JPH085863A - 光機能部品 - Google Patents

光機能部品

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JPH085863A
JPH085863A JP6133197A JP13319794A JPH085863A JP H085863 A JPH085863 A JP H085863A JP 6133197 A JP6133197 A JP 6133197A JP 13319794 A JP13319794 A JP 13319794A JP H085863 A JPH085863 A JP H085863A
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JP
Japan
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optical
lens array
lens
array
fiber
Prior art date
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Pending
Application number
JP6133197A
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English (en)
Inventor
Kazuto Saito
和人 斉藤
Toru Iwashima
徹 岩島
Toru Yamanishi
徹 山西
Tadatoshi Tanifuji
忠敏 谷藤
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.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp, Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication of JPH085863A publication Critical patent/JPH085863A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レンズアレイ3、4の調心及び離間距離調整
を容易に行うことができ、工程の簡略化及びコスト低減
を達成することができる光機能部品を提供することを目
的とする。 【構成】 光ファイバ11 、21 等を配列したファイバ
アレイ1、2の端部に取り付けられ、各光ファイバ
1 、21 等の光に作用するレンズ5が各光ファイバ1
1 、21 等に対応して配列されたレンズアレイ3、4
と、レンズアレイ3、4の間に配置された光学素子6
と、レンズアレイ3の光軸がレンズアレイ4の光軸に一
致した状態で、レンズアレイ3、4を位置決めするガイ
ドピン91 、92 及び基準穴101 、102 とを備えて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光学素子を光ファイバ
の光路中に介在させるための光機能部品に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】図5は、従来の光機能部品を示す斜視図
である。光ファイバの配列であるファイバアレイ1、2
の端部には、それぞれレンズアレイ3、4が取り付けら
れている。レンズアレイ3、4内に配列されたレンズ5
が各光ファイバの入射または出射光に作用し、レンズア
レイ3、4の入射または出射光は平行光となる。レンズ
アレイ3、4間には光学素子6が配置されており、レン
ズ5の入射または出射光に作用する。光学素子6は、例
えば、レンズアレイ3からの出射光を波長によって分離
して特定の波長のみをレンズアレイ4に入射させるフィ
ルタである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ここで、レンズアレイ
3の各レンズ5から出射した光が、対応するレンズアレ
イ4の各レンズ5に効率よく入射するためには、これら
のレンズ5の光軸が正確に一致している、すなわちレン
ズ5の光軸が調心されている必要がある。また、伝達効
率を最高にするためにはレンズアレイ3、4の離間距離
は一定範囲内になければならない。従って、この離間距
離を正確に保持する必要もある。
【0004】ところが、図5に示した従来の場合におい
ては、何らかの測定手段を用いてレンズ5の光軸を調心
