JPS58124288A - 光フアイバ付レ−ザ−ダイオ−ド - Google Patents

光フアイバ付レ−ザ−ダイオ−ド

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JPS58124288A
JPS58124288A JP602082A JP602082A JPS58124288A JP S58124288 A JPS58124288 A JP S58124288A JP 602082 A JP602082 A JP 602082A JP 602082 A JP602082 A JP 602082A JP S58124288 A JPS58124288 A JP S58124288A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
optical
laser diode
optical fiber
coupling end
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP602082A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Ishii
石井 曉
Makoto Haneda
誠 羽田
Shigeo Sakaki
榊 重雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP602082A priority Critical patent/JPS58124288A/ja
Publication of JPS58124288A publication Critical patent/JPS58124288A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4202Packages, e.g. shape, construction, internal or external details for coupling an active element with fibres without intermediate optical elements, e.g. fibres with plane ends, fibres with shaped ends, bundles
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は元通信用に用いる光フアイバ付レーザーダイオ
ードに関する。
長波長レーザーダイオードは元通(i用としく開発され
たが、究極の目的であるコア径が5〜lOμmφのシン
グルモードファイバとの結合が光結合効率の低さからで
きないため、コア径が45〜62μmφのマルチモード
ファイバーを使用し又いる。
すなわち、光通信においてレーサーダイオード等の光源
から元を取り込んで伝達するために用いられる光ファイ
バは、第1図に示すように、通常透明な材料よりなる一
様の高い屈折率を有するコア部(コア)1とそれを覆う
コア部より小さい一様ノ低い屈折率を有するクラッド層
(クランド)2とさらにその表面に設けたシャケ、ト(
被覆)3とから構成される。そして、これ1での尤ファ
イバでは、図に示すように、光源と対面させるコア部お
よびクラッド層を含むファイバ先端全体をゆるやかな曲
率をもつ球面に加工(先球加工)して、ここから球面の
レンズ効果による集光作用を利用して拡散したレーザー
光4をできるだけ多く取り入れるようにしている。しか
し、それにもかかわらずレーザーダイオードと光ファイ
バとの間の結合効率は10〜20チ程度と低く、実用上
天ぎな問題となっていた。これは、シングルモードファ
イバおよびマルチモードファイバーとも同様である。
一万、シングルモードファイバートノ結合ヲ図るために
、第2図に示すように、サブマウント5上に固定された
1ノ−ザーダイオードチノプ6から発振されたレーザー
!4を20μmφの円柱レンズ7によって10μmφの
コア1に案内する構造も検討されているが、結合効率は
20%と低い。また、この構造は新に円柱レンズ7が加
わることから温度特性が悪い。すなわち、1ノ−ザーダ
イオード千ノブ6のレーザー光4を出射する高さに光フ
ァイバ8力元結合端を位置させても、両者を支える各部
材の熱膨張係数の違いによって、温度が変化すると光結
合にずれが生じるようになる。このため、さらに円柱1
/ンズ7が用いられるため、温度が変化するとより光結
合は悪くなる。
他方、本出願人は、第3図で示すように、サブマウント
5上にソルダ9を介して固定されるレーザーダイオード
チップ6の出射面に対面させる光ファイバ8の先端を、
円錐形に先細とするとともに、コア1の先端を所定の曲
率で丸みを帯びさせることによって、マルチモードタイ
プで光結合効率を50〜60チに向上させる構造を既に
提案し又いる。この構造では、シングルモードタイグで
も同様に光結合効率を向上できることから、シングルモ
