JPH0486711A - 半導体レーザモジユール - Google Patents
半導体レーザモジユールInfo
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- JPH0486711A JPH0486711A JP20116790A JP20116790A JPH0486711A JP H0486711 A JPH0486711 A JP H0486711A JP 20116790 A JP20116790 A JP 20116790A JP 20116790 A JP20116790 A JP 20116790A JP H0486711 A JPH0486711 A JP H0486711A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor laser
- optical fiber
- lens
- pellet
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- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 22
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- 239000008188 pellet Substances 0.000 abstract description 12
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Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (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】
［産業上の利用分野］
本発明は、半導体レーザとレンズと光ファイバとを結合
させて一体化され光通信用光源に用いられる半導体レー
ザモジュールに係わり、特にその結合用レンズの構造に
閃するものである。
させて一体化され光通信用光源に用いられる半導体レー
ザモジュールに係わり、特にその結合用レンズの構造に
閃するものである。
［従来の技術］
近年、光通信用の光ファイバとしては、幹線系における
大量需要による低価格化および将来の大容量化に対する
自由度が大きいなとの理由により、支線系、加入者系に
おいてまでマルチモードファイバよりシングルモードフ
ァイバが主流になりつつある。支線系、加入者系におい
ては、幹線系とは異なり、通常、中継を行わず、ネット
ワークの末端に位置するため、伝送距離が比較的短い上
にその偏差が大である。また、回線の多重度が低いため
、低価格の要求が大である。そのために支線系、加入者
系伝送方式は、長区間、単区間の２方式に分離してコス
ト的に最適設計される。単区間方式用光源としては、高
速で単一モードファイバへの結合特性が良く、将来的に
低コストが予測される半導体レーザ（以下ＬＤと称する
）が主流となりつつある。単区間方式用ＬＤモジュール
の光出力は、長区間用に比べて約１０ｄＢ以上低くても
良い。そのため、従来、この種のＬＤモジュールには、
高い結合効率は得られないが、第５図に示すようにＬＤ
ペレット１と光ファイバ２との結合用に低価格な球レン
ズ３が用いられいた。
大量需要による低価格化および将来の大容量化に対する
自由度が大きいなとの理由により、支線系、加入者系に
おいてまでマルチモードファイバよりシングルモードフ
ァイバが主流になりつつある。支線系、加入者系におい
ては、幹線系とは異なり、通常、中継を行わず、ネット
ワークの末端に位置するため、伝送距離が比較的短い上
にその偏差が大である。また、回線の多重度が低いため
、低価格の要求が大である。そのために支線系、加入者
系伝送方式は、長区間、単区間の２方式に分離してコス
ト的に最適設計される。単区間方式用光源としては、高
速で単一モードファイバへの結合特性が良く、将来的に
低コストが予測される半導体レーザ（以下ＬＤと称する
）が主流となりつつある。単区間方式用ＬＤモジュール
の光出力は、長区間用に比べて約１０ｄＢ以上低くても
良い。そのため、従来、この種のＬＤモジュールには、
高い結合効率は得られないが、第５図に示すようにＬＤ
ペレット１と光ファイバ２との結合用に低価格な球レン
ズ３が用いられいた。
［発明が解決しよとする課題］
しかしながら、従来のＬＤペレット１と、球レンズ３と
、光ファイバ２とから構成される結合系では、結合損失
の、ＬＤベレット１および光ファイバ２の位置ずれ感度
特性が厳しい。そのため、ＬＤベレット１または光ファ
イバ２の位置調整に時間を要するとともに溶接などによ
る固定時の軸ずれにより、結合損失の個体差が大きくな
る。この軸ずれは、結合損失の温度特性や経時安定性を
劣化させる要因となっていた。したがって従来の部品の
位置固定精度が厳しい結合系を有するＬＤモジュールは
、自動組み立て化による生産性向上、特性の均一化およ
び安定化が困難であった。
、光ファイバ２とから構成される結合系では、結合損失
の、ＬＤベレット１および光ファイバ２の位置ずれ感度
特性が厳しい。そのため、ＬＤベレット１または光ファ
イバ２の位置調整に時間を要するとともに溶接などによ
る固定時の軸ずれにより、結合損失の個体差が大きくな
る。この軸ずれは、結合損失の温度特性や経時安定性を
劣化させる要因となっていた。したがって従来の部品の
位置固定精度が厳しい結合系を有するＬＤモジュールは
、自動組み立て化による生産性向上、特性の均一化およ
び安定化が困難であった。
［課題を解決するための手段］
このような課題を解決するために本発明による半導体レ
ーザモジュールは、レンズの少なくとも１つの端面の形
状を、対称な凸形曲線の中心’ｊｉｌｔ ’ｘ回転軸か
ら平行・、こ移動して形成さ４しる回転本形状としたも
のである。
ーザモジュールは、レンズの少なくとも１つの端面の形
