JPH07119856B2 - 光伝送装置 - Google Patents

光伝送装置

Info

Publication number
JPH07119856B2
JPH07119856B2 JP61222213A JP22221386A JPH07119856B2 JP H07119856 B2 JPH07119856 B2 JP H07119856B2 JP 61222213 A JP61222213 A JP 61222213A JP 22221386 A JP22221386 A JP 22221386A JP H07119856 B2 JPH07119856 B2 JP H07119856B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
optical transmission
clad
transmission fiber
mode
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61222213A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6275407A (ja
Inventor
ヒオク・ダイアン・コーエ
ペーター・クラウス・バッハマン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=19846616&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH07119856(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of JPS6275407A publication Critical patent/JPS6275407A/ja
Publication of JPH07119856B2 publication Critical patent/JPH07119856B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4202—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details for coupling an active element with fibres without intermediate optical elements, e.g. fibres with plane ends, fibres with shaped ends, bundles
    • G02B6/4203—Optical features

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は放射源およびネガティブステップ・インデック
ス分布を有する多層クラッド単一モード光伝送フアイバ
を備える光伝送装置に関するものである。
かかるフアイバは、クラッドが単一層でなく、互に屈折
率の異なる複数個の層からなる点において、従来のフア
イバとは異なる。フアイバの屈折率分布とは半径方向に
おける屈折率の変動を示す曲線である。屈折率分布にお
けるネガティブステップとは、クラッド層の１つがこれ
を取巻く最も近いクラッド層より小さい屈折率を有する
ことを意味する。
既に公開されている英国特許出願第2,116,744号には、
４層クラッド単一モード伝送フアイバが開示されてお
り、この伝送フアイバのクラッドは屈折率の異なる４つ
の層からなる。これらの層の少なくとも１つはこれを取
巻く層の屈折率より小さい屈折率を有する。かかるフア
イバは、単一層クラッドを有する従来の単一モードフア
イバと比較すると、色の分散が一層広い波長範囲にわた
って小さいという利点を有する。この結果、前記フアイ
バは従来の単一モード伝送フアイバより大きい伝送能力
を有する。
光伝送フアイバを使用する際に遭遇するよく知られてい
る問題は低い結合効率、すなわち放射源から放出される
放射の一部が伝送フアイバによって伝送されないことで
ある。なかんずく、「アプライド・オプティクス（Appl
ied Optics）」第19巻、第15号、第2578〜2583頁（1980
年８月）中の報文「半導体レーザと半球状端部を有する
単一モードフアイバとの効率の良い結合」から既知であ
るように、単一クラッド単一モード光伝送フアイバの結
合効率は、コアおよびクラッドがフアイバ端部で先細に
なっている場合に改善される。
これを例えば４層クラッド単一モード伝送フアイバに適
用した場合には、予期した結合効率の増加が達成されな
いことが多い。先細端部を有する４層クラッド単一モー
ド伝送ファイバおよび先細端部を有する単一クラッド単
一モード伝送ファイバについて測定した場合に、前者の
結合効率は後者の結合効率の1/2にすぎなかった。４層
クラッドファイバの結合効率のこのような低下は、先細
端部においてファイバのコアおよびクラッドの両方の直
径が小さくなるため、基本モードがファイバのコアに極
限される程度が低下し、その結果コアからの放射の洩れ
が増大することによって説明することができる。この結
果、光源から４層クラッド光伝送フアイバの真直ぐな部
分への効率の良い放射の伝送が達成されなくなる。上述
の作用は屈折率分布がネガティブステップを示すフアイ
