0はフェルール8をフェルールホルダ9に固定するね
じ、11はパッケージ、12は出射光2をパッケージ1
1の外部に取り出し、パッケージ11内の気密を保つ
窓、13はパッケージ11とレンズホルダ4とを固定す
る溶接部、14はレンズホルダ4とフェルールホルダ9
とを固定する溶接部である。
2. Description of the Related Art FIG. 17 shows, for example, a laser diode hermetically sealed by a package, a lens holding portion in which a lens is held by a lens holder by adhesion, and an optical fiber by an ferrule in which a ferrule chip is press-fitted. FIG. 6 is a configuration explanatory view of a conventional optical coupling device further including a fiber terminal in which a ferrule is held by a ferrule holder with a screw. In the figure, 1 is a laser diode,
Reference numeral 2 denotes the light emitted from the laser diode 1, 3 is a lens, 4 is a lens holder for holding the lens 3, 5 is a polarization-preserving optical fiber, 6 is a core of the optical fiber 5 with the coating removed, and 7
Is a ferrule chip holding the core wire 5, 8 is a ferrule holding the optical fiber 5 into which the ferrule chip 7 is press-fitted, 9 is a ferrule holder holding the ferrule 8, 1
0 is a screw for fixing the ferrule 8 to the ferrule holder 9, 11 is a package, and 12 is outgoing light 2 in the package 1
1 is a window that is taken out of the package 1 to keep the inside of the package 11 airtight, 13 is a welded portion that fixes the package 11 and the lens holder 4, 14 is the lens holder 4 and the ferrule holder 9
It is a welded portion that fixes and.

【0003】次に動作について説明する。レーザダイオ
ード1の出射光2は、レンズ3を通過し、光ファイバ5
の心線6に結合する。これにより、レーザダイオード1
の出射光は光ファイバ5から外部に取り出すことができ
る。
Next, the operation will be described. The emitted light 2 of the laser diode 1 passes through the lens 3 and the optical fiber 5
Is connected to the core wire 6. As a result, the laser diode 1
The emitted light can be extracted from the optical fiber 5 to the outside.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のレーザダイオー
ドモジュールは以上のように構成されているので、レー
ザダイオードの出射光を光ファイバに結合させ、外部に
取り出す機能を有していた。ただし、レンズや光ファイ
バなどの光学部品は機械的な固定による応力で複屈折を
生じるため、レーザダイオードの出射光の偏波消光比が
劣化し、偏波面保存型の光ファイバ通過した後に高い偏
波消光比が得られず、偏波面保存型の光ファイバ特長が
生かせないという課題があった。
Since the conventional laser diode module is constructed as described above, it has a function of coupling the light emitted from the laser diode to the optical fiber and extracting it to the outside. However, since optical components such as lenses and optical fibers undergo birefringence due to stress due to mechanical fixation, the polarization extinction ratio of the emitted light of the laser diode deteriorates, and high polarization after passing through the polarization-preserving type optical fiber. There was a problem that the wave extinction ratio could not be obtained and the characteristics of the polarization-maintaining optical fiber could not be utilized.

【0005】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、レンズや光ファイバなどの光学部
品で生じる複屈折を低減するために、機械的な固定によ
る応力が光学部品に加わりにくい構造とし、レーザダイ
オードの出射光の偏波消光比が劣化せず、偏波面保存型
の光ファイバ通過した後に高い偏波消光比を得ることを
目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems. In order to reduce birefringence that occurs in optical components such as lenses and optical fibers, stress due to mechanical fixation is applied to the optical components. It is an object to obtain a high polarization extinction ratio after passing through a polarization-maintaining optical fiber without deteriorating the polarization extinction ratio of the light emitted from the laser diode.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明に係る光結合装
置は、レンズを固定する内側の筒と、レンズダイオード
や光ファイバと機械的に接続する外側の筒と、内側の筒
と外側の筒とを接続する接続部とを備えたものである。
An optical coupling device according to the present invention comprises an inner tube for fixing a lens, an outer tube for mechanically connecting a lens diode or an optical fiber, an inner tube and an outer tube. And a connecting portion for connecting to each other.

【0007】また、レーザダイオードや光ファイバと機
械的に接続する部分の肉厚を前記レンズを固定する部分
の肉厚より薄くした筒を備えたものである。
Further, there is provided a cylinder in which the wall thickness of the portion mechanically connected to the laser diode or the optical fiber is thinner than the wall thickness of the portion for fixing the lens.

