JPS6116046B2 - - Google Patents
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- JPS6116046B2 JPS6116046B2 JP15607282A JP15607282A JPS6116046B2 JP S6116046 B2 JPS6116046 B2 JP S6116046B2 JP 15607282 A JP15607282 A JP 15607282A JP 15607282 A JP15607282 A JP 15607282A JP S6116046 B2 JPS6116046 B2 JP S6116046B2
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- JP
- Japan
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- optical fiber
- angle
- semiconductor laser
- optical
- refractive index
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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)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する分野〕
本発明は半導体レーザの発振光を光フアイバに
効率良く結合させる半導体レーザと光フアイバと
の結合器または結合方法に関するものである。
効率良く結合させる半導体レーザと光フアイバと
の結合器または結合方法に関するものである。
近年半導体レーザと光フアイバとの結合器はレ
ンズ系の工夫により、高い結合効率が得られるよ
うになつてきた。ところが結合効率の改善に伴
い、光フアイバの入射端面で入射されたレーザビ
ームが半導体レーザの活性層へ帰還される割合が
増加し、半導体レーザの発振特性、たとえば発振
スペクトル、変調波形、ノイズ等の劣化が無視で
きなくなつてきた。これらはデジタル信号伝送時
には、パルス波形の変動として現れ、アナログ信
号伝送時にはＣ／Ｎの劣化をもたらすことが知ら
れている。
ンズ系の工夫により、高い結合効率が得られるよ
うになつてきた。ところが結合効率の改善に伴
い、光フアイバの入射端面で入射されたレーザビ
ームが半導体レーザの活性層へ帰還される割合が
増加し、半導体レーザの発振特性、たとえば発振
スペクトル、変調波形、ノイズ等の劣化が無視で
きなくなつてきた。これらはデジタル信号伝送時
には、パルス波形の変動として現れ、アナログ信
号伝送時にはＣ／Ｎの劣化をもたらすことが知ら
れている。
このような光フアイバ入射面の反射を防ぐ簡便
な方法として、従来から知られている方法を説明
すると、その第一は第１図に示すもので、光フア
イバの入射面に反射防止膜（ARコート）を施し
たガラス板を張り付ける方法である。この方法
は、半導体レーザ１の出力光をレンズ系２を用い
て、光フアイバ３のコア４に導くとき、光フアイ
バ３の端面５に反射防止膜を施したガラス板を張
り付ける。この方法では、ガラス板６と光フアイ
バ射面５とを接着剤を用いて張り合わせることが
必要であり、そのため、本質的に光フアイバ、ガ
ラス、接着剤の三つの屈折率を合致させることは
困難であつて、接着面での残留反射が抑えきれな
い。また、反射防止膜を施した面からの反射につ
いても完全な反射防止膜が得難く、かつこの反射
光は光軸方向に反射されるため、反射光の結像位
置は半導体レーザの出射端面からずれるが、反射
光と半導体レーザとの結合は避けられない欠点が
あつた。
な方法として、従来から知られている方法を説明
すると、その第一は第１図に示すもので、光フア
イバの入射面に反射防止膜（ARコート）を施し
たガラス板を張り付ける方法である。この方法
は、半導体レーザ１の出力光をレンズ系２を用い
て、光フアイバ３のコア４に導くとき、光フアイ
バ３の端面５に反射防止膜を施したガラス板を張
