JPS6173910A - 発散レーザー光の集束レンズ系とこれを使用した光結合装置 - 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】

〔学業上の利用分野〕 この発明は、発散レーザー光束中に置かれる屈折前レン
ズと前レンズで通過したレーザー光束を集束する１つま
たはそれ以上の後続屈折レンズから成る発散レーザー光
束の集束レンズ系に関するものである。このレンズ系は
半導体レーザーの強く発散するレーザー光束の空間振幅
および位相の分布をファイバ特にモノモード・ファイバ
に光結合され運ばれる基本モードの振幅および位相の分
布に移すのに使用される。更にこの発明はかかるレンズ
系を使用して半導体レーザーを光ファイバに光結合する
装置ｆｆ関する。 〔従来の技術〕 半導体レーザー・モジュールの構成に際して雌となる間
！！！μレーザー・ダイオードとモノモード・ファイバ
との光結合である。この結合はレーザー・ダイオード放
出光の空間振幅および位相分布をファイバ中を伝送され
るモードの振幅および位相分布に最適変換し、高い結合
効率を達成するものでなければならない。 光結合器としてマクロ又はミクロの光学装置が公知であ
る。ｉクロ光学装置としては例えばレーザーとファイバ
端面との間の突き合せ結合体があり、その最も簡単なも
のは平坦面又はミクロレンズ形の湾曲面で、これに対す
るファイバ端面は追加的にテーパー形とすることができ
る。溶融又は鋳込み型のマイクロレンズの代りにグラジ
ェントレンズを使用することも可能である。 マクロ光結合に対しては１つ又は複数のレンズ系、特に
冒頭に挙げた種類のレンズ系が使用され、その典型的な
寸法はファイバ又は対応する光導波体に比べて大きい、
この種類の最も簡単なものは球面レンズによる結合であ
る。しかしコンデンサ形のレンズ系も広く１更用されて
いる。 上記の結合器および結合系では多く使われている半導体
レーザーの著しく発散したレーザー光束を処理し得ない
ため５０％以上の結合効率の達成は不可能である。 これらの結合器および結合系はレーザー反射面と第１屈
折面の間隔が小さいためレーザー共振器への反作用はプ
ロピル程度である。反射面の改質により反作用は低減さ
れるが、強く湾曲した面となるため他の場所では損失が
更に増大する。 〔発明が解決しようとする問題点〕 この発明の目的は、結合効率が５０％以上であり同時に
レーザー共振器への反作用が著しく軽減される半導体レ
ーザーとファイバの間の結合光学系を提供することであ
る。 ｃ間Ｓｇ点の解決手段〕 この目的は冒頭に挙げた種類のレンズ系において、特許
請求の範囲第１項に特徴として挙げたように前レンズを
その物体側の無収差点又は少くともこの点に近い個所か
ら出た発散レーザー光をコリメートする集光アプラナー
ト・メニスカスレンズから構成し、物体側の無収差点に
対向するメニスカスの屈折前面はメニスカスに入射する
発散レーザ光の位相面に少くとも近似的に一致する形状
とすることによって達成される。 〔発明の作用効果〕 集光性のアプラナート・メニスカスレンズは極めて高度
の無収差入射口径を示し、量大結合効率を可能にする。 同時にメニスカスの屈折前面の特殊形状によりレーザー
共振器への反作用は著しく軽減される。 上記の説明および以降の説明において１近く“又は６近
似的１という語は常に１０Ｗ８度の大きさを指している
。ここでＷは発散レーザー光束の出発点においての断面
直径である。ただしこのＷは物体側の無収差点に対して
反対側のアプラナート・メニスカスレンズ屈折球面の実
効半径Ｒよりも１桁小さいものとすることができる。 この前提の下に発散レーザー光線のメニスカスに入射す
る位相面は球面であり、その中心はこのレーザー光線の
放出部所の少くとも近くＫあるとすることができる。半
導体レーザーの著しく発散するレーザー光の場合はこれ
に該当する。この情況に特に適したこの発明の実施態様
は特許請求の範囲第２項記載のもので、メニスカスレン
ズの前面は球面であり、その中心は物体側の無収差点に
一致するかその近くにある。この実施態様は更に技術的
に簡単であり、従来の手段により実現可能であるという
利点を示す。 アプラナート・メニスカスレンズの前面をそれに当る発
散レーザー光束位相面の形状とする特殊構成により発散