【0008】また、側面に円盤状に鍔を設けたレンズ
と、レンズを鍔の平坦面で接続する筒とを備えたもので
ある。
Further, it is provided with a lens having a disk-shaped flange on the side surface, and a tube for connecting the lens with the flat surface of the flange.

【0009】さらに、レンズの熱膨張係数とほぼ等しい
レンズを固定する筒を備えたものである。
Further, a cylinder for fixing the lens having a coefficient of thermal expansion substantially equal to that of the lens is provided.

【0010】また、光ファイバを固定するフェルールと
フェルールを固定する筒とを光ファイバの被覆を除去し
た部分の円周面の位置を外して固定したものである。
Further, the ferrule for fixing the optical fiber and the tube for fixing the ferrule are fixed by removing the position of the circumferential surface of the portion where the coating of the optical fiber is removed.

【0011】また、光ファイバを固定するフェルールと
フェルールを固定する筒とを仮固定した後接着により固
定したものである。
The ferrule for fixing the optical fiber and the tube for fixing the ferrule are temporarily fixed and then fixed by adhesion.

【0012】さらに、光ファイバの熱膨張係数とほぼ等
しいフェルールを備えたものである。
Further, a ferrule having a thermal expansion coefficient substantially equal to that of the optical fiber is provided.

【0013】さらに、レンズと光ファイバとの間に偏光
子を備えたものである。
Further, a polarizer is provided between the lens and the optical fiber.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態を示す構成
図であり、図において1〜3,5〜14は上記従来と全
く同一のものである。15はレンズ3を固定する内側の
筒15aと、その外周に設けられたレーザダイオード1
を保持しているパッケージ11および光ファイバ5を保
持しているフェルールホルダ9と溶接部13および溶接
部14で機械的に接続する外側の筒15bとを、内側の
筒15aと外側の筒15bとの中央部15cで接続した
レンズホルダである。レンズホルダ15の断面図を図2
に示した。
Embodiment 1. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure, 1 to 3 and 5 to 14 are exactly the same as the above-mentioned conventional ones. Reference numeral 15 denotes an inner cylinder 15a for fixing the lens 3 and a laser diode 1 provided on the outer circumference thereof.
And the ferrule holder 9 holding the optical fiber 5 and the outer tube 15b mechanically connected to each other by the welds 13 and 14, and the inner tube 15a and the outer tube 15b. The lens holder is connected at the central portion 15c. A sectional view of the lens holder 15 is shown in FIG.
It was shown to.

【0015】また、レンズホルダ15の材質は、例えば
レンズの材質がTaF3である場合、熱膨張係数の近い
コバールやSF20Tなどより選定する。参考までに、
表1に検討した材料の熱膨張係数を示した。
The material of the lens holder 15 is selected from, for example, Kovar or SF20T, which have a similar coefficient of thermal expansion when the material of the lens is TaF3. For your reference,
Table 1 shows the coefficient of thermal expansion of the examined materials.

【0016】[0016]

【表1】 [Table 1]

【0017】前記のように構成された光結合装置におい
ては、レンズホルダ15は二重の筒構造となっているの
で、パッケージ11との固定のための溶接部13および
フェルールホルダ9との固定のための溶接部14からの
機械的な応力は内側の筒15aには加わりにくく、レン
ズ3の複屈折は低減される。したがって、出射光2の偏
波消光比は劣化することなく光ファイバ5に結合するた
め、偏波面保存型の光ファイバ5を通過した後、高い偏
波消光比を得ることができる。
In the optical coupling device constructed as described above, since the lens holder 15 has a double cylinder structure, the welding portion 13 for fixing the package 11 and the ferrule holder 9 are fixed. The mechanical stress from the welded portion 14 is hard to be applied to the inner cylinder 15a, and the birefringence of the lens 3 is reduced. Therefore, since the polarization extinction ratio of the outgoing light 2 is coupled to the optical fiber 5 without deterioration, a high polarization extinction ratio can be obtained after passing through the polarization-maintaining optical fiber 5.

【0018】また、上記従来において、溶接前後での偏
波消光比の変動量が平均値で約5dBの劣化、標準偏差
で約7dBであるのに対し、実施の形態1では、溶接前
後での偏波消光比の変動量が平均値で約0dB、標準偏
差で約2dBであることが実験にて確認した。
Further, in the above-mentioned conventional method, the fluctuation amount of the polarization extinction ratio before and after welding is about 5 dB deterioration in average value and about 7 dB in standard deviation, whereas in the first embodiment, it is before and after welding. It was confirmed by experiments that the fluctuation amount of the polarization extinction ratio was about 0 dB in average and about 2 dB in standard deviation.

