JPS60247607A - 光結合器 - Google Patents

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】 〔技術分野〕 この発明は、光ファイバを伝送路とする光通信装置、特
にアナログ光通信装置の様に伝送路内で発生する戻９反
射光が信号伝送特性に影響する光通信装置内に使用する
戻シ反射が抑制された光結合器に関し、特に光ファイバ
と光半導体素子とを集光レンズを介して結合する光結合
器に関する。

〔従来技術〕

光通信装置に使用する光結合器はディジタル通信用が主
であるが、ディジタル通信用の光結合器を用いてアナロ
グ伝送装置を構成する場合。

光フアイバコネクタ、　ＰＩＮフォトダイオード。

よぼす。このため、　ＰＩＮフォトダイオードをレンズ
に対し１５度ないし加変傾けかつレンズとファイバ端末
を密着させ、その間を光学接着剤で屈折率整合させ、戻
シ反射量を減らす方法がとられていた。

しかし、この方法では、温度変化あるいは経時変化等に
よる接合面のはがれ、及び接着剤の劣化によυ戻り反射
量が太きくなるという欠点がある。更に、この方法では
、　ＰＩＮフォトダイオード等の光半導体素子を実装す
る部材が斜め構造となる為９作業性が悪くなシ、高価と
なシ。

さらに取付は実装面積が大きくなるという欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、光半導体素子を集光レンズに対して傾
けることなく、光ファイバへの戻シ反射をおさえること
ができる。安価で小形化可能な光結合器を提供すること
にある。

本発明の別の目的は、光信号が通過する経路には接着剤
を有しない方式として接着剤の劣化等の影響を受けない
ようにし、また、外観的にもディジタル用光結合器と同
一形状とすることを可能として作業性が良く安価で実装
面積を小さくシ、シかもアナログ伝送に必要な光フアイ
バ線路への戻力反射を充分におさえた結合効率の良好な
光結合器を提供することにある。

以下今日 〔発明の構成〕 本発明によれば、光ファイバと光半導体素子とを集光レ
ンズを介して結合する光結合器において、前記光結合器
のハウジング内に前記集光レンズと前記光半導体素子が
、前記集光レンズの光軸が前記光半導体素子の受光面又
は発光面に対し垂直になるように位置されており、端末
部が斜めに加工された光ファイバを有する光コネクタ端
末を、前記集光レンズの光軸上に位置させる案内手段を
、前記ハウジング内に設けたことを特徴とする光結合器
が得られる。

〔実施例〕

第１図を参照すると１本発明の一実施例による光結合器
は、光ファイバ（第２図の２１）と。

光半導体素子であるフォトダイオード１１とを。

集光レンズ１２を介して結合するためのものである。本
実施例では、光結合器のハウジング１３内に集光レンズ
１２とフォトダイオード１１が、集光レンズ１２の光軸
がフォトダイオードの受光面１１ａに対し垂直になるよ
うに位置されている。また。

本実施例では、端末部が斜めに加工された光ファイバ（
第２図の２１）を有する光コネクタプラグピン（第２図
の２２）を、集光レンズ１２０光軸上に位置させる案内
孔１４を、ハウジング１３内に設けている。

第１図の光結合器に対して１同右より光コネクタプラグ
ピン２２の先端を斜めに加工した光コネクタプラグを接
合すると、第２図に示す光学系となる。

先端が斜めになった光コネクタプラグピンｎをハウジン
グ１３の案内孔１４に接合すると、光ファイバ２１よシ
出射した光は集光レンズ１２により像変換されて結合効
率の良い位置に配置されたフォトダイオード１１に入射
する。この様子を第６図に示す。第３図において、フォ
トダイオード１１からの光コネクタ端面への反射を除く
為。

光コネクタの端面は光ファイバ２１の開口数をＡ。

、−１Ａ 中心屈折率をＮとした時、角度θ＝＝Ｓ１ｎ　（Ｎ）よ
り大きい角度φで斜め加工されているが、この角度φで
は光ファイバ２１の出射光３１はレンズ１２の光軸に対
し、第５図上では上方向への出射角を有する。この出射
光はレンズ１２によシ変換されて、フォトダイオード１
１の受光素子３２に入射１ する。受光素子面は光ファイバ酸の像位置に相当する為
１反射光は鏡像変換された角度から光ファイバ２１に入
射する。これは第６図の出射光に対し、軸対称にある為
、光ファイバ２１の許容入射角度よシ大きくなり、光フ
ァイバ２１には入射できない。以上のことから、第１図
に示す実施例の光結合器では受光素子３２からの戻シ反
射光は光ファイバ２１に再入射しないことがわかる。

第４図及び第５図に本“発明による光結合器の戻９反射
量の測定例を示す。第４図は開口数が光ファイバ２１の
開口数の１．８５倍の集光レンズ１２を使用した場合で
あり、第５図は光ファイバ２１の開口数の２倍以上の約
２．１倍の集光レンズ１２を使用した場合である。これ
ら第４図〜第５図に示す様に、光学素子の配置を最適化
することで戻シ反射量を素子を傾けた場合の２〜３％に
比べ、さらに良好な１％以下とできることがわかる。特
に、第５図のようにレンズの有効開口数が光ファイバの
開口数の２倍以上の約２．１倍のレンズを使用した場合
には、第４図の開口数が１．８５倍のレンズを使用した
場合に比べ戻シ反射量はさらに改善されていることがわ
かる。

以上の本発明の実施例では光半導体素子としてフォトダ
イオードの場合を説明したが９発光ダイオード等他の半
導体素子を使用しても同様の効果が得られることは明ら
かである。例えば。

光半導体素子として発光ダイオードを用いた場合は、第
３図のフォトダイオード受光面３２が発光ダイオード発
光面となシ１発光ダイオード発光面による光ファイバ２
１への何らかの光の反射をおさえることができることに
なる。

さらに第１図の実施例から容易にわかる様に特性の良好
な光結合器を得るためには光コネクタプラグピン２２の
端末位置及び形状が重要となる。この為、予め光ファイ
バ２１を所定の場所に位置させた光結合器を構成するこ
とも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、光半導体素子を
集光レンズに対して傾けることなく。

光ファイバへの戻り反射量をおさえることができる。安
価で小形化可能なアナログ光通信用の光結合器が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による光結合器の断面図、第
２図は第１図の光結合器に光ファイバを接続させた状態
を示す断面図、第６図は第２図の光学系を説明するため
の図、第４図及び第５図はそれぞれ本発明による特性例
を示した図である。 １１・・・フォトダイオード、１２・・・集光レンズ。 １３・・・ハウジング、１４・・・案内孔、２１・・・
光ファイバ。 ２２・・・光コネクタプラグビン、３１・・・光フアイ
バ出射光、３２及びｌｌａ・・・フォトダイオード受光
面。 第１図 第２因

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、光ファイバと光半導体素子とを集光レンズを介して
   結合する光結合器において、前記光結合器のハウジング
   内に前記集光レンズと前記光半導体素子が、前記集光レ
   ンズの光軸が前記光半導体素子の受光面又は発光面に対
   し垂直になるように位置されておシ、端末部が斜めに加
   工された光ファイバを有する光コネクタ端末を、前゛　
   記集光レンズの光軸上に位置させる案内手段を。 前記ハウジング内に設けたことを特徴とする光結合器。