JPS6289006A - サブミクロンコアフアイバ - Google Patents
サブミクロンコアフアイバInfo
- Publication number
- JPS6289006A JPS6289006A JP60229505A JP22950585A JPS6289006A JP S6289006 A JPS6289006 A JP S6289006A JP 60229505 A JP60229505 A JP 60229505A JP 22950585 A JP22950585 A JP 22950585A JP S6289006 A JPS6289006 A JP S6289006A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- fiber
- submicron
- semiconductor laser
- light
- Prior art date
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- Pending
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- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
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】
〔発明の技術分野〕
本発明はサブミクロンコアファイバ、さらに詳細には、
微小スポットサイズおよび高エネルギ密度用のファイバ
に関する。
微小スポットサイズおよび高エネルギ密度用のファイバ
に関する。
第１図および第２図は、従来の半導体レーザと光ファイ
バとの結合を示したものである。半導体レーザ５は活性
層１の下側にクラフト層２および基盤３を順次設けると
ともに、前記活性層１上にバッファ層４を形成して基本
的になるものであるが、このような半導体レーザ５の活
性層１の厚さは約０．２μｍであった。このような半導
体レーザ５に対し、たとえば単一モード光ファイバ９を
接続する場合、前述のような単一モード光ファイバ９は
、光導波路となるコア７とこのコア７の廻りに形成され
たクラッド８よりなるものであることから、前記半導体
レーザ５の活性層１と光ファイバ９のコア７とを光結合
させる必要がある。
バとの結合を示したものである。半導体レーザ５は活性
層１の下側にクラフト層２および基盤３を順次設けると
ともに、前記活性層１上にバッファ層４を形成して基本
的になるものであるが、このような半導体レーザ５の活
性層１の厚さは約０．２μｍであった。このような半導
体レーザ５に対し、たとえば単一モード光ファイバ９を
接続する場合、前述のような単一モード光ファイバ９は
、光導波路となるコア７とこのコア７の廻りに形成され
たクラッド８よりなるものであることから、前記半導体
レーザ５の活性層１と光ファイバ９のコア７とを光結合
させる必要がある。
半導体レーザ５の活性層１の厚さは、約０．２μｍであ
り、ストライプ電極（図示せず）の幅は、約１０μｍで
あるため、従来の単一モード光ファイバ（コア径約１０
μｍ）を接続する場合レンズ６を介して光結合しなけれ
ばならなかった。
り、ストライプ電極（図示せず）の幅は、約１０μｍで
あるため、従来の単一モード光ファイバ（コア径約１０
μｍ）を接続する場合レンズ６を介して光結合しなけれ
ばならなかった。
前述のような第１図及び第２図に示した半導体レーザを
使用した光メモリ、ビデオディスクなどの読み取り用光
学系を第３図に示す。
使用した光メモリ、ビデオディスクなどの読み取り用光
学系を第３図に示す。
この第３図より明らかなように、半導体レーザ１６より
の光は、コリメートレンズ１５によって平行光になされ
るとともに、偏光ビームスプリッタ１４およびλ／４
＃ｉ１３を通過後、焦点レンズ１２によって、ピット１
）が形成されたディスクＩＯ上にビームスポットを結ぶ
。前記ディスク１０に形成されたピット１）の寸法は約
０．５μｔａ Ｘ３．３μ調であるため、焦点レンズ１
２によって直径約１．６μｌのスポットになるようにし
ているのである。
の光は、コリメートレンズ１５によって平行光になされ
るとともに、偏光ビームスプリッタ１４およびλ／４
＃ｉ１３を通過後、焦点レンズ１２によって、ピット１
）が形成されたディスクＩＯ上にビームスポットを結ぶ
。前記ディスク１０に形成されたピット１）の寸法は約
０．５μｔａ Ｘ３．３μ調であるため、焦点レンズ１
２によって直径約１．６μｌのスポットになるようにし
ているのである。
前記ディスク１０によって反射された光は、再び焦点レ