【0019】さらに、レンズ3とレンズホルダ15の熱
膨張係数が近いため、周囲の温度が変動しても両部品は
ほぼ等価に伸縮し、レンズ3に歪みは生じない。したが
って、周囲の温度に関係なく偏波面保存ファイバ通過後
に高い偏波消光比を得ることができる。
Furthermore, since the coefficients of thermal expansion of the lens 3 and the lens holder 15 are close to each other, both parts expand and contract in an almost equivalent manner even if the ambient temperature fluctuates, and the lens 3 is not distorted. Therefore, a high polarization extinction ratio can be obtained after passing through the polarization-maintaining fiber regardless of the ambient temperature.

【0020】図3に、レンズ3の材質をTaF3とし、
レンズホルダ15を熱膨張係数がTaF3の3倍程度の
SUS303とした場合と、熱膨張係数のほぼ等しいコ
バールとした場合の偏波消光比の温度特性の実験結果を
示した。これより、レンズホルダ15をコバールとした
場合のほうが優れた温度特性を持つことがわかる。
In FIG. 3, the material of the lens 3 is TaF3,
The experimental results of the temperature characteristics of the polarization extinction ratio when the lens holder 15 is made of SUS303 having a thermal expansion coefficient of about 3 times that of TaF3 and when it is made of Kovar having substantially the same thermal expansion coefficient are shown. From this, it can be seen that when the lens holder 15 is Kovar, it has better temperature characteristics.

【0021】実施の形態2.上記実施の形態1では、レ
ンズホルダ15を設けるものを示したが、図4に示すレ
ンズ3を固定する筒16aの両底面に筒16aより肉厚
が薄くて筒16aと外径が等しい筒16bを接続したレ
ンズホルダ16を設ける方法においても、パッケージ1
1との固定のための溶接部13およびフェルールホルダ
9との固定のための溶接部14からの機械的な応力はレ
ンズに加わりにくく、レンズ3の複屈折は低減される。
また、レンズホルダ16にレンズ3と熱膨張係数のほぼ
等しい材質を設けることにより温度特性も向上する。よ
って、実施の形態1と同等の効果が期待できる。
Embodiment 2 FIG. In the first embodiment described above, the lens holder 15 is provided, but a tube 16b having a wall thickness smaller than that of the tube 16a and an outer diameter equal to that of the tube 16a is provided on both bottom surfaces of the tube 16a for fixing the lens 3 shown in FIG. Also in the method of providing the lens holder 16 connected to the package 1,
The mechanical stress from the weld 13 for fixing the lens 1 and the weld 14 for fixing the ferrule holder 9 is less likely to be applied to the lens, and the birefringence of the lens 3 is reduced.
Further, by providing the lens holder 16 with a material having a coefficient of thermal expansion substantially equal to that of the lens 3, temperature characteristics are also improved. Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be expected.

【0022】実施の形態3.また、図5に示すレンズ3
を固定する内側の筒17aと、内側の筒17aより長い
外側の筒17aとを、一方の底面を揃え、内側の筒17
aの他方の底面と外側の筒17とを接続部17cで接続
したレンズホルダ17を設けてもよい。
Embodiment 3 FIG. Also, the lens 3 shown in FIG.
The inner cylinder 17a for fixing the inner cylinder 17a and the outer cylinder 17a longer than the inner cylinder 17a with one bottom surface aligned,
You may provide the lens holder 17 which connected the other bottom face of a and the outer side cylinder 17 by the connection part 17c.

【0023】実施の形態4.また、図6に示すレンズ3
を固定する内側の筒18aと、内側の筒18aと長さの
等しい外側の筒18bとを、一方の底面を接続部18c
で接続し、外側の筒18bより肉厚が薄く筒18bと外
径が等しい筒18dを接続部18cで接続された底面に
接続したレンズホルダ18を設けてもよい。
Embodiment 4 Also, the lens 3 shown in FIG.
An inner cylinder 18a for fixing the inner cylinder 18a and an outer cylinder 18b having the same length as the inner cylinder 18a, and one bottom surface is connected to the connecting portion 18c.
It is also possible to provide the lens holder 18 which is connected to the outer cylinder 18b and is connected to the bottom surface connected to the cylinder 18b, which is thinner than the outer cylinder 18b and has the same outer diameter as the cylinder 18b, by the connecting portion 18c.

