JPS60101509A - 光受光素子モジユ−ル - Google Patents
光受光素子モジユ−ルInfo
- Publication number
- JPS60101509A JPS60101509A JP20861383A JP20861383A JPS60101509A JP S60101509 A JPS60101509 A JP S60101509A JP 20861383 A JP20861383 A JP 20861383A JP 20861383 A JP20861383 A JP 20861383A JP S60101509 A JPS60101509 A JP S60101509A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- fiber
- angle
- apd
- light
- 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
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Classifications
-
- 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
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4207—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms with optical elements reducing the sensitivity to optical feedback
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の校術分野〕
この発明はレーザダイオードを用いた光通信システムに
おいて、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ ）や
ＰＩＮフォトダイオード（ＰＩＮＰＤ）等の光受光素子
と集束系レンズが内蔵され、光ファイバと光学的結合を
可能ならしめる光受光素子モジュールに関するものであ
る。
おいて、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ ）や
ＰＩＮフォトダイオード（ＰＩＮＰＤ）等の光受光素子
と集束系レンズが内蔵され、光ファイバと光学的結合を
可能ならしめる光受光素子モジュールに関するものであ
る。
レーザダイオードを用いた光伝送系の従来の構成例を第
１図に示す。図において、Ａは信号入力端、（１１は送
信回路、（２）はレーザダイオードモジュール、（３）
は光ファイバ、 （４＋はアバランシェフォトダイオー
ド（ＡＰＤ ）モジュール、（５１は受信回路。
１図に示す。図において、Ａは信号入力端、（１１は送
信回路、（２）はレーザダイオードモジュール、（３）
は光ファイバ、 （４＋はアバランシェフォトダイオー
ド（ＡＰＤ ）モジュール、（５１は受信回路。
Ｂは信号出力端である。所望の電気信号を信号入力端Ａ
から入力し、送信回路ｆｉ＋とレーザダイオードモジュ
ール（２１によりて光信号に変換され、光ファイバ（３
１内金伝搬しＡＰＤモジュール（４）と受信回路（５１
によシ再び電気信号に戻す。ここでＡｐｆｓモジュール
（４１は内蔵しているＡＰＤの受光面債が７０刈〇−程
度以上のときは、光ファイバとＡＰＤの結合は通常集束
系レンズ等は用いず直接結合で行うが、それ以下のとき
は直接結合では結合効率の低下を引き起こすため、一般
にはロッドレンズや球レンズ等の集束系レンズ音用いる
。
から入力し、送信回路ｆｉ＋とレーザダイオードモジュ
ール（２１によりて光信号に変換され、光ファイバ（３
１内金伝搬しＡＰＤモジュール（４）と受信回路（５１
によシ再び電気信号に戻す。ここでＡｐｆｓモジュール
（４１は内蔵しているＡＰＤの受光面債が７０刈〇−程
度以上のときは、光ファイバとＡＰＤの結合は通常集束
系レンズ等は用いず直接結合で行うが、それ以下のとき
は直接結合では結合効率の低下を引き起こすため、一般
にはロッドレンズや球レンズ等の集束系レンズ音用いる
。
ここで、ロッドレンズを用いたときのＡＰＤモジュール
の光学系を第２図に示す。図において、（３）は光ファ
イバ、（６１はロッドレンズ、（７１けＡＰＤチップ。
の光学系を第２図に示す。図において、（３）は光ファ
イバ、（６１はロッドレンズ、（７１けＡＰＤチップ。
（８１はＡＰＤパッケージ、（９）は光ファイバｆ３１
からの出射光線軌跡である。このように４．、ｙ７成さ
れたＡＰＤモジュールを第１図に示した伝送系にＪ１４
いると、以下に示すような欠点があった。第１図、第２
