JPH06194548A - 光電子装置 - Google Patents
光電子装置Info
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- JPH06194548A JPH06194548A JP4344549A JP34454992A JPH06194548A JP H06194548 A JPH06194548 A JP H06194548A JP 4344549 A JP4344549 A JP 4344549A JP 34454992 A JP34454992 A JP 34454992A JP H06194548 A JPH06194548 A JP H06194548A
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- Japan
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- ferrule
- semiconductor laser
- optical
- optical isolator
- optical fiber
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- Semiconductor Lasers (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光軸合わせ回数が少なくかつ組立工数の少な
い光電子装置の提供。 【構成】 光アイソレータ内蔵型光電子装置は、半導体
レーザ装置15と気密封止構造のフェルールアセンブリ
16を連結体17で連結した構造となっている。フェル
ールアセンブリはフェルールガイド11内に光アイソレ
ータ6を挿嵌するとともに、光ファイバ10を取り付け
たフェルール12を嵌合された構造となっている。ま
た、フェルールガイドの他端に楔状の透明体32が設け
られ、光ファイバの先端は傾斜面となっている。光アイ
ソレータは厚さ2mmのものが使用され、かつ半導体レ
ーザ装置の集光レンズ24は焦点距離が長いものが使用
されているため、半導体レーザ装置15発光されたレー
ザ光2は、途中に集光レンズを設けることなく光ファイ
バの先端に収束させることができる。これにより、光電
子装置は光軸合わせ箇所が少なくかつ部品点数の少ない
構造となる。
い光電子装置の提供。 【構成】 光アイソレータ内蔵型光電子装置は、半導体
レーザ装置15と気密封止構造のフェルールアセンブリ
16を連結体17で連結した構造となっている。フェル
ールアセンブリはフェルールガイド11内に光アイソレ
ータ6を挿嵌するとともに、光ファイバ10を取り付け
たフェルール12を嵌合された構造となっている。ま
た、フェルールガイドの他端に楔状の透明体32が設け
られ、光ファイバの先端は傾斜面となっている。光アイ
ソレータは厚さ2mmのものが使用され、かつ半導体レ
ーザ装置の集光レンズ24は焦点距離が長いものが使用
されているため、半導体レーザ装置15発光されたレー
ザ光2は、途中に集光レンズを設けることなく光ファイ
バの先端に収束させることができる。これにより、光電
子装置は光軸合わせ箇所が少なくかつ部品点数の少ない
構造となる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光電子装置、特に半導体
レーザの反射戻り光による弊害を光アイソレータによっ
て解消する光電子装置に係り、たとえば、光アイソレー
タ内蔵型光電子装置に適用して有効な技術に関する。
レーザの反射戻り光による弊害を光アイソレータによっ
て解消する光電子装置に係り、たとえば、光アイソレー
タ内蔵型光電子装置に適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体レーザ(レーザダイオード:L
D)は、光通信や情報処理装置の光源として広く使用さ
れている。半導体レーザはその戻り光により雑音が発生
し、システム構成上好ましくない。たとえば、日経BP
社発行「日経エレクトロニクス」1983年10月10
日号、P173〜P194には、半導体レーザにおける
反射戻り光はビデオ・ディスクにおいては画質の劣化を
引き起こすことが記載されている。また、特開昭63−
226987号公報には、反射戻り光を除去する光アイ
ソレータを内蔵した半導体レーザ装置が開示されてい
る。この装置では、長期の信頼度を保証する上で障害と
なる有機樹脂を使用しないファラディ回転素子が使用さ
れている。また、昭和60年度,電子通信学会,半導体
材料技術部門全国大会305,近間,渡辺,三浦,峠に
は「光アイソレータ内蔵型DFB−LDモジュール」に
ついて記載されている。
D)は、光通信や情報処理装置の光源として広く使用さ
れている。半導体レーザはその戻り光により雑音が発生
し、システム構成上好ましくない。たとえば、日経BP
社発行「日経エレクトロニクス」1983年10月10
日号、P173〜P194には、半導体レーザにおける
反射戻り光はビデオ・ディスクにおいては画質の劣化を
引き起こすことが記載されている。また、特開昭63−
226987号公報には、反射戻り光を除去する光アイ
ソレータを内蔵した半導体レーザ装置が開示されてい
る。この装置では、長期の信頼度を保証する上で障害と
なる有機樹脂を使用しないファラディ回転素子が使用さ
れている。また、昭和60年度,電子通信学会,半導体
材料技術部門全国大会305,近間,渡辺,三浦,峠に
は「光アイソレータ内蔵型DFB−LDモジュール」に
ついて記載されている。
【0003】一方、光アイソレータについては、オプト
ロニクス社発行「オプトロニクス」1991年3月号、
平成3年3月10日発行、P221に記載されている。