【0024】実施の形態5.また、図7に示すレンズ3
を固定する内側の筒19aと、内側の筒19aと長さの
等しい外側の筒19bとを、一方の底面を接続部19c
で接続したレンズホルダ19と、その外側に筒状の第2
のホルダ20を設け、図8に示すようにレンズホルダ1
9と第2のホルダ20とを溶接部21で固定し、第2の
ホルダ20をパッケージ11とフェルールホルダ9に固
定する構成としてもよい。
Embodiment 5 In addition, the lens 3 shown in FIG.
The inner cylinder 19a for fixing the inner cylinder 19a and the outer cylinder 19b having the same length as the inner cylinder 19a are connected at one bottom surface to the connecting portion 19c.
Connected to the lens holder 19 and a cylindrical second outside of the lens holder 19.
The holder 20 of the lens holder 1 is provided as shown in FIG.
9 and the second holder 20 may be fixed to each other by the welded portion 21, and the second holder 20 may be fixed to the package 11 and the ferrule holder 9.

【0025】実施の形態6.また、実施の形態5におい
て、図9に示すレンズ3を固定する筒22aの一方の底
面に筒22aより肉厚が薄く筒22aと外径が等しい筒
22bを接続したレンズホルダ22を設けてもよい。
Embodiment 6 FIG. In addition, in the fifth embodiment, the lens holder 22 in which the tube 22a for fixing the lens 3 shown in FIG. Good.

【0026】実施の形態7.また、図10に示すように
側面に本体と材質の等しい円盤状の鍔を設けたレンズ2
3と、レンズ23を鍔の平坦面で接着により接続するレ
ンズホルダ24とを備える方法においても、レンズ23
の複屈折は低減される。また、レンズホルダ24にレン
ズ23と熱膨張係数のほぼ等しい材質を用いることによ
り温度特性も向上する。よって、実施の形態1と同等の
効果が期待できる。
Embodiment 7 Further, as shown in FIG. 10, a lens 2 provided with a disk-shaped flange on the side surface of which the material is the same as that of the body.
3 and the lens holder 24 for connecting the lens 23 by adhesion with the flat surface of the collar, the lens 23
The birefringence of is reduced. In addition, the temperature characteristics are also improved by using a material whose coefficient of thermal expansion is substantially the same as that of the lens 23 for the lens holder 24. Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be expected.

【0027】レンズ23の傾斜図を図11に、レンズホ
ルダ24の断面図を図12に示した。
FIG. 11 is a perspective view of the lens 23, and FIG. 12 is a sectional view of the lens holder 24.

【0028】なお、実施の形態3のレンズホルダ17お
よび実施の形態4のレンズホルダ18および実施の形態
5のレンズホルダ19および実施の形態6のレンズホル
ダ22および実施の形態7のレンズホルダ24は出射光
2の方向に対し挿入してもよい。
The lens holder 17 of the third embodiment, the lens holder 18 of the fourth embodiment, the lens holder 19 of the fifth embodiment, the lens holder 22 of the sixth embodiment and the lens holder 24 of the seventh embodiment are You may insert in the direction of the emitted light 2.

【0029】実施の形態8.また、図13に示すように
フェルール8を光ファイバ5の心線6の部分の位置、つ
まりフェルールチップ7の位置を外して固定できるよう
にねじ穴をあけたフェルールホルダ25を備え、ねじ1
0で固定する方法では、心線6にねじ固定の軸力が加わ
りにくく複屈折は低減される。したがって、光ファイバ
5に結合した出射光2は高い偏波消光比を保ち、光ファ
イバ5を通過した後、高い偏波消光比を得ることができ
る。
Embodiment 8 As shown in FIG. 13, the ferrule 8 is provided with a ferrule holder 25 having a screw hole so that the ferrule 8 can be fixed by removing the position of the core wire 6 of the optical fiber 5, that is, the position of the ferrule tip 7, and the screw 1
In the method of fixing with 0, the axial force of screw fixing is hard to be applied to the core wire 6, and birefringence is reduced. Therefore, the outgoing light 2 coupled to the optical fiber 5 maintains a high polarization extinction ratio, and after passing through the optical fiber 5, a high polarization extinction ratio can be obtained.