図において、光ファイバ（３１内金伝搬してきた光がＡ
ＰＤモジュール（４）内部の光ファイバ（３１の端面（
３ａ）においてフレネル反射を受け、Ｐｌび光ファイバ
（３１内を逆進して再度レーザダイオードに入射する。
からの出射光線軌跡である。このように４．、ｙ７成さ
れたＡＰＤモジュールを第１図に示した伝送系にＪ１４
いると、以下に示すような欠点があった。第１図、第２
図において、光ファイバ（３１内金伝搬してきた光がＡ
ＰＤモジュール（４）内部の光ファイバ（３１の端面（
３ａ）においてフレネル反射を受け、Ｐｌび光ファイバ
（３１内を逆進して再度レーザダイオードに入射する。
又。
光ファイバ＋３１から出射した光線がＡＰＤモジュール
ｔ４＋のＡＰＤパッケージ＋７１前面のウィンドウやＡ
ＰＤチップ（６）からの反＃：ｌを受け光ファイバ（３
１に再入射しレーザダイオードと再結合する。この反射
のことを遠端反射というこのとき、レーザダイオードと
反射点の間で共振器を構成し、レーザダイオードのショ
ッ）／Ｊ音がこの共振器に共振する。ここで。
ｔ４＋のＡＰＤパッケージ＋７１前面のウィンドウやＡ
ＰＤチップ（６）からの反＃：ｌを受け光ファイバ（３
１に再入射しレーザダイオードと再結合する。この反射
のことを遠端反射というこのとき、レーザダイオードと
反射点の間で共振器を構成し、レーザダイオードのショ
ッ）／Ｊ音がこの共振器に共振する。ここで。
光ファイバの長さ’（ｒ Ｌ （ｍ）とすると、ショッ
ト雑音の共振周波数は＋１１式で表わすことができる。
ト雑音の共振周波数は＋１１式で表わすことができる。
九＝了π （１１
ｆｎ（＋ｒｚ）：Ｎ次高調波共振周波数Ｎ ：ｌ、２．
３ ・・・ Ｃ（ｍ／ｓ）：電気中での光速（＝ ３ Ｘ １０８ｍ
／ｓ ）Ｌ（ｍ）：光ファイバ長 ｎ ：光ファイバの屈折率（シ１．５）例えば、 Ｌ＝
１０（→のとき、基本共振周波数はｆｌ＝ １０ （Ｍ
ｌ（Ｉ！ ）で２次、３次、−Ｎ次の高調波共振周波数
はｆ２ ＝ ２０ （ＭＩｈ ）、 ｆ３ ＝ ３０
（Ｍ＆）、 ・＝ ｆＮ＝１０ＸＮ（ＭＨ，）でおる。
３ ・・・ Ｃ（ｍ／ｓ）：電気中での光速（＝ ３ Ｘ １０８ｍ
／ｓ ）Ｌ（ｍ）：光ファイバ長 ｎ ：光ファイバの屈折率（シ１．５）例えば、 Ｌ＝
１０（→のとき、基本共振周波数はｆｌ＝ １０ （Ｍ
ｌ（Ｉ！ ）で２次、３次、−Ｎ次の高調波共振周波数
はｆ２ ＝ ２０ （ＭＩｈ ）、 ｆ３ ＝ ３０
（Ｍ＆）、 ・＝ ｆＮ＝１０ＸＮ（ＭＨ，）でおる。
この共振周波数が信号帯域内に入ると伝送特性が大きく
劣化する。
劣化する。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、光ファイバを光軸に対し斜めに研
磨、又はカットするとともに、ＡＰＤ等の光受光素子を
前記光ファイバの研磨、又はカット面の角度と相反する
ように、もしくは同方向に傾けて配設することにより、
遠端反射の影１ｊＱ＋ −ｐ受けにくい光受光素子モジ
ュール全捉供することを目臼りとしている。
めになされたもので、光ファイバを光軸に対し斜めに研
磨、又はカットするとともに、ＡＰＤ等の光受光素子を
前記光ファイバの研磨、又はカット面の角度と相反する
ように、もしくは同方向に傾けて配設することにより、
遠端反射の影１ｊＱ＋ −ｐ受けにくい光受光素子モジ
ュール全捉供することを目臼りとしている。
第３図はこの発明による光受光素子モジュールの光学系
を示す図である。
を示す図である。
図において、（３１は光ファイバ、（６１はロッドレン
ズ。
ズ。
（７）はＡＰＤチップ、（８１はＡＰＤパッケージ、
（１０１は光ファイバ（３１からの出射光線軌跡、０１
）はＡＰＤチップ（７１又はＡ Ｐ、Ｄパッケージ（８
１からの反身」光線軌跡である。
（１０１は光ファイバ（３１からの出射光線軌跡、０１
）はＡＰＤチップ（７１又はＡ Ｐ、Ｄパッケージ（８
１からの反身」光線軌跡である。
ここで、光ファイバ（３１の端面（３１，）ｔｅｌ光＋
１ｉｌｌに対し斜めに研磨又はクーットされている。こ
のため、光ファイバ端面（３ｂ）でのフレネル反射光は
逆進の伝搬モードとなり得す、放射モードとして光ファ
イバ（３１の外に放射される。ここで光ファイバ端面（
３ｂ）の研磨角度θを何度以上にすべきか検討する。第
４図において、α２は光ファイバのコア、０３）は光フ
ァイバのクラッドである。図において、光ファイバ内の
最大伝搬角全光軸に対しθＣとすると、光フアイバ内の
全ての伝搬モードが光フアイバ端面（３ｂ）で受けるフ
レネル反射で放射モードとなる条件は（２１式で表わさ
れる。
１ｉｌｌに対し斜めに研磨又はクーットされている。こ
のため、光ファイバ端面（３ｂ）でのフレネル反射光は
逆進の伝搬モードとなり得す、放射モードとして光ファ
イバ（３１の外に放射される。ここで光ファイバ端面（