この文献には、直径2.9mm,長さ2mmの光アイソ
レータが開示されている。この光アイソレータは、ビス
マス置換型・鉄・ガーネット結晶を用いているため、体
積は従来のビスマス置換型アイソレータに比べ3.5分
の1から7分の1、YIG(イットリウム・鉄・ガーネ
ット)型に比べ20分の1と極めて小さい旨記載されて
いる。また、同光アイソレータについては、信越化学工
業株式会社発行のカタログ(9012−1000)に記
載されている。さらに、電子情報通信学会発行「電子情
報通信学会論文誌C−1」1990年5月号、P323
〜P331には、光通信用光アイソレータについて記載
されている。この文献には、「微小光学型光アイソレー
タは逆方向損が30dBの1段構造のもの、逆方向損が
60dBの2段構造のものがあること、光アイソレータ
の高信頼性の要求に対しては組立て方法が従来の接着剤
によるものからメタル接合の方向に向かっている」旨記
載されている。
ロニクス社発行「オプトロニクス」1991年3月号、
平成3年3月10日発行、P221に記載されている。
この文献には、直径2.9mm,長さ2mmの光アイソ
レータが開示されている。この光アイソレータは、ビス
マス置換型・鉄・ガーネット結晶を用いているため、体
積は従来のビスマス置換型アイソレータに比べ3.5分
の1から7分の1、YIG(イットリウム・鉄・ガーネ
ット)型に比べ20分の1と極めて小さい旨記載されて
いる。また、同光アイソレータについては、信越化学工
業株式会社発行のカタログ(9012−1000)に記
載されている。さらに、電子情報通信学会発行「電子情
報通信学会論文誌C−1」1990年5月号、P323
〜P331には、光通信用光アイソレータについて記載
されている。この文献には、「微小光学型光アイソレー
タは逆方向損が30dBの1段構造のもの、逆方向損が
60dBの2段構造のものがあること、光アイソレータ
の高信頼性の要求に対しては組立て方法が従来の接着剤
によるものからメタル接合の方向に向かっている」旨記
載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】光通信用半導体レーザ
装置において、反射戻り光によるレーザダイオードの不
安定発振を防ぐため、光アイソレータを内蔵した半導体
レーザ装置が提案されている。たとえば、前記文献によ
る光アイソレータ内蔵型DFB−LDモジュールは、図
7に示すような構造となっている。このモジュールは、
半導体レーザ素子1から発光されたレーザ光2を第1集
光レンズ3によって平行光4とし、この平行光4を光ア
イソレータガイド5内に固定された光アイソレータ6を
透過させて、位置調整された第2集光レンズガイド7に
支持された第2集光レンズ8に到達させ、この第2集光
レンズ8によって光ファイバケーブル9の先端から突出
する光ファイバ10の先端に平行光4を収束するように
なっている。前記光ファイバ10はシングルモード光フ
ァイバとなっている。また、前記光ファイバケーブル9
はフェルールガイド11に嵌合されたフェルール12に
支持されている。また、反射光が半導体レーザ素子1に
戻らないように、光ファイバ10の先端はフェルール1
2の先端ともども光軸に対して傾斜しているとともに、
光アイソレータ6も光軸に対して傾斜するように配設さ
れている。
装置において、反射戻り光によるレーザダイオードの不
安定発振を防ぐため、光アイソレータを内蔵した半導体
レーザ装置が提案されている。たとえば、前記文献によ
る光アイソレータ内蔵型DFB−LDモジュールは、図
7に示すような構造となっている。このモジュールは、
半導体レーザ素子1から発光されたレーザ光2を第1集
光レンズ3によって平行光4とし、この平行光4を光ア
イソレータガイド5内に固定された光アイソレータ6を
透過させて、位置調整された第2集光レンズガイド7に
支持された第2集光レンズ8に到達させ、この第2集光
レンズ8によって光ファイバケーブル9の先端から突出
する光ファイバ10の先端に平行光4を収束するように
なっている。前記光ファイバ10はシングルモード光フ
ァイバとなっている。また、前記光ファイバケーブル9
はフェルールガイド11に嵌合されたフェルール12に
支持されている。また、反射光が半導体レーザ素子1に
戻らないように、光ファイバ10の先端はフェルール1
2の先端ともども光軸に対して傾斜しているとともに、
光アイソレータ6も光軸に対して傾斜するように配設さ
れている。
【0005】しかし、このような構造のモジュールにあ
っては、光アイソレータガイド5,第2集光レンズガイ
ド7およびフェルールガイド11は、光軸に対して垂直
方向に高精度位置合わせが必要であるとともに、フェル
ール12はフェルールガイド11において光軸方向に高
精度位置合わせが必要であることから、組立工数が高く
なる。また、このモジュールは部品点数が多く、製品コ
ストの低減化が図り難い。
っては、光アイソレータガイド5,第2集光レンズガイ
ド7およびフェルールガイド11は、光軸に対して垂直
方向に高精度位置合わせが必要であるとともに、フェル
ール12はフェルールガイド11において光軸方向に高
精度位置合わせが必要であることから、組立工数が高く
なる。また、このモジュールは部品点数が多く、製品コ
ストの低減化が図り難い。
【0006】本発明の目的は、組立工数の少ない光アイ
ソレータ内蔵型光電子装置を提供することにある。本発
明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明
細書の記述および添付図面からあきらかになるであろ
う。
ソレータ内蔵型光電子装置を提供することにある。本発
明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明