ンズ１２、λ／４板１板金３過するわけであるが、この
λ／４板１板金３度通過することによって、偏光方向が
変化し、偏光ビームスプリッタ１４に帰った光は直角に
曲げられ、ディテクタレンズ１７方向に進み、ディテク
タレンズ１７によって光検出器１８に焦点を結び、光信
号を電気信号に変換するようになっている。
ンズ１２、λ／４板１板金３過するわけであるが、この
λ／４板１板金３度通過することによって、偏光方向が
変化し、偏光ビームスプリッタ１４に帰った光は直角に
曲げられ、ディテクタレンズ１７方向に進み、ディテク
タレンズ１７によって光検出器１８に焦点を結び、光信
号を電気信号に変換するようになっている。
前述のような半導体レーザ１６を用いた光学系において
、半導体レーザ１６よりの光を、ビームスプリッタ１４
に導くためあるいは前記光をピット１）に集光するため
（ピット１）の寸法は約０．５μｍ×３゜３μｍ程度で
あるため、直径約１．６μｍになるように集光する必要
がある）、さらには前記反射した光を検出する光検出器
１８に導くためには、レンズ１５、焦点レンズ１２、デ
ィテクタレンズ１７を必要としていた。このため、前記
読み取り装置は大型で、重量も大きくならざるえないと
いう欠点があった。
、半導体レーザ１６よりの光を、ビームスプリッタ１４
に導くためあるいは前記光をピット１）に集光するため
（ピット１）の寸法は約０．５μｍ×３゜３μｍ程度で
あるため、直径約１．６μｍになるように集光する必要
がある）、さらには前記反射した光を検出する光検出器
１８に導くためには、レンズ１５、焦点レンズ１２、デ
ィテクタレンズ１７を必要としていた。このため、前記
読み取り装置は大型で、重量も大きくならざるえないと
いう欠点があった。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、半導体レ
ーザに光ファイバを接続する場合、レンズを必要とせず
、また光学装置において光を集光する場合においても特
別なレンズを必要としないサブミクロンコア光ファイバ
を提供することを目的とする。
ーザに光ファイバを接続する場合、レンズを必要とせず
、また光学装置において光を集光する場合においても特
別なレンズを必要としないサブミクロンコア光ファイバ
を提供することを目的とする。
したがって、本発明によるサブミクロンコアファイバは
、クラッド中に円形コアを有する光伝送用の単一モード
光ファイバであって、前記円形コアの直径が１μｍ以下
であることを特徴とするものである。
、クラッド中に円形コアを有する光伝送用の単一モード
光ファイバであって、前記円形コアの直径が１μｍ以下
であることを特徴とするものである。
また、本発明による第二のサブミクロンコアファイバは
、クラッド中に楕円径あるいは矩形コアを有する光伝送
用の単一モード光ファイバであって、前記コアの短径方
向の長さが１μ−以下であることを特徴とするものであ
る。
、クラッド中に楕円径あるいは矩形コアを有する光伝送
用の単一モード光ファイバであって、前記コアの短径方
向の長さが１μ−以下であることを特徴とするものであ
る。
本発明によるサブミクロンコアファイバは、コの光を閉
じ込められるため、前記出射先端部を凸状に加工して集
光性を有するようにすることによって、レンズの代わり
にすることができるという利点がある。
じ込められるため、前記出射先端部を凸状に加工して集
光性を有するようにすることによって、レンズの代わり
にすることができるという利点がある。
第４図は本発明によるサブミクロンコアファイバの断面
図であり、第４図中、（ａｌは、本発明による第一の発
明を示し、（ｂ）、（Ｃ１は本発明による第二の発明の
一実施例を示している。
図であり、第４図中、（ａｌは、本発明による第一の発
明を示し、（ｂ）、（Ｃ１は本発明による第二の発明の
一実施例を示している。
この図より明らかなように、本発明によるサブミクロン
コアファイバは、中心にコア７が形成されており、その
コア７の廻りにクラッド８を設けた単一モード光ファイ
バをなしている。
コアファイバは、中心にコア７が形成されており、その
コア７の廻りにクラッド８を設けた単一モード光ファイ
バをなしている。
この本発明による第一の発明によるサブミクロンコアフ
ァイバによれば、第４図（ａ）より明らかなように前記
コア７は断面円形をしており、クラッド８の中心にクラ
ッド８と同心的に埋設されている。そして、前記コア径
は、本発明にあっては１μｍ以下としである。
ァイバによれば、第４図（ａ）より明らかなように前記
コア７は断面円形をしており、クラッド８の中心にクラ
ッド８と同心的に埋設されている。そして、前記コア径
は、本発明にあっては１μｍ以下としである。