３ｂ）の研磨角度θを何度以上にすべきか検討する。第
４図において、α２は光ファイバのコア、０３）は光フ
ァイバのクラッドである。図において、光ファイバ内の
最大伝搬角全光軸に対しθＣとすると、光フアイバ内の
全ての伝搬モードが光フアイバ端面（３ｂ）で受けるフ
レネル反射で放射モードとなる条件は（２１式で表わさ
れる。
θ〉０ｃ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・−・曲（２＋次に、
開口数Ｎ、 Ａ、と０ｃの関係をめる。コア［１２＋の
屈折車ｖｎ１．クラッド０３）の屈折率をｎ２．とする
と。
・・・・・・・・・・・・・・・・−・曲（２＋次に、
開口数Ｎ、 Ａ、と０ｃの関係をめる。コア［１２＋の
屈折車ｖｎ１．クラッド０３）の屈折率をｎ２．とする
と。
Ｎ、Ａ、＝口耳；ゝ ・ ・・・・（３）である。また
Ｎ、 Ａ−＝ ｎ ｓｉｎθＣ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・（４）であるので、弐（２
＋、 ＋３１よシ が得られる。
・・・・・・・・・・・・・（４）であるので、弐（２
＋、 ＋３１よシ が得られる。
（５１式よ＃）、町＝１．４５． Ｎ、Ａ、 ＝０．２
の光ファイバでは、研磨角０は７．９３度以上にする必
要がある。
の光ファイバでは、研磨角０は７．９３度以上にする必
要がある。
一方、第３図において、光ファイバ（３１から出射され
る光は研磨角０を８度とすると光軸に対し約４反傾いて
出射される。ここで、ｆｌＳ３図の光学系で結像倍率を
１とすると、ロッドレンズ（６１から出射される光も約
４度傾いてＡＰＤチップ（７１に入射する。ここで、
ＡＰＤパッケージ（８＋−ｗ第３図に示すように光軸に
対し、傾けることにより、 ＡＰＤパッケージ（８１の
ウィンドウやＡＰＤチップ（７１からの反射光は１反射
光線軌跡（Ｉｌｌとして示すように光ファイバ（３１に
再入身Ｊすることはない。ＡＰＤパッケージ（８）の傾
き角φは大きくした方が反射に対しての効果が大きいが
、あまり大きくすると月°子効率が低下するので、双方
のトレードオフにより決定する必要がある。
る光は研磨角０を８度とすると光軸に対し約４反傾いて
出射される。ここで、ｆｌＳ３図の光学系で結像倍率を
１とすると、ロッドレンズ（６１から出射される光も約
４度傾いてＡＰＤチップ（７１に入射する。ここで、
ＡＰＤパッケージ（８＋−ｗ第３図に示すように光軸に
対し、傾けることにより、 ＡＰＤパッケージ（８１の
ウィンドウやＡＰＤチップ（７１からの反射光は１反射
光線軌跡（Ｉｌｌとして示すように光ファイバ（３１に
再入身Ｊすることはない。ＡＰＤパッケージ（８）の傾
き角φは大きくした方が反射に対しての効果が大きいが
、あまり大きくすると月°子効率が低下するので、双方
のトレードオフにより決定する必要がある。
第５図は他の実ｈｍ例で、 ＡＰＤパッケージ（８１の
傾き方向を第４図と逆にしたものである。これらの例で
は光受光素子としてＡＰＤを月１いたが、他の光受光素
子を用いても同様である。
傾き方向を第４図と逆にしたものである。これらの例で
は光受光素子としてＡＰＤを月１いたが、他の光受光素
子を用いても同様である。
以上説明したよう−に、この発明によれば、ル−ザダイ
オードを用いた光伝送系において、遠端反射の影響を抑
圧することができ、伝送特性の劣化を抑える効果が極め
て大きい。
オードを用いた光伝送系において、遠端反射の影響を抑
圧することができ、伝送特性の劣化を抑える効果が極め
て大きい。
第１図は従来のレーザダイオードを用いた光伝送系の構
成例を示す図、第２図は従来のＡＰＤモジュールの光学
系を示す図、第３図はこの発明にょるＡＰＤモジュール
の光学系を示す図、第４図は斜め研磨又はカットした光
ファイバの光線軌跡を示す図、第５図はこの発明による
他の実施例を示す図であり１図において、（１１は送信
回路、（２ｊはレーザダイオードモジュール、（３）は
光ファイバ、 ＋４１ハＡＰＤモジユール、（５１は受
信回路、（６）はロッドレンズ、（７１はＡＰＤチップ
、（８１はＡＰＤパッケージ、 ＋９］。 ００）は出射光線軌跡、 （ｌＩ］は反射光線軌跡、
（１２＋はコア。 ０３）はクラッドである。 なお１図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。 代理人大岩増雄 第１図 第２図 第３図 第 ４ 図 第５図
成例を示す図、第２図は従来のＡＰＤモジュールの光学
系を示す図、第３図はこの発明にょるＡＰＤモジュール
の光学系を示す図、第４図は斜め研磨又はカットした光
ファイバの光線軌跡を示す図、第５図はこの発明による
他の実施例を示す図であり１図において、（１１は送信
回路、（２ｊはレーザダイオードモジュール、（３）は