レーザー光光束は少くとも近似的に無屈折でこの前面を
通過し、又この前面で反射さ九た発散レーザー共振器は
レーザー光放出個所に再集束される。この反射部分の焦
点におけるエネルギー密度はレーザー共振器への反作用
の阻止に特に協力的である。そのためには特許請求の範
囲第４項に記載したように、前面で反射されたレーザー
光部分が発散レーザー光の放出開所の横近くに再集束さ
れるように発散レーザー光線に対してメニスカスレンズ
前面を配置することだけで足りる。実際上はアプラナー
ト・メニスカスレンズを最小傾斜としてその軸がこの個
所の傍らを通り過ぎるようＫすれば充分である。反作用
を極めて小さい値に限定するためには＃Ｘ斜角を１Ｑ　
・ｙｒ　／　Ｒ程度に選べばよい。 これにより特許請求の範囲第４項に記載さｎたレンズ系
は特許請求の範囲、Ｊ６項に記載したように半導体レー
ザーのレーザー光束を光ファイバに反作用無しに光結合
する結合光学系として使用すると有利である。 全レンズ系をメニスカスレンズと共に最小傾斜させてコ
ンボ−カル反射がメニスカスレンズの前面だけでなく、
場合によって系の他のコンケープ面からも発散レーザー
光束放出個所即ちその共振器反射面に達しないようにす
ることができる、特許請求の範囲Ｊ３項に記載されてい
るレンズ系を結合光学系として使用することにより、レ
ーザー共振器に及ぼさ、れる反作用を従来の正湾曲面系
を使用する場合の−６０乃至−４０ｄＢから一６０ｄＢ
以下に低減させることができる５例えば０，６乃至α８
という大きな無収差入射開口によすＩｌ−ミクロレンズ
又は従来のマクロオプチツクレンズ系の場合の５０％に
比べて約８０％という高い結合効率が実現する。 特許請求の範囲第６項による半導体レーザーとファイバ
との光結合に対しては、メニスカスレンズの前面で反射
され半導体レーザーから９放出個所の横近くに再集束さ
れる発散レーザー光線部分をレーザーの制御又は調整に
使用することも有利である。前面で反射されたレーザー
光線部分の焦点は小形で廉価であり、場合によって半導
体レーザーの支持体に取りつけられるモニター・フォト
ダイオードの励起に開用することができる。 アプラナート・メニスカスレンズはよく仰られているよ
りに物体側の無収差点から出た球面収差とコマのない強
発散レーザー光線を発散度の低い光線に変えるから、そ
の光線は精確に像側の無収差点から出たように見える。 この低発散光線は強発散光線よりも容易に処理される。 メニスカスレンズに続く屈折レンズは球面又は非球面の
屈折面を持つことができる。非球面屈折面を使用する場
合には、この面の数を少くしてレンズ系全体の損失を低
減させることができる。特許請求の範囲第５項による有
利な実施態様ではレンズ系内にテレセンター光路が実現
されている。この実施態様は補助部品例えば偏光子、フ
ァラデー回転子等を光分離用として、あるいは例えば円
筒レンズ等の非球面レンズを非点収差補正用として組込
むのに適している。 この発明によるレンズ系は光結合効率が高く、反作用が
僅少である外に動作間隔が大きく、種々の目的に対して
モジュールとしての適応性を示すという利点を持つ。そ
の上レーザーモジュールに限定されることなでその他の
応用も可能である。 次にこれについて説明する。 特許請求の範囲第４項によるレンズ系は第３項によるも
のと異り、メニスカスレンズの前面で反１．１された発
散レーザー光線部分がこのレーザー光線の放出個所に再
集束されるようにメニスカス前面が発散レーザー光線に
対して位置決めされている。この場合反射された部分は
発散レーザー光線の源に再集束され、それによって源問
えば半導体レーザーに対して強い反作用が加えられる。 従って特許請求の範囲第４項による実Ｓ嘘様は半導体レ
ーザーの外部薬振器として特

【適している。この場合メ
ニスカスレンズの前面は共振器反射面となり、それによ
ってレーザー光線の一部がレンズ系を通して放出され、
この放出光が例えば単モード・光ファイバに高い効率を
もって結合されると論う利点が得られる。メニスカスレ
ンズ前面においての反射は適当な光学漢企設けることに
よって所望０値に調節される。これによって動的単一モ
ード・レーザーの第１成か可能となる。 この発明によるレンズ系のその他の有利な応用列は特許
