JPH04323Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はレーザの発生光を光フアイバに結合す
るための結合器に係り、特に単一モード・レーザ
の発生光を単一偏波単一モードフアイバに効率よ
く結合するためのレーザ・フアイバ結合器に関す
るものである。

単一偏波単一モードフアイバ（以下単にフアイ
バと略称する）は伝搬損失が極めて小さいという
特徴を有するものであるが、このようなフアイバ
に対する光源としては単一モード・レーザが最も
適している。本考案はこのような場合に適用され
る結合器の構成を提案するものである。

〔従来の技術〕

従来は、レーザ・フアイバ結合器に於いては、
単にレーザとフアイバとを接続するのみで、光フ
アイバからの戻り光や、偏波の保存に関し、効率
良く接続するための技術は何ら行なわれていなか
つた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

従つて、本考案は、レーザ・フアイバ結合器に
於いて、光フアイバ端面の反射光がレーザに対し
て戻ることを防止するとともに、単一偏波単一モ
ード光フアイバの偏波の保存性を改善できる様に
したレーザ・フアイバ結合器を提供することを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本考案の一実施例の構成であるが、第
１図を参照して本考案の特徴を説明する。

レーザ・ダイオード１の発生光は第１の球レン
ズ３、第２の球レンズ４を経てフアイバ５に入射
するが、この際球レンズ３，４の入射面およびフ
アイバ５の入射面６は入射光に対して垂直でない
ある傾き角をもつように光路が定められている。
これは垂直な面での反射光がレーザ・ダイオード
１に帰還されて干渉を生じ、レーザ・ダイオード
発生光のＳ／Ｎが劣化することを防止するためで
ある。また入射面６はその傾角がフアイバ軸に対
して一定の角度（ブリユースタ角34.5°）にな
るように研磨されているとともに、この面に偏光
分離ミラー７を設けて、ミラー７による偏光度が
この角度で最大になるようにして、この面に平行
な電界成分Eyを反射させるようにし、これによ
つて不要光Eyを除去するとともに、結合効果率
の向上を図つている。

即ち、本考案の構成は下記に示す通りである。

本考案は光源であるレーザの光軸と、該レーザ
の発生光を集束するレンズ系の軸と、該集束され
た光を受入れる単一偏波単一モードフアイバのコ
ア軸とを平行またはほぼ平行に配置すると共に、
前記レーザからの光が、前記レンズ系および前記
フアイバに対して結合光が傾斜をもつて入射する
光路とし、 前記フアイバの入射端面は、入力光における傾
角がブリユースタ角とし、 前記フアイバの前記入射面に偏波分離ミラーを
設けたことを特徴とするレーザ・フアイバ結合器
に関するものである。

〔作用〕

本考案のレーザ・フアイバ結合器では、単一偏
波単一モードフアイバに結合される光は定めた偏
波の光のみが結合されることで偏波保存性が改善
されると共に、単一偏波単一モードフアイバ端面
により反射される光はブリユースタ角の角度を持
つて入射角とは異なる角度に反射されるのでレン
ズ系に戻る光は少なくなる。

更に単一偏波単一モードフアイバ端面の戻り光
がレンズ系に戻るものが有つたとしても、レンズ
系の機械軸に対して、斜めに光軸が構成されてい
るため、レンズ系端面により、反射が起こり、戻
り光は減衰する。更にフアイバ入射光の希望光偏
波方向と単一偏波単一モードフアイバの可伝搬方
向とが予め一致しているため、フアイバの回転調
整が容易であるとともに、使用する測定器もパワ
メータのみによつて結合効率最良の調整を容易に
かつ迅速に行うことができる。

〔実施例〕

第１図は本考案のレーザ・フアイバ結合器の一
実施例の構成を示したものである。ａ，ｂは矢印
に示した矢視方向における単一偏波単一モードフ
アイバ５の切口断面を示し、ａは楕円クラツド形
フアイバの場合、ｂは押圧発生部つきフアイバの
場合である。これらにおいて９はコアを示し、１
０は楕円クラツド、１１は押圧発生部である。

第１図においてレーザ・ダイオード１の光軸１
Ａ、レンズ３，４からなるレンズ系の軸３Ａおよ
び単一偏波、単一モードフアイバ５のコア中心軸
５Ａはそれぞれが平行またはほぼ平行に配置され
ているとともに、レンズ系およびフアイバにおけ
る光路に対する入射面が垂直以外のある傾角をも
つように構成されている。

さらに第１図において、単一偏波単一モードフ
アイバ５の端面６はその傾き角がフアイバ軸５Ａ
に対してブリユースタ角になるように研摩されて
いるとともに、その面に偏波分離ミラー７が設け
られており、偏波分離ミラー７は入射光に対して
この角度で偏光度が最大になるようにしてある。