【0030】図14に、心線6の直径が125μmの光
ファイバ5と外径が1.4mmで長さが2.5mmのフ
ェルールチップ7と外径が3mmのフェルール8とを備
えた構成において、M1.6ねじで偏波面保存型の光フ
ァイバ5の応力付与部の並んだ軸(一般的にスロー軸と
呼ぶ)から45度回転した軸方向をねじの締め付けトル
ク400gf・mで固定した場合のフェルールチップ7
の端面からねじまでの距離と偏波消光比との関係を示し
た。これより、偏波消光比を20dB以上とするにはフ
ェルールチップ7の位置を外して固定する必要があるこ
とがわかる。
FIG. 14 shows a configuration including an optical fiber 5 having a core wire 6 with a diameter of 125 μm, a ferrule tip 7 having an outer diameter of 1.4 mm and a length of 2.5 mm, and a ferrule 8 having an outer diameter of 3 mm. , When fixing the axial direction rotated 45 degrees from the axis (generally called the slow axis) of the stress imparting portion of the polarization-preserving type optical fiber 5 with the M1.6 screw with the screw tightening torque of 400 gf · m. Ferrule chip 7
The relationship between the distance from the end face to the screw and the polarization extinction ratio is shown. From this, it is understood that it is necessary to remove the position of the ferrule chip 7 and fix it in order to set the polarization extinction ratio to 20 dB or more.

【0031】また、例えば光ファイバの材質が石英ガラ
スである場合、フェルールチップ7およびフェルール8
の材質を、熱膨張係数の近い石英ガラスやスーパーイン
バなどより選択すれば、偏波消光比の温度特性を向上す
ることができる。参考までに、表2に検討した材料の熱
膨張係数を示した。
Further, for example, when the material of the optical fiber is quartz glass, the ferrule tip 7 and the ferrule 8
If the material is selected from quartz glass and super invar, which have similar thermal expansion coefficients, the temperature characteristics of the polarization extinction ratio can be improved. For reference, Table 2 shows the thermal expansion coefficients of the examined materials.

【0032】[0032]

【表2】 [Table 2]

【0033】なお、実施の形態8においてフェルール8
とフェルールホルダ25とを溶接により固定してもよ
い。
In the eighth embodiment, the ferrule 8
The ferrule holder 25 and the ferrule holder 25 may be fixed by welding.

【0034】実施の形態9.また、図17に示す従来の
光結合装置においてねじ10で仮固定した後、接着など
により心線6に機械的な応力が加わらないよう固定する
方法においても、実施の形態8と同等の効果が期待でき
る。
Embodiment 9 Further, in the conventional optical coupling device shown in FIG. 17, even after temporarily fixing with the screw 10 and then fixing the core wire 6 by adhesion or the like so that mechanical stress is not applied, the same effect as that of the eighth embodiment is obtained. Can be expected.

【0035】図15に、心線6の直径が125μmの光
ファイバ5と外径が1.4mmのフェルールチップ7と
外径が3mmのフェルール8とを備えた構成において、
M1.6のねじ10で任意の位置を固定した場合のねじ
の締め付けトルクと偏波消光比との関係を示した。これ
より、偏波消光比を20dB以上とするには仮固定は締
め付けトルク50gf・cm以下とする必要があること
がわかる。
FIG. 15 shows a structure including an optical fiber 5 having a core wire 6 having a diameter of 125 μm, a ferrule tip 7 having an outer diameter of 1.4 mm, and a ferrule 8 having an outer diameter of 3 mm.
The relationship between the tightening torque of the screw and the polarization extinction ratio when an arbitrary position is fixed with the M1.6 screw 10 is shown. From this, it is understood that the temporary fixing needs to have a tightening torque of 50 gf · cm or less in order to set the polarization extinction ratio to 20 dB or more.

【0036】なお、実施の形態8および9ではフェルー
ルチップ7とフェルール8の2部品を備えた場合につい
て示したが、フェルールチップとフェルールが一体とな
ったフェルールを備えた場合でも同等の効果が期待でき
る。
In the eighth and ninth embodiments, the case where the ferrule chip 7 and the ferrule 8 are provided has been described. However, the same effect is expected even when the ferrule chip and the ferrule are integrated. it can.

