JPS6190108A - レ−ザダイオ−ドと光フアイバの結合構造 - Google Patents
レ−ザダイオ−ドと光フアイバの結合構造Info
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- JPS6190108A JPS6190108A JP21211684A JP21211684A JPS6190108A JP S6190108 A JPS6190108 A JP S6190108A JP 21211684 A JP21211684 A JP 21211684A JP 21211684 A JP21211684 A JP 21211684A JP S6190108 A JPS6190108 A JP S6190108A
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- light
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- 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
- G02B6/4202—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details for coupling an active element with fibres without intermediate optical elements, e.g. fibres with plane ends, fibres with shaped ends, bundles
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- G—PHYSICS
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
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- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4212—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element being a coupling medium interposed therebetween, e.g. epoxy resin, refractive index matching material, index grease, matching liquid or gel
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- Physics & Mathematics (AREA)
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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】
〔技術分野〕
本発明はレーザダイオードと光ファイバの結合構造に関
するものである。
するものである。
〔従来技術Ｊ
レーザダイオードと光ファイバの結合構造には、従来よ
り直接結合、先球ファイバ結合（Ｄ、Ｋａｔ。
り直接結合、先球ファイバ結合（Ｄ、Ｋａｔ。
Ｊ、 Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 ４４．２７５６（１９
７３）λテーバ先球７フイバ結合（Ｈ，Ｋｕｗａｈａｒ
ａ、 ｅｔ ａｌ ６ｔｈＥＣＯＣ，Ｔｅｃｈ Ｄｉｇ
ｅｓｔ ｐ、 １９Ｈ１９８０）χ 共焦点複合レンズ
結合（Ｍ、 ８ａｒｕｗａｔａｒｉ、 ｅｔ ａｌ Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎＬｅｔｔ、 １６．９５５（１９８１）
）、先球集束性ｏ、ｙドレンズ結合（小田切他 昭和５
５年度電子通信学会諾合全国大会、講演論文集〔分冊４
］、 ８９１（１９８０））等、光ファイバを加工し
て用いるものやレンズを用いるものが提案され既に実用
化されている。
７３）λテーバ先球７フイバ結合（Ｈ，Ｋｕｗａｈａｒ
ａ、 ｅｔ ａｌ ６ｔｈＥＣＯＣ，Ｔｅｃｈ Ｄｉｇ
ｅｓｔ ｐ、 １９Ｈ１９８０）χ 共焦点複合レンズ
結合（Ｍ、 ８ａｒｕｗａｔａｒｉ、 ｅｔ ａｌ Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎＬｅｔｔ、 １６．９５５（１９８１）
）、先球集束性ｏ、ｙドレンズ結合（小田切他 昭和５
５年度電子通信学会諾合全国大会、講演論文集〔分冊４
］、 ８９１（１９８０））等、光ファイバを加工し
て用いるものやレンズを用いるものが提案され既に実用
化されている。
この中で直接結合構造は、第１図に示す様に非常に単純
な構造を有し、最も小さく結合構造を男現できるという
長所をもつが、レーザダイオード１からの出射光を十分
に光ファイバ２に結合させることができず、結果的に光
フアイバ出力を太きくすることができないという大きな
問題点がある。
な構造を有し、最も小さく結合構造を男現できるという
長所をもつが、レーザダイオード１からの出射光を十分
に光ファイバ２に結合させることができず、結果的に光
フアイバ出力を太きくすることができないという大きな
問題点がある。
〔発明の目的Ｊ
本発明の目的は、従来のレーザダイオードと光ファイバ
の直接結合構造の欠点全解消し、ファイバ光出力音大き
くでき、集積化に適したレーザダイオードと光ファイバ
の結合構造を提供することにある。
の直接結合構造の欠点全解消し、ファイバ光出力音大き
くでき、集積化に適したレーザダイオードと光ファイバ
の結合構造を提供することにある。
本発明のレーザダイオードと光ファイバの結合構造の一
つは、レーザダイオードの光出射端面と光ファイバの光
入射端面と１−直接接触させて結合したことを特徴とす
る。
つは、レーザダイオードの光出射端面と光ファイバの光
入射端面と１−直接接触させて結合したことを特徴とす
る。
本発明の他の一つは、レーザダイオードの光出射端面と
光ファイバの光入射端面とを、空気の屈折率より大きく
前記レーザダイオードの活性層の屈折率より小さな屈折
率をもつ物質を介して結合したことを特徴とするレーザ
ダイオードと光ファイバの結合構造である。
光ファイバの光入射端面とを、空気の屈折率より大きく
前記レーザダイオードの活性層の屈折率より小さな屈折
率をもつ物質を介して結合したことを特徴とするレーザ
ダイオードと光ファイバの結合構造である。