バにおいて起ることがある。
本発明の目的は放射が放射源からかかるフアイバに最適
効率で入射する光伝送装置を提供することにある。すな
わち、本発明の目的は、多層クラッド単一モード光伝送
ファイバの良好な光伝送特性を有効に活用できると共
に、放射源との間の結合効率が一層改善されている光伝
送装置を提供することにある。
このために、本発明の光伝送装置は、前記放射源に面す
る端部に先細コアを有する単一クラッド単一モード光伝
送フアイバを前記多層クラッド単一モード光伝送フアイ
バと前記放射源との間に配置したことを特徴とする。
本発明者等は、先端を先細状に形成した多層クラッド単
一モードファイバの光伝送特性について種々の実験及び
解析を行った結果、放射源から出射して該ファイバの先
端部に入射した基本波の放射の多くは、先細状に形成さ
れた部分においてコアからクラッドにリークしてしま
い、外部に出射することを見い出した。すなわち、多層
クラッド単一モードファイバは、コア部分を先細状に形
成すると、基本波に対する光閉じ込め効果が著しく低下
してしまう。
これに対し、単一クラッド単一モード伝送ファイバの場
合、先細部分を先細状に形成してもこの部分において基
本波に対して高い光閉じ込め効果を有し、高い結合効率
を達成することができる。そこで、本発明では、多層ク
ラッド単一モードファイバの先端部に先細状に形成した
単一クラッド単一モードファイバを結合する。このよう
に構成することにより、放射源と光ファイバの先端部分
との間で高い結合効率が得られると共に、入射した放射
を高い閉じ込め効率で伝送することができる。なお、両
ファイバを結合するに際し、両ファイバのコアの屈折率
を互いに整合させることにより結合部の界面での反射を
ほとんど無視できる程度にすることができる。
結合効率は単一クラッド単一モード伝送フアイバの先細
端部のパラメータを適当に選定することにより最適にす
ることができる。
さらに本発明においては、単一クラッド伝送フアイバの
真直ぐな端部におけるスポットサイズ（spot size）が
多層クラッド光伝送フアイバのスポットサイズにほぼ等
しい。
「ザ・ベルシステム・テクニカル・ジャーナル（The Be
ll System Technical Journal）」第703〜718頁（197
7）中のディー・マルクス（D.Marcuse）による報文「単
一モードフアイバの接続部のレーザ解析」中に記載され
ているように、単一モード伝送フアイバの放射電磁界は
ガウスの強度分布と著しい類似点を有する。従って、ス
ポットの直径が2W（Ｗはスポット内の最大強度の点と、
強度が最大値の1/e2まで減少した点との間の距離であ
る）であるモードスポットをかかるフアイバに選定する
ことができる。モードスポットの直径2Wは単一モード伝
送フアイバに結合する際の主要パラメータである。多層
クラッド単一モード伝送フアイバのスポットサイズに合
わせた単一クラッド単一モード伝送フアイバの所望のス
ポットサイズは、ディー・マルクスによる上述の報文中
に記載されているように、コア材料とクラッド材料との
間の屈折率の差およびコア直径を適当に選定することに
より得ることができる。
結合効率をさらに増大させるには、伝送装置において、
レンズ装置を放射源と単一クラッド単一モード伝送フア
イバの先細端部との間に挿入する。
さらに、前記レンズ装置は透明材料からなり、単一クラ
ッド単一モード伝送フアイバの端部に設けられかつ外側
球状表面を有するのが適当である。
レンズと一体にしたかかる先細単一モード伝送フアイバ
そのものは「エレクトロニクス・レタース（Electronic
s Letters）」第19巻、第６号、第205〜207頁、1983年
３月中の報文「レーザダイオードと高屈折率の端部を有
する先細単一モードフアイバとの効率の良い結合」から
既知である。しかし、この報文に記載されている装置で
は、単一クラッド単一モード伝送フアイバは４層クラッ
ド単一伝送フアイバと組み合わせられていない。
かかる本発明の第１の例では、レンズと一体にした単一
クラッド先細単一モード伝送フアイバを備える伝送装置
において、レンズ材料の屈折率は単一クラッド単一モー
ド光伝送フアイバのコア材料屈折率より大きい。
かかる本発明の第２の例では、かかる伝送装置におい
て、さらに、レンズ材料はコア材料の屈折率にほぼ等し
い屈折率を有し、かつ伝送フアイバ材料の溶融温度より
低い溶融温度を有する。
この第２の例は、レンズ材料とフアイバ材料との屈折率
がほぼ等しいので、レンズ材料とフアイバ材料との間の
過度部からの反射が最小になる利点を有する。
次に本発明を図面を参照して例について説明する。
第1a図は４層クラッド伝送フアイバ10の断面図で、この
伝送フアイバ10はコア11と４つのクラッド層12,13,14お
よび15とからなる。第1b図はかかるフアイバにおける屈
折率の変動を半径の関数として示す。コアおよびクラッ
ド層の半径および屈折率を適当に選定することにより、
フアイバ10が一層広い波長範囲にわたって低い色分散を
示すようにすることができる。かかるフアイバの比較的
低い結合効率は本発明によって改善される。
第２図に示す本発明の光伝送装置は光源30、例えば、ダ
イオードレーサまたは発光ダイオードを備える。光源か
ら放出された放射は結合光路Ｉを通って４層クラッド単