請求の範囲、ｇ９項乃至第１３項に示されている。第１
０項においては屈折近接場の測定が主目的である。第１
３項にょろり用例では、レンズ系の大きな入射開口と極
めて小さい球面収差によりメモリの書込み又は読出しに
使用されるレーザー光線の焦点において高ｂエネルギー
密度が達成され、約ＩＢｉｔ／μｍ２　の高い情報密度
が光、Ｉモリ媒質上で可能となる。 単レンズから構成されるこの発明のレンズ系は、各単レ
ンズを機槍的保持体にとりつけて対物レンズ又はコンデ
ンサレンズとして組合わせることによりコンパクト部品
として製作するのが有利である。このコンパクト部品は
工場において従来の製造方法による工程と検査手段を利
用して量産することができる。 この発明によるレンズ系を半導体レーザと光ファイバの
結合に使用する際には、レンズ系の半導体レーザーに対
する位置決めが最も重要である。 この位１決めは極めて精確に行われなければならず、半
径方向ではα５μｍ以下、軸方向では１μｍ以下の誤差
とすることが必要である。更に半導体レーザーへの反作
用を避けるためメニスカスレンズＶ、けし／ズ系全体の
傾斜配置が実現されなければならない。その上この種の
装置の機械的素子のコスト、占何場所、長時間安定性お
よび温度感受性と受容限匠内にとどめなければならない
。 この発明のレンズ系を使用して半導体レーザーを光ファ
イバ特に単モード・ファイバに結合する装置で上記の要
求を充分溝たしているものは特許請求の範囲第１４項に
記載されている。この装置の有利な実施態様は特許請求
の範囲第１５項に示−゛さ九てｈる。 〔実施例〕 次に図面についてこの発明を更に詳細に説明する、アプ
ラナート・メニスカスレンズの基礎はワイヤ／ユトラー
ス（Ｗθ１θｒｓｔｒａｓｓ　）　；４造である。 （参考文献マドＦ　（Ｍａｔｏｓｓｉ）著「光学Ｊ　（
ｏｐｔｉｋ　　）ドウグルイタ−（Ｄａ　Ｇｒｕｙｔｅ
ｒ　）　＋　９７８年、５８員。）それによれば屈折率
ｎの材料から成る半径Ｒの球の場合法の中心からＲ／　
ｎの距離〈ある物体側の点から出た総ての光線は、球面
において屈折した後物体側の点と球の中心を結ぶ直線上
球中心から距離Ｒ／ｎの点から出たものとして進行する
。この点は物体側の点の虚像であり、これらの２点が無
収差点綴を構成する０重要なのはこの特殊空間形状の場
合球面においての屈折が大きな開き角に対してはアプラ
ナート性を示し、球面収差とコマ収差が無いことである
。これによって−次光束の発散度が回折限界の消失無し
に低減される。ワイヤンユトラス球は従って半導体レー
ザーの大きな開口数の予備処理に対して有効な素子とな
る。この球面で作られた低発散光束は偏平レンズによっ
て更にコリメートされ、最後には光ファイバの端面に集
束される。単モード纂ファイバの開口数はｎｌＩ付近に
あるから、このファイバを無欠陥照射するためには光学
系は少くともこの２倍即ち約α２）の孔内を持たなけれ
ばならない、しかしファイバ祠では極端に大きい発散は
処理されないようにする必要がある。これに対応するレ
ンズ系は、例えばワイヤシュトラス球を前レンズとし後
段集束に球面を使用するものである。 集束に複数のレンズを使用すると収差値を改善すること
ができる。この場合各車レンズの湾曲を小さくして良好
な改質層が問題無く設けられるようＶζする。ワイヤン
ユトラ４ス球は物体側の無収差点が球内にｅかれるため
実際には完全な球ではなく、球欠形のアプラナート・メ
ニスカスレンズであり、物体側の無収差点はその外部に
あり、屈折漂欠面が物体側の無収差点に向い合ったメニ
スカスレンズ前面を形成する。 屈折前面は物体側の無収差点に対して反対側のメニスカ
ス球面と異り原則として（特に平坦百のとき）無収差面
ではない。その作用はｌｙｌえば顕微＆の場合ｔｆＬ浸
によって簡単に無効にすることができる。しかし冒頭に
挙げた種類のレンズ系の場合に）まこれは不可能でるり
、屈折前面が全然又は無視できる程＆Ｋｔ、か光学的作
用を行わないようにする必要がある、これはこの発明に
より屈折前面を物体・間の無収差点から出発した発散光
束のメニスカスレンズに当る位相面の形とすることによ
って達成される。この場合発散光束のメニスカス前面を
通過するときの位相面は全然又はほとんど変形されてい
ない。幾何光学的（云えば発散レーザー光１諌はこの前
