JPS5853322B2 - 小形集光器 - Google Patents
小形集光器Info
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- JPS5853322B2 JPS5853322B2 JP6175180A JP6175180A JPS5853322B2 JP S5853322 B2 JPS5853322 B2 JP S5853322B2 JP 6175180 A JP6175180 A JP 6175180A JP 6175180 A JP6175180 A JP 6175180A JP S5853322 B2 JPS5853322 B2 JP S5853322B2
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- Japan
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- lens
- rod lenses
- rod
- point
- spherical surface
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- 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
- G02B6/4249—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details comprising arrays of active devices and fibres
- G02B6/425—Optical features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- 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
- G02B6/4202—Packages, 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
- G02B6/4203—Optical features
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光ファイバ通信用高パワ光源、波長多重伝送
用光源、あるいは固体レーザ励起用品パワ光源等に用い
られる、多対光源からの光ビームを合流させ一点に集光
させるための、小形にして低損失の集光器に関するもの
である。
用光源、あるいは固体レーザ励起用品パワ光源等に用い
られる、多対光源からの光ビームを合流させ一点に集光
させるための、小形にして低損失の集光器に関するもの
である。
従来の多対光源用集光器としては第１図に示すような反
射鏡１とレンズ４を用いたものが通常用いられている。
射鏡１とレンズ４を用いたものが通常用いられている。
しかるにこの集光器においては、光源２からのビームに
対する反射鏡１での反射、および光源２′からのビーム
に対する透過はすべて損失となり、一般に低損失の集光
器を形成することは極めて難かしい。
対する反射鏡１での反射、および光源２′からのビーム
に対する透過はすべて損失となり、一般に低損失の集光
器を形成することは極めて難かしい。
また、第２図に示すように複数個の通前のレンズ４を用
いた従来の集光器においては、これらレンズ４の位置の
調整が煩雑であること、および光源２の個数が多くなる
につれて装置が大形になる等の欠点があった。
いた従来の集光器においては、これらレンズ４の位置の
調整が煩雑であること、および光源２の個数が多くなる
につれて装置が大形になる等の欠点があった。
本発明の目的は、上述の欠点を除去して、小形にして低
損失の集光器を提供することにあり、そのために、本発
明では小形で充填率の高いロッドレンズを収束用レンズ
として用い、かつレンズの調整を容易にするために、半
球レンズ等の平凸レンズあるいは多面体を用いて集光器
を構成する。
損失の集光器を提供することにあり、そのために、本発
明では小形で充填率の高いロッドレンズを収束用レンズ
として用い、かつレンズの調整を容易にするために、半
球レンズ等の平凸レンズあるいは多面体を用いて集光器
を構成する。
本発明の他の目的は、組立が容易な低損失小形集光器を
提供することにある。
提供することにある。
以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第３図および第４図は本発明の第１の実施例を示し、こ
こで、５はロッドレンズ、６はガラス棒、７は半球レン
ズ、８は光ファイバである。
こで、５はロッドレンズ、６はガラス棒、７は半球レン
ズ、８は光ファイバである。
例えば７個の半導体レーザ光源（図示せず）から通常の
方法で光ファイバ８に入射した光は、ロッドレンズ５で
収束され、半球レンズ７の球面の中心点９に集光されて
いる。
方法で光ファイバ８に入射した光は、ロッドレンズ５で
収束され、半球レンズ７の球面の中心点９に集光されて
いる。
以下、本実施例に用いられている部品および組立てにつ
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
先ず、光ファイバ８としては、半導体レーザ光源からの
レーザ光を効率よく入射させるために、コア径５０μｍ
１ＮＡ０．２程度のグレーデッドインデックスマルチモ
ードファイバを用いる。
レーザ光を効率よく入射させるために、コア径５０μｍ
１ＮＡ０．２程度のグレーデッドインデックスマルチモ
ードファイバを用いる。
さらにこの光ファイバ８からの出射光を有効に収束する
ためには、直径１ｍｍ、長さ３ｍｍのガラス棒６、およ
び直径１關、ピッチ０．２１ｍｍ１長さ３．３ ｍｍの
ロッドレンズ５を用いる。
ためには、直径１ｍｍ、長さ３ｍｍのガラス棒６、およ
び直径１關、ピッチ０．２１ｍｍ１長さ３．３ ｍｍの
ロッドレンズ５を用いる。