本発明は、レーザダイオードの光出射端面に接する媒質
の屈折率をレーザダイオードの活性導波路の等側屈、折
率に近づけることにより、レーザダイオード光出射四面
の反射率が低減し、レーザダイオードの光出射光が増大
することを利用している。
の屈折率をレーザダイオードの活性導波路の等側屈、折
率に近づけることにより、レーザダイオード光出射四面
の反射率が低減し、レーザダイオードの光出射光が増大
することを利用している。
以下、第１図を用いて本発明の詳細な説明する。
中僚帰吻昨閣→
従来の直接結合構造は第１図にある様にレーザダイオー
ド１と光ファイバ２が空気を介して配置されている。こ
の場合のレーザダイオードｌの光出射端１１の反射率′
Ｅ４Ｊｌは、厳密には散乱光を考慮しないと定式化でき
ないが、定性的にはレーザダイオード１の活性導波路１
２の等側屈折率ｎｅｑｌと空気の屈折率ｎｏ ｔ−用い
て次式で与えられる。
ド１と光ファイバ２が空気を介して配置されている。こ
の場合のレーザダイオードｌの光出射端１１の反射率′
Ｅ４Ｊｌは、厳密には散乱光を考慮しないと定式化でき
ないが、定性的にはレーザダイオード１の活性導波路１
２の等側屈折率ｎｅｑｌと空気の屈折率ｎｏ ｔ−用い
て次式で与えられる。
上式よシ明らかな様にＡｎ＝ｎｅ９１−ｒ１６が大きい
程Ｒ１が大きくなりレーザダイオードｌの出射光が少な
くなる。
程Ｒ１が大きくなりレーザダイオードｌの出射光が少な
くなる。
レーザダイオード１の光出射端面１１に光７アイ／＜
２ ｔ−突き肖てることは（１）式においてｎｏ ｋ光
ファイバの等側屈折率ｎｅｑ２に置き換えることになり
、Ｒ１１ｔ−小さくすることができる。同様にレーザダ
イオード１の光出射端面１１と光ファイバ２の光入射端
面２１の間に、ｎｏ＜ｎ＜ｎ０ｑ１なる屈折、率ｎｔ−
有する物質を挿入することでもＲ１を小さくすることが
可能となる。
２ ｔ−突き肖てることは（１）式においてｎｏ ｋ光
ファイバの等側屈折率ｎｅｑ２に置き換えることになり
、Ｒ１１ｔ−小さくすることができる。同様にレーザダ
イオード１の光出射端面１１と光ファイバ２の光入射端
面２１の間に、ｎｏ＜ｎ＜ｎ０ｑ１なる屈折、率ｎｔ−
有する物質を挿入することでもＲ１を小さくすることが
可能となる。
例として波長１，３μ常で発振するレーザダイオードを
考えた場合、”ｅｑｌ ＝ ３．’Ｌ ｎｅｑｚ＝ １
．４６． Ｒ６＝ １とすれば、光ファイバを突き当て
た場合のＲ１の低減量は２．８ｄＢとなる。又、ｎ＝１
．７の物質を挿入した場合の低減量は４．５ｄＢとなる
。Ｒｌｔ−低減するとレーザダイオードの発振条件が変
化するため、レーザダイオードの出射光量が上記の反射
低減量分だけ増大することはないが、それでも十分な改
善量が期待できる。
考えた場合、”ｅｑｌ ＝ ３．’Ｌ ｎｅｑｚ＝ １
．４６． Ｒ６＝ １とすれば、光ファイバを突き当て
た場合のＲ１の低減量は２．８ｄＢとなる。又、ｎ＝１
．７の物質を挿入した場合の低減量は４．５ｄＢとなる
。Ｒｌｔ−低減するとレーザダイオードの発振条件が変
化するため、レーザダイオードの出射光量が上記の反射
低減量分だけ増大することはないが、それでも十分な改
善量が期待できる。
又、本発明の様な結合構造ではレーザダイオードと光フ
ァイバを樹脂等により一体に固めることが可能となるた
め、小型化−集積化に適した構造となる。
ァイバを樹脂等により一体に固めることが可能となるた
め、小型化−集積化に適した構造となる。
第２図１．第４図に本発明の実施例金示す。第２図はレ
ーザダイオード１と光ファイバ２をつき合せた実施例で
あシ、ｗｃ３図はレーザダイオード１と光ファイバ２の
間に屈折率の整合物質３を挿入した例である。この例の
場合、整合物質３は屈折率の整合のみだけではなく、光
ファイバの固定材、レーザダイオードの気密封止剤をも
兼ねている。
ーザダイオード１と光ファイバ２をつき合せた実施例で
あシ、ｗｃ３図はレーザダイオード１と光ファイバ２の
間に屈折率の整合物質３を挿入した例である。この例の
場合、整合物質３は屈折率の整合のみだけではなく、光
ファイバの固定材、レーザダイオードの気密封止剤をも
兼ねている。
具体的な材料としては、電気回路ＩＣ等で用いられてい
るポリイミド（屈折率１．７）が安定である。
るポリイミド（屈折率１．７）が安定である。
ｗＬ４図に光集積回路における本発明の実施例を示す。
この実施９１１は、レーザダイオードｌと、ＡＰＣ回路
やレーザダイオードの変調回路等の機能素子４を１つの
半導体基板５に集積したものである。
やレーザダイオードの変調回路等の機能素子４を１つの
半導体基板５に集積したものである。
光ファイバ２とレーザダイオードｌからなる結合系を非
常に小さくすることができ、又、屈折率の整合物質３が
光ファイバ２の固定材、レーザダイオードの気密封止剤
ともなり得るため、非常にコンパクトな光集積回路を実
現することができる。
常に小さくすることができ、又、屈折率の整合物質３が
光ファイバ２の固定材、レーザダイオードの気密封止剤
ともなり得るため、非常にコンパクトな光集積回路を実
現することができる。
上述の様に、本発明により従来の直接結合構造の欠点で
あったファイバ光出力の小ささを改善することか可能と
なシ、集積化に適した光ファイバとレーザダイオードの
結合構造を実現することが可能となる。
あったファイバ光出力の小ささを改善することか可能と
なシ、集積化に適した光ファイバとレーザダイオードの
結合構造を実現することが可能となる。
第１図は従来例を示す断面図、第２図、第４図は第一の
本発明の実施例を示す断面図、斜視図、第３図は第二の
本発明の実施例を示す断面図である。 １・・・・・・レーザダイオード、２・・・・・・元フ
ァイバ、３・・・・・・屈折率の整合物質、４・・・・
・・機能素子、５・・・・・・半導体基板。 ０□ 代理人 弁理士 内 原 晋 −パ、。 ・ １
本発明の実施例を示す断面図、斜視図、第３図は第二の
本発明の実施例を示す断面図である。 １・・・・・・レーザダイオード、２・・・・・・元フ
ァイバ、３・・・・・・屈折率の整合物質、４・・・・
・・機能素子、５・・・・・・半導体基板。 ０□ 代理人 弁理士 内 原 晋 −パ、。 ・ １
Claims (2)
- （１）レーザダイオードの光出射端面と光ファイバの光
入射面とを直接接触させて結合したことを特徴とするレ
ーザダイオードと光ファイバの結合構造。 - （２）レーザダイオードの光出射端面と光ファイバの光
入射端面とを、空気の屈折率より大きく前記レーザダイ
オードの活性導波器の等価屈折率より小さな屈折率をも
つ物質を介して結合したことを特徴とするレーザダイオ