細書の記述および添付図面からあきらかになるであろ
う。
【0007】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。すなわち、本発明の光アイソレータ
内蔵型光電子装置は、半導体レーザ装置と、光アイソレ
ータを内蔵したフェルールアセンブリと、このフェルー
ルアセンブリと前記半導体レーザ装置とを連結する管状
の連結体とからなっている。フェルールアセンブリは、
管状のフェルールガイドと、このフェルールガイド内に
挿入嵌合された光アイソレータと、前記フェルールガイ
ドの一端側から挿入固定されたフェルールと、前記フェ
ルールガイドの他端に取り付けられかつフェルールガイ
ドの内径孔を塞ぐ断面楔状の透明体とからなっている。
前記フェルールガイドの内径部分は真っ直ぐな孔とな
り、2mm程度の長さのメタル接着構造の光アイソレー
タが嵌合され、かつ前記フェルールの先端部分が挿嵌さ
れている。前記フェルールにはその中心部に同心円的に
光ファイバケーブルが挿入固定されているとともに、光
ファイバケーブルの先端ではジャケットが除去されて光
ファイバが露出されている。また、半導体レーザ素子に
反射光が戻らないように、前記楔状透明体の傾斜面角度
および光ファイバ先端の傾斜角度は8°程度となってい
る。
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。すなわち、本発明の光アイソレータ
内蔵型光電子装置は、半導体レーザ装置と、光アイソレ
ータを内蔵したフェルールアセンブリと、このフェルー
ルアセンブリと前記半導体レーザ装置とを連結する管状
の連結体とからなっている。フェルールアセンブリは、
管状のフェルールガイドと、このフェルールガイド内に
挿入嵌合された光アイソレータと、前記フェルールガイ
ドの一端側から挿入固定されたフェルールと、前記フェ
ルールガイドの他端に取り付けられかつフェルールガイ
ドの内径孔を塞ぐ断面楔状の透明体とからなっている。
前記フェルールガイドの内径部分は真っ直ぐな孔とな
り、2mm程度の長さのメタル接着構造の光アイソレー
タが嵌合され、かつ前記フェルールの先端部分が挿嵌さ
れている。前記フェルールにはその中心部に同心円的に
光ファイバケーブルが挿入固定されているとともに、光
ファイバケーブルの先端ではジャケットが除去されて光
ファイバが露出されている。また、半導体レーザ素子に
反射光が戻らないように、前記楔状透明体の傾斜面角度
および光ファイバ先端の傾斜角度は8°程度となってい
る。
【0008】
【作用】上記した手段によれば、本発明の光アイソレー
タ内蔵型光電子装置は、半導体レーザ装置の集光レンズ
(第1集光レンズ)から発光されるレーザ光を、集光レ
ンズの作用によってフェルールアセンブリにおける光フ
ァイバの先端で収束させる構造となっているため、従来
のように第2集光レンズが不要となる。この結果、第2
集光レンズを支持する第2集光レンズガイドの光軸に垂
直となる面方向の位置合わせが不要となり、本発明の光
電子装置の組立における位置合わせ作業は半導体レーザ
素子と光ファイバとの距離が連結体の長さで決定される
こともあって、半導体レーザ素子に対する光ファイバの
先端、すなわちフェルールアセンブリの光軸に垂直とな
る面方向の位置合わせだけとなり組立工数の低減が達成
できる。また、本発明の光電子装置は部品点数が少なく
なり、生産コストの低減が可能となる。
タ内蔵型光電子装置は、半導体レーザ装置の集光レンズ
(第1集光レンズ)から発光されるレーザ光を、集光レ
ンズの作用によってフェルールアセンブリにおける光フ
ァイバの先端で収束させる構造となっているため、従来
のように第2集光レンズが不要となる。この結果、第2
集光レンズを支持する第2集光レンズガイドの光軸に垂
直となる面方向の位置合わせが不要となり、本発明の光
電子装置の組立における位置合わせ作業は半導体レーザ
素子と光ファイバとの距離が連結体の長さで決定される
こともあって、半導体レーザ素子に対する光ファイバの
先端、すなわちフェルールアセンブリの光軸に垂直とな
る面方向の位置合わせだけとなり組立工数の低減が達成
できる。また、本発明の光電子装置は部品点数が少なく
なり、生産コストの低減が可能となる。
【0009】また、本発明の光アイソレータ内蔵型光電
子装置は、フェルールガイドの一端に楔状断面の透明体
が取り付けられていることから、光アイソレータおよび
フェルールを挿入するフェルールガイドの内径部分を真
っ直ぐな孔とさせることができるため、フェルールガイ
ドの加工コストの低減が図れる。
子装置は、フェルールガイドの一端に楔状断面の透明体
が取り付けられていることから、光アイソレータおよび
フェルールを挿入するフェルールガイドの内径部分を真
っ直ぐな孔とさせることができるため、フェルールガイ
ドの加工コストの低減が図れる。
【0010】また、本発明の光アイソレータ内蔵型光電
子装置は、前記透明体,光アイソレータおよび光ファイ
バの光入射面に対してレーザ光は傾斜して進入するよう
になっていることから、反射光は半導体レーザ素子に戻
ることはなく、半導体レーザにおける不安定発振が抑止
できる。
子装置は、前記透明体,光アイソレータおよび光ファイ
バの光入射面に対してレーザ光は傾斜して進入するよう
になっていることから、反射光は半導体レーザ素子に戻
ることはなく、半導体レーザにおける不安定発振が抑止
できる。
【0011】
【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例につい
て説明する。図1は本発明の一実施例による光電子装置
の断面図、図2は同じく光電子装置を構成するフェルー
ルアセンブリの断面図、図3は同じく光電子装置の組立
を示す断面図、図4は同じく光電子装置の組立における