ードファイバによる光通信も可能である。
この先球構造では、光ファイバ8のコア1およびクラッ
ド2を砥石によって円錐形に先鋭にした後、H2バーナ
ー等によってコア1の先端のみを溶融させることによっ
て、第3図のように先球(球面)10を形成するもので
ある。第4図はこの先球を有する光ファイバを組み込ん
だj/−ザーダイオードを示す断面図であっ又、同図に
示すように、レーザーダイオードチップ6はステム11
の中央の小高い台座部12上にサブマウント5を介して
固定され1いる。サブマウント5は第3図で示すように
ソルダ13VCよつ1台座部12に固定されている。
1だ、ステム11の枠部14にはフランジを有する管状
のファイバガイド15が銀鑞16を介して固定されてい
る。また、このファイバガイド15内には元ファイバ8
が挿入され、かつレジン17で7丁イバガイド15&j
固定され又いろ。ファイバガイド15内におい又、光フ
ァイバ8は途中からジャケット3を剥離されている。し
たがって、クラッド2を露出した光ファイバ8がファイ
バガイド15から突出してその先端の光結合端をレーザ
ーダイオードチップ6の出射面に対面させる構造となっ
ている。なお、レーザーダイオードチップ6の他の出射
面には光出力を検出するためのモニタファイバ18の先
端が対面している。このモニタファイバ18もステム1
1の枠部14を貫通しかつ接着剤によって固定されてい
る。
しかし、この構造のレーザーダイオードは温度の変動に
よって光出力(Po;mW)が変動してしまう、第5図
(al、 (blは光出力と順方向を流(1゜;mA)
、光出力とモニタ出力(Pm;mW)の相関を示す実験
で得たグラフである。これらのグラフで示すように、温
度変動によって11方向電流0)比例係数が変化すると
ともに、モニタ出力に対して光出力が充分でないことが
わかる。これらσ)ことから、温度変動によって、レー
ザーダイオードチップ6の出射位置に対して、元ファイ
バ8の光結合端の先球10の中心位置との間にずれが生
じることが想定できる。第4図に示す構造では元ファイ
バ8はファイバガイド15Vcよって強固に固定されて
いるとは言え、ファイバガイド15から突出するクラン
ド露出の光フアイバ8ハ0.5mm前後突出している。
このため、温度変化による熱ストレスによってその位置
を微妙に変えることとなり、光結合効率が低下するもの
と考えられる。なお、第5図(al、 (blのグラフ
はコア径が50μmφのマルチモードファイバの例を示
すものである。
また、自由端構造となる光ファイバ8の結合端部分は撮
動、衝撃によっ工も動(と考えられる。
この場合も当然にし℃光結合効率が変化する。このよう
なことから、安定した光通信が行なえな(なるおそれが
ある。
したがって、本発明の目的は振動や温度変化によっても
常に安定した光送信が行なえる元ファイバー付レーザー
ダイオードを提供することにある。
このような目的を達成するために本発明は、1ノーザー
ダイオードチツプの出射面に元ファイバーガイドに支持
された光ファイバの光結合端を臨1せる構造の光フアイ
バ付レーザーダイオードにおいて、前記ファイバガイド
から突出する元ファイバの光結合端の近傍を固定材によ
って固定するものである。また、光ファイバはコアおよ
びクラッドを光結合端で円錐形に先細とするとともに、
コアの先端を球面にしてなるものであって、以下実施例
により本発明を説明する。
第6図〜第8図は本発明の一実施例による光ファイバ付
1〕−ザーダイオードを示す図であって、第6図は平面
図、第7図は第6図の■−■線に沿う断面図、第8図は
要部を示す拡大断面図である。
これらの図で示すよ5K、レーザーダイオードチップ6
はステム11の中央の小高い台座部12にソルダ13を
介して固定したサブマウント5にソルダ9を介して固定
されている。レーザーダイオードチップ6のそれぞれの
出射面に対面するステム11の枠部14にはファイバガ
イド15またはモニタファイバ18か貫通固定され1い
る。モニタファイバ18の内端(先端)はレーザーダイ
オードチップ6σ)−万の出射面に対面し、光出力をモ
ニタするようになっている。
一7j、前記ファイバガイド15はフランジを有する管
体となっていて、その外周を銀鑞16によって枠部14
に固定されている。元ファイバ8は光結合端側はジャケ
ット3を剥離されてこのファイバfjイド15内に挿入
され、内部でレジン17によって固定されている。ファ
イバガイド15から突出する元ファイバ8の光結合端部
はクラッド2を露出して、先端の先球10をレーザーダ
イオードチップ填の北方の出射面に対面させ又いる。
この先球10の先端と出射面との間隔lは10〜40μ
m8度が好着しい。また、lはシングルモードファイバ
の場合は25μm程度が良好である。
他方、光ファイバ8の光結合端部分は1ノジンあるいは
ソルダ等の固定材19によってステム11の台座部12
に固定され又いる。固定材19は流出しないよ’IK台