光ファイバ、 ＋４１ハＡＰＤモジユール、（５１は受
信回路、（６）はロッドレンズ、（７１はＡＰＤチップ
、（８１はＡＰＤパッケージ、 ＋９］。 ００）は出射光線軌跡、 （ｌＩ］は反射光線軌跡、
（１２＋はコア。 ０３）はクラッドである。 なお１図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。 代理人大岩増雄 第１図 第２図 第３図 第 ４ 図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１１ アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ ）や
ＰＩＮフォトダイオード（ＰＩＮＰＤ ） ｑの光受光
素子と集束系レンズとが内蔵され、光ファイバと光学的
に結合される光受光素子モジュールにおいて。 上記光ファイバの集束系レンズに対向する端面ケ斜めに
研磨、又はカットするとともに、上記光受光素子を上記
光ファイバの研磨、又はカット面の研塵角、カット角と
相反するような角度で配設したことを特徴とする光受光
素子モジュール。 ＋２１ アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ ）や
ＰＩＮフォトダイオード（ＰＩＮＰＤ ） ｒ２；の光
受光素子と集束系レンズとが内蔵され、光ファイバと光
学的に結合される光受光素子モジュールにおいて。 上記光ファイバの集束系レンズに対向する端面を斜めに
研磨、又はカットするとともに、上記光受光素子を上記
光ファイバの（υｆ磨、又はカット面の研磨角、カット
角と同方向に傾けて配設したことを特徴とする光受光素
子モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20861383A JPS60101509A (ja) | 1983-11-07 | 1983-11-07 | 光受光素子モジユ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20861383A JPS60101509A (ja) | 1983-11-07 | 1983-11-07 | 光受光素子モジユ−ル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60101509A true JPS60101509A (ja) | 1985-06-05 |
Family
ID=16559114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20861383A Pending JPS60101509A (ja) | 1983-11-07 | 1983-11-07 | 光受光素子モジユ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60101509A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5087109A (en) * | 1986-10-09 | 1992-02-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for coupling semiconductor laser with optical fiber |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5843413A (ja) * | 1981-09-08 | 1983-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光伝送装置 |
-
1983
- 1983-11-07 JP JP20861383A patent/JPS60101509A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5843413A (ja) * | 1981-09-08 | 1983-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光伝送装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5087109A (en) * | 1986-10-09 | 1992-02-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for coupling semiconductor laser with optical fiber |
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