状を、対称な凸形曲線の中心’ｊｉｌｔ ’ｘ回転軸か
ら平行・、こ移動して形成さ４しる回転本形状としたも
のである。
［作用コ
本発明においては、レンズの少なくとも１つの端面形状
を回転体形状としたことにより、焦点か１点とならず、
円形状となり、光ビームの集束部における光パワー密度
の強度分布はピークの平坦な広範囲にわたる均一な分布
となる。
を回転体形状としたことにより、焦点か１点とならず、
円形状となり、光ビームの集束部における光パワー密度
の強度分布はピークの平坦な広範囲にわたる均一な分布
となる。
［実施例］
以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明による半導体レーザモジュールの一実施
例による構成を説明する図である。同図において、ＬＤ
ベレット１の出射ビームが高収差レンズ４により、光フ
ァイバ２に結合されている。この高収差レンズ４は、レ
ンズの端面の少なくとも一方、この場合、レンズの両面
側が対称な凸形曲線の中心軸を回転軸からずらして得ら
れる回転体形状を有して形成されている。
例による構成を説明する図である。同図において、ＬＤ
ベレット１の出射ビームが高収差レンズ４により、光フ
ァイバ２に結合されている。この高収差レンズ４は、レ
ンズの端面の少なくとも一方、この場合、レンズの両面
側が対称な凸形曲線の中心軸を回転軸からずらして得ら
れる回転体形状を有して形成されている。
次にこの高収差レンズ４による結合系の原理を第２図お
よび第３図を用いて説明する。
よび第３図を用いて説明する。
従来の球レンズ３の焦点は、−点に存在するが、本実施
例の高収差レンズ４では、焦点は一点とはなちず、円形
状となる。その結果、光ビームの集束部における光パワ
ー密度の強度分布は第２図に示すようになり、従来レン
ズ３の場合のガウシャンに対してピークの平坦な広い範
囲にわたり均一な分布となる。この結果、ＬＤペレ・ソ
ト１と光ファイバ２との結合損失の、ＬＤベレット１ま
たは光ファイバ２の光軸に垂直方向（ｘ、ｙ）の位置ず
れ特性は、第３図に示すように最低結合損失は大きいが
、平坦領域の広い特性となる。
例の高収差レンズ４では、焦点は一点とはなちず、円形
状となる。その結果、光ビームの集束部における光パワ
ー密度の強度分布は第２図に示すようになり、従来レン
ズ３の場合のガウシャンに対してピークの平坦な広い範
囲にわたり均一な分布となる。この結果、ＬＤペレ・ソ
ト１と光ファイバ２との結合損失の、ＬＤベレット１ま
たは光ファイバ２の光軸に垂直方向（ｘ、ｙ）の位置ず
れ特性は、第３図に示すように最低結合損失は大きいが
、平坦領域の広い特性となる。
第４図は本発明による半導体レーザモジュールの具体的
な構成を示す断面図である。同図において、ＬＤベレッ
ト１は、ＬＤパッケージ５内に気密封止されている。光
フアイバ芯線６はフェルール７内に挿入、接着され、こ
のフェルール７および光フアイバ芯線６の端面は近端反
射光のＬＤペレット１への再注入を抑制するために斜め
に研磨されている。フェルール７はねじ８によりホルダ
９の貫通穴に機械的に固定されている。高収差レンズ４
はガラスモールディングで製作されており、ホルダ９の
貫通穴内に低融点ガラスなどにより固定されている。組
み立ては、ＬＤパツゲーン５の鍔部をホルダ９の端面に
突き当てながらＬＤパッケージ５のｘ、ｙ方向の位置調
整を行い、最適位置で鍔部をホルダ９の端面にＹＡＧレ
ーザ溶接により固定する。ここで高収差レンズ４として
は、直径的２．５ｍｍの円の中心を回転軸に対して約１
０μｍ偏心させた回転体となるように製作したところ、
結合損失が約１ｄＢ増大するｘ、 ｙ方向のＬＤベレッ
ト１の位置許容幅が約２０μｍとなり、従来の約５倍に
緩和された。この結果からＬＤモジュールの生産性向上
に効果があることが確認された。
な構成を示す断面図である。同図において、ＬＤベレッ
ト１は、ＬＤパッケージ５内に気密封止されている。光
フアイバ芯線６はフェルール７内に挿入、接着され、こ
のフェルール７および光フアイバ芯線６の端面は近端反
射光のＬＤペレット１への再注入を抑制するために斜め
に研磨されている。フェルール７はねじ８によりホルダ
９の貫通穴に機械的に固定されている。高収差レンズ４
はガラスモールディングで製作されており、ホルダ９の
貫通穴内に低融点ガラスなどにより固定されている。組
み立ては、ＬＤパツゲーン５の鍔部をホルダ９の端面に
突き当てながらＬＤパッケージ５のｘ、ｙ方向の位置調
整を行い、最適位置で鍔部をホルダ９の端面にＹＡＧレ
ーザ溶接により固定する。ここで高収差レンズ４として
は、直径的２．５ｍｍの円の中心を回転軸に対して約１
０μｍ偏心させた回転体となるように製作したところ、
結合損失が約１ｄＢ増大するｘ、 ｙ方向のＬＤベレッ
ト１の位置許容幅が約２０μｍとなり、従来の約５倍に
緩和された。この結果からＬＤモジュールの生産性向上
に効果があることが確認された。
［発明の効果］
以上、説明したように本発明による半導体レーザモジュ
ールは、半導体レーザと光ファイバとの結合に少なくと
も一端面を対称な凸形曲線の中心軸を回転軸からずらせ
て得られる回転体形状とした高収差レンズを用いること
により、半導体レーザまたは光ファイバの必要な位置固
定精度が緩和される。その結果、半導体レーザモジュー
ルの自動組み立てが容易となり、生産性の格段の向上。
ールは、半導体レーザと光ファイバとの結合に少なくと
も一端面を対称な凸形曲線の中心軸を回転軸からずらせ
て得られる回転体形状とした高収差レンズを用いること
により、半導体レーザまたは光ファイバの必要な位置固
定精度が緩和される。その結果、半導体レーザモジュー
ルの自動組み立てが容易となり、生産性の格段の向上。
初期特性の均一化、経時的安定性の向上などの効果が得
られる。したがって本発明による半導体レーザモジュー
ルは、特に高出力が不要で低価格の要求の厳しい加入者
用半導体レーザモジュールの低価格化、高信頼化を実現
