JP2000321468A

JP2000321468A - 光パワー検出装置

Info

Publication number: JP2000321468A
Application number: JP11128277A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Funahashi; 正昭舟橋
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-05-10
Filing date: 1999-05-10
Publication date: 2000-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】光導波路の光出射口の下部に基板が突き出して
いる等の障害物がある場合や、光導波路近傍に構造物が
密集していて太い光ファイバを設置することが困難な場
合においても、光導波路からの出射光を確実に検出する
ことができる光パワー検出装置の提供。【解決手段】導波路を伝搬する光を検出するＰＤ素子
（図１の２）と、ＰＤ素子の受光面に、該受光面よりも
断面積が小さく、かつ、短尺の光ファイバ（図１の１）
が配設され、光ファイバのコア（図２の６）に入射した
光はコア部分を伝搬し、光ファイバのクラッド（図２の
５）に入射した光も伝搬中に減衰されすぎることなく、
ＰＤ素子に入射して検出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光パワー検出装置
に関し、特に、光導波路近傍に構造物が密集してなる光
伝搬装置に用いて好適な光パワー検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光導波路中を伝搬する光を検出す
る方法としては、ＰＤ（Photo Diode）のような受光素
子を導波路端面に近接させて配置し、光導波路から出射
される光を受光素子の受光面に直接入射させて光パワー
メータで検出光の強度を計測するという方法か、あるい
は、マルチモードファイバのようなコア断面の大きい光
ファイバの端面を光導波路に近接させて、光導波路から
の出射光を光ファイバに導き、その伝搬光を受光素子の
受光面に入射させて光パワーメータで検出光の強度を計
測するという方法が用いられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法を用いることができるのは、出射光が光導波路の
平端面から放出される場合に限られるという問題があ
る。つまり、光導波路近傍に障害物がなく空間的な余裕
がある場合には、受光素子を光導波路に近接させて設置
したり、コアに検出光を導くために断面積の大きい光フ
ァイバを設置することが可能であるが、例えば、光放射
される導波路端面の下面に基板が突き出しているために
光ファイバのコアが導波路の光出射口に合わせられない
場合や、また、受光素子の受光面が導波路の出射口に合
わせられない場合には、光検出が不可能となってしま
う。

【０００４】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、その主たる目的は、光導波路の光出射口の
下部に基板が突き出している等の障害物がある場合や、
光導波路近傍に構造物が密集していて太い光ファイバを
設置することが困難な場合においても、光導波路からの
出射光を確実に検出することができる光パワー検出装置
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、第１の視点において、導波路を伝搬する
光を検出する光検出素子を備えた光パワー検出装置にお
いて、前記光検出素子の受光面に、該受光面よりも断面
積が小さく、かつ、所定の長さの光ファイバが配設さ
れ、前記光ファイバのコア及びクラッドのいずれの部分
に入射した光も前記光検出素子によって検出されるもの
である。

【０００６】本発明においては、前記光ファイバのクラ
ッド部分に入射した光が、該クラッド部分で伝搬する際
に減衰した場合においても、前記光検出素子で検出でき
るように、前記光ファイバの長さが設定されていること
が好ましい。

【０００７】本発明においては、前記光ファイバの長さ
が、略３ｍｍに設定されていることが好ましい。

【０００８】本発明は、第２の視点において、導波路を
伝搬する光を検出する光検出素子を備えた光パワー検出
装置において、前記光検出素子の受光面に、該受光面よ
りも断面積が小さく、かつ、検出光を透過する材料から
なる棒状の部材が配設されているものであり、前記棒状
の部材が、ガラス又はプラスチックのいずれかにより形
成されていることが好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明に係る光パワー検出装置
は、その好ましい一実施の形態において、導波路を伝搬
する光を検出するＰＤ素子（図１の２）と、ＰＤ素子の
受光面に、該受光面よりも断面積が小さく、かつ、短尺
の光ファイバ（図１の１）が配設され、光ファイバのコ
ア（図２の６）に入射した光はコア部分を伝搬し、光フ
ァイバのクラッド（図２の５）に入射した光も伝搬中に
減衰されすぎることなく、ＰＤ素子に入射して検出され
るものである。

【００１０】

【実施例】上記した本発明の実施の形態についてさらに
詳細に説明すべく、本発明の一実施例について、図１及
び図２を参照して以下に説明する。図１は、本発明の一
実施例に係る光パワー検出装置の構造を模式的に示す斜
視図であり、図２は、光ファイバーに入射した光が光フ
ァイバ内で伝搬する様子を模式的に示す断面図である。

【００１１】まず、図１を参照して、本実施例の光パワ
ー検出装置の構造について説明する。本実施例の光パワ
ー検出装置は、光ファイバ１、ＰＤ素子２及びＰＤ素子
２を保持するチップキャリア４を主な部品として構成さ
れる。本実施例では、光ファイバ１としてシングルモー
ド光ファイバを用い、このシングルモード光ファイバの
外被を除去してガラスを露出させ、端面を劈開あるいは
ダイシングソーにて３ｍｍ程度の長さに切断したものを
用いている。また、この光ファイバ１は、ＰＤ素子の受
光面３の中心が光ファイバ１の軸中心と一致するように
垂直に立てられ、接着剤を用いて接着される。なお、接
着剤としては、その屈折率が光ファイバ１の屈折率とほ
ぼ同じものを用いている。

【００１２】また、ＰＤ素子２の受光面３の外径を約２
００μｍとし、光ファイバ１は、外径が１２５μｍのも
のを用いている。本実施例では、コア６のみでなくクラ
ッド５に入射した光も検出することを特徴としているた
め、光ファイバ１の断面は大きくする必要がなく、光パ
ワー検出装置を設置する光伝搬装置の構造、光検出能力
等に応じて、その寸法を決定することができる。