第４図山）および（Ｃ）は、それぞれコア７の断面形状
が楕円および矩形のものを示しており、これらのコア７
の短径ないし短辺が１μｍ以下であるようになっている
。
が楕円および矩形のものを示しており、これらのコア７
の短径ないし短辺が１μｍ以下であるようになっている
。
第一の発明および第二の発明において、前記コア直径、
短径ないし短辺の長さが１μｍを超えると、半導体レー
ザに直接接続するのが困難になるとともに、高密度の光
を閉じ込めることができなくなって、前述のような光学
系において、凸状に加工してもレンズとしての作用を営
むようにすることができなくなるからである。
短径ないし短辺の長さが１μｍを超えると、半導体レー
ザに直接接続するのが困難になるとともに、高密度の光
を閉じ込めることができなくなって、前述のような光学
系において、凸状に加工してもレンズとしての作用を営
むようにすることができなくなるからである。
前述のような本発明によるサブミクロンコアファイバは
、コア径を１μｍ以下とし、しかも単一モード光ファイ
バ゛としていることから、ＮＡ （ＮＡ＝（ｎ 、 ２
、 、２ ） ｌ／２、ｎｌはコアの屈折率、ｎ２
はクラッドの屈折率）は半導体レーザ５のＮＡとほぼ同
じになり、しかも、半導体レーザ５の活性層１とコア７
の径がほぼ同寸法であることから、直接接続可能であり
、レンズを介して接続する必要がなくなる。
、コア径を１μｍ以下とし、しかも単一モード光ファイ
バ゛としていることから、ＮＡ （ＮＡ＝（ｎ 、 ２
、 、２ ） ｌ／２、ｎｌはコアの屈折率、ｎ２
はクラッドの屈折率）は半導体レーザ５のＮＡとほぼ同
じになり、しかも、半導体レーザ５の活性層１とコア７
の径がほぼ同寸法であることから、直接接続可能であり
、レンズを介して接続する必要がなくなる。
第４図（ａ）、第４図（ｂｌ、第４図（Ｃ）のそれぞれ
の形状の単一モード光ファイバを製造した。
の形状の単一モード光ファイバを製造した。
第４図（ａ）の円形コア７の径を０．５μｍとし、ファ
イバ外径を１２５μｍとしたサブミクロンコアファイバ
、第４図（ｂ）はコア７を長軸が１μｍ１短軸が０．２
μｍの楕円形コア、ファイバ外径が１２５μｍとしたサ
ブミクロンコアファイバ、第４図（Ｃ）はコア７の長径
が１μｍ、短径が０．２μｍの矩形コア、外径が１２５
μｍのサブミクロンコアファイバを製造した。このよう
なサブミクロンコアファイバの屈折率差Δ（＝（ｎ□２
ｎ２２）／２ｎ□２）はいずれも２０％であり、単一
モード光ファイバの条件を充足していた。
イバ外径を１２５μｍとしたサブミクロンコアファイバ
、第４図（ｂ）はコア７を長軸が１μｍ１短軸が０．２
μｍの楕円形コア、ファイバ外径が１２５μｍとしたサ
ブミクロンコアファイバ、第４図（Ｃ）はコア７の長径
が１μｍ、短径が０．２μｍの矩形コア、外径が１２５
μｍのサブミクロンコアファイバを製造した。このよう
なサブミクロンコアファイバの屈折率差Δ（＝（ｎ□２
ｎ２２）／２ｎ□２）はいずれも２０％であり、単一
モード光ファイバの条件を充足していた。
第５図はこのような第４図（Ｃ）のサブミクロンコアフ
ァイバを用いて半導体レーザ５と直接結合したときの概
略図を示すものである。この半導体レンズ５は埋め込み
形であり、活性層１の寸法は１μｍ Ｘｏ、２μｍであ
った。
ァイバを用いて半導体レーザ５と直接結合したときの概
略図を示すものである。この半導体レンズ５は埋め込み
形であり、活性層１の寸法は１μｍ Ｘｏ、２μｍであ
った。
前記半導体レーザ５に第４図（Ｃ）のサブミクロンコア
ファイバを直接結合したとき、前記サブミクロンコアフ
ァイバのコア寸法（コア径１μｍ×０゜２μｍの矩形）
およびＮＡ （サブミクロンコアファイバの屈折率差Δ
＝２０％）は前記半導体レーザ５の活性層１とほぼ等し
いため、オプティカルコンタクトによる直接結合が可能
になり、全光出力をファイバ中に取り入れることが可能
になり、光を高密度に伝送可能になった。
ファイバを直接結合したとき、前記サブミクロンコアフ
ァイバのコア寸法（コア径１μｍ×０゜２μｍの矩形）
およびＮＡ （サブミクロンコアファイバの屈折率差Δ
＝２０％）は前記半導体レーザ５の活性層１とほぼ等し
いため、オプティカルコンタクトによる直接結合が可能
になり、全光出力をファイバ中に取り入れることが可能
になり、光を高密度に伝送可能になった。
通常の単一モード光ファイバは、前述のようにコア径が
約１０μｍであることから、屈折率差Δ＝約０．３％と
なり、非常に小さいため、半導体レーザ５の活性層１と
の整合性は悪い。
約１０μｍであることから、屈折率差Δ＝約０．３％と
なり、非常に小さいため、半導体レーザ５の活性層１と
