JPS61295518A - 電気・光変換器 - Google Patents

電気・光変換器

Info

Publication number
JPS61295518A
JPS61295518A JP13750985A JP13750985A JPS61295518A JP S61295518 A JPS61295518 A JP S61295518A JP 13750985 A JP13750985 A JP 13750985A JP 13750985 A JP13750985 A JP 13750985A JP S61295518 A JPS61295518 A JP S61295518A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
emitting diode
light emitting
light
filter
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
JP13750985A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisashi Takada
高田 寿士
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.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP13750985A priority Critical patent/JPS61295518A/ja
Publication of JPS61295518A publication Critical patent/JPS61295518A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G02B6/36Mechanical coupling means
    • G02B6/38Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
    • G02B6/3807Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
    • G02B6/3833Details of mounting fibres in ferrules; Assembly methods; Manufacture
    • G02B6/3846Details of mounting fibres in ferrules; Assembly methods; Manufacture with fibre stubs
    • 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
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/421Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical component consisting of a short length of fibre, e.g. fibre stub

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】 産業上の利用分野 本発明は、発光ダイオードを光源として、その光出力を
光ファイバに結合する電気・光変換器に関する。
従来の技術 最近の光ファイバを利用した光通信システムの発展には
目覚ましいものがあるが、ディジタルデーク信号を光フ
ァイバを用いて伝送するシステムの一つとして、発光ダ
イオードを用いた光データリンクが広く用いられている
。すなわち、発光ダイオードを光源とする電気・光変換
器を有する光送信装置と、受光素子を備えた光・電気変
換器を有する光受信装置とをそれぞれ光ファイバ伝送路
で結ばれた2地点に設置し、この2地点間でデータ伝送
を行うものである。
光源としては、発光ダイオードの他、半導体レーザも用
いられるが、発光ダイオードは、半導体レーザに比べて
安価で、しかも温度変動に対する出力変動が小さいなど
の利点があるため、特に小型光伝送システムに適し、多
用されている。ところが、一般に発光ダイオードは指向
性に乏しいので、電気・光変換器内において、発光ダイ
オードを光ファイバに直接結合すると、光ファイバのク
ラッドに漏れる光の割合が大きく、結合効率が悪くなっ
てしまう。そこで、従来は電気・光変換器内において、
第6図あるいは第7図に示すように、発光ダイオード1
を球レンズ10あるいは集束性ロッドレンズ11等を介
して光ファイバ9に結合する方式が用いられてきた。こ
のようにすることによって、発光ダイオードと光ファイ
バとの光結合効率を向上させることができる。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、第8図および第9図にそれぞれ発光ダイ
オードおよび半導体レーザの発光スペクトル例を示すよ
うに、発光ダイオードは半導体レーザに比べて広い発光
スペクトル幅を有している。
例えば、多重モードの半導体レーザの発光スペクトルが
4nm程度の半値幅を有するのに対し、波長133μm
帯で高速変調(100Mb / s以上)をかけること
のできる発光ダイオードは150nm程度もの大きい半
値幅を示す。
一般に、光ファイバには材料分散が存在し、光の屈折率
はその光の波長によって異るため、仮にモード分散の少
ないファイバを用いても、発光ダイオードのように光源
からの発光スペクトルに大きな幅があると、光信号はフ
ァイバを伝搬するにつれて前後に広がってしまう。この
ため、光源の発光スペクトルの幅が大きいほど、光ファ
イバの伝送帯域は狭いものとなる。
本発明者等が昭和59年度電子通信学会光・電波部門全
国大会、講演No、 321に発表した光ファイバの伝
送帯域と発光ダイオードの発光スペクトルの半値幅との
関係を第10図に示す。ただし、発光ダイオードとして
中心波長1310±10nmの1nGa、AsP発光ダ