【００１３】このような寸法にすることによって、光フ
ァイバ１の端面はＰＤ素子の受光面３内に完全に納める
ことができる。また、光ファイバ１の長さを短くしてい
るのは、クラッド５に入射した光が減衰することを考慮
しているためであり、従って、その長さは入射光の強度
や受光素子の感度等によって適宜最適な長さに設定する
ことができる。

【００１４】次に、本実施例の光パワー検出装置の動作
について、図２を参照して説明する。光ファイバ１は、
屈折率の高いコア６と屈折率の低いクラッド５とによっ
て形成されている。屈折率にこのような差を設けること
で、コア６部分に入射した光はほとんど減衰されること
なく光ファイバ１中を伝搬する。通常の光パワー検出装
置においては、コア６部分に入射した検出光のみを用い
るために、使用する光ファイバ１のコア６の断面積が大
きくなくてはならず、従って、光ファイバ１自体も細い
ものを用いることができない。

【００１５】しかしながら、本実施例の光パワー検出装
置では、コア６のみならずクラッド５に入射した光も光
検出に用いるものである。すなわち、空気の屈折率は約
１であり、ガラスやプラスチックの屈折率は１よりも大
きいため、光ファイバ１に入射した光の内、クラッド５
に入射した光もクラッド５と空気との境界を全反射しな
がら伝搬する。このクラッド５を伝搬した光もすべてＰ
Ｄ素子の受光面３に入射することになる。

【００１６】このように、本実施例の光パワー検出装置
は、光ファイバ１のコア６部分のみならずクラッド５部
分も用いるために、断面積の小さい光ファイバ１を用い
ることができ、また、ＰＤ素子の受光面３の面積を光フ
ァイバ１の断面積よりも大きくしているため、光ファイ
バ１の一端に入射した光のうち、コア６部分に入射した
光はコア６とクラッド５との境界を全反射しながら伝搬
し、クラッド５部分に入射した光もクラッド５と空気と
の境界を全反射しながら伝搬し、共にＰＤ素子の受光面
に入射させることができる。

【００１７】従って、光導波路の光出射口の下部に基板
が突き出していたり、光導波路の光出射口近傍に障害物
がある場合においても、断面積の小さい光ファイバ１を
光導波路近傍に設置することができ、光導波路からの出
射光を確実にＰＤ素子に導くことができる。そして、Ｐ
Ｄ素子２で受光した光のフォトカレントを計測すること
で光パワーを求めることができる。

【００１８】なお、本発明においては、光ファイバ１の
種類は特に限定するものではなく、例えば、マルチモー
ド光ファイバを用いることもでき、光ファイバ１の材質
としてはガラスに特定されるものではなく、プラスチッ
ク等を用いることも可能である。また、光ファイバ１と
ＰＤ素子２とを接着している部分以外の受光面３は、接
着剤が付着しないようにするか、又は、接着するとして
も光ファイバ１の屈折率よりも小さい屈折率の部材ある
いは接着剤を使用することが好ましい。

【００１９】また、上記実施例では、光を導入する手段
として光ファイバ１を用いる例を説明したが、本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、検出しようとす
る光の波長に対し透明な材質からなるものであって、光
導波路近傍に設置できる細さのものであれば良く、例え
ば、ガラス等からなる柱を光ファイバ１の代わりに使う
ことも可能である。また、柱状物の断面形状は円に限ら
れず、多角形であってもよいことは当然である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光パワー
検出装置によれば、光導波路近傍に障害がある場合や、
構造物が密集していて断面の太い光ファイバを設置する
ことができない場合においても光を検出することがで
き、また、光ファイバと受光素子の位置ずれに対する許
容量を大きくすることができるという効果がある。

【００２１】その理由は、本発明の光パワー検出装置の
ＰＤ素子受光面にはその断面積が受光面よりも小さい光
ファイバが接着されており、光ファイバのコア及びクラ
ッドのいずれに入射した光もＰＤ素子に確実に入射させ
ることができるため、細い光ファイバを用いることがで
きるからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る光パワー検出装置の構
造を模式的に示す斜視図である。

【図２】光ファイバに入射した光がＰＤ素子に入射する
様子を模式的に説明するための断面図である。

【符号の説明】

１光ファイバ２ＰＤ素子３ＰＤ素子受光面４チップキャリア５光ファイバのクラッド６光ファイバのコア７入射光８伝搬光

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導波路を伝搬する光を検出する光検出素子
を備えた光パワー検出装置において、前記光検出素子の
受光面に、該受光面よりも断面積が小さく、かつ、所定
の長さの光ファイバが配設され、前記光ファイバのコア
及びクラッドのいずれの部分に入射した光も前記光検出
素子によって検出される、ことを特徴とする光パワー検
出装置。
【請求項２】前記光ファイバのクラッド部分に入射した
光が、該クラッド部分で伝搬する際に減衰した場合にお
いても、前記光検出素子で検出できるように、前記光フ
ァイバの長さが設定されている、ことを特徴とする請求
項１記載の光パワー検出装置。
【請求項３】前記光ファイバの長さが、略３ｍｍに設定
されている、ことを特徴とする請求項１記載の光パワー
検出装置。
【請求項４】導波路を伝搬する光を検出する光検出素子
を備えた光パワー検出装置において、前記光検出素子の
受光面に、該受光面よりも断面積が小さく、かつ、検出
光を透過する材料からなる棒状の部材が配設されてい
る、ことを特徴とする光パワー検出装置。
【請求項５】前記棒状の部材が、ガラス又はプラスチッ
クのいずれかにより形成されている、ことを特徴とする
請求項４記載の光パワー検出装置。