面を通過する際完全にあるいはほとんど屈折されないと
いうことである。 半導体レーザーの発散光束の位相前面はガウス光線の場
合球面である。非ガラス形放射特性の場合にも少くとも
遠視野においては球面は良い近１以である。従ってアブ
ラナ−トメニスカスレンズの屈折前面を球面としその中
心をメニスカスの物体側の無収差点に置くことは目的に
かなったことである。 第１図にこの種のアプラナート・メニスカスレンズの一
例の子午線断面全示す。メニスカスレンズ１を構成する
ガラスの屈折率ｎは約２．０であり。 物体側の無収差点０から遠く離れた屈折球面１２０半径
Ｒは１．７５０ｍとする。これらの値から軸６上に１か
れた物体側の無収差点０の球面１）の中心Ｍからの距離
Ｒ／ｎ　はＲ／ｎ＝α８７５■となる。 物体側の無収差点０に近いメニスカス屈折前面１１はこ
の点０を中心とする球面（で作られ、その半径Ｒ′は１
．０６７■であ石゛。 点０から出た発散光束はほとんど屈折することなく前面
１１を通過して球面１２に達し、そこで無収差に屈折す
る。前面１１で後方反射された発散Ｊｔ、東部分は点０
に再集束される。従って半導体レーザーの反射面が点０
に設けられていると、面１１で反射された発散レーザー
光束部分はこの反射面上べ再集束される。一方発散光束
の反射部分の焦点を発生源の外側において反作用を極め
て低ぐするためには、メニスカスレンズ１を例えハ頂点
１５を中心として僅か傾斜きせるだけで充分である。 この最後の操作を第１図に模式的に示す。半導体レーザ
ー７ｊから強く発散するレーザー光束１゜が軸６′の方
向に放出され、それに対してメニスカスレンズ１は軸６
′がその頂点１３を通過するように配置される。ここで
メニスカスレンズを頂点１３を中心として軸６′に対し
て僅かに傾けて、メニスカスレンズ１の軸６が軸６′と
約１０　ｗ／Ｆｌの弧度で交るようにする。ここでＷは
発生源即ち半導体Ｌ／−ｆ−７１の反射面７１０におい
ての発散光束の断面直径に対応する。第１図にはこの直
径が著。 しく拡大して示されている。実際は球形前面１１０半径
Ｒ′より数桁小さいものである。メニスカスレンズを僅
か傾け、ることにより、前面１１で反射゛さ九た発散レ
ーザー光束部分１０′がレーザー光束の発生源７１０の
横近くの点Ｐに再集束される。 この傾斜角は肉眼ではほとんど認められない程小さい。 発散光束の発生源と点Ｐは共にメニスカスレンズ１の物
体側無収差点０に密接して配備される。 アプラナート・メニスカスレンズ１を前面レンズとして
計算されたレンズ系の実施例を下２図に示す。ただし前
面レンズの寸法は第１図のメニスカスレンズの寸法に一
致していない。メニスカスレンズ１の後に続く屈折レン
ズは、メニスカスレ／ズＩＫ直接接する第２集束アプラ
ナート・メニスカスレンズ２、それに続く両凸レンズ３
と両凹牡乱レンズ４および最後の両凸レンズ５である。 これらのレンズ群の精確な寸法を次表に示す。ここでｘ
’４物体関無収差点０からレンズ系の軸６の方向に測っ
た各屈折し／ズ面の頂点の距離である。 総ての屈折亙の曲率中心はこの軸６上に！かれている。 負の半滉はこの屈折面の曲率中心が第２図に精いてこの
面の左＠にあることを表わす。同じく正の半径は屈折面
の曲率中心がこの面Ｏ右側にあることを表わす。 レンズ１から５の中間の媒質は屈折率１ｖ空気である。 ４２図にはｌｌ！Ｋ、メニスカスレンズ＋　ｖｈ体側の
無収差点Ｏ又はその近くから出た強発散レーザー光束１
０の進路も記入されて−るが、この光束は甫６上又はそ
の極近ぐの点Ｏ′に球面収差とコマ収差無しに集束され
る。第２図のレンズ系は全体として焦点用ｎ１５．Ｑ　
Ｏ４３２７ｍ、拡大率−４，９５７２０６を示し、近軸
光線投偉点はｘ＝ｚｔｓ７７０６−の位置にある。メニ
スカス前面１１の曲率中心はここでもその物体側無収差
点０と一致する。 強発散レーザー光束１００軸６′に対するメニスカスレ
ンズ１の僅かな傾斜は系全体の傾斜あるいはメニスカス
レンズ１だけの傾斜として実施することができる。 メニスカスレンズの後に続り屈折レンズの形状の選定に
は広い自由度が許され、それぞれの用途に応じて適当に
選ぶことができる。最も簡単な場合には１つのアプラナ
ート・メニスカスレンズとそれに続く球面単レンズで足
りる。このレンズ系の場合光束がレンズ内部を平行して