り付ける。この方法では、ガラス板６と光フアイ
バ射面５とを接着剤を用いて張り合わせることが
必要であり、そのため、本質的に光フアイバ、ガ
ラス、接着剤の三つの屈折率を合致させることは
困難であつて、接着面での残留反射が抑えきれな
い。また、反射防止膜を施した面からの反射につ
いても完全な反射防止膜が得難く、かつこの反射
光は光軸方向に反射されるため、反射光の結像位
置は半導体レーザの出射端面からずれるが、反射
光と半導体レーザとの結合は避けられない欠点が
あつた。
従来方法の第二は、第２図に示すように光フア
イバの端面を斜めに研磨する方法である。この方
法は、光フアイバの入射端面が光軸に垂直な面か
ら傾いているため、光フアイバ内へ入射した光ビ
ームは屈折し、光フアイバの光軸とある角度をも
つて入射することになる。したがつて、反射をで
きるだけ抑えるためには入射面の傾きを大きくす
ることになり、光フアイバ内の入射角度が大きく
なりすぎて、光フアイバとの結合効率が悪くなる
欠点がある。
イバの端面を斜めに研磨する方法である。この方
法は、光フアイバの入射端面が光軸に垂直な面か
ら傾いているため、光フアイバ内へ入射した光ビ
ームは屈折し、光フアイバの光軸とある角度をも
つて入射することになる。したがつて、反射をで
きるだけ抑えるためには入射面の傾きを大きくす
ることになり、光フアイバ内の入射角度が大きく
なりすぎて、光フアイバとの結合効率が悪くなる
欠点がある。
また光フアイバの光軸と入射光ビームとが傾き
を有することは、半導体レーザと光フアイバとの
結合系を製作するうえで角度の精密な調節を必要
とし、特にミクロン単位の調整を必要とする光通
信用の結合器では熱膨張や応力による軸、角度ず
れが生じやすい欠点もあつた。
を有することは、半導体レーザと光フアイバとの
結合系を製作するうえで角度の精密な調節を必要
とし、特にミクロン単位の調整を必要とする光通
信用の結合器では熱膨張や応力による軸、角度ず
れが生じやすい欠点もあつた。
本発明は、これらの欠点を除去するもので、結
合効率を損なわずに、反射光が半導体レーザへ戻
る割合を抑えた結合器を得ることを目的とする。
合効率を損なわずに、反射光が半導体レーザへ戻
る割合を抑えた結合器を得ることを目的とする。
本発明は、半導体レーザの出力光をレンズ系を
介して、屈折率がn2である光フアイバに結合する
方法において、 光フアイバの入射端面がその光フアイバの光軸
に垂直な面に対して角度θ３（ただしθ３≠０）
を有するように形成し、 入射面を上記光フアイバの光軸とほぼ平行に設
定し、 上記レンズ系の出力光の光軸に垂直な面に対し
て角度θ０（ただしθ０≠０）の傾きを有し、出
射面が上記光フアイバの入射端面に密着するよう
に配置された上記光フアイバの屈折率n2と異なる
屈折率n1の透明なくさび状ブロツクを上記レンズ
系と上記光フアイバとの間に介在させ、 上記各角度および各屈折率は、 θ０＋θ３＝sin-1ｓｉｎθ０／ｎ１＋sin-1ｎ２ｓｉｎθ３／ｎ１ なる関係がほぼ成立するように選定することを特
徴とする。ただし空気の屈折率n0を１とする。
介して、屈折率がn2である光フアイバに結合する
方法において、 光フアイバの入射端面がその光フアイバの光軸
に垂直な面に対して角度θ３（ただしθ３≠０）
を有するように形成し、 入射面を上記光フアイバの光軸とほぼ平行に設
定し、 上記レンズ系の出力光の光軸に垂直な面に対し
て角度θ０（ただしθ０≠０）の傾きを有し、出
射面が上記光フアイバの入射端面に密着するよう
に配置された上記光フアイバの屈折率n2と異なる
屈折率n1の透明なくさび状ブロツクを上記レンズ
系と上記光フアイバとの間に介在させ、 上記各角度および各屈折率は、 θ０＋θ３＝sin-1ｓｉｎθ０／ｎ１＋sin-1ｎ２ｓｉｎθ３／ｎ１ なる関係がほぼ成立するように選定することを特
徴とする。ただし空気の屈折率n0を１とする。
このときくさび状ブロツクの入射面と出射面で
光軸の方向は平行になる。
光軸の方向は平行になる。
一般に半導体レーザの光を光フアイバに結合さ
せるレンズ系では、半導体レーザのビームウエス
トにおけるスポツトサイズを2W1、レンズ変換後