イオードを、また光ファイバとしてレーザ光に対する伝
送帯域が600MHz−Kmのファイバを用いている。
この第10図かられかるように、上記した半値幅150
nm程度の発光ダイオードに対する伝送帯域はほぼ40
0 M l(、・Kmにまで低下してしまう。
このように、発光ダイオードを光源とする光伝送システ
ムでは、光ファイバの伝送帯域が狭くなるので、長距離
あるいは高速度の伝送を行うには適さないという問題が
あった。
かくして、本発明の目的は、発光ダイオードを光源とし
、且つ長距離・高速伝送を行うことができる電気・光変
換器を提供することにある。
問題点を解決するための手段 本発明は、発光ダイオードから発した光を波長選択透過
性のフィルタに通すことにより、光ファイバ内に結合す
る光信号のスペクトル幅を等価的に狭くして、光ファイ
バの伝送帯域の狭小化を低減せしめるものである。
すなわち、本発明の電気・光変換器は、発光ダイオード
と、光ファイバコネクタを嵌合するレセプタクル部と、
前記発光ダイオードと前記レセプタタル部との間に保持
され、前記発光ダイオードから発する光を前記光ファイ
バコネクタに伝送する光ファイバ小片と、該光ファイバ
小片の一端面あるいは両端面に形成され、前記発光ダイ
オードから発する光のスペクトル幅を狭めるフィルタと
を有することを特徴とする。
なお、本発明の好ましい態様においては、前記光ファイ
バ小片は両端面が研摩され、前記フィルタが前記光ファ
イバ小片の一端面あるいは両端面に形成されている、ま
たは、前記光ファイバ小片は一端面が研摩され、他端面
が先球加工され、前記フィルタが前記光ファイバ小片の
研摩された前記一端面にのみ形成されている。また、前
記フィルタは誘電体多層膜からなり、前記光ファイバ小
片は石英系光ファイバからなっている。
九月 以上のような構成とすれば、発光ダイオードから発した
光は、光ファイバ小片の一端面あるいは両端面に形成さ
れたフィルタを通過することによって、そのスペクトル
幅を狭くした後、光ファイバコネクタを介して伝送用光
ファイバに入射する。
例えば、第11図に示すように、中心波長1300nm
付近で半値幅(FWHM) 150nmの発光スペクト
ルを持った発光ダイオードからの光に、第12図のよう
に波長1300nrn付近に透過域を有する誘電体多層
膜フィルタを通過させる。これにより、フィルタの出力
光のスペクトルを第13図のように、半値幅1100n
程度に狭めることができる。この場合、フィルタを設け
たことにより、前記の第10図に示した光ファイバでは
伝送帯域が400MHz−Kmから500MHz4m程
度にまで回復することが第10図から推測される。
このように、発光ダイオードから発する光のスペクトル
幅を狭くすることにより、光ファイバの伝送帯域は改善
されて、高速・長距離伝送にも適するようになる。
なお、光ファイバ小片の両端面を研摩し、この両端面に
それぞれフィルタを設けて2段のフィルタリングを行う
ことによって、より容易に所望の透過特性を得ることが
できる。また、光ファイバ小片の発光ダイオード側の一
端面を先球加工することにより、発光ダイオードと光フ
ァイバとの結合効率を向上させ、発光ダイオードから発
した光を有効に利用することができる。
さらに、フィルタを誘電体多層膜から構成すれば、最大
透過率の優れたフィルタを形成することができるので、
フィルタリングによる透過域の光のエネルギーの損失は
極めて小さなものとなる。
また、石英系光ファイバの材料分散は波長1.3μm付
近で最小となるので、光ファイバ小片を石英系ファイバ
から構成し、発光ダイオードとして中心波長が1.3μ
m付近であるInGaAsPを用いれば、光ファイバの
伝送帯域は一層改善される。
実施例 以下、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。
実施例1 第1図は本発明の一実施例に係る電気・光変換器の断面
図である。まず、InGaAsP発光ダイオード1の光
軸が外側嵌合部材3の中心線と一致するように、発光ダ
イオード1をエポキシ樹脂2等により外側嵌合部材3の
一端に固着し、この外側嵌合部材3の内部に、長さ40
mm程度以下の石英系光ファイバ小片4を内装するスリ
ーブ5を挿入する。
このとき、光ファイバ小片4は、外側嵌合部材3の中心
線上に位置するように、予めスリーブ5の中心に内装さ
れている。なお、光ファイバ小片4の上端面には誘電体
多層膜フィルタ6が形成されている。さらに、光ファイ
バコネクタ7に嵌合する形状の内側嵌合部材8を外側嵌
合部材3に嵌入し、内側嵌合部材8および外側嵌合部材
3によってスリーブ5を挟持する。
このようにして形成された電気・光変換器の内側嵌合部
材8に伝送用の光ファイバ9の一端に取り付けられた光
ファイバコネクタ7を嵌合する。
このときの光ファイバ小片4の下端部および上端部の部
分拡大図をそれぞれ第2図ふよび第3図に示し、以下、
これらの部分拡大図を参照して本実施例の動作を説明す
る。
まず、発光ダイオード1から発したスペクトル幅の広い
光は、光ファイバ小片4の下端面から光ファイバ小片4
のコア内に入射し、該コア内を伝搬した後、光ファイバ
小片4の上端面に形成されているフィルタ6に入射する
。そして、フィルタ6を通過することにより所望のスペ
クトル幅に狭められた光が、光ファイバコネクタ7で接
続されている光ファイバ9のコア内に伝送される。
なお、フィルタ6は光ファイバ小片4の下端面あるいは
両端面に形成してもよい。
実施例2 第4図は第2の実施例に係る電気・光変換器の断面図で
ある。この第2の実施例は、第1図の実施例1に右いて
光ファイバ小片4を内装するスリーブ5の代わりに、下
端が先球加工された光ファイバ小片14を内装するスリ
ーブ15を外側嵌合部材3の内に挿入したものである。
光ファイバ小片14の上端面には実施例1の光ファイバ
小片4と同様に誘電体多層膜フィルタ6が形成されてい
る。
光ファイバ小片14の下端部の部分拡大図を第5図に示
す。この第5図かられかるように、先球加工された光フ
ァイバ小片14の下端が球レンズとして作用するので、
発光ダイオード1から発した光を有効に光ファイバ小片