座部12に設けた窪みに入っている。また、この固定材
19の端面と出射面との距離aは短かい程よいが、組立
加工性や光結合に支障を生じさせないように配慮する必
要があることから、0.5〜2mm程度が適当である。
また、固定材19VCよる光ファイバ8の固だ時には、
元ファイバ8を用いて光出力を検出しながら、最良の光
結合効率を生じる元ファイバ位置で固定する。
なお、この際にファイバガイド15および光ファイバ8
の固定化を同時に行なうようにしてもよい。
また、図において、20はステム11と電気的に絶縁さ
れたリードで金ワイヤ21を介してレーザーダイオード
チップ6の上面電極に接続し又いる。−万、22はGN
DI+−ドであって、導電性のステム11およびサブマ
ウント5を介してl/ −ザーチップ6の下部電極に結
合する。
このような実施例によれば、レーザーダイオードチップ
6の出射面に対面する元ファイバ8の光結合端は自由端
となっているとしても、固定材19で固定されかつその
長さも極めて短かい。このため、撮動力旬口わったり、
温度変動があっても、先球10の出射面に対する位置変
化はほとんどなく、光結合効率は変化しない。第9図(
al、 tblはコア径が50μmφのマルチモードフ
ァイバにオケル元出力(Po; mW )と順方向電流
(1,; mA)、光出力(Po;mW)とモニタ出力
(Pm ; mW )の相関を示すグラフであり、測定
温度および条件な(11,06C,1に9−cm、(2
)、25℃、  Okiil−cm、(3)、25°G
、iky−Cm、(4)、50°C,1kg−61B、
と4段階に変化させた例を示す。このグラフから示すよ
うに、温度変動にも拘らず、モニタ出力に対し℃光ファ
イバ側の光出力は追従し℃いる。また、順方向電流の比
例係数も−足し又いる。これらのことから、温度変動に
よっても先球10の位置は変化しないことがわかる。ま
た、振動に対し又も光結合効率は変化しない。したがっ
て、常に安定して光送信を行なうことができる。
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではな(、
本発明の技術思想に基いてその変形か可能である。たと
えば、固定材19でステム11の低い部分に固定しても
よい。また、光ファイバはコア径9μmφのシングルモ
ードファイバを用い、シングルモードによる通信を行な
うようにしてもよい。
以上のように、本発明によれば、耐振性、温間特性が優
れ、常に安定して光通信が行なえる元ファイバ付1)−
ザーダイオードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の光ファイバを示す断面図、第2図は従来
σ)元ファイバ付し−ザー〃−イオードの要部を示す断
面図、第3図は本出願提案による光ファイバ付し/−ザ
ーi゛イオードの要部を示す拡大断面図、第4図は同じ
(断面図、第5図(at、 (blは同じ(光出力とj
哨方向IJLaまたはモニタ出力との相関を示すグラフ
、第6図は本発明σ)一実施例による光フアイバ付レー
ザーダイオードの平面図、第7図は第6図の■−■線に
沿う断面図、第8図は同じ(要部を示す拡大断面図、第
9図(al、 (blは同じく光出力と順方向を流また
はモニタ出力θ)相関を示すグラフである。 1・・・コア、2・・・クランド、4・・・レーザー元
、5・・・サブマウント、6・・・レーザーダイオード
チップ、8・・・光ファイバ、lO・・・先球、11・
・・ステム、12・・・台座部、15・・・ファイバカ
イト、16・・・嫁御、17・・・1ノジン、18・・
・モニタファイバ、19・・・固定材〇 代理人 弁理士  薄 1)利 辛 し」 S′/      o/     !;I7     
  ’:1岬Ntt)ojtJ−四重 、9/ (MリジJ び乎)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 レーザーダイオードチップの出射面にファイバー
    ガイドに支持された元ファイバの光結合端を臨ませる構
    造の光ファイバ付;/−ザーダイオードにおいて、前記
    ファイバガイドから突出する光ファイバの光結合端の近
    傍を固定材によって固定することを特徴とする元ファイ
    バ付レーザーダイオード。 2、前記光結合端の先端から0.5〜2mm外れた位首
    な固定材によっ又固定することを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の元ファイバ付レーザーダイオード。 3、 コアをクラッドで被う構造の元ファイバの光結合
    端は円錐形如先細となるとともに、コアの先端は球面と
    なっ又いることを特徴とする特許請求の範囲第1項また
    は第2項記載の光フアイバ付レーザーダイオード。
JP602082A 1982-01-20 1982-01-20 光フアイバ付レ−ザ−ダイオ−ド Pending JPS58124288A (ja)