および光フアイバのスポツトサイズをそれぞれ
2W2，2W0とすると、最大結合効率は、 W0＝W2 すなわち、半導体レーザのスポツトサイズが
W0／W1（＝ｍppt）倍されるときに得られる。通
常、 W1≒１μｍ，W0＝５μｍ〜10μｍ であるので、ｍpptは ３≦ｍppt≦10 である。このｍpptはレンズの焦点距離、組合
せ・レンズの焦点距離の比や半導体レーザとレン
ズ系までの距離をかえることで得られる。このよ
うな最適結合状態において、光フアイバ入射端面
からの反射を抑えるには、入射面からの反射率を
下げるとともに、反射方向を光軸方向から角度θ
だけずらすことが考えられる。また、反射の位置
をレンズで絞られるビームウエストの位置から距
離Ｚだけずらすことも有効である。ここで、角度
θおよび距離Ｚにより反射光が入射光とどの程度
整合するかを評価すれば、角度θ、距離Ｚによる
逓減効果が推測できる。
せるレンズ系では、半導体レーザのビームウエス
トにおけるスポツトサイズを2W1、レンズ変換後
および光フアイバのスポツトサイズをそれぞれ
2W2，2W0とすると、最大結合効率は、 W0＝W2 すなわち、半導体レーザのスポツトサイズが
W0／W1（＝ｍppt）倍されるときに得られる。通
常、 W1≒１μｍ，W0＝５μｍ〜10μｍ であるので、ｍpptは ３≦ｍppt≦10 である。このｍpptはレンズの焦点距離、組合
せ・レンズの焦点距離の比や半導体レーザとレン
ズ系までの距離をかえることで得られる。このよ
うな最適結合状態において、光フアイバ入射端面
からの反射を抑えるには、入射面からの反射率を
下げるとともに、反射方向を光軸方向から角度θ
だけずらすことが考えられる。また、反射の位置
をレンズで絞られるビームウエストの位置から距
離Ｚだけずらすことも有効である。ここで、角度
θおよび距離Ｚにより反射光が入射光とどの程度
整合するかを評価すれば、角度θ、距離Ｚによる
逓減効果が推測できる。
次式はこの角度θおよび距離Ｚに対する反射光
と入射光との結合効率を示したものである。この
式については文献〔M.Saruwatari＆K.Nawata，
“Semiconductor Iaser to single―mode fiber
coupler，”Appl.Opt.，vol.18，pp.1847−1856，
1979〕に詳しい記述がある。
と入射光との結合効率を示したものである。この
式については文献〔M.Saruwatari＆K.Nawata，
“Semiconductor Iaser to single―mode fiber
coupler，”Appl.Opt.，vol.18，pp.1847−1856，
1979〕に詳しい記述がある。
η＝１／１＋ＡＺ２exp〔−π２θ２Ｗｏ２／λ２（
１＋ ＡＺ２／１＋ＡＺ２）〕 …(1) Ａ＝λ２／４π２Ｗｏ４ …(2) たとえば、 λ＝1.3μｍ Wo＝５μｍの時Ａ＝6.8×103 である。この式は入射光と反射光とのビームウエ
ストが間隔ｄで互いの光軸が角度θだけずれてい
る時の効率を示す。この式より反射光の戻り効率
を20dB軽減するにはＺ＝０でθ＝10度となる。
すなわち光フアイバ入射面の角度θ３を５度にす
れば戻り効率が20dB抑えられる。また、Ｚ＝800
μｍとすると、θ＝０度で16dB、θ＝３度で
20dBの戻り効率の低減が得られる。以上のこと
により、半導体レーザのビームが集光する位置で
の反射は角度を比較的大きくしないと戻り効率が
十分下げられないが、反射面がビームウエストか
ら光軸方向に大きくずれた面からの反射は比較的
小さい角度ずれで十分戻り効率が下げられること
がわかる。
１＋ ＡＺ２／１＋ＡＺ２）〕 …(1) Ａ＝λ２／４π２Ｗｏ４ …(2) たとえば、 λ＝1.3μｍ Wo＝５μｍの時Ａ＝6.8×103 である。この式は入射光と反射光とのビームウエ
ストが間隔ｄで互いの光軸が角度θだけずれてい
る時の効率を示す。この式より反射光の戻り効率
を20dB軽減するにはＺ＝０でθ＝10度となる。
すなわち光フアイバ入射面の角度θ３を５度にす
れば戻り効率が20dB抑えられる。また、Ｚ＝800