このときの光ビーム３は空気中ではロッドレンズ５の端
面からｄ＝２０ｍｍの距離の位置に収束している。
面からｄ＝２０ｍｍの距離の位置に収束している。
従って、半球レンズ７の材質としてＢＫ７ガラス（屈折
率ｎ＝１．５）を用いたとき、半球レンズ７の球面の半
径をｒ＝ｎＸｄ＝３關とすれば、光ビーム３は半球レン
ズ７の平面上にある中心点９に集光する。
率ｎ＝１．５）を用いたとき、半球レンズ７の球面の半
径をｒ＝ｎＸｄ＝３關とすれば、光ビーム３は半球レン
ズ７の平面上にある中心点９に集光する。
但し、このときロッドレンズ５と半球レンズ７の球面と
の接着には屈折率がほぼｎ＝１５に等しい接着剤１０（
例えばレンズボンド等）を用いる。
の接着には屈折率がほぼｎ＝１５に等しい接着剤１０（
例えばレンズボンド等）を用いる。
本実施例の組立て工程は以下のとおりである。
先ず、７個のロッドレンズ５とガラス棒６とを各各接着
し、各ガラス棒６の他端面に光ファイバ８を垂直に接着
して固定する。
し、各ガラス棒６の他端面に光ファイバ８を垂直に接着
して固定する。
次に、半球レンズ７の球面に接着剤１０を塗布して７個
のロッドレンズ５を一度に接着する。
のロッドレンズ５を一度に接着する。
このとき、接着剤１０の表面張力によりロッドレンズ５
の円周には均一の力が加わるため、７個のロッドレンズ
５はすべて中心軸１１を中心点９に向けて配列する。
の円周には均一の力が加わるため、７個のロッドレンズ
５はすべて中心軸１１を中心点９に向けて配列する。
これにより、レンズ５の位置および角度の調整はすべて
自動的になされる。
自動的になされる。
勿論、この際に、各レンズ５に僅かな外力を加えたまま
接着剤１０を硬化させれば、各ビームの集光点は少しず
つずれた位置に固定される。
接着剤１０を硬化させれば、各ビームの集光点は少しず
つずれた位置に固定される。
この方法は、ロッドレンズ５から光ファイバ８までの組
立ての際に生じた軸ずれを逆に補正して７本の光ビーム
を厳密に一点で集光させるような高精度集光器を作製す
るときに有効である。
立ての際に生じた軸ずれを逆に補正して７本の光ビーム
を厳密に一点で集光させるような高精度集光器を作製す
るときに有効である。
本発明においては、光ファイバ８は必らずしも必要でな
く、直接に光源からの光ビームをガラス棒６に、あるい
はロッドレンズ５に結合させることも勿論可能である。
く、直接に光源からの光ビームをガラス棒６に、あるい
はロッドレンズ５に結合させることも勿論可能である。
また、半球レンズＩの代わりにレンズ厚ｔがｔ〉４ある
いはｔ≦／２であるような平凸レンズを用いれば、光ビ
ームの集光点はそれぞれガラス媒質内あるいは媒質外に
することもできる。
いはｔ≦／２であるような平凸レンズを用いれば、光ビ
ームの集光点はそれぞれガラス媒質内あるいは媒質外に
することもできる。
さらに、半球レンズ７の代わりに各面の垂線が一点で交
わるような複数個の面を有する多面体を用いて、その面
上で複数個のロッドレンズ５の端面を移動させて、各ロ
ッドレンズの中心軸が上述の垂線に一致するようになし
、以てすべてのビームが一点で交わるように接着固定す
れば、やはり高精度の小形集光器を容易に組立てること
ができる。
わるような複数個の面を有する多面体を用いて、その面
上で複数個のロッドレンズ５の端面を移動させて、各ロ
ッドレンズの中心軸が上述の垂線に一致するようになし
、以てすべてのビームが一点で交わるように接着固定す
れば、やはり高精度の小形集光器を容易に組立てること
ができる。
ここで、ロッドレンズ５から光ファイバ８までの組立て
の際に軸ずれがないと仮定すると、ロッドレンズ５の中
心軸が上記垂線に一致するように調整したとき最適であ
る。
の際に軸ずれがないと仮定すると、ロッドレンズ５の中
心軸が上記垂線に一致するように調整したとき最適であ
る。
第５図は本発明の第２の実施例であり、ここでは１９個
の多対光源からのビームを光ファイバ８からロッドレン
ズ５およびガラス棒６を介して半球レンズγ内に合流さ
せ、一点に収束させるための小形集光器を示す。
の多対光源からのビームを光ファイバ８からロッドレン
ズ５およびガラス棒６を介して半球レンズγ内に合流さ
せ、一点に収束させるための小形集光器を示す。
本例の構成および組立て工程とも上述した実施例と全く
同様である。
同様である。
第６図は固体レーザ励起用光源としての本発明の応用例
を示しており、励起用半導体レーザアレイ１２と固体レ
ーザ装置１３（例えば、特願昭５４−１００７６１号参
照）との間に本発明による小形集光器１４を配置するこ
とにより、高出力固体レーザを実現するとともに光ファ
イバ８の中途のコネクタホルダ１５上にファイバコネク
タ１６を設けて、消耗した励起用半導体レーザの動作中
交換を行うことができる。
を示しており、励起用半導体レーザアレイ１２と固体レ
ーザ装置１３（例えば、特願昭５４−１００７６１号参
照）との間に本発明による小形集光器１４を配置するこ
とにより、高出力固体レーザを実現するとともに光ファ
イバ８の中途のコネクタホルダ１５上にファイバコネク
タ１６を設けて、消耗した励起用半導体レーザの動作中
交換を行うことができる。
以上説明したように、本発明によれば、小形にして低損
失な多対光源用の集光器を単純な構成で容易に実現でき
る。
失な多対光源用の集光器を単純な構成で容易に実現でき
る。
本発明をほぼ同一波長の多数個の半導体レーザに適用し
、その集光点に伝送用光ファイバを配置すれば、容易に
長距離伝送用高パワ光源を実現することができ、また、
異なる波長の数個のレーザを用いて波長多重伝送システ
ム用の光源を容易に実現することもできる。
、その集光点に伝送用光ファイバを配置すれば、容易に
長距離伝送用高パワ光源を実現することができ、また、
異なる波長の数個のレーザを用いて波長多重伝送システ
ム用の光源を容易に実現することもできる。
さらに単色性、波長安定性等の特長をもつ固体レーザ装
置においても、本発明集光器を用いることに°より励起