【0037】実施の形態10.また、図16に示すよう
に実施の形態1においてレンズ3と光ファイバ5の間に
特定の方向に振動する光のみを通過させる偏光子26を
備えることにより、レンズ3を通過した出射光2の偏波
の状態にかかわらず偏光子26を通過後に高い偏波消光
比を持ち光ファイバ5に結合するため、偏波面保存型の
光ファイバ5を通過した後、高い偏波消光比を得ること
ができる。
Embodiment 10 FIG. In addition, as shown in FIG. 16, by providing a polarizer 26 between the lens 3 and the optical fiber 5 in the first embodiment, which allows only the light vibrating in a specific direction to pass, the outgoing light 2 that has passed through the lens 3 is transmitted. Since it has a high polarization extinction ratio after passing through the polarizer 26 and is coupled to the optical fiber 5 regardless of the state of polarization, it is possible to obtain a high polarization extinction ratio after passing through the polarization-maintaining optical fiber 5. it can.

【0038】ところで、上記説明では、1つのレンズを
用いた光学系の場合について示したが、2つのレンズを
用いた光学系においても同等の効果が期待できる。
By the way, in the above description, the case of the optical system using one lens is shown, but the same effect can be expected in the optical system using two lenses.

【0039】また、上記説明では、光半導体素子とし
て、レーザダイオードを用いた場合について示したが、
他の半導体素子を用いた場合へも転用できる。
In the above description, the case where the laser diode is used as the optical semiconductor element has been described.
It can be diverted to the case where other semiconductor elements are used.

【0040】さらに上記説明ではレーザダイオードの出
力光をレンズ、光ファイバを介して伝送する送信系を例
に示したが、これを受信系(光ファイバ、レンズ、受光
素子)に適用しても良い。
Further, in the above description, the transmission system for transmitting the output light of the laser diode through the lens and the optical fiber is shown as an example, but this may be applied to the receiving system (optical fiber, lens, light receiving element). .

【0041】また実施の形態8,9の光結合装置におい
てレンズホルダとして実施の形態1,2,3,4,5,
6のレンズホルダを用いることにより偏波消光比が実施
の形態1〜6の光結合装置よりも高くなることが実験に
より得られた。
Further, in the optical coupling devices of the eighth and ninth embodiments, the lens holders of the first, second, third, fourth, fifth and fifth embodiments are used.
It was experimentally obtained that the polarization extinction ratio is higher than that of the optical coupling devices of the first to sixth embodiments by using the lens holder of No. 6.

【0042】[0042]

【発明の効果】この発明は以上示したように構成されて
いるので、以下に記載されるような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0043】レンズホルダやフェルールホルダとの機械
的な固定による応力がレンズに加わりにくくなるよう構
成したので、レンズの複屈折が低減され、発光素子の出
射光(又は受光素子の入射光)の偏波消光比を劣化させ
ず光ファイバ(又は受光素子)に結合でき、偏波面保存
型の光ファイバ通過後に高い偏波消光比を得ることがで
きる。
Since the stress due to the mechanical fixing to the lens holder or the ferrule holder is less likely to be applied to the lens, the birefringence of the lens is reduced, and the light emitted from the light emitting element (or the light incident on the light receiving element) is polarized. It can be coupled to an optical fiber (or a light receiving element) without deteriorating the wave extinction ratio, and a high polarization extinction ratio can be obtained after passing through a polarization-preserving optical fiber.

【0044】また、フェルールのフェルールホルダとの
機械的な固定による応力が光ファイバの心線に加わりに
くくなるよう構成したので、光ファイバの複屈折は低減
され、光ファイバに結合した光半導体素子の出射光又は
入射光は高い偏波消光比を保ち、偏波面保存型の光ファ
イバ通過後に高い偏波消光比を得ることができる。
Further, since the stress due to the mechanical fixing of the ferrule to the ferrule holder is less likely to be applied to the core of the optical fiber, the birefringence of the optical fiber is reduced and the optical semiconductor element coupled to the optical fiber is reduced. The outgoing light or the incident light maintains a high polarization extinction ratio, and a high polarization extinction ratio can be obtained after passing through the polarization-preserving optical fiber.

【0045】さらに、レンズとレンズホルダおよび光フ
ァイバの心線とフェルールチップの熱膨張係数を揃える
ことにより、偏波消光比の温度特性を向上することがで
きる。
Further, the temperature characteristics of the polarization extinction ratio can be improved by making the coefficients of thermal expansion of the lens and the lens holder, the core of the optical fiber, and the ferrule chip uniform.