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JP602082A JPS58124288A (ja) 1982-01-20 1982-01-20 光フアイバ付レ−ザ−ダイオ−ド

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JPS58124288A true JPS58124288A (ja) 1983-07-23

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ID=11627002

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JP602082A Pending JPS58124288A (ja) 1982-01-20 1982-01-20 光フアイバ付レ−ザ−ダイオ−ド

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2534430A1 (fr) * 1982-10-12 1984-04-13 Hitachi Ltd Dispositif electroluminescent
EP0143739A2 (de) * 1983-10-26 1985-06-05 Heinrich-Hertz-Institut für Nachrichtentechnik Berlin GmbH Laser-Glasfaser-Kopplung und Verfahren zur Herstellung einer solchen Koppelverbindung
JP2009022903A (ja) * 2007-07-20 2009-02-05 Iwasaki Electric Co Ltd 紫外線殺菌装置
CN108681001A (zh) * 2018-03-30 2018-10-19 昂纳信息技术(深圳)有限公司 一种同轴激光器及同轴激光系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5694316A (en) * 1979-12-17 1981-07-30 Western Electric Co Method of firmly coupling optical fiber waveguide with light emitting device
JPS575380A (en) * 1980-06-11 1982-01-12 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> Output light coupling system for semiconductor laser

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5694316A (en) * 1979-12-17 1981-07-30 Western Electric Co Method of firmly coupling optical fiber waveguide with light emitting device
JPS575380A (en) * 1980-06-11 1982-01-12 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> Output light coupling system for semiconductor laser

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2534430A1 (fr) * 1982-10-12 1984-04-13 Hitachi Ltd Dispositif electroluminescent
EP0143739A2 (de) * 1983-10-26 1985-06-05 Heinrich-Hertz-Institut für Nachrichtentechnik Berlin GmbH Laser-Glasfaser-Kopplung und Verfahren zur Herstellung einer solchen Koppelverbindung
EP0143739A3 (de) * 1983-10-26 1987-05-06 Heinrich-Hertz-Institut für Nachrichtentechnik Berlin GmbH Laser-Glasfaser-Kopplung und Verfahren zur Herstellung einer solchen Koppelverbindung
JP2009022903A (ja) * 2007-07-20 2009-02-05 Iwasaki Electric Co Ltd 紫外線殺菌装置
CN108681001A (zh) * 2018-03-30 2018-10-19 昂纳信息技术(深圳)有限公司 一种同轴激光器及同轴激光系统
WO2019184302A1 (zh) * 2018-03-30 2019-10-03 昂纳信息技术(深圳)有限公司 一种同轴激光器及同轴激光系统

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