用高パワ光源を実現することができる。
置においても、本発明集光器を用いることに°より励起
用高パワ光源を実現することができる。
第１図および第２図は従来の集光器の原理的構成を示す
線図、第３図は本発明の第１実施例の構成を示す斜視図
、第４図はその断面図、第５図は本発明の第２実施例の
構成を示す上面図、および第６図は本発明の一応用例の
構成図である。 １・・・・・・反射鏡、２，２′・・・・・・光源、３
・・・・・・光ビーム、４・・・・・・レンズ、５・・
・・・・ロッドレンズ、６・・・・・・ガラス棒、７・
・・・・・半球レンズ、８・・・・・・光ファイバ９・
・・・・・凸球面の中心、１０・・・・・・接着剤、１
１・・・・・・セルフォックレンズの中心軸、１２・・
・・・・半導体し−ザアレイ、１３・・・・・・固体レ
ーザ、１４・・・・・・小形集光器、１５・・・・・・
コネクタホルダ、１６・・・・・・ファイバコネクタ。
線図、第３図は本発明の第１実施例の構成を示す斜視図
、第４図はその断面図、第５図は本発明の第２実施例の
構成を示す上面図、および第６図は本発明の一応用例の
構成図である。 １・・・・・・反射鏡、２，２′・・・・・・光源、３
・・・・・・光ビーム、４・・・・・・レンズ、５・・
・・・・ロッドレンズ、６・・・・・・ガラス棒、７・
・・・・・半球レンズ、８・・・・・・光ファイバ９・
・・・・・凸球面の中心、１０・・・・・・接着剤、１
１・・・・・・セルフォックレンズの中心軸、１２・・
・・・・半導体し−ザアレイ、１３・・・・・・固体レ
ーザ、１４・・・・・・小形集光器、１５・・・・・・
コネクタホルダ、１６・・・・・・ファイバコネクタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半球レンズ等の平凸レンズと複数個のロッドレンズ
とを有し、前記平凸レンズの凸球面上に、前記複数個の
ロッドレンズを、その中心軸が前記凸球面の中心点と該
凸球面上の接点とを結ぶ直線に一致するように配置させ
、前記複数個のロッドレンズからの各出力光が前記平凸
レンズの前記凸球面の中心点に集光されるようにしたこ
とを特徴とする小形集光器。 ２ 各面の垂線が一点で交わるような複数個の面を有す
る多面体と複数個のロッドレンズとを有し、前記複数個
の面の面上に、前記複数個のロッドレンズを、その中心
軸が前記垂線に一致するように配置させ、前記複数個の
ロッドレンズからの各出力光が前記垂線の一交点に集光
されるようにしたことを特徴とする小形集光器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6175180A JPS5853322B2 (ja) | 1980-05-12 | 1980-05-12 | 小形集光器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6175180A JPS5853322B2 (ja) | 1980-05-12 | 1980-05-12 | 小形集光器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56158317A JPS56158317A (en) | 1981-12-07 |
| JPS5853322B2 true JPS5853322B2 (ja) | 1983-11-29 |
Family
ID=13180172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6175180A Expired JPS5853322B2 (ja) | 1980-05-12 | 1980-05-12 | 小形集光器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5853322B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58121517A (ja) * | 1982-01-13 | 1983-07-19 | オムロン株式会社 | オルタネイト機構 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5997020A (ja) * | 1982-11-27 | 1984-06-04 | Hitachi Maxell Ltd | カラ−センサ |
| FR2551887B1 (fr) * | 1983-09-09 | 1987-02-20 | Sopelem | Dispositif de couplage de cables de fibres optiques |
| US4665529A (en) * | 1986-05-19 | 1987-05-12 | Spectra-Physics, Inc. | Laser diode pumped solid state laser with miniaturized quick disconnect laser head |
| EP0660157A1 (en) * | 1993-12-20 | 1995-06-28 | Agfa-Gevaert N.V. | Device for combining laser beams in a common light spot |
-
1980
- 1980-05-12 JP JP6175180A patent/JPS5853322B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58121517A (ja) * | 1982-01-13 | 1983-07-19 | オムロン株式会社 | オルタネイト機構 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56158317A (en) | 1981-12-07 |
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