光軸合わせ状態を示す断面図である。本発明の一実施例
による光アイソレータ内蔵型光電子装置は、図1に示す
ように、半導体レーザ装置15と、フェルールアセンブ
リ16と、このフェルールアセンブリ16と前記半導体
レーザ装置15を連結する連結体17とからなってい
る。
て説明する。図1は本発明の一実施例による光電子装置
の断面図、図2は同じく光電子装置を構成するフェルー
ルアセンブリの断面図、図3は同じく光電子装置の組立
を示す断面図、図4は同じく光電子装置の組立における
光軸合わせ状態を示す断面図である。本発明の一実施例
による光アイソレータ内蔵型光電子装置は、図1に示す
ように、半導体レーザ装置15と、フェルールアセンブ
リ16と、このフェルールアセンブリ16と前記半導体
レーザ装置15を連結する連結体17とからなってい
る。
【0012】前記半導体レーザ装置15は、気密封止さ
れたキャン封止構造となっていて、パッケージはステム
20と、このステム20の主面側に取り付けられたキャ
ップ21によって形成されている。また、前記ステム2
0からはパッケージ外に外部端子として数本のリード2
2が突出している。前記パッケージ内において、前記ス
テム20の主面にはヒートシンク23が固定されてい
る。また、前記ヒートシンク23の側面には直接または
図示しないサブマウントを介して半導体レーザ素子1が
固定されている。この半導体レーザ素子1はキャップ2
1の天井側およびステム20の主面側にそれぞれレーザ
光2を発光する。前記キャップ21の天井部分には集光
レンズ24が嵌め込まれている。そして、前記半導体レ
ーザ素子1から発光された前方レーザ光25を、図4の
模式的に示す図のように、フェルールアセンブリ16に
おける光ファイバ10の先端に収束させるようになって
いる。前記集光レンズ24は低収差の非球面レンズでか
つ焦点距離が長いものが使用される。集光レンズ24の
焦点距離は、たとえば8mm程度となっている。これに
より、高結合で位置合わせのためのスペースを余裕をも
って確保することができ、後述する光アイソレータ6で
のレーザ光2のケラレを防止できる。また、前記ステム
20の主面には受光素子27が設けられ、前記半導体レ
ーザ素子1から発光された後方レーザ光28を受光し、
半導体レーザ素子1から発光されるレーザ光2の強度を
モニタできるようになっている。さらに、図示はしない
が、前記半導体レーザ素子1および受光素子27の電極
は、図示しないワイヤ等を介して前記リード22に電気
的に接続されている。なお、この実施例では、半導体レ
ーザ装置15は簡単な構造のものを使用した例について
説明したが、半導体レーザ素子1をペルチェ素子で冷却
する等高級なものでもよい。
れたキャン封止構造となっていて、パッケージはステム
20と、このステム20の主面側に取り付けられたキャ
ップ21によって形成されている。また、前記ステム2
0からはパッケージ外に外部端子として数本のリード2
2が突出している。前記パッケージ内において、前記ス
テム20の主面にはヒートシンク23が固定されてい
る。また、前記ヒートシンク23の側面には直接または
図示しないサブマウントを介して半導体レーザ素子1が
固定されている。この半導体レーザ素子1はキャップ2
1の天井側およびステム20の主面側にそれぞれレーザ
光2を発光する。前記キャップ21の天井部分には集光
レンズ24が嵌め込まれている。そして、前記半導体レ
ーザ素子1から発光された前方レーザ光25を、図4の
模式的に示す図のように、フェルールアセンブリ16に
おける光ファイバ10の先端に収束させるようになって
いる。前記集光レンズ24は低収差の非球面レンズでか
つ焦点距離が長いものが使用される。集光レンズ24の
焦点距離は、たとえば8mm程度となっている。これに
より、高結合で位置合わせのためのスペースを余裕をも
って確保することができ、後述する光アイソレータ6で
のレーザ光2のケラレを防止できる。また、前記ステム
20の主面には受光素子27が設けられ、前記半導体レ
ーザ素子1から発光された後方レーザ光28を受光し、
半導体レーザ素子1から発光されるレーザ光2の強度を
モニタできるようになっている。さらに、図示はしない
が、前記半導体レーザ素子1および受光素子27の電極
は、図示しないワイヤ等を介して前記リード22に電気
的に接続されている。なお、この実施例では、半導体レ
ーザ装置15は簡単な構造のものを使用した例について
説明したが、半導体レーザ素子1をペルチェ素子で冷却
する等高級なものでもよい。
【0013】フェルールアセンブリ16は、図2にも示
すようにフランジ30を有する管状のフェルールガイド
11と、このフェルールガイド11の管(内径孔)内に
挿入嵌合された光アイソレータ6と、前記フェルールガ
イド11の一端、図では右端に気密的に挿入固定された
フェルール12と、前記フェルールガイド11の他端、
図では左端となるフランジ30側の端面にガラス封着材
31によって気密的に固定された透明体32とからなっ
ている。したがって、フェルールアセンブリ16は全体
として気密封止構造となっている。また、このフェルー
ルアセンブリ16はこの状態でもユーザに提供すること
ができる。
すようにフランジ30を有する管状のフェルールガイド
11と、このフェルールガイド11の管(内径孔)内に
挿入嵌合された光アイソレータ6と、前記フェルールガ
イド11の一端、図では右端に気密的に挿入固定された
フェルール12と、前記フェルールガイド11の他端、
図では左端となるフランジ30側の端面にガラス封着材
31によって気密的に固定された透明体32とからなっ
ている。したがって、フェルールアセンブリ16は全体
として気密封止構造となっている。また、このフェルー
ルアセンブリ16はこの状態でもユーザに提供すること
ができる。