14のコア内に導くことができる。すなわち、発光ダイ
オード1と光ファイバ小片14との光結合効率が向上す
る。
なお、上記実施例1および2では、波長1.3μm帯の
1nGa、AsP発光ダイオードと石英系光ファイバを
組み合わせたが、これに限るものではなく、例えば、多
成分光ファイバ、カルコゲナイドガラス系光ファイバお
よびプラスチック光ファイバ等とAlGaAs発光ダイ
オード、1nGaAsP発光ダイオード等との組み合わ
せでもよい。
また、フィルタ6は、ZrO2,Tin2等の高屈折率
物質とMgF2.5I02等の低屈折率物質との組み合
わせおよびこれらの各膜厚を選択することによって、所
望の透過率特性を得ることができる。さらに、その形成
方法としては、光ファイバ小片の端面を研摩し、この端
面上に直接蒸着法等により誘電体の多層膜を形成する方
法もしくは、予め蒸着法等により形成した誘電体多層膜
フィルタをすでに研摩されている光ファイバ小片の端面
上に接着剤法によって固定する方法などがある。
また、エポキシ樹脂2の代わりに、シリコーン樹脂等を
用いて発光ダイオード1を外側嵌合部材3に固着させて
もよい。さらに、ネジ止めあるいはろう付けによる固定
法でもよい。
なお、外側嵌合部材3と内側嵌合部材8は分離していな
くてもよく、光ファイバ小片を保持し得る構造ならば、
両者が一体化していても何ら問題はない。
発明の詳細 な説明したように本発明によれば、発光ダイオードから
発した光は、光ファイバ小片の一端面あるいは両端面に
形成されたフィルタを通過することによって、所望のス
ペクトル幅に狭められる。
このため、本発明の電気・光変換器を用いれば、伝送用
の光ファイバの帯域の狭小化を低減することが可能とな
るので、発光ダイオードを光源としながらも長距離ある
いは高速度の伝送に適する光伝送システムを実現するこ
とができる。さらに、本発明による電気・光変換器は簡
単な構成をしているので、低コストで製造することがで
き、安価であるという利点を有する発光ダイオードを有
効に利用できる。
従って、本発明は今後ますます発展が望まれる光通信シ
ステムにおいて極めて有用なものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る電気・光変換器の断面
図、 第2図および第3図はそれぞれ第1図の実施例に右ける
光ファイバ小片4の下端部および上端部の部分拡大図、 第4図は本発明の他の実施例に係る電気・光変換器の断
面図、 第5図は第4図の実施例における光ファイバ小片14の
下端部の部分拡大図、 第6図および第7図はそれぞれ従来の発光ダイオードと
光ファイバとの結合方式を示す説明図、第8図および第
9図はそれぞれ発光ダイオードおよび半導体レーザの発
光スペクトル図、第10図は光ファイバの伝送帯域と発
光ダイオードのスペクトル半値幅との関係図、 第11図ないし第13図はそれぞれ本発明の詳細な説明
するための説明図である。 (主な参照番号) 1・・発光ダイオード 2・・エポキシ樹脂3・・外側
嵌合部材  4,14・・光ファイバ小片5.15・・
スリーブ  6・・誘電体多層膜フィルタ7・・光ファ
イバコネクタ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)発光ダイオードと、 光ファイバコネクタを嵌合するレセプタクル部と、 前記発光ダイオードと前記レセプタクル部との間に保持
    され、前記発光ダイオードから発する光を前記光ファイ
    バコネクタに伝送する光ファイバ小片と、 該光ファイバ小片の一端面あるいは両端面に形成され、
    前記発光ダイオードから発する光のスペクトル幅を狭め
    るフィルタと を有することを特徴とする電気・光変換器。
  2. (2)前記フィルタは前記発光ダイオードの中心波長付
    近を通過域とすることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項に記載の電気・光変換器。
  3. (3)前記フィルタは誘電体多層膜からなることを特徴
    とする特許請求の範囲第2項に記載の電気・光変換器。
  4. (4)前記光ファイバ小片は両端面が研摩され、前記フ
    ィルタが前記光ファイバ小片の一端面あるいは両端面に
    形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    ないし第3項のうちいずれか1項に記載の電気・光変換
    器。
  5. (5)前記光ファイバ小片は一端面が研摩され、他端面
    が先球加工され、前記フィルタが前記光ファイバ小片の
    研摩された前記一端面にのみ形成されていることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項ないし第3項のうちいずれ
    か1項に記載の電気・光変換器。
  6. (6)前記光ファイバ小片は石英系光ファイバからなり
    、前記発光ダイオードは、InGaAsPからなること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第5項のうち
    いずれか1項に記載の電気・光変換器。
JP13750985A 1985-06-24 1985-06-24 電気・光変換器 Pending JPS61295518A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13750985A JPS61295518A (ja) 1985-06-24 1985-06-24 電気・光変換器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13750985A JPS61295518A (ja) 1985-06-24 1985-06-24 電気・光変換器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61295518A true JPS61295518A (ja) 1986-12-26