できるため、加入者用光通信装置の実用化、大量生産の
促進に貢献できるなどの極めて優れた効果が得られる。
られる。したがって本発明による半導体レーザモジュー
ルは、特に高出力が不要で低価格の要求の厳しい加入者
用半導体レーザモジュールの低価格化、高信頼化を実現
できるため、加入者用光通信装置の実用化、大量生産の
促進に貢献できるなどの極めて優れた効果が得られる。
第１図は本発明による半導体レーザモジュールの一実施
例による構成を示す図、第２図は従来および本発明によ
る半導体レーザモジュールのビーム集束部における光パ
ワー密度の強度分布を示す図、第３図は従来および本発
明による半導体レーザモジュールの結合損失の光ファイ
バの軸ずれに対する特性を示す図、第４図は本発明によ
る半導体レーザモジュールの具体的な構成を示す断面図
、第５図は従来の半導体レーザモジュールの構成を示す
図である。 １・・、・ＬＤベレ・ソト、２・・・・光ファイバ、４
・・・・高収差レンズ、５・・・・ＬＤバッゲージ、６
・・・・光フアイバ芯線、７・・−フェルール、８・・
・・ねじ、９・・・・ホルダ。 特許出願人 日本電気株式会社
例による構成を示す図、第２図は従来および本発明によ
る半導体レーザモジュールのビーム集束部における光パ
ワー密度の強度分布を示す図、第３図は従来および本発
明による半導体レーザモジュールの結合損失の光ファイ
バの軸ずれに対する特性を示す図、第４図は本発明によ
る半導体レーザモジュールの具体的な構成を示す断面図
、第５図は従来の半導体レーザモジュールの構成を示す
図である。 １・・、・ＬＤベレ・ソト、２・・・・光ファイバ、４
・・・・高収差レンズ、５・・・・ＬＤバッゲージ、６
・・・・光フアイバ芯線、７・・−フェルール、８・・
・・ねじ、９・・・・ホルダ。 特許出願人 日本電気株式会社
Claims (1)
- 半導体レーザと、光ファイバと、該半導体レーザと光フ
ァイバとを結合する少なくとも１個のレンズとから構成
される半導体レーザモジュールにおいて、前記レンズの
少なくとも１つの端面の形状を、対称な凸形曲線の中心
軸を回転軸から平行に移動して形成される回転体形状と
したことを特徴とする半導体レーザモジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20116790A JPH0486711A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 半導体レーザモジユール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20116790A JPH0486711A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 半導体レーザモジユール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0486711A true JPH0486711A (ja) | 1992-03-19 |
Family
ID=16436481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20116790A Pending JPH0486711A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 半導体レーザモジユール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0486711A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06118284A (ja) * | 1992-10-02 | 1994-04-28 | Alps Electric Co Ltd | 光結合装置 |
| JP2023084982A (ja) * | 2021-12-08 | 2023-06-20 | 株式会社エンプラス | 光レセプタクルおよび光モジュール |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5028344A (ja) * | 1973-07-13 | 1975-03-22 | ||
| JPH02101405A (ja) * | 1988-10-11 | 1990-04-13 | Nec Corp | 半導体レーザモジュール |
| JPH02130985A (ja) * | 1988-11-11 | 1990-05-18 | Nec Corp | 半導体レーザモジュール |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP20116790A patent/JPH0486711A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5028344A (ja) * | 1973-07-13 | 1975-03-22 | ||
| JPH02101405A (ja) * | 1988-10-11 | 1990-04-13 | Nec Corp | 半導体レーザモジュール |
| JPH02130985A (ja) * | 1988-11-11 | 1990-05-18 | Nec Corp | 半導体レーザモジュール |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06118284A (ja) * | 1992-10-02 | 1994-04-28 | Alps Electric Co Ltd | 光結合装置 |
| JP2023084982A (ja) * | 2021-12-08 | 2023-06-20 | 株式会社エンプラス | 光レセプタクルおよび光モジュール |
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