【0046】さらに、レンズと光ファイバの間に偏光子
を挿入したので、光半導体素子の出射光は偏光子を通過
して高い偏波消光比を持つため、偏波面保存型の光ファ
イバ通過後に高い偏波消光比を得ることができる。
Further, since the polarizer is inserted between the lens and the optical fiber, the light emitted from the optical semiconductor element passes through the polarizer and has a high polarization extinction ratio. Therefore, after passing through the polarization-preserving type optical fiber. A high polarization extinction ratio can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1を示す構成図であ
る。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】 レンズホルダ15の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a lens holder 15.

【図3】 偏波消光比の温度特性を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a temperature characteristic of a polarization extinction ratio.

【図4】 この発明の実施の形態2を示すレンズホルダ
16の断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of a lens holder 16 showing Embodiment 2 of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態3を示すレンズホルダ
17の断面図である。
FIG. 5 is a sectional view of a lens holder 17 showing Embodiment 3 of the present invention.

【図6】 この発明の実施の形態4を示すレンズホルダ
18の断面図である。
FIG. 6 is a sectional view of a lens holder 18 showing a fourth embodiment of the present invention.

【図7】 この発明の実施の形態5を示すレンズホルダ
19の断面図である。
FIG. 7 is a sectional view of a lens holder 19 showing a fifth embodiment of the present invention.

【図8】 この発明の実施の形態5の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a fifth embodiment of the present invention.

【図9】 この発明の実施の形態6を示すレンズホルダ
22の断面図である。
FIG. 9 is a sectional view of a lens holder 22 showing a sixth embodiment of the present invention.

【図10】 この発明の実施の形態7の構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of a seventh embodiment of the present invention.

【図11】 この発明の実施の形態7のレンズ23を示
す斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view showing a lens 23 according to Embodiment 7 of the present invention.

【図12】 この発明の実施の形態7のレンズホルダ2
4を示す断面図である。
FIG. 12 is a lens holder 2 according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG.

【図13】 この発明の実施の形態8の構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram of an eighth embodiment of the present invention.

【図14】 フェルールチップ7の端面からの距離と偏
波消光比との関係を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the distance from the end face of the ferrule chip 7 and the polarization extinction ratio.

【図15】 ねじ10の締め付けトルクと偏波消光比と
の関係を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the tightening torque of the screw 10 and the polarization extinction ratio.

【図16】 この発明の実施の形態10の構成図であ
る。
FIG. 16 is a configuration diagram of a tenth embodiment of the present invention.