進行するようにするのが有利である。後続の嗅レンズは
２つのレンズで置き換えることができる。この場合平行
光線路は可能であるが、し／ズ外部に存在するように構
成される。従って平行光線路中に例えば光アイソレータ
のような別の素子を挿入することができる。 レンズ系全体の出口側に別のアプラナート・メニスカス
レンズ？設けることも可能である。 前面レンズに続りて設けられた各レンズが処理する必要
がある角度分散は、これらの後続レンズと前面レンズの
間に補助のアプラナート・メニスカスレンズを挿入する
ことにより（に低減させることができる。この状、僚が
第２図に示されている。 後続レンズは各レンズ間の光線路がテレセンドリンク径
路であって波前面が平面となる形態とすると有利であり
、これらレンズ間の間隔を光線路の乱れを起すことなく
変化させることができる。 このような光線の案内は例えば非点収差補正用の円筒レ
ンズあるいは光アインレータ等の補助部品を挿入するこ
とを可能にする点で有利である。 光アイソレータはこの場会板又は平坦な終端面を持つ短
い円筒とする。これに対して構成素子の数をできるだけ
少くしようとする場合には、対称的に光金通す磁気光学
効果材料の中間レンズを含む構造とするか、あるいはい
くつかの球面素子を非球面素子で萱き換える、 レンズ系のレンズ数が多匹程球面収差の補正が良好にな
る。レンズ系のレンズが特にその中間レンズを含めて高
屈折率材料で作られていると、各レンズをその形状１位
置および屈折性能に関して最に最適化することができる
。動作波長が１．３乃至１．６μｍのときは屈折率が２
と３．５の間にある／リコン、ルチルおよびカルコゲン
化物ガラスが問題になる。これらの材料のその他の利点
は高度の改質処理が可能となることである。 細心なｆＲ作と改質処理を行えば、球面収差が充分補正
されているときし／ズ挿入によるロスを１ｄＢ以下にす
ることができる。 この発明によるレンズ系８２を使用して半導体レーザー
７１を単モード・２アイパ９１に光劫合する装置の軸に
沿った断面を第３図に示す。この装置は差込み？を備え
、その内部に半導体レーザー７１がほぼ軸Ａに沿って固
定配電される。この固定はＶＡＪえば半導体レーザー７
１と図に示されてｈない偏重ダイオード又はモニタダイ
オードが支持体７５に固定され、この支持体が内側に突
出した部分７６あるいは差し込みの底にねじ込まれるこ
とによって行われる。半導体レーザー７１は差し込み７
の＠Ａの方向にその開枚端７２に向って光を放出する。 又この開放２Ｉ７２を通して差し込みとプラグとを兼ね
るコンセント８の一端８１が軸方向に差し込まれる。こ
の一端８１においてコンセン・ト８内部に固定されたレ
ンズ系８２はそのアプラナート・メニスカスレンズ１の
形の前面しンズが半導体レーザー７１に対向している。 し／Ｘ’４７２は一例としてミニコンデンサ形のコ／パ
クトユニノトとして構成された５レンズ系であり、その
ままコンセント８内に固定される。 コンセント８にはその他方の開放端８３を通して両端が
開放された精密差込み９が軸方向に挿入される。この差
込み内には光ファイバ９１を含む精密プラグ９０が軸方
向に差し込捷れ、その先端９０１がレンズ系８）の出口
８４に対向する。光ファイバ９１の端面９−２はこの先
４面９０１に露出して２る。 半導体レーザーの反射面をレンズ系８２０メニスカスレ
ンズ１の物体側無収差点に精確に位置決めするため、レ
ンズ系８）の位置を半径方向ならびに軸方向において調
整する位置奇せねじが設けられている。 レンズ系８２を差し込み７に対して半径方向に位置合せ
するためには、差込み７の周囲に多数の調整ねじ７３が
等間隔でねじ込まれ、このねじけコンセント８の外周８
５に係合してコンセント８の一端８１の位置を半径方向
において調整する。 レンズ系８）の差し込み７に対する軸方向位置ａｔは、
コンセント８の肩８６によって形成される半径方向の÷
ランジにねじ込まれる多数のねじ８７．８８等による。 このねじ群の一半８７はコンセント８０周縁部に等間隔
で分布する引張りねじであって、コンセント８と差し込
み７０間の軸方向関係位置を調節するだけではなく、こ
れらの部分を軸方向に結合している。同じくコンセント
８の周縁部に均等に配置された他の半分のねじ８日は引
張りねじ８７に対する対抗ねじてあり、コンセント８と
