JPS62142376A - 非線形補償光源装置 - 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】 〔（概要〕 光アナログ伝送システムにおいて、端面発光型Ｌ　Ｅ　
Ｄの主発光ローブの中心と、シングルモード光ファイバ
の軸心とを角度振れ、或いは軸ずれさせて配設すること
により、端面発光型ＬＥＤの光パ１ノーの非線形特性を
補償する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は光アナログ伝送システムに使用する非線形補償
光源装置に関する。

広帯域化ｌ５ＤＮ（サービス統合デジタル網）の初期及
び過渡期には、光アナログ伝送システムが混在する。ま
た、広帯域化ｌ５ＤＮの熟成期においても、ＣＡＴＶ　
（ケーブルテレビジョン）等、経済的に画像情報を伝送
する光アナログ伝送システムが用いられるものと思われ
る。

この際、高品質の画像を伝送するために、線形特性を有
する光源装置が要望されている。

〔従来の技術〕

第４図は従来の光６ｇ装置の構成図であって、端面発光
型Ｌ　Ｅ　Ｄ　１の発光端面２に近接して、光ファイバ
３　（シングルモート光ファイバ）の入射面４を対向さ
せ、且つ端面発光型ＬＥＤ　１の主発光ｍｌ−ブの中心
と、光ファイバ３の軸心を一致して配設しである。

このように配設することにより、端面発光型ＬＩＥ　Ｄ
　１と光ファイバ３との、光結合度を最高にすることが
できる。

マルチモード光ファイバを光源装置に組込むと、マルチ
モード光ファイバの伝送帯域が狭小であるばかりでなく
、屈折率分布の制御が困難で、シングルモード光ファイ
バよりもコスト高になる。

また、マルチモード光ファイバは、光フアイバ内のモー
ド間の伝搬遅延差による干渉によって、モーダルノイズ
が生ずるという短所がある。

シングルモード光ファイバを使用すると、上述のマルチ
モード光ファイバの欠点が排除されるので、前記の如く
に光ファイバ３　（シングルモード光ファイバ）を使用
している。

一方、光源としては、面発光型ＬＥＤが安価である。し
かし、面発光型ＬＥＤは、出力が小ざいことに加えて、
その発光面積が大きいので、シングルモード光ファイバ
に組合わせると、充分な光パｌノーを伝送することがで
きないという、重大な欠点がある。

また、発光域が小ざく、且つ高出力の光源としては、レ
ーザダイオードがある。しかし、レーザダイオードは高
価であるばかりでなく、ボラライゼーションモーダルノ
イズにより、高Ｓ／Ｎのアナログ伝送が阻害されるとい
う短所がある。

したがって、低コストで、且つ発光面積が小さくて、高
光パワーの端面発光型ＬＥＤＩを採用して、シングルモ
ードの光ファイバ３と組合わせ、光源装置を構成させで
ある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら端面発光型ＬＥＤは、その出力特性が高電
流領域（スーパールミネッセンス領域）で非線形である
。

したがって、従来の如くに、端面発光型ＬＥＤ１と、シ
ングルモードの光ファイバ３を同一軸心上に配設した光
源装置の特性は、第５図の特性図の如くになる。

第５図は横軸に端面発光型ＬＥＤの電流を、縦軸に光フ
ァイバの出力をとってあり、電流と光ファイバの出力と
の関係は、端面発光型ＬＥＤの非線形の特性が、そのま
ま光ファイバの出力特性となり、低電流域では、リニア
である。

そして、電流が大きくなり、高電流領域（スーパールミ
ネッセンス領域）になると、スーパーリニアな特性とな
り、光ファイバの出力は急激に増加して非線形となる。

したがって、従来構造の光ｔＸ装置は、高品質の画像を
伝送することが阻害されるという問題点がある。

［問題点を解決するための手段］ 上記従来の問題点を解決するため本発明は、端面発光型
ＬＥＤＩとシングルモードの光ファイバ３とを組合わせ
るにあたり、シングルモードの光ファイｌ＼３の軸心と
、端面発光型ＬＥＤＩＯ主発光ローブの中心とを、所望
量だけ角度振れ、或いは軸ずれさせて、配設した光源装
置である。