の整合性は悪い。
第６図は本発明によるサブミクロンコアファイバの先端
部分を凸状に加工した本発明によるファイバ９゛を示し
ている。このようなファイバ９′の加工は、緩衝フッ酸
（Ｎ１）４ Ｆ ： ４９％ＩＩＦ−９： １ ’）
溶液によってエツチングすることによって行うことがで
きる。
部分を凸状に加工した本発明によるファイバ９゛を示し
ている。このようなファイバ９′の加工は、緩衝フッ酸
（Ｎ１）４ Ｆ ： ４９％ＩＩＦ−９： １ ’）
溶液によってエツチングすることによって行うことがで
きる。
す。
この図より、明らかなように、本発明によるサブミクロ
ンコアファイバ９”は、半導体レーザ１６に直接光結合
され、半導体レーザ１６の光をビームスプリンタ１４に
導いている。このときサブミクロンコアファイバ９″の
ビームスプリッタ１４ 側先端ｉ ハ凸状に加工されて
おり、コア７を通過する光は光密度であるのでレンズの
作用を営む。このようにビームスプリッタ１４に導かれ
た光は、λ／４板１３にを介して、サブミクロンコアフ
ァイバ９゛に導入され、このサブミクロンコアファイバ
９′のディスク１０側先端部も凸レンズ状に加工されて
いるので、光をピット１）の寸法に応じ集光する。これ
により反射された光は、λ／４板１３を通過してビーム
スプリッタ１４に入り、偏光方向が変化した光は、図面
右のサブミクロンコアファイバ９”に導かれ、このサブ
ミクロンコアファイバ９°の光検出器１８側先端は凸状
に加工されているため、光検知器１）（に焦点を結ぶよ
うになっている。
ンコアファイバ９”は、半導体レーザ１６に直接光結合
され、半導体レーザ１６の光をビームスプリンタ１４に
導いている。このときサブミクロンコアファイバ９″の
ビームスプリッタ１４ 側先端ｉ ハ凸状に加工されて
おり、コア７を通過する光は光密度であるのでレンズの
作用を営む。このようにビームスプリッタ１４に導かれ
た光は、λ／４板１３にを介して、サブミクロンコアフ
ァイバ９゛に導入され、このサブミクロンコアファイバ
９′のディスク１０側先端部も凸レンズ状に加工されて
いるので、光をピット１）の寸法に応じ集光する。これ
により反射された光は、λ／４板１３を通過してビーム
スプリッタ１４に入り、偏光方向が変化した光は、図面
右のサブミクロンコアファイバ９”に導かれ、このサブ
ミクロンコアファイバ９°の光検出器１８側先端は凸状
に加工されているため、光検知器１）（に焦点を結ぶよ
うになっている。
なくなるため、装置の軽量化、簡素化が可能になるとい
う利点を生じる。
う利点を生じる。
以上説明したように、本発明によるサブミクロンコアフ
ァイバによれば、光のエネルギ密度を従来の単一モード
光ファイバの約４００倍に向上させることが可能であり
、半導体レーザに直接結合できるばかりでなく、先端部
分をレンズ状に加工することにより、レンズとしての作
用を営ませることが可能になるという利点がある。
ァイバによれば、光のエネルギ密度を従来の単一モード
光ファイバの約４００倍に向上させることが可能であり
、半導体レーザに直接結合できるばかりでなく、先端部
分をレンズ状に加工することにより、レンズとしての作
用を営ませることが可能になるという利点がある。
さらに光のエネルギ密度が大きくなることから、レーザ
加工、レーザメス、光エネルギの伝送、非線形光学現象
への応用等に利用することもできる。
加工、レーザメス、光エネルギの伝送、非線形光学現象
への応用等に利用することもできる。
さらに、コア径が小さいことより、単位面積あたりにフ
ァイバを密に束ねることが可能になりイメージガイド用
の伝送路とすれば、分解能を大幅に向上させることがで
きる。
ァイバを密に束ねることが可能になりイメージガイド用
の伝送路とすれば、分解能を大幅に向上させることがで
きる。
第１図および第２図は従来の半導体レーザと光ファイバ
の接続方法を示す図、第３図は従来のビデオディスクな
どの読み取り用光学系の概略図、第４図は本発明による
サブミクロンコアファイバの実施例の断面図、第５図は
本発明によるサブミクロンコアファイバと半導体レーザ
の接続状態を示す図、第６図は先端部分を凸状に加工し
た本発明によるサブミクロンコアファイバの概略図、第
７図は前記本発明によるサブミクロンコアファイバを用
いて構成したビデオディスクなどの読み取り用光学系の
概略図である。 １ ・・・活性層、５．１６・・・半導体レーザ、７・
・・コア、８ ・・・クラッド、９゛・・・サブミクロ
ンコアファイバ。 出願人代理人 雨 宮 正 季 （Ｑ） （ｂ） （ｃ） 第６図 第７図
の接続方法を示す図、第３図は従来のビデオディスクな
どの読み取り用光学系の概略図、第４図は本発明による