単一偏波単一モードフアイバには種々の構造の
ものが知られているが、代表的なものとして楕円
クラツド形フアイバと押圧発生部つきフアイバと
がある。楕円クラツド形フアイバの場合は楕円形
クラツドの短軸方向は可伝搬方向であつてこの方
向に振動する電界成分に対して伝搬損失が少く、
長軸方向に対しては伝搬損失が大きい。また押圧
発生部つきフアイバの場合は、両押圧発生部を結
ぶ方向は伝搬損失が大きく、これと垂直の方向は
可伝搬方向であつて伝搬損失が小さい。

本考案のレーザ・フアイバ結合器においては楕
円クラツド形フアイバの場合は第１図ａに示すよ
うに、押圧発生部つきフアイバの場合は第１図ｂ
に示すように、可伝搬方向と垂直方向が入射面６
に含まれるように、フアイバ５の位置関係が定め
られている。

このように配置されている場合、端面６に対す
る入射光のうち端面６と平行な成分は全部反射さ
れ、一方これと垂直な成分は反射することなく全
部フアイバ５に入射される。

第２図は、他の実施例を説明する構成図であ
る。第２図において、レーザ・チユーブ８と単一
偏波単一モードフアイバ５とを結合するレーザ・
フアイバ結合器の構成が図示されている。同図に
おいて、第１図におけると同じ部分は同じ番号で
示されており、８はレーザ・チユーブ例えばHe
−Neレーザである。

第２図において、レーザ・チユーブ８の光軸８
Ａとフアイバ５の軸５Ａとは一致するように設け
られており、球レンズ３，４はそれぞれの中心を
結ぶ軸３Ａが光軸８Ａと平行に少しずれるように
設けられていて、これによつて各球レンズおよび
フアイバの入射面が入射光に対して垂直にならな
いようにしている点は第１図の実施例と同様であ
る。また入射面６の傾角と偏光分離ミラー７も第
１図の場合と同様に設けられている。

〔考案の効果〕

本考案はレーザ及びレンズ系の軸、単一偏波単
一モードフアイバの軸が平行になる様に配置し、
更にその光路はこれらの機械軸に対して傾斜を有
する様に光軸を選択し、定偏波光フアイバの斜め
研摩角度をブリユースタ角にすることで、レーザ
に対する戻り光の防止と、定偏波光フアイバの偏
波の保存性を改善できる様にしたものである。

本考案において、レーザからの光がレンズ系及
びフアイバ系に対して結合光が傾斜をもつて入射
する光路となるように配置している。この構成に
より、前述の如く、偏波分離ミラー７に入射する
光に対してその偏光度を高く構成することができ
るようになる。従つて、本考案の効果は次の通り
である。

本考案は、レーザとフアイバを光結合する時
に、偏波保存性を良くするため、単一モードフ
アイバに入射される光の不要なモードを取り除
くと共に、戻り光がレーザに帰還されるのを防
止することを可能とするものある。

即ち、偏波分離ミラーに対して、偏光分離度
が最も良い位置で光が入射されるので分離度が
良くなり、さらに、その角度がブリユースタ角
となるように構成しているために、不要偏光を
分離することができる。

また、レーザの光軸、レンズ系の光軸、単一
偏波単一モードフアイバのコア軸等を平行また
はほヾ平行に配置することで調整が容易とな
る。

又、単一偏波単一モードフアイバに入射する光
のうちの希望光成分に対する偏波方向と、単一偏
波単一モードフアイバの可伝搬方向とが予め一致
しているので、組立て調整時における回転調整が
容易であるとともに、調整時偏光度の測定を行う
必要がないので出力レベルの測定のみによつて最
大結合効率の点に調整を行うことができ、従つて
組立て調整を容易にかつ迅速に行うことができる
という利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のレーザ・フアイバ結合器の一
実施例の構成を示す図、第２図はその他の実施例
の構成を示す図である。 １……レーザ・ダイオード、１Ａ……レーザ・
ダイオード１の光軸、２……発光部、３，４……
球レンズ、３Ａ……レンズ系の軸、５……単一偏
波単一モード・フアイバ、５Ａ……フアイバ５の
軸、６……入射面、７……偏光分離ミラー、８…
…レーザ・チユーブ、８Ａ……光軸、９……コ
ア、１０……楕円クラツド、１１……押圧発生
部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 レーザ光源と単一モードフアイバとを該レーザ
   からのレーザ光を収束するレンズ系により光結合
   を行うレーザ・フアイバ結合器において、 該レーザの光軸と、該レンズ系の光軸と、該単
   一偏波単一モードフアイバのコア軸とを平行また
   はほぼ平行で、前記レーザからの光が、前記レン
   ズ系および前記フアイバ系の軸に対して結合光が
   傾斜をもつて入射する光路となるよう配置し、 前記単一モードフアイバの入射端面は、入射光
   における傾斜がブリユースタ角となるように構成
   し、 前記単一モードフアイバの前記入射端面に偏波
   分離ミラーを設けたことを特徴とするレーザ・フ
   アイバ結合器。