【0014】前記透明体32はガラスで形成されている
とともに、断面が楔状となっている。これは、透明体3
2内に入射した光を方向を変えて出射する作用がある。
すなわち、一般にフェルールおよびシングルモード光フ
ァイバは、端面でのレーザ反射光が半導体レーザ素子に
少しでも戻らぬように斜めに設置あるいは研磨されてい
る。この場合、光結合が低下するという問題が生じる。
光結合の低下を防止するためには、前記研磨角度をθと
すると、1/2θ程光軸を研磨方向と逆に傾けることが
有効であるということが、実験的かつ理論的に知られて
いる。このことから、前記透明体32はθ(θ=8°)
なる角度を有する楔状体としてある。これにより、レー
ザ光2は楔状透明体32によって曲げられるため、光ア
イソレータ6の端面に対して斜めに入射される。この斜
め入射によって光アイソレータ6の端面での反射戻り光
は半導体レーザ素子1に戻らなくなる。
とともに、断面が楔状となっている。これは、透明体3
2内に入射した光を方向を変えて出射する作用がある。
すなわち、一般にフェルールおよびシングルモード光フ
ァイバは、端面でのレーザ反射光が半導体レーザ素子に
少しでも戻らぬように斜めに設置あるいは研磨されてい
る。この場合、光結合が低下するという問題が生じる。
光結合の低下を防止するためには、前記研磨角度をθと
すると、1/2θ程光軸を研磨方向と逆に傾けることが
有効であるということが、実験的かつ理論的に知られて
いる。このことから、前記透明体32はθ(θ=8°)
なる角度を有する楔状体としてある。これにより、レー
ザ光2は楔状透明体32によって曲げられるため、光ア
イソレータ6の端面に対して斜めに入射される。この斜
め入射によって光アイソレータ6の端面での反射戻り光
は半導体レーザ素子1に戻らなくなる。
【0015】光アイソレータ6は、ビスマス置換型ガー
ネット結晶によるものであり、外径が2.9mm,厚さ
が2mmの金属接合型のものが使用される。しかし、フ
ェルールアセンブリ16はフェルールガイド11の一端
側をフェルール12で塞ぐとともに、他端側を透明体3
2で塞ぎかつ気密封止構造となっていることから、樹脂
接合型のものも使用できる。このように光アイソレータ
6が薄くなったことと、半導体レーザ装置15において
焦点の長い集光レンズ24を使用することによって、集
光レンズ24で集光されたレーザ光2を、途中に集光レ
ンズを設けることなく、直接フェルールアセンブリ16
における光ファイバ10の先端に収束させることができ
る。これによって、部品点数の削減が図れるとともに、
光電子装置の小型化が達成できる。
ネット結晶によるものであり、外径が2.9mm,厚さ
が2mmの金属接合型のものが使用される。しかし、フ
ェルールアセンブリ16はフェルールガイド11の一端
側をフェルール12で塞ぐとともに、他端側を透明体3
2で塞ぎかつ気密封止構造となっていることから、樹脂
接合型のものも使用できる。このように光アイソレータ
6が薄くなったことと、半導体レーザ装置15において
焦点の長い集光レンズ24を使用することによって、集
光レンズ24で集光されたレーザ光2を、途中に集光レ
ンズを設けることなく、直接フェルールアセンブリ16
における光ファイバ10の先端に収束させることができ
る。これによって、部品点数の削減が図れるとともに、
光電子装置の小型化が達成できる。
【0016】フェルール12は、その中心に沿って光フ
ァイバケーブル9が挿入されているとともに、フェルー
ル12のフェルールガイド11に対する嵌合部33では
光ファイバケーブル9のジャケット34が除去されて光
ファイバ10が露出している。そして、この露出した光
ファイバ10部分がフェルール12の嵌合部33の中心
に沿って延在している。光ファイバ10は7〜10μm
直径程度のコアと、この図示しないコアを被う直径12
5μmの図示しないクラッドとからなるシングルモード
ファイバとなり、たとえば1.31μm帯あるいは1.
55μm帯のレーザ光を案内するようになっている。ま
た、光ファイバ10の先端は、前記透明体32の場合と
同様に光軸に対して一定の角度θ(θ=8°)を有する
ように形成されている。光ファイバ10の先端にθの角
度を付けるために、フェルール12の嵌合部33の先端
も同様にθの角度の傾斜面となっている。前記透明体3
2がθの角度を有する楔状体となっていることと、光フ
ァイバ10の先端が前記透明体32の傾斜方向と逆とな
る方向にθなる傾斜面となっていることから、図4に示
すように、透明体32に入射したレーザ光2は1/2θ
程図2において下方に屈折し、光ファイバ10の傾斜面
に入射した場合、レーザ光2は1/2θ程図2において
上方に屈折して光ファイバ10内に入る。また、楔状の
前記透明体32および先端が傾斜した光ファイバ10を
用いることから、光アイソレータ6を従来のように傾斜
設置する必要がなくなり、前記フェルール12の嵌合部
33および光アイソレータ6が挿入されるフェルールガ
イド11の内径孔は真っ直ぐな孔とすることができる。
内径孔が真っ直ぐな孔となることにより、途中で屈曲し
た内径孔の加工に比較して加工が容易となりフェルール
ガイド11のコストも軽減される。また、真っ直ぐな孔
に対しては、光アイソレータ6やフェルール12の取り
付けも容易となる。
ァイバケーブル9が挿入されているとともに、フェルー
ル12のフェルールガイド11に対する嵌合部33では
光ファイバケーブル9のジャケット34が除去されて光
ファイバ10が露出している。そして、この露出した光
ファイバ10部分がフェルール12の嵌合部33の中心
に沿って延在している。光ファイバ10は7〜10μm
直径程度のコアと、この図示しないコアを被う直径12
5μmの図示しないクラッドとからなるシングルモード
ファイバとなり、たとえば1.31μm帯あるいは1.