【図17】 従来のレーザダイオードモジュールの構成
図である。
FIG. 17 is a configuration diagram of a conventional laser diode module.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザダイオード、2 出射光、3 レンズ、5
光ファイバ、6 心線、7 フェルールチップ、8 フ
ェルール、10 ねじ、15 レンズホルダ、16 レ
ンズホルダ、17 レンズホルダ、18 レンズホル
ダ、19 レンズホルダ、20 第2のホルダ、22
レンズホルダ、23 レンズ、24 レンズホルダ、2
5 フェルールホルダ、26 偏光子。
1 laser diode, 2 emitted light, 3 lens, 5
Optical fiber, 6-core wire, 7 ferrule tip, 8 ferrule, 10 screw, 15 lens holder, 16 lens holder, 17 lens holder, 18 lens holder, 19 lens holder, 20 second holder, 22
Lens holder, 23 lens, 24 lens holder, 2
5 ferrule holders, 26 polarizers.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光半導体素子と、偏波面保存型の光ファ
イバと、前記光半導体素子と前記光ファイバとを光学的
に結合するレンズと、前記レンズを固定する内側の筒、
前記光半導体素子および前記光ファイバを機械的に接続
する外側の筒、前記内側の筒と前記外側の筒とを接続す
る接続部とを有するレンズホルダとを備えた光結合装
置。
1. An optical semiconductor element, a polarization-maintaining optical fiber, a lens for optically coupling the optical semiconductor element and the optical fiber, and an inner tube for fixing the lens,
An optical coupling device comprising: an outer cylinder for mechanically connecting the optical semiconductor element and the optical fiber; and a lens holder having a connecting portion for connecting the inner cylinder and the outer cylinder.
【請求項2】 光半導体素子と、偏波面保存型の光ファ
イバと、前記光半導体素子と前記光ファイバとを光学的
に結合するレンズと、前記半導体素子および前記光ファ
イバを機械的に接続する部分の肉厚を前記レンズを固定
する部分の肉厚より薄くした筒を有するレンズホルダと
を備えた光結合装置。
2. An optical semiconductor device, a polarization-maintaining optical fiber, a lens for optically coupling the optical semiconductor device and the optical fiber, and the semiconductor device and the optical fiber are mechanically connected. An optical coupling device, comprising: a lens holder having a cylinder whose thickness is smaller than that of a portion for fixing the lens.
【請求項3】 光半導体素子と、偏波面保存型の光ファ
イバと、前記光半導体素子と前記光ファイバとを光学的
に結合する側面に鍔を設けたレンズと、前記レンズを鍔
の平坦面で接続する筒を有するレンズホルダとを備えた
光結合装置。
3. An optical semiconductor element, a polarization-maintaining optical fiber, a lens provided with a collar on a side surface for optically coupling the optical semiconductor element and the optical fiber, and a flat surface of the collar for the lens. And an optical coupling device having a lens holder having a tube to be connected with.
【請求項4】 レンズを固定する筒の熱膨張係数をレン
ズの熱膨張係数とほぼ等しくした請求項1〜3いずれか
記載の光結合装置。
4. The optical coupling device according to claim 1, wherein the thermal expansion coefficient of the cylinder for fixing the lens is substantially equal to the thermal expansion coefficient of the lens.
【請求項5】 光半導体素子と、偏波面保存型の光ファ
イバと、前記光半導体素子と前記光ファイバとを光学的
に結合するレンズと、前記光ファイバを固定するフェル
ールと、前記フェルールを機械的に固定する筒と、前記
フェルールと前記筒とを前記光ファイバの被覆を除去し
た部分の円周面を外した位置で固定する固定手段とを備
えた光結合装置。
5. An optical semiconductor device, a polarization-maintaining optical fiber, a lens for optically coupling the optical semiconductor device and the optical fiber, a ferrule for fixing the optical fiber, and a machine for the ferrule. The optical coupling device comprises: a cylindrical tube that is fixedly fixed; and a fixing unit that fixes the ferrule and the cylindrical tube at a position where the circumferential surface of the portion where the coating of the optical fiber is removed is removed.
【請求項6】 光半導体素子と、偏波面保存型の光ファ
イバと、前記光半導体素子と前記光ファイバとを光学的
に結合するレンズと、前記光ファイバを固定するフェル
ールと、前記フェルールを機械的に固定する筒と、前記
フェルールと前記筒とを仮固定した後接着により固定す
る固定手段とを備えた光結合装置。
6. An optical semiconductor device, a polarization-maintaining optical fiber, a lens for optically coupling the optical semiconductor device and the optical fiber, a ferrule for fixing the optical fiber, and a machine for the ferrule. The optical coupling device comprises: a tube for mechanically fixing the ferrule; and a fixing means for temporarily fixing the ferrule and the tube and then fixing by adhesion.
【請求項7】 フェルールの熱膨張係数を光ファイバの
熱膨張係数とほぼ等しくした請求項5または6記載の光
結合装置。
7. The optical coupling device according to claim 5, wherein the coefficient of thermal expansion of the ferrule is substantially equal to the coefficient of thermal expansion of the optical fiber.
【請求項8】 レンズと光ファイバとの間に挿入される
偏光子を備えた請求項1,2,3,5または6記載の光
結合装置。
8. The optical coupling device according to claim 1, further comprising a polarizer inserted between the lens and the optical fiber.
【請求項9】 前記レンズを固定する内側の筒、前記光
半導体素子および光ファイバを機械的に接続する外側の
筒および、前記内側の筒と外側の筒を接続する接続部と
を備えたレンズホルダを有する請求項5または6記載の
光結合装置。
9. A lens comprising an inner tube for fixing the lens, an outer tube for mechanically connecting the optical semiconductor element and the optical fiber, and a connecting portion for connecting the inner tube and the outer tube. The optical coupling device according to claim 5, further comprising a holder.
【請求項10】 前記光半導体素子および光ファイバを
機械的に接続する外側の筒、前記外側の筒よりも肉厚が
厚く、かつ前記レンズを固定する内側の筒とを備えたレ
ンズホルダを有する請求項5または6記載の光結合装
置。
10. A lens holder having an outer cylinder for mechanically connecting the optical semiconductor element and the optical fiber, and an inner cylinder having a thickness larger than that of the outer cylinder and for fixing the lens. The optical coupling device according to claim 5 or 6.
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