μｍとすると、θ＝０度で16dB、θ＝３度で
20dBの戻り効率の低減が得られる。以上のこと
により、半導体レーザのビームが集光する位置で
の反射は角度を比較的大きくしないと戻り効率が
十分下げられないが、反射面がビームウエストか
ら光軸方向に大きくずれた面からの反射は比較的
小さい角度ずれで十分戻り効率が下げられること
がわかる。
本発明の原理と特長を実施例図面を用いて説明
する。
する。
第３図は本発明実施例の構成を示す図である。
１は半導体レーザ、２はレンズ系、３は結合すべ
き光フアイバである。１６は光フアイバの入射面
に装着した透明なくさび状のブロツクである。こ
のブロツク１６の入射面７と出射面５はくさび状
をなし、図示のようにレンズから出射したビーム
の光軸に垂直な面に対してそれぞれθ０，θ３だ
け傾けてある。
１は半導体レーザ、２はレンズ系、３は結合すべ
き光フアイバである。１６は光フアイバの入射面
に装着した透明なくさび状のブロツクである。こ
のブロツク１６の入射面７と出射面５はくさび状
をなし、図示のようにレンズから出射したビーム
の光軸に垂直な面に対してそれぞれθ０，θ３だ
け傾けてある。
一方光フアイバ３の入射面については、ブロツ
ク１６の出射面５と同様にθ３だけ傾けてある。
出射面５では光フアイバ３の端面はブロツク１６
に密着させる。
ク１６の出射面５と同様にθ３だけ傾けてある。
出射面５では光フアイバ３の端面はブロツク１６
に密着させる。
このような構成でブロツク１６を通過した光ビ
ームが光フアイバコア４へ入射する角度について
考察する。半導体レーザ１から光フアイバ３への
結合効率を劣化させないためには、前述のように
光フアイバへの入射方向を光フアイバ光軸と平行
にすることがよい。
ームが光フアイバコア４へ入射する角度について
考察する。半導体レーザ１から光フアイバ３への
結合効率を劣化させないためには、前述のように
光フアイバへの入射方向を光フアイバ光軸と平行
にすることがよい。
次に本構成でレンズ系２からの出射ビームがブ
ロツク１６の入射面７および出射面５で屈折して
光フアイバ光軸と平行になる条件を導く。空気中
における屈折率をn0、ブロツク１６の屈折率n1、
光フアイバコア４の屈折率をn2とする。ブロツク
１６の入射面７での屈折角θ１は次式で表され
る。ただし、n0≒１とする。
ロツク１６の入射面７および出射面５で屈折して
光フアイバ光軸と平行になる条件を導く。空気中
における屈折率をn0、ブロツク１６の屈折率n1、
光フアイバコア４の屈折率をn2とする。ブロツク
１６の入射面７での屈折角θ１は次式で表され
る。ただし、n0≒１とする。
sinθ０＝n1sinθ１ …(3)
また、ブロツクと光フアイバとの境界面での入
射角をθ２とすると屈折角θ3′は n1sinθ＝n2sinθ3′ …(4) となる。ここで屈折角θ3′がθ３と等しくなる
と、光フアイバ内への入射条件が光フアイバ光軸
と平行になり最適結合条件が得られる。なおθ２
は θ２＝θ３＋（θ０−θ１） …(5) で与えられる。以上の式から、 θ０＋θ３＝sin-1〔sinθ０／n1〕 ＋sin-1〔n2sinθ３／n1〕 …(6) のとき光フアイバへの入射角度が光フアイバ光軸
と平行になることがわかる。
射角をθ２とすると屈折角θ3′は n1sinθ＝n2sinθ3′ …(4) となる。ここで屈折角θ3′がθ３と等しくなる
と、光フアイバ内への入射条件が光フアイバ光軸
と平行になり最適結合条件が得られる。なおθ２
は θ２＝θ３＋（θ０−θ１） …(5) で与えられる。以上の式から、 θ０＋θ３＝sin-1〔sinθ０／n1〕 ＋sin-1〔n2sinθ３／n1〕 …(6) のとき光フアイバへの入射角度が光フアイバ光軸
と平行になることがわかる。
第４図に角度θ０とθ３の関係をブロツク１６
の屈折率n1をパラメータにとつて計算した結果を
示す。ここで光フアイバコア４の屈折率n2は石英
フアイバを仮定して n2＝1.46 とした。図中で角度θ０，θ３は図の方向を正と
している。
の屈折率n1をパラメータにとつて計算した結果を
示す。ここで光フアイバコア４の屈折率n2は石英