55μm帯のレーザ光を案内するようになっている。ま
た、光ファイバ10の先端は、前記透明体32の場合と
同様に光軸に対して一定の角度θ(θ=8°)を有する
ように形成されている。光ファイバ10の先端にθの角
度を付けるために、フェルール12の嵌合部33の先端
も同様にθの角度の傾斜面となっている。前記透明体3
2がθの角度を有する楔状体となっていることと、光フ
ァイバ10の先端が前記透明体32の傾斜方向と逆とな
る方向にθなる傾斜面となっていることから、図4に示
すように、透明体32に入射したレーザ光2は1/2θ
程図2において下方に屈折し、光ファイバ10の傾斜面
に入射した場合、レーザ光2は1/2θ程図2において
上方に屈折して光ファイバ10内に入る。また、楔状の
前記透明体32および先端が傾斜した光ファイバ10を
用いることから、光アイソレータ6を従来のように傾斜
設置する必要がなくなり、前記フェルール12の嵌合部
33および光アイソレータ6が挿入されるフェルールガ
イド11の内径孔は真っ直ぐな孔とすることができる。
内径孔が真っ直ぐな孔となることにより、途中で屈曲し
た内径孔の加工に比較して加工が容易となりフェルール
ガイド11のコストも軽減される。また、真っ直ぐな孔
に対しては、光アイソレータ6やフェルール12の取り
付けも容易となる。
【0017】連結体17はコバール等の金属製の管体と
なっていて、一端を半導体レーザ装置15のステム20
部分に気密的に固定され、他端をフェルールアセンブリ
16のフランジ30部分に気密的に固定される。固定は
溶接によって行われる。
なっていて、一端を半導体レーザ装置15のステム20
部分に気密的に固定され、他端をフェルールアセンブリ
16のフランジ30部分に気密的に固定される。固定は
溶接によって行われる。
【0018】つぎに、このような光アイソレータ内蔵型
光電子装置の組立について説明する。図3に示すよう
に、特に限定はされないが、最初に半導体レーザ装置1
5と連結体17の接合が行われる。接合はリングウエル
ド溶接等によって行われ、管体からなる連結体17の一
端全周が、半導体レーザ装置15のステム20の全周に
気密的に接続される。固定は銀鑞付け,半田付け等でも
よい。
光電子装置の組立について説明する。図3に示すよう
に、特に限定はされないが、最初に半導体レーザ装置1
5と連結体17の接合が行われる。接合はリングウエル
ド溶接等によって行われ、管体からなる連結体17の一
端全周が、半導体レーザ装置15のステム20の全周に
気密的に接続される。固定は銀鑞付け,半田付け等でも
よい。
【0019】つぎに、図3に示すように、開口した連結
体17に対してフェルールアセンブリ16が矢印の方向
に押し付けられる。半導体レーザ装置15の半導体レー
ザ素子1または集光レンズ24と、フェルールアセンブ
リ16における光ファイバ10の先端との距離は、前記
連結体17の長さによって自動的に決定される。そこ
で、光軸、すなわちレーザ光2に対して垂直な面方向の
位置決めが行われる。その後、レーザ溶接によってフェ
ルールアセンブリ16のフランジ30部分全周が連結体
17の端面全周に亘って気密的に固定される。これによ
って、図1に示す光電子装置が完成する。
体17に対してフェルールアセンブリ16が矢印の方向
に押し付けられる。半導体レーザ装置15の半導体レー
ザ素子1または集光レンズ24と、フェルールアセンブ
リ16における光ファイバ10の先端との距離は、前記
連結体17の長さによって自動的に決定される。そこ
で、光軸、すなわちレーザ光2に対して垂直な面方向の
位置決めが行われる。その後、レーザ溶接によってフェ
ルールアセンブリ16のフランジ30部分全周が連結体
17の端面全周に亘って気密的に固定される。これによ
って、図1に示す光電子装置が完成する。
【0020】
(1)本発明の光アイソレータ内蔵型光電子装置は、半
導体レーザ素子から発光されたレーザ光を集光レンズで
集光してパッケージ外にレーザ光を放出する半導体レー
ザ装置と、前記半導体レーザ装置から発光されたレーザ
光を透明体,光アイソレータと順次透過させて光ファイ
バの先端に受けるフェルールアセンブリと、このフェル
ールアセンブリと半導体レーザ装置を連結する連結体と
からなっているが、前記集光レンズは非球面レンズの使
用によって焦点距離が長くなっていることと、フェルー
ルアセンブリにおける光アイソレータは厚さが2mmと
薄いものを使用していることから小型化が図れ、集光レ
ンズを透過したレーザ光を途中に集光レンズを設けなく
とも集光レンズによって光ファイバの先端に直接収束で
きるという効果が得られる。
導体レーザ素子から発光されたレーザ光を集光レンズで
集光してパッケージ外にレーザ光を放出する半導体レー
ザ装置と、前記半導体レーザ装置から発光されたレーザ
光を透明体,光アイソレータと順次透過させて光ファイ
バの先端に受けるフェルールアセンブリと、このフェル
ールアセンブリと半導体レーザ装置を連結する連結体と
からなっているが、前記集光レンズは非球面レンズの使
用によって焦点距離が長くなっていることと、フェルー
ルアセンブリにおける光アイソレータは厚さが2mmと
薄いものを使用していることから小型化が図れ、集光レ
ンズを透過したレーザ光を途中に集光レンズを設けなく
とも集光レンズによって光ファイバの先端に直接収束で
きるという効果が得られる。
【0021】(2)上記(1)により、本発明の光電子
装置は、半導体レーザ素子から発光されたレーザ光を集
光レンズで集光して直接光ファイバの先端に収束できる
構造となっているため、連結体で半導体レーザ装置とフ
ェルールアセンブリを連結する組立作業においては、光
軸方向の寸法が連結体の長さで一義的に決まることか
ら、光軸合わせは一回の作業で済み、組立工数の低減が
達成できるという効果が得られる。
装置は、半導体レーザ素子から発光されたレーザ光を集
光レンズで集光して直接光ファイバの先端に収束できる
構造となっているため、連結体で半導体レーザ装置とフ
ェルールアセンブリを連結する組立作業においては、光
軸方向の寸法が連結体の長さで一義的に決まることか
ら、光軸合わせは一回の作業で済み、組立工数の低減が
達成できるという効果が得られる。
【0022】(3)上記(1)により、本発明の光電子
装置は、半導体レーザ素子から発光されたレーザ光を集
光レンズで集光して直接光ファイバの先端に収束できる
ため途中に集光レンズ等を配しなくともよくなり、部品
点数が少なくなるという効果が得られる。
装置は、半導体レーザ素子から発光されたレーザ光を集
光レンズで集光して直接光ファイバの先端に収束できる
ため途中に集光レンズ等を配しなくともよくなり、部品
点数が少なくなるという効果が得られる。
【0023】(4)本発明の光電子装置にあっては、半
導体レーザ装置から発光されたレーザ光は、楔状の透明
体を通して光軸を1/2θ変えて光アイソレータに入
り、その後先端が傾斜面となる光ファイバの先端に進む
ことから、レーザ光は各部品の入射面に直交せず傾斜し