一モード伝送フアイバのコア11中に入射する。結合光路
Ｉは単一ステップインデックス型の単一クラッド単一モ
ード光伝送フアイバ20からなる。すなわち、このフアイ
バのクラッドは１種の屈折率のみを有する。このフアイ
バのコア21は光源に面する端部において先細になってい
るので、このフアイバは大きい結合効率を示す。結合効
率の一層の増加は、レンズ22を先細端部上に例えば「エ
レクトロニクス・レタース」第19巻、第205〜207頁中の
上述の報文に記載されているように配置することによ
り、達成することができる。レンズ22には反射防止コー
ティング23を設けることができる。レンズ材料の屈折率
をフアイバ10のコア材料の屈折率より著しく大きくして
大きな開口数を得ることができる。あるいはまた、コア
材料の屈折率にほぼ等しい屈折率を有しているが、コア
材料の溶融点より著しく低い溶融点を有する材料からレ
ンズを作ることができる。レンズ22を取付ける際には、
フアイバ20のコア材料が軟化しないように注意する必要
がある。
伝送フアイバ20によって伝送される放射は位置45におい
て多層クラッドフアイバ10に移行する。フアイバ20とフ
アイバ10との端部におけるスポット直径ができるだけ互
に等しくなるように注意する。従って、１例では、フア
イバ20のクラッドを、このフアイバのコア材料の屈折率
よりほぼ１％小さい屈折率を有する材料から作る。
フアイバ20およびフアイバ10のコア材料の屈折率はでき
る限り互に等しくして、フアイバ20とフアイバ10との間
の過渡部からの反射を最小にするのが適当である。
フアイバ20とフアイバ10との機械的連結は既知方法で、
例えば「ジャーナル・オブ・ライトウエイブ・テクニク
ス（Journ.of Lightwave Techn.）」第LT2巻、第217〜2
77頁（1984年６月）中の報文「単一モード光フアイバの
相互結合装置の進歩」中に記載されているようにして実
施することができる。
【図面の簡単な説明】
第1a図は従来の４層クラッド光伝送フアイバの断面図、 第1b図は第1a図のフアイバにおける屈折率の変動を半径
の関数として示すグラフ、 第２図は本発明装置の一例の断面図である。 10……４層クラッド伝送フアイバ（多層クラッドフアイ
バ） 11……コア 12,13,14,15……クラッド層 20……単一クラッド単一モード光伝送フアイバ 21……コア、22……レンズ 23……反射防止コーティング 30……光源（放射源） 45……フアイバ20によって伝送された放射がフアイバ10
に移行する位置 Ｉ……結合光路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】放射源およびネガティブステップ・インデ
    ックス分布を有する多層クラッド単一モード光伝送フア
    イバを備える光伝送装置において、 前記放射源に面する端部に先細コアを有する単一クラッ
    ド単一モード光伝送フアイバを前記多層クラッド単一モ
    ード光伝送フアイバと前記放射源との間に配置したこと
    を特徴とする光伝送装置。
  2. 【請求項２】前記単一クラッド単一モード光伝送フアイ
    バの真直ぐな端部におけるスポットサイズが前記多層ク
    ラッド単一モード光伝送フアイバのスポットサイズにほ
    ぼ等しい特許請求の範囲第１項記載の装置。
  3. 【請求項３】レンズ装置が前記放射源と前記単一クラッ
    ド単一モード光伝送フアイバとの間に挿入されている特
    許請求の範囲第１項または第２項記載の装置。
  4. 【請求項４】前記レンズ装置は透明材料からなり、前記
    単一クラッド単一モード光伝送フアイバの端部に設けら
    れかつ外側球状表面を有する特許請求の範囲第３項記載
    の装置。
  5. 【請求項５】前記レンズ材料の屈折率が前記単一クラッ
    ド単一モード光伝送フアイバのコア材料の屈折率より大
    きい特許請求の範囲第４項記載の装置。
  6. 【請求項６】前記レンズ材料は前記コア材料の屈折率に
    ほぼ等しい屈折率を有し、かつ前記伝送フアイバの材料
    の溶融温度より低い溶融温度を有する特許請求の範囲第
    ４項記載の装置。
JP61222213A 1985-09-26 1986-09-22 光伝送装置 Expired - Lifetime JPH07119856B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8502625 1985-09-26
NL8502625A NL8502625A (nl) 1985-09-26 1985-09-26 Optisch transmissiesysteem bevattende een stralingsbron en een meervoudig beklede monomode optische transmissievezel met een negatieve stap in het brekingsindexprofiel.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6275407A JPS6275407A (ja) 1987-04-07
JPH07119856B2 true JPH07119856B2 (ja) 1995-12-20