差し込み７の間の軸方向関係位置の確保を可能にする。 光ファイバ９１の露出端面９）のし／ズ系焦点に対する
位置調節も同様に行われる。半径方向の調節に対しては
、コンセント８０周縁に均等に分布してねじ込まれ精密
差込み９の外周９３に当る半径方向調整ねじ８９が使用
される。軸方向の調部には精密差込み９の肩９４が形成
する７ランジを貫υｎしてコンセント８の他方の開放端
８６に当る軸方向】Ｖ４整ねじ９５，９６が設けられる
。これらの軸方向調整ねじの一半９５は精密プラグ９の
周縁に均等に分布した引張りねじであり、他の半分９６
はこの引張りねじに対する対抗ねじである。 それぞれの半径方向調整に対しては例えば６本の調整ね
じて充分であり、それぞれの軸方向調整には６本のｔＪ
４整ねじ即ち６本の引張りねじと３本の対抗ねじて充分
である。 精密プラグ９０は袋ナツト１００によって精密差込み９
の外端９７に固定するのが有剃でちり、これによって全
体としてゴ／バクトで確実な固定装置が得られる。この
固定装置には更に熱に灼する保護波帽を設けることがで
きる。更に温度調整、ｆｃＩＩｔ例えばベルチェ効果冷
却素子をこれに追加することも可能である。 差し込み７と精密差込み９ならびに精密プラグ９０から
成る。Ｎ密接続装菫としては、市販されている部品を必
要に応じて多少改造して使用するこ゛とができる。唯一
の追加部品はプラグコンセント８と半径方向および軸方
向の調整ねじ７３，８？。 ８７．８８，９５．９６である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるレンズ系の前レンズとなるメニ
スカスレンズの断面形状を示し、第２図はメニスカスレ
ンズを前レンズとする完全レンズ系全体の断面図％第３
図はこの発明のレンズ系を通して半導体レーザーを単モ
ード・ファイバに結合する装置の断面図であるや第２図
において１：メニスカスレンズ、２二ｇ２メニスカスレ
ンズ。 ３：両凸レンズ、４：両凹し／ズ、５：両凸レンズ、０
ニメニス力スレンズ１の物体側無収差点。 ０′：点Ｏの近軸光線像点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）発散レーザー光束に対応する屈折前レンズとそれに
   続く１つ又はそれ以上の集束屈折レンズから構成される
   発散レーザー光の集束レンズ系において、前レンズ（１
   ）が物体側の無収差点（０）又は少くともこの点に近い
   個所から出た発散レーザー光（１０）をコリメートする
   集光アプラナート・メニスカスレンズから成ること、物
   体側の無収差点に対向するメニスカスレンズの屈折前面
   （１１）が少くとも近似的にメニスカスレンズに入射す
   る発散レーザー光（１０）の位相面の形状に作られてい
   ることを特徴とする発散レーザー光の集束レンズ系。 ２）メニスカスレンズ（１）の前面（１１）が球面であ
   り、その中心が物体側の無収差点（０）に一致するか少
   くともその近くにあることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のレンズ系。 ３）メニスカスレンズ（１）の前面（１１）で反射され
   たレーザー光線（１０）の部分が発散レーザー光線の出
   発点の横近くに再集束されるようにメニスカスレンズの
   前面と発散レーザー光線（１０）の相対的位置関係が定
   められていることを特徴とする特許請求の範囲第１項又
   は第２項記載のレンズ系。 ４）メニスカスレンズの前面で反射された発散レーザー
   光線部分が発散レーザー光線の出発点に再集束されるよ
   うにメニスカスレンズの前面と発散レーザー光線の相対
   的位置関係が定められていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項又は第２項記載のレンズ系。 ５）系内にテレセンター光線路が実現していることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項の１つに記載
   のレンズ系。 ６）半導体レーザーの放出光を小さい反作用をもつてフ