しながら、すなわち光軸に垂直な2方向の位置決めをし
ながら、レンズアレイ3、4の離間距離を正確に決定し
なければならない。この作業は、技術的には可能である
が、非常に複雑で高コストの作業になる。
【0005】そこで、本発明の目的は、レンズアレイの
調心及び離間距離調整を容易に行うことができ、工程の
簡略化及びコスト低減を達成することができる光機能部
品を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に係る発明は、1次元的または2次元的に
光ファイバを配列した第1のファイバアレイの端部に取
り付けられ、各光ファイバの入射または出射光に作用す
るレンズが各光ファイバに対応して配列された第1のレ
ンズアレイと、1次元的または2次元的に光ファイバを
配列した第2のファイバアレイの端部に取り付けられ、
各光ファイバの入射または出射光に作用するレンズが各
光ファイバに対応して配列された第2のレンズアレイ
と、第1のレンズアレイ及び第2のレンズアレイの間に
配置された光学素子と、第1のレンズアレイの入射また
は出射光の光軸が第2のレンズアレイの入射または出射
光の光軸に一致した状態で、第1のレンズアレイ及び第
2のレンズアレイを位置決めするガイド手段とを備えて
いる。
【0007】また、請求項2に係る発明は、ガイド手段
が、第1のレンズアレイに取り付けられた少なくとも2
本のガイドピンと、第2のレンズアレイに取り付けられ
ガイドピンと嵌合する基準穴であることを特徴とする。
【0008】請求項3に係る発明は、光学素子が第1及
び第2の端面を有する光学プリズム内に配置され、第1
及び第2の端面間の距離は正確に形成され、第1及び第
2のレンズアレイを第1及び第2の端面に当接すること
により第1及び第2のレンズアレイの離間距離が正確に
位置決めされることを特徴とする。
【0009】請求項4に係る発明は、1次元的または2
次元的に光ファイバを配列した第3のファイバアレイの
端部に取り付けられ、各光ファイバの入射または出射光
に作用するレンズが各光ファイバに対応して第3のレン
ズアレイをさらに備え、光学プリズムは第1及び第2の
端面に対する相対位置が正確に形成された第3の端面を
有しており、第3のレンズアレイを第3の端面に当接す
ることにより、第1及び第2のレンズアレイに対する第
3のレンズアレイの相対位置が正確に位置決めされるこ
とを特徴とする。
【0010】請求項5に係る発明は、第1のレンズアレ
イの入射または出射端に対する相対位置が正確にされた
第1の位置決め部と、第2のレンズアレイの入射または
出射端に対する相対位置が正確にされた第2の位置決め
部と、第1の位置決め部に当接する第1の当接部及び第
2の位置決め部に当接する第2の当接部を有するととも
に第1の当接部に対する第2の当接部の相対位置が正確
に形成されたスペーサとを備えたことを特徴とする。
【0011】さらに、請求項6に係る発明は、光学素子
が光学プリズム内に配置されており、第1のレンズアレ
イの入射または出射端と光学プリズムとの間、及び第2
のレンズアレイの入射または出射端と光学プリズムとの
間は、第1及び第2のファイバアレイに含まれる光ファ
イバ並びに光学プリズムの屈折率に整合させた屈折率整
合剤で充填されていることを特徴とする。
【0012】
【作用】本発明においては、ガイド手段によって第1の
レンズアレイ及び第2のレンズアレイが位置決めされ、
第1のレンズアレイの入射または出射光の光軸が光学素
子を経て第2のレンズアレイの入射または出射光の光軸
に一致する。従って、第1のファイバアレイと第2のフ
ァイバアレイとの間で光が良好に伝達される。
【0013】また、ガイド手段がガイドピンとこれと嵌
合する基準穴であれば、第1のレンズアレイの入射また
は出射光の光軸を第2のレンズアレイの入射または出射
光の光軸に容易に一致させることができる。
【0014】光学素子が第1及び第2の端面を有する光
学プリズム内に配置され、第1及び第2の端面間の距離
が正確に形成されている場合に、第1及び第2のレンズ
アレイを第1及び第2の端面に当接させれば、第1及び
第2のレンズアレイの離間距離を正確に位置決めするこ
とができる。
【0015】第3のレンズアレイを光学プリズムの第3
の端面に当接すれば、第1及び第2のレンズアレイに対
する第3のレンズアレイの相対位置を正確に位置決めす
ることができる。
【0016】第1の位置決め部に第1の当接部を当接さ
せ、第2の位置決め部に第2の当接部を当接させれば、