フアイバを仮定して n2＝1.46 とした。図中で角度θ０，θ３は図の方向を正と
している。
次にブロツクの入射面７および出射面５におけ
る反射光と入射光との角度ずれについて考察す
る。第５図はこの入射面７および出射面５におけ
る各角度を表示する図である。入射面７における
反射光は入射光の光軸より２θ０だけの角度ずれ
を生じる。このとき、ブロツク１６の厚さをｄと
し、この厚さｄを大きくすると式(1)から明らかな
ように戻り効率は著しく低減できる。
る反射光と入射光との角度ずれについて考察す
る。第５図はこの入射面７および出射面５におけ
る各角度を表示する図である。入射面７における
反射光は入射光の光軸より２θ０だけの角度ずれ
を生じる。このとき、ブロツク１６の厚さをｄと
し、この厚さｄを大きくすると式(1)から明らかな
ように戻り効率は著しく低減できる。
一方ブロツク１６の出射面５（光フアイバ入射
面）における反射光はブロツク１６の中の光の進
行方向により２θ２だけ角度ずれが生じる。すな
わちこの面５からの戻り効率を低減するには、 θ２＝θ３＋（θ０−θ１） をできるだけ大きくした方がよい。一般に、 θ０＞θ１ であるから θ３＞０ の条件の方が反射光対策としては適していること
がわかる。第４図の結果でθ３＞０となる領域
は、 n1＜n2 であるので、ブロツク１６としては石英ガラスよ
り屈折率の低い物質が適する。ここで、フツ化マ
グネシウム（MgF，ｎ＝1.38）やフツ化リチウム
（LiF，ｎ＝1.38）を利用することを仮定すると、
角度θ３は第４図中の破線Ａで表される。
面）における反射光はブロツク１６の中の光の進
行方向により２θ２だけ角度ずれが生じる。すな
わちこの面５からの戻り効率を低減するには、 θ２＝θ３＋（θ０−θ１） をできるだけ大きくした方がよい。一般に、 θ０＞θ１ であるから θ３＞０ の条件の方が反射光対策としては適していること
がわかる。第４図の結果でθ３＞０となる領域
は、 n1＜n2 であるので、ブロツク１６としては石英ガラスよ
り屈折率の低い物質が適する。ここで、フツ化マ
グネシウム（MgF，ｎ＝1.38）やフツ化リチウム
（LiF，ｎ＝1.38）を利用することを仮定すると、
角度θ３は第４図中の破線Ａで表される。
この場合、θ０＝２゜に選べばθ３＝5.4゜と
なる。また、θ２は式(3)，(5)を使つて θ２＝5.4゜＋（２゜−1.45゜）＝5.95゜ となる。これより、光フアイバ入射面における反
射光の低減量は、角度ずれによる効果として２θ
２＝12゜を式(1)に代入して28dBが得られる。さ
らに光フアイバコア４と空気とのフレネル反射が （ｎ２−１／ｎ２＋１）２＝−14.6dB 光フアイバと上記物質とのフレネル反射レベル （ｎ２−ｎ１／ｎ２＋ｎ１）２＝−31dB まで低減できることは言うまでもない。
なる。また、θ２は式(3)，(5)を使つて θ２＝5.4゜＋（２゜−1.45゜）＝5.95゜ となる。これより、光フアイバ入射面における反
射光の低減量は、角度ずれによる効果として２θ
２＝12゜を式(1)に代入して28dBが得られる。さ
らに光フアイバコア４と空気とのフレネル反射が （ｎ２−１／ｎ２＋１）２＝−14.6dB 光フアイバと上記物質とのフレネル反射レベル （ｎ２−ｎ１／ｎ２＋ｎ１）２＝−31dB まで低減できることは言うまでもない。
以上を総合すると、光フアイバの垂直端面から
の戻り光が本方法で 28＋31−14.6＝44.4（dB） 低減できることがわかる。ブロツクの入射面７か
らの戻り光の効率は反射光の角度ずれ２θ０＝４
゜にブロツク１６の厚さｄによるビームウエスト
間の間隔Ｚ≒2d／n1が加わることおよび実際は角
度ずれに伴つて軸ずれも生じることなどから、戻
り光の結合効率は十分に抑えることができる。
の戻り光が本方法で 28＋31−14.6＝44.4（dB） 低減できることがわかる。ブロツクの入射面７か
らの戻り光の効率は反射光の角度ずれ２θ０＝４
゜にブロツク１６の厚さｄによるビームウエスト
間の間隔Ｚ≒2d／n1が加わることおよび実際は角
度ずれに伴つて軸ずれも生じることなどから、戻