ードと光ファイバの結合構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21211684A JPS6190108A (ja) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | レ−ザダイオ−ドと光フアイバの結合構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21211684A JPS6190108A (ja) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | レ−ザダイオ−ドと光フアイバの結合構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6190108A true JPS6190108A (ja) | 1986-05-08 |
Family
ID=16617137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21211684A Pending JPS6190108A (ja) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | レ−ザダイオ−ドと光フアイバの結合構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6190108A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2690253A1 (fr) * | 1992-04-16 | 1993-10-22 | Ericsson Telefon Ab L M | Enrobage d'un guide d'onde optique pour faciliter la dérivation de signaux lumineux. |
| EP0589711A2 (en) * | 1992-09-25 | 1994-03-30 | Nec Corporation | Optical coupling equipment for an optical semiconductor and an optical fiber |
| WO1996000918A1 (en) * | 1994-06-29 | 1996-01-11 | British Telecommunications Public Limited Company | Packaged optical device |
| EP0765013A1 (de) * | 1995-09-20 | 1997-03-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Optoelektronische Sende-Empfangs-Vorrichtung |
| EP0859255A2 (en) * | 1997-02-13 | 1998-08-19 | Nec Corporation | Optical coupling structure using gel resin |
-
1984
- 1984-10-09 JP JP21211684A patent/JPS6190108A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2690253A1 (fr) * | 1992-04-16 | 1993-10-22 | Ericsson Telefon Ab L M | Enrobage d'un guide d'onde optique pour faciliter la dérivation de signaux lumineux. |
| EP0589711A2 (en) * | 1992-09-25 | 1994-03-30 | Nec Corporation | Optical coupling equipment for an optical semiconductor and an optical fiber |
| EP0589711A3 (en) * | 1992-09-25 | 1995-05-17 | Nippon Electric Co | Arrangement for the optical coupling of an optical semiconductor and an optical fiber. |
| WO1996000918A1 (en) * | 1994-06-29 | 1996-01-11 | British Telecommunications Public Limited Company | Packaged optical device |
| US5852696A (en) * | 1994-06-29 | 1998-12-22 | British Telecommunications Public Limited Company | Packaged optical device |
| EP0765013A1 (de) * | 1995-09-20 | 1997-03-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Optoelektronische Sende-Empfangs-Vorrichtung |
| US5875274A (en) * | 1995-09-20 | 1999-02-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Optoelectronic transmission-reception device |
| EP0859255A2 (en) * | 1997-02-13 | 1998-08-19 | Nec Corporation | Optical coupling structure using gel resin |
| EP0859255A3 (en) * | 1997-02-13 | 1999-03-03 | Nec Corporation | Optical coupling structure using gel resin |
| US6075911A (en) * | 1997-02-13 | 2000-06-13 | Nec Corporation | Optical coupling system using gel resin and the mounting structure |
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