Family

ID=19846616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61222213A Expired - Lifetime JPH07119856B2 (ja) 1985-09-26 1986-09-22 光伝送装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4784466A (ja)
EP (1) EP0224282B1 (ja)
JP (1) JPH07119856B2 (ja)
CA (1) CA1265368A (ja)
DE (1) DE3672573D1 (ja)
NL (1) NL8502625A (ja)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3812140A1 (de) * 1988-04-12 1989-11-02 Schott Glaswerke Monomode-lichtleitfaser
GB8810286D0 (en) * 1988-04-29 1988-06-02 British Telecomm Connecting optical waveguides
EP0437170B1 (en) * 1990-01-09 1996-04-24 International Business Machines Corporation Magneto-optic method and system for recording and retrieving high-density digital data
US5200024A (en) * 1990-02-28 1993-04-06 At&T Bell Laboratories Wet chemical etching technique for optical fibers
US5101457A (en) * 1990-02-28 1992-03-31 At&T Bell Laboratories Optical fiber with an integral lens at its end portion
US5071677A (en) * 1990-05-24 1991-12-10 Houston Advanced Research Center Halogen-assisted chemical vapor deposition of diamond
US5316795A (en) * 1990-05-24 1994-05-31 Houston Advanced Research Center Halogen-assisted chemical vapor deposition of diamond
FR2679548B1 (fr) * 1991-07-25 1994-10-21 Alsthom Cge Alcatel Procede de fabrication de fibres optiques actives.
FR2699292B1 (fr) * 1992-12-15 1995-03-03 France Telecom Procédé de préparation par lentillage multiple d'une fibre optique en vue d'un couplage optimum avec un phototransducteur et système optique obtenu.
US5461692A (en) * 1993-11-30 1995-10-24 Amoco Corporation Multimode optical fiber coupling apparatus and method of transmitting laser radiation using same
US5521999A (en) * 1994-03-17 1996-05-28 Eastman Kodak Company Optical system for a laser printer
US5418870A (en) * 1994-04-28 1995-05-23 Corning Incorporated Coaxial coupler with integrated source/ring detector
US5473714A (en) * 1994-04-29 1995-12-05 At&T Corp. Optical fiber system using tapered fiber devices
GB9605011D0 (en) * 1996-03-08 1996-05-08 Hewlett Packard Co Multimode communications systems
US5647041A (en) * 1996-04-17 1997-07-08 Lucent Technologies Inc. Multimode fiber beam compressor
US5699464A (en) * 1996-05-13 1997-12-16 Lucent Technologies Inc. Lens structure for focusing the light emitted by a multimode fiber
US6574408B2 (en) * 2000-09-14 2003-06-03 Universite De Liege Monomode optical fibre
JP2004530927A (ja) * 2001-06-15 2004-10-07 コーニング インコーポレイテッド 集束及び集光器用のテーパ型レンズ付ファイバ
EP1395863A4 (en) * 2001-06-15 2005-04-20 Corning Inc LENGTH-FORMED FIBERS THERMALLY FORMED
US6948862B2 (en) * 2002-02-22 2005-09-27 Brown Joe D Apparatus and method for coupling laser energy into small core fibers
KR100629209B1 (ko) * 2002-05-23 2006-09-27 후지 샤신 필름 가부시기가이샤 레이저장치, 노광헤드, 노광장치 및 광섬유의 접속방법
US7099535B2 (en) * 2002-12-31 2006-08-29 Corning Incorporated Small mode-field fiber lens
JP4193889B2 (ja) * 2006-07-31 2008-12-10 日立電線株式会社 屈折率整合膜の形成方法
JP2008098316A (ja) * 2006-10-11 2008-04-24 Tecdia Kk 半導体レーザモジュール
US7540668B2 (en) * 2006-12-22 2009-06-02 Brown Joe D Fiber optic connector for coupling laser energy into small core fibers, and termination method therefor
US20090177191A1 (en) * 2007-12-11 2009-07-09 Brown Joe D Laser surgery methods and apparatus
WO2010053575A2 (en) * 2008-11-07 2010-05-14 Joe Denton Brown Apparatus and method for detecting overheating during laser surgery
US9314303B2 (en) * 2010-03-23 2016-04-19 Joe Denton Brown Laser surgery controller with variable time delay and feedback detector sensitivity control
US8638428B2 (en) 2010-06-01 2014-01-28 Joe Denton Brown Method and apparatus for using optical feedback to detect fiber breakdown during surgical laser procedures
CN103940456B (zh) * 2014-04-11 2016-08-17 北京理工大学 一种干涉型反射探针式光纤微传感器及其制作方法
DE102016201324A1 (de) 2016-01-29 2017-08-03 Richard Wolf Gmbh Beleuchtungseinrichtung
US11480736B2 (en) * 2020-01-09 2022-10-25 The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate Fiber-to-chip coupler