り光の結合効率は十分に抑えることができる。
第６図にブロツク１６についての入射光、出射
光および反射光の関係を図示する。
光および反射光の関係を図示する。
第７図に本発明方法による光結合器の実施例構
造図を示す。半導体レーザ１はいわゆるTO型の
ヒートシンク８のレーザマウント１０に取付けら
れている。集光用のレンズ系２はメタライズし
て、窓１１と一体化されており、この窓１１によ
り半導体レーザ１を気密封止してある。また、光
フアイバ３は、中子１３により光フアイバホルダ
１４に取付けられ、光フアイバ固定治具１２によ
りヒートシンク８に固定されている。さらに半導
体レーザ１の発振状態は、レーザの後方出力を窓
９より取出すことによりモニタすることができ
る。
造図を示す。半導体レーザ１はいわゆるTO型の
ヒートシンク８のレーザマウント１０に取付けら
れている。集光用のレンズ系２はメタライズし
て、窓１１と一体化されており、この窓１１によ
り半導体レーザ１を気密封止してある。また、光
フアイバ３は、中子１３により光フアイバホルダ
１４に取付けられ、光フアイバ固定治具１２によ
りヒートシンク８に固定されている。さらに半導
体レーザ１の発振状態は、レーザの後方出力を窓
９より取出すことによりモニタすることができ
る。
上記説明図ではくさび状ブロツクの外形が光フ
アイバの外形と一致するように示されているが、
くさび状ブロツクの外形状は、出射面が光フアイ
バの入射端面より大きい面積のものであれば、ど
のような形状であつてもよい。
アイバの外形と一致するように示されているが、
くさび状ブロツクの外形状は、出射面が光フアイ
バの入射端面より大きい面積のものであれば、ど
のような形状であつてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、半導体
レーザの出力光が光フアイバ入射面がその上に装
着したくさび状のブロツクに垂直に入射しないこ
と、および光フアイバ内へ屈折して入射したレー
ザ出力光は光フアイバ光軸と平行に入射するよう
に工夫したので半導体レーザと光フアイバとの結
合効率を劣化させることなく、光フアイバ入射部
の反射戻り光の影響を十分に抑えることができ
る。
レーザの出力光が光フアイバ入射面がその上に装
着したくさび状のブロツクに垂直に入射しないこ
と、および光フアイバ内へ屈折して入射したレー
ザ出力光は光フアイバ光軸と平行に入射するよう
に工夫したので半導体レーザと光フアイバとの結
合効率を劣化させることなく、光フアイバ入射部
の反射戻り光の影響を十分に抑えることができ
る。
さらに本発明では入射光と光フアイバの光軸が
平行になるようにしたため、光結合の装置の設定
調整が簡単化する。また光結合系を製作する上
で、熱膨張や応力による軸、角度ずれなどによる
特性の劣化をまねくことがない利点があり、半導
体レーザと光フアイバとの結合を容易にする効果
がある。
平行になるようにしたため、光結合の装置の設定
調整が簡単化する。また光結合系を製作する上
で、熱膨張や応力による軸、角度ずれなどによる
特性の劣化をまねくことがない利点があり、半導
体レーザと光フアイバとの結合を容易にする効果
がある。
本発明は半導体レーザと光フアイバ結合を行う
すべての結合器に対して応用することができ、例
えば従来問題となつていたアナログ伝送や超高速
光パルス伝送に使用する光結合器に実施して良好
な特性が得られる。
すべての結合器に対して応用することができ、例
えば従来問題となつていたアナログ伝送や超高速
光パルス伝送に使用する光結合器に実施して良好
な特性が得られる。
第１図および第２図は従来例の反射対策を施し
た結合系の説明図。第３図は本発明の構成とその
動作原理を説明するための構造図。第４図は最適
結合条件を考慮したときのブロツクの入射側およ
び出射側の傾き角θ０とθ３との関係を示す図。
第５図はブロツク両面の各角度関係を示す図。第
６図はブロツクの入射光、出射光および反射光を
示す図。第７図は本発明方法を実施した光結合器
の構造例を示す図。 １……半導体レーザ、２……結合用レンズ系、
３……光フアイバ、４……光フアイバのコア、５