サブミクロンコアファイバの実施例の断面図、第５図は
本発明によるサブミクロンコアファイバと半導体レーザ
の接続状態を示す図、第６図は先端部分を凸状に加工し
た本発明によるサブミクロンコアファイバの概略図、第
７図は前記本発明によるサブミクロンコアファイバを用
いて構成したビデオディスクなどの読み取り用光学系の
概略図である。 １ ・・・活性層、５．１６・・・半導体レーザ、７・
・・コア、８ ・・・クラッド、９゛・・・サブミクロ
ンコアファイバ。 出願人代理人 雨 宮 正 季 （Ｑ） （ｂ） （ｃ） 第６図 第７図
Claims (2)
- （１）クラッド中に円形コアを有する光伝送用の単一モ
ード光ファイバであって、前記円形コアの直径が１μｍ
以下であることを特徴とするサブミクロンコアファイバ
。 - （２）クラッド中に楕円径あるいは矩形コアを有する光
伝送用の単一モード光ファイバであって、前記コアの短
径方向の長さが１μｍ以下であることを特徴とするサブ
ミクロンコアファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60229505A JPS6289006A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | サブミクロンコアフアイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60229505A JPS6289006A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | サブミクロンコアフアイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6289006A true JPS6289006A (ja) | 1987-04-23 |
Family
ID=16893222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60229505A Pending JPS6289006A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | サブミクロンコアフアイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6289006A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6464139A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-10 | Hitachi Ltd | Thin film optical pickup |
| JPH01260405A (ja) * | 1987-12-17 | 1989-10-17 | Polaroid Corp | 光フアイバ及びそれを用いた光学装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS575380A (en) * | 1980-06-11 | 1982-01-12 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | Output light coupling system for semiconductor laser |
-
1985
- 1985-10-15 JP JP60229505A patent/JPS6289006A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS575380A (en) * | 1980-06-11 | 1982-01-12 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | Output light coupling system for semiconductor laser |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6464139A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-10 | Hitachi Ltd | Thin film optical pickup |
| JPH01260405A (ja) * | 1987-12-17 | 1989-10-17 | Polaroid Corp | 光フアイバ及びそれを用いた光学装置 |
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