て入射するため、半導体レーザ素子に反射光が戻り難く
なるという効果が得られる。
導体レーザ装置から発光されたレーザ光は、楔状の透明
体を通して光軸を1/2θ変えて光アイソレータに入
り、その後先端が傾斜面となる光ファイバの先端に進む
ことから、レーザ光は各部品の入射面に直交せず傾斜し
て入射するため、半導体レーザ素子に反射光が戻り難く
なるという効果が得られる。
【0024】(5)本発明の光電子装置におけるフェル
ールアセンブリにあっては、楔状透明体の使用および光
ファイバの先端の傾斜面化によって、光アイソレータを
傾斜させる必要がないことから、光アイソレータおよび
フェルールの嵌合部を挿入するフェルールガイドの内径
孔は真っ直ぐな孔とすることができるため、途中で屈曲
した孔加工に比較して加工コストの低減が図れるととも
に、光アイソレータやフェルールの取り付けも容易であ
るという効果が得られる。
ールアセンブリにあっては、楔状透明体の使用および光
ファイバの先端の傾斜面化によって、光アイソレータを
傾斜させる必要がないことから、光アイソレータおよび
フェルールの嵌合部を挿入するフェルールガイドの内径
孔は真っ直ぐな孔とすることができるため、途中で屈曲
した孔加工に比較して加工コストの低減が図れるととも
に、光アイソレータやフェルールの取り付けも容易であ
るという効果が得られる。
【0025】(6)本発明の光電子装置におけるフェル
ールアセンブリにあっては、光アイソレータは気密構造
となっている。したがって、経時変化によってガスを発
生するおそれがあるが、安価な樹脂接合型の光アイソレ
ータを使用することができるという効果が得られる。
ールアセンブリにあっては、光アイソレータは気密構造
となっている。したがって、経時変化によってガスを発
生するおそれがあるが、安価な樹脂接合型の光アイソレ
ータを使用することができるという効果が得られる。
【0026】(7)上記(1)〜(6)により、本発明
によれば、光軸合わせ回数が少なくかつ部品点数の少な
い安価な光アイソレータ内蔵型光電子装置を提供するこ
とができるという相乗効果が得られる。
によれば、光軸合わせ回数が少なくかつ部品点数の少な
い安価な光アイソレータ内蔵型光電子装置を提供するこ
とができるという相乗効果が得られる。
【0027】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない、たとえば、
図5は本発明の他の実施例によるフェルールアセンブリ
16の断面図である。このフェルールアセンブリ16に
あっては、透明体32は楔状のものとすることなく、製
造コストの安価な平板としたものである。平板な透明体
32としたことから、レーザ光2の反射防止のために、
透明体32は光軸に対して傾斜させてある。この場合、
レーザ光2は透明体32を透過後も屈折せずに直進する
ため、光アイソレータ6も傾斜配置することが望まし
い。この実施例の光電子装置も前記実施例同様な効果が
得られる。ただし、光軸は光ファイバ10の研磨方向と
逆に傾くことも無いことから、光結合低下の問題が生じ
る。
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない、たとえば、
図5は本発明の他の実施例によるフェルールアセンブリ
16の断面図である。このフェルールアセンブリ16に
あっては、透明体32は楔状のものとすることなく、製
造コストの安価な平板としたものである。平板な透明体
32としたことから、レーザ光2の反射防止のために、
透明体32は光軸に対して傾斜させてある。この場合、
レーザ光2は透明体32を透過後も屈折せずに直進する
ため、光アイソレータ6も傾斜配置することが望まし
い。この実施例の光電子装置も前記実施例同様な効果が
得られる。ただし、光軸は光ファイバ10の研磨方向と
逆に傾くことも無いことから、光結合低下の問題が生じ
る。
【0028】図6は本発明の他の実施例によるフェルー
ルアセンブリ16の断面図である。このフェルールアセ
ンブリ16にあっては、透明体32をレンズ構造とした
ものである。この実施例の光電子装置も前記実施例同様
な効果が得られる。なお、図5および図6では、光アイ
ソレータ6を挿入するために、光軸に対して傾斜する孔
をフェルールガイド11に直接設けてあるが、加工が面
倒であるならば、光アイソレータ6を管状のガイド内に
挿嵌し、このガイドを嵌合部33が挿入される孔の光軸
と一致する孔に挿入するようにしてもよい。この場合、
ガイドの内径の軸方向は外径の軸方向に対して傾斜する
構造となる。
ルアセンブリ16の断面図である。このフェルールアセ
ンブリ16にあっては、透明体32をレンズ構造とした
ものである。この実施例の光電子装置も前記実施例同様
な効果が得られる。なお、図5および図6では、光アイ
ソレータ6を挿入するために、光軸に対して傾斜する孔
をフェルールガイド11に直接設けてあるが、加工が面
倒であるならば、光アイソレータ6を管状のガイド内に
挿嵌し、このガイドを嵌合部33が挿入される孔の光軸
と一致する孔に挿入するようにしてもよい。この場合、
ガイドの内径の軸方向は外径の軸方向に対して傾斜する
構造となる。
【0029】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野である光通信
用の半導体レーザに適用した場合について説明したが、
それに限定されるものではなく、たとえば、波長の短い
情報処理用の半導体レーザにも適用できる。本発明は少
なくとも戻り光を嫌う半導体レーザを有する光電子装置
には適用できる。
なされた発明をその背景となった利用分野である光通信
用の半導体レーザに適用した場合について説明したが、
それに限定されるものではなく、たとえば、波長の短い
情報処理用の半導体レーザにも適用できる。本発明は少
なくとも戻り光を嫌う半導体レーザを有する光電子装置
には適用できる。
【図1】本発明の一実施例による光電子装置の断面図で
ある。
ある。
【図2】本発明の一実施例によるフェルールアセンブリ
の断面図である。
の断面図である。
【図3】本発明の一実施例による光電子装置の組立を示
す断面図である。
す断面図である。
【図4】本発明の一実施例による光電子装置の組立にお
ける光軸合わせ状態を示す断面図である。
ける光軸合わせ状態を示す断面図である。
【図5】本発明の他の実施例によるフェルールアセンブ
リを示す断面図である。
リを示す断面図である。
【図6】本発明の他の実施例によるフェルールアセンブ
リを示す断面図である。
リを示す断面図である。
【図7】従来の光アイソレータ内蔵型DFB−LDモジ
ュールを示す断面図である。
ュールを示す断面図である。
1…半導体レーザ素子、2…レーザ光、3…第1集光レ
ンズ、4…平行光、5…光アイソレータガイド、6…光
アイソレータ、7…第2集光レンズガイド、8…第2集
光レンズ、9…光ファイバケーブル、10…光ファイ
バ、11…フェルールガイド、12…フェルール、15