〔作用］ 端面発光型Ｌ　Ｅ　Ｄ　１は、高電流になるほどその主
発光ローブのローブの指向性が鋭くなる。したがって、
上記本発明の如くに、端面発光型ＬＥＤの主発光ローブ
の中心に対して、シングルモードの光ファイバ３の軸心
を角度振れ、或いは軸ずれさせて配設すると、高電流に
なるに従い、その主発光ローブの光ファイバ３への結合
効率が減少する。

高密度の主発光ローブは、低電流域で広く、したがって
、ずれて配設された光ファイバ３にも結合するが、高電
流域では狭まるため、ずれて配設された光ファイバ３に
対する結合は弱まる。したがって、端面発光型ＬＥＤ　
１の非線形の出力が補償され、光ファイバ′３の出力が
線形となる。

〔実施例〕

以下図示実施例により、本発明を具体的に説明する。な
お、全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。

第１図（ａｌ、　（ｂｌは本発明の１実施例の構成図、
第２図は本発明に係わる光源装置の特性図、第３図ば端
面発光型ＬＥＤの発光パターン図である。

第１図（ａ）において、シングルモードの光ファイバ３
（コアの直径は９μｍ〜１１μｍ）の入射面４を端面発
光型ＬＥＤ１の発光端面２に近接し、且つ端面発光型Ｌ
ＥＤＩの主発光ローブの中心１ａと、光ファイバ３の軸
心３ａとを、所望量だけ軸ずれして配設しである。また
、第１図（ｂ）においては角度振れして配置しである。

一方、端面発光型ＬＢＤＩの発光パターンは、第３図に
示すように、低電流領域においてその主発光ローブＰ１
は、ロープ径が大きく、長さが短い紡錘形であり、高電
流領域域（スーパールミネッセンス）になると、主発光
ローブＰ２は、電流に比例してロープ径が小ざくなり、
且つ、長さが長い紡錘形となる。したがって、高電流領
域に移行するに従い、主発光ローブの単位面積あたりの
光パワーは増加する。

換言すれば、端面発光型ＬＥＤ　１の出力は、第５図に
準じた非線形である。

したがって、第１図に示すように、端面発光型Ｌ　Ｅ　
Ｄ　１の主発光ローブの中心１ａと光ファイバ３の軸心
３ａとを、軸ずれ、或いは角度振れして配設すると、高
電流になるにしたがい、その主発光ローブＰ２は光ファ
イバ３の入射面４より外れる量が大きくなる。

この結果、第２図に示すように、ＬＥＤのスーパールミ
ネセンス領域の非線形部が補正されて、光ファイバ３の
出力が線形に補正される。

即ら、光アナログ伝送システムの画像の品質が向上する
。

なお、図示例の光ファイバ３の入射面４は平面であるが
、本発明は、入射面が平面に限定されるものでなく、光
結合度が高い半球状、或いは先まるの円錐状のシングル
モード光ファイバに適用できるものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、光アナ［ｌグ伝送システ
ムにおいて、端面発光型ＬＥＤの主発光ローブの中心と
、シングルモード光ファイバの軸心とを角度振れ、或い
は軸ずれさせて配設した光源装置であって、端面発光型
ＬＥＤの光パワーの非線形特性が、補正されて、線形の
シングルモード光ファイバの出力となり、光品質の画像
を伝送することができるという、実用上で優れた効果か
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌ、　（ｂ）は本発明の１実施例の構成図、
第２図は本発明の光源装置の特性図、 第３図は端面発光型ＬＥＤの発光パターン図、第４図は
従来の光源装置の構成図、 第５図は従来の光源装置の特性図である。 図において、 １は端面発光型ＬＥＤ、 ２は発光端面、 ３はシングルモード光ファイバ、 ４ば入射面、 Ｐ＋、Ｐｚは主発光ローブを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 端面発光型ＬＥＤ（１）とシングルモードの光ファイバ
   （３）とより構成された光源装置において、該光ファイ
   バ（３）の軸心と、該端面発光型ＬＥＤ（１）の主発光
   ローブの中心を、ずらして配設したことを特徴とする非
   線形補償光源装置。