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4143940A (en) * 1975-05-09 1979-03-13 U.S. Philips Corporation Device for coupling a radiation source to a monomode optical transmission fiber with the aid of a resonant cavity
DE2522039A1 (de) * 1975-05-17 1976-11-25 Licentia Gmbh Faserstecker
NL7706379A (nl) * 1977-06-10 1978-12-12 Philips Nv Werkwijze voor de vervaardiging van een koppelelement.
US4229067A (en) * 1978-11-17 1980-10-21 Corning Glass Works Optical waveguide mode scrambler
US4252403A (en) * 1979-11-06 1981-02-24 International Telephone And Telegraph Corporation Coupler for a graded index fiber
NL7908536A (nl) * 1979-11-23 1981-06-16 Philips Nv Omhulling voor een fotodiode.
NL8004472A (nl) * 1980-08-06 1982-03-01 Philips Nv Inrichting voorzien van een halfgeleiderlaserdiode.
NL8005134A (nl) * 1980-09-12 1982-04-01 Philips Nv Optisch transmissiesysteem.
CA1248386A (en) * 1982-03-11 1989-01-10 Leonard G. Cohen Quadruple-clad optical fiberguide
NL8204961A (nl) * 1982-12-23 1984-07-16 Philips Nv Monomode optische transmissievezel met een taps eindgedeelte en werkwijze voor het vervaardigen daarvan.
JPS60198791A (ja) * 1984-03-23 1985-10-08 Hitachi Ltd 光結合方式
US4701011A (en) * 1985-01-15 1987-10-20 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Multimode fiber-lens optical coupler

Also Published As

Publication number Publication date
CA1265368A (en) 1990-02-06
US4784466A (en) 1988-11-15
NL8502625A (nl) 1987-04-16
JPS6275407A (ja) 1987-04-07
DE3672573D1 (de) 1990-08-16
EP0224282B1 (en) 1990-07-11
EP0224282A1 (en) 1987-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH07119856B2 (ja) 光伝送装置
CA2209127C (en) A coupling arrangement between a multi-mode light source and an optical fiber through an intermediate optical fiber length
RU2138892C1 (ru) Оптическое волокно с двумя сердцевинами, способ его изготовления, волоконный лазер с двумя сердцевинами и волоконный усилитель с двумя сердцевинами
US3832028A (en) Coupler for optical waveguide light source
US3780295A (en) Light source coupler for optical waveguide
US3779628A (en) Optical waveguide light source coupler
US7787733B2 (en) Optical fiber configuration for dissipating stray light
US6349159B1 (en) Lenses that launch high bandwidth modes into a fiber optic cable while eliminating feedback to a laser
US5699464A (en) Lens structure for focusing the light emitted by a multimode fiber
JP5814315B2 (ja) 光コンバイナ、及び、それを用いたレーザ装置
JP2001330761A (ja) 発光装置
JP2017504828A (ja) マルチモード光学コネクタ
JP3020409B2 (ja) 拡大された入射端面をもつ光結合装置
JP2007249213A (ja) 光ファイバを側面ポンピングする方法とその装置
JPH08171020A (ja) 光結合デバイス
JPH05323139A (ja) 光結合デバイス
JPS62106413A (ja) テ−パ端部を有する単一モ−ド光伝送フアイバをそなえる光伝送系
JP2001264595A (ja) 多モードレーザを多モードファイバに結合する方法および装置
JPH0915435A (ja) 光結合デバイスおよび光機能デバイス
US20030103724A1 (en) High power optical fiber coupling
CN218456224U (zh) 一种复合环形光斑激光器
JP2020166252A (ja) クラッドモードストリッパ、及びレーザ装置
JP3006666B2 (ja) 光結合デバイスおよび光結合方法
US20040151449A1 (en) Single mode fibre
JP4134481B2 (ja) 光伝送モジュールの製造方法