……光フアイバ入射端面、６……ガラス板、７…
…ブロツク入射面、８……レーザヒートシンク、
９……ガラス窓、１０……レーザマウント、１１
……レーザ気密窓、１２……光フアイバ固定治
具、１３……中子、１４……光フアイバホルダ、
１６……くさび状のブロツク。
た結合系の説明図。第３図は本発明の構成とその
動作原理を説明するための構造図。第４図は最適
結合条件を考慮したときのブロツクの入射側およ
び出射側の傾き角θ０とθ３との関係を示す図。
第５図はブロツク両面の各角度関係を示す図。第
６図はブロツクの入射光、出射光および反射光を
示す図。第７図は本発明方法を実施した光結合器
の構造例を示す図。 １……半導体レーザ、２……結合用レンズ系、
３……光フアイバ、４……光フアイバのコア、５
……光フアイバ入射端面、６……ガラス板、７…
…ブロツク入射面、８……レーザヒートシンク、
９……ガラス窓、１０……レーザマウント、１１
……レーザ気密窓、１２……光フアイバ固定治
具、１３……中子、１４……光フアイバホルダ、
１６……くさび状のブロツク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体レーザの出力光をレンズ系を介して、
屈折率がn2である光フアイバに結合する方法にお
いて、 光フアイバの入射端面がその光フアイバの光軸
に垂直な面に対して角度θ３（ただしθ３≠０）
を有するように形成し、 入射面を上記光フアイバの光軸とほぼ平行に設
定し、 上記レンズ系の出力光の光軸に垂直な面に対し
て角度θ０（ただしθ０≠０）の傾きを有し、出
射面が上記光フアイバの入射端面に密着するよう
に配置された上記光フアイバの屈折率n2と異なる
屈折率n1の透明なくさび状ブロツクを上記レンズ
系と上記光フアイバとの間に介在させ、 上記各角度および各屈折率は、 θ０＋θ３＝sin-1ｓｉｎθ０／ｎ１＋sin-1ｎ２ｓｉｎθ３／ｎ１ なる関係がほぼ成立するように選定することを特
徴とする半導体レーザと光フアイバとの結合方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15607282A JPS5945412A (ja) | 1982-09-07 | 1982-09-07 | 半導体レ−ザと光フアイバとの結合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15607282A JPS5945412A (ja) | 1982-09-07 | 1982-09-07 | 半導体レ−ザと光フアイバとの結合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5945412A JPS5945412A (ja) | 1984-03-14 |
| JPS6116046B2 true JPS6116046B2 (ja) | 1986-04-28 |
Family
ID=15619684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15607282A Granted JPS5945412A (ja) | 1982-09-07 | 1982-09-07 | 半導体レ−ザと光フアイバとの結合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5945412A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI366348B (en) * | 2006-10-04 | 2012-06-11 | Finisar Corp | Managing backreflection |
-
1982
- 1982-09-07 JP JP15607282A patent/JPS5945412A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5945412A (ja) | 1984-03-14 |
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