…半導体レーザ装置、16…フェルールアセンブリ、1
7…連結体、20…ステム、21…キャップ、22…リ
ード、23…ヒートシンク、24…集光レンズ、25…
前方レーザ光、27…受光素子、28…後方レーザ光、
30…フランジ、31…ガラス封着材、32…透明体、
33…嵌合部、34…ジャケット、40…レンズ。
ンズ、4…平行光、5…光アイソレータガイド、6…光
アイソレータ、7…第2集光レンズガイド、8…第2集
光レンズ、9…光ファイバケーブル、10…光ファイ
バ、11…フェルールガイド、12…フェルール、15
…半導体レーザ装置、16…フェルールアセンブリ、1
7…連結体、20…ステム、21…キャップ、22…リ
ード、23…ヒートシンク、24…集光レンズ、25…
前方レーザ光、27…受光素子、28…後方レーザ光、
30…フランジ、31…ガラス封着材、32…透明体、
33…嵌合部、34…ジャケット、40…レンズ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 10/12 (72)発明者 戸澤 正人 長野県小諸市大字柏木字東大道下190番地 株式会社日立製作所小諸工場内 (72)発明者 仙庭 靖久 埼玉県入間郡毛呂山町大字旭台15番地 日 立東部セミコンダクタ株式会社内
Claims (7)
- 【請求項1】 管状のフェルールガイド内に光アイソレ
ータを嵌合させるとともにフェルールガイドの一端側に
光ファイバを取り付けたフェルールを挿入固定してなる
フェルールアセンブリと、集光レンズを介して外部にレ
ーザ光を発光する半導体レーザ装置と、前記半導体レー
ザ装置と前記フェルールアセンブリを連結する連結体と
を有することを特徴とする光電子装置。 - 【請求項2】 前記半導体レーザ装置から発光されるレ
ーザ光は前記半導体レーザ装置の集光レンズによって光
ファイバの先端に収束することを特徴とする請求項1記
載の光電子装置。 - 【請求項3】 前記フェルールガイドの半導体レーザ装
置に対面する端面にはレーザ光を透過する透明体が配設
されていることを特徴とする請求項1記載の光電子装
置。 - 【請求項4】 前記半導体レーザ装置から発光されたレ
ーザ光は前記透明体,光アイソレータおよび光ファイバ
の端面に対してそれぞれ直交しないように構成されてい
ることを特徴とする請求項3記載の光電子装置。 - 【請求項5】 前記透明体は断面が楔状となり、半導体
レーザ装置から発光されたレーザ光が前記封止体の表面
に対して傾斜して進入するように配置されていることを
特徴とする請求項3記載の光電子装置。 - 【請求項6】 前記透明体はレンズとなっていることを
特徴とする請求項3記載の光電子装置。 - 【請求項7】 前記フェルールガイドにおける光アイソ
レータおよびフェルールを挿入する内径部分は真っ直ぐ
な孔となっていることを特徴とする請求項5記載の光電
子装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4344549A JPH06194548A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 光電子装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4344549A JPH06194548A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 光電子装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06194548A true JPH06194548A (ja) | 1994-07-15 |
Family
ID=18370139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4344549A Pending JPH06194548A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 光電子装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06194548A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6514793B2 (en) * | 1999-05-05 | 2003-02-04 | Dpac Technologies Corp. | Stackable flex circuit IC package and method of making same |
| WO2003019263A1 (en) * | 2001-08-23 | 2003-03-06 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | Optical isolator module |
| JP2006163351A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光モジュール |
| JP2011118274A (ja) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | Opnext Japan Inc | 光レセプタクル |
-
1992
- 1992-12-24 JP JP4344549A patent/JPH06194548A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6514793B2 (en) * | 1999-05-05 | 2003-02-04 | Dpac Technologies Corp. | Stackable flex circuit IC package and method of making same |
| WO2003019263A1 (en) * | 2001-08-23 | 2003-03-06 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | Optical isolator module |
| US6872012B2 (en) | 2001-08-23 | 2005-03-29 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | Optical isolator module |
| JP2006163351A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光モジュール |
| JP2011118274A (ja) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | Opnext Japan Inc | 光レセプタクル |
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