Family

ID=15200329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13750985A Pending JPS61295518A (ja) 1985-06-24 1985-06-24 電気・光変換器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61295518A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0296104A (ja) * 1988-09-30 1990-04-06 Kyocera Corp 光伝送モジュール付レセプタクル
JPH02167507A (ja) * 1988-09-08 1990-06-27 Furukawa Electric Co Ltd:The フィルタ内蔵光コネクタ及びその製造方法
JPH02304404A (ja) * 1989-05-19 1990-12-18 Nec Corp 光合波分波器
JP2005017540A (ja) * 2003-06-24 2005-01-20 Kyocera Corp 光レセプタクル及びこれを用いた光モジュール

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02167507A (ja) * 1988-09-08 1990-06-27 Furukawa Electric Co Ltd:The フィルタ内蔵光コネクタ及びその製造方法
JPH0296104A (ja) * 1988-09-30 1990-04-06 Kyocera Corp 光伝送モジュール付レセプタクル
JPH02304404A (ja) * 1989-05-19 1990-12-18 Nec Corp 光合波分波器
JP2005017540A (ja) * 2003-06-24 2005-01-20 Kyocera Corp 光レセプタクル及びこれを用いた光モジュール

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DeCusatis et al. Fiber optic essentials
US6769816B2 (en) Multi-wavelength transceiver device with integration on transistor-outline cans
US4213677A (en) Light coupling and branching device using light focusing transmission body
US7399125B1 (en) Lens array with integrated folding mirror
US4718055A (en) Wave-division multiplex component for an optical network comprising monomode transmission fibers
JPH0233109A (ja) 二重波長光通信集成装置
US11716146B2 (en) Optical communication apparatus, optical communication method, and optical communication system
JPH04333808A (ja) 光半導体モジュール
CN108572419B (zh) 长距离有源光缆
JPH07104148A (ja) 光部品
JPH09184934A (ja) 光送受信モジュール
US6567583B2 (en) Mode converter and method
US20050074213A1 (en) Bi-directional transceiver module based on silicon optic
JPH1184182A (ja) プラスチック光ファイバと受光素子との接続構造
JP2001223642A (ja) 光通信装置
US6512618B1 (en) Broadcast optical communication system employing waveguide having grating normal to sources and detectors
KR100403813B1 (ko) 광모듈
JP3782260B2 (ja) 分散導波管タップ
US10795098B2 (en) Mode division multiplexing using vertical-cavity surface emitting lasers
JPS61295518A (ja) 電気・光変換器
CN112083526A (zh) 光学子组件结构
KR100626984B1 (ko) 일체형 트리플렉서 광모듈
JP2004151373A (ja) 車載用光コネクタ
JPS60221706A (ja) 光フアイバ
KR0170329B1 (ko) 광통신용 광합분파기