   ァイバに導入するための光結合器として使用されること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項記載のレンズ系。 ７）メニスカスレンズの前面で反射されレーザー光線の
   出発点の横近くに再集束される発散レーザー光線部分が
   レーザーの制御又は調整に使用されることを特徴とする
   特許請求の範囲第６項記載のレンズ系。 ８）半導体レーザーに対する外部光共振器として使用さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のレン
   ズ系。 ９）測定用の光ファイバの精密光結合に使用されること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５項の１つに
   記載のレンズ系。 １０）最高の空間分解能をもつてファイバのプロフィル
   測定に使用されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項乃至第５項の１つに記載のレンズ系。 １１）半導体レーザーの全放射を捕捉する測定に使用さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５項
   の１つに記載のレンズ系。 １２）ファイバ・ラマン・レーザーにおいてレーザー光
   線の導出・導入に使用されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項乃至第５項の一つに記載のレンズ系。 １３）光メモリにおいて書込みと読出しに使用されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５項の１つ
   に記載のレンズ系。 １４）内部に半導体レーザー（７１）が固定され開放端
   （７２）を通して光が放出される差込み（７）にプラグ
   コンセント（８）の端部（８１）が差し込まれ、レンズ
   系（８２）はそのアプラナート・メニスカスレンズ（１
   ）が半導体レーザー（７１）に対向するようにコンセン
   ト（８）に設けられ、更にコンセントの他方の開放端（
   ８３）から両端が開放された精密差込み（９）が差し込
   み可能であり、この差込みはファイバ（９１）を含む精
   密差込み（９０）のレンズ系（８２）の出口側（２４）
   に対向する突出端（９０１）を収容し、ファイバ（９１
   ）の端面（９２）がこの差込み内に露出していること、
   コンセント（８）の終端（８１）が差込み（７）の壁に
   ねじ込まれコンセント（８）の外周（８５）に突き当る
   半径方向の調整ねじ（７３）によつて半導体レーザー（
   ７１）に相対的に半径方向において調節され、コンセン
   ト（８）の肩（８６）から突き出し差込み（７）の開放
   端（７２）に突き当る軸方向の調整ねじ（８７、８８）
   によつて同じく軸方向において調節されること、ファイ
   バ（９１）の露出端面（９２）がコンセント（８）の壁
   にねじ込まれ精密差込み（９）の外周（９３）に突き当
   る半径方向調整ねじ（８９）によつてレンズ系（８２）
   に相対的に半径方向において調節され、精密差込み（９
   ）の肩（９４）から突き出しコンセント（８）の他端に
   突き当る軸方向調整ねじ（９５、９６）によつて同じく
   軸方向において調節されることを特徴とする前レンズが
   物体側の無収差点又は少くともこの点に近い個所から出
   た発散レーザー光をコリメートする集光アプラナート・
   メニスカスレンズから成ること、物体側の無収差点に対
   向するメニスカスレンズの屈折前面が少くとも近似的に
   メニスカスレンズに入射する発散レーザー光の位相面の
   形状に作られている発散レーザー光の集束レンズ系を使
   用して半導体レーザーを光ファイバに光結合する装置。 １５）軸方向調整ねじ（８６、８７、９６、９７）の一
   部が第１差込み（７）とコンセント（８）又はコンセン
   ト（８）と精密差込み（９）の軸方向突き合せ保持部と
   なり、残りの軸方向調整ねじは突き合せねじに対する止
   めねじになつていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １４項記載の装置。