第1のレンズアレイの入射または出射端に対する第2の
レンズアレイの入射または出射端の相対位置を正確に保
持することができる。
【0017】さらに、第1のレンズアレイの入射または
出射端と光学プリズムとの間、及び第2のレンズアレイ
の入射または出射端と光学プリズムとの間を屈折率整合
剤で満たせば、伝送損失を低減させることができ、また
レンズアレイから出射した光束が平行でなくなるのを防
止することができる。
【0018】
【実施例】以下、添付図面に沿って本発明の実施例につ
いて説明する。なお、図面において同一又は相当部分に
は同一符号を用いるものとする。
【0019】図1は、本発明に従って構成された光機能
部品の構成を示す斜視図である。光ファイバ11
2 、21 、22 等は、一列にすなわち1次元的に配列
されてファイバアレイ1、2となっている。ファイバア
レイ1、2の端部には、それぞれファイバアレイ端部
7、8が取り付けられており、さらにファイバアレイ端
部7、8にはそれぞれレンズアレイ3、4が取り付けら
れている。
【0020】光ファイバ11 、12 、21 、22 等を伝
達する光の向きはどちらでもよく、あるいは時間によっ
て向きが逆になる場合でもよいが、ここでは光はレンズ
アレイ3側からレンズアレイ4側に向かっているとす
る。
【0021】レンズアレイ3、4内には、ファイバアレ
イ1、2の光ファイバ11 、12 、21 、22 等に対応
してレンズ5が配列されている。光ファイバ11
2 、21 、22 等の配列ピッチとレンズ5の配列ピッ
チとは同一であることが好ましい。レンズ5はセルフォ
ックレンズ等であり、レンズアレイ3内のレンズ5はフ
ァイバアレイ1から出射する光を平行光にし、レンズア
レイ4内のレンズ5は平行光を収束してファイバアレイ
2に入射させる。レンズアレイ3、4の間には、レンズ
5の入射光または出射光に作用する光学素子6が配置さ
れている。この光学素子6は、例えば特定の波長の光を
選択的に反射または透過させる多層膜光学フィルタであ
る。
【0022】ここで、ファイバアレイ1からファイバア
レイ2に光が良好に伝達されるためには、レンズアレイ
3、4を調心し、それらの光軸を一致させなければなら
ない。より詳細にいうと、光軸に垂直なある方向、並び
にこの方向及び光軸の両方に垂直な方向におけるレンズ
5の位置決めが正確にされていることが要求される。調
心の許容誤差は、例えば±1μm程度である。この要求
に応えるため、レンズアレイ3からガイドピン91 、9
2 が突出し、レンズアレイ4の方に向かっている。ここ
ではガイドピンの数を2本としたが、3本以上であって
もよい。しかし、1本のガイドピンではレンズ5を調心
することはできないため、ガイドピンは少なくとも2本
は必要である。レンズアレイ4には、ガイドピン91
2 に対応した数の基準穴101 、102 が設けられて
いる。基準穴101 、102 の内径はガイドピン91
2 の外径よりもわずかに大きいだけであり、ガイドピ
ン91 、92 をそれぞれ基準穴101 、102 に嵌合す
れば、レンズアレイ3に内蔵されたレンズ5とレンズア
レイ4に内蔵されたレンズ5の調心を容易に行うことが
できる。なお、ガイドピン91 、92 は、光学素子6の
位置を避けて、レンズアレイ3、4の外側寄りに配置さ
れていることが好ましい。
【0023】ところで、レンズアレイ3からレンズアレ
イ4への光の伝達効率を最高にするためには、レンズア
レイ3、4の離間距離は一定範囲内になければならな
い。従って、この離間距離を正確に保持することが要求
される。離間距離は、例えば3mm程度であって、その
許容誤差は±50μm程度である。図2は、このような
要求に応えることができる実施例を示す側面図である。
この実施例においては、光学素子6は光学プリズム11
内に収納されている。光学素子6は、たとえば多層膜光
学フィルタであって、たとえばレンズアレイ3の側から
入射してきた波長λ1 、λ2 の2つの光のうち波長λ1
の光のみを透過させ、波長λ2 の光は反射させるもので
ある。また、光学プリズム11は光ファイバの光信号伝
搬部の屈折率に合わせた材質から構成されている。光学
プリズム11は端面12及び13を有しており、端面1
2にはレンズアレイ3の端面21が当接し、端面13に
はレンズアレイ4の端面22が当接している。光学プリ
ズム11において、端面12と端面13との距離は正確
に形成されている。このため、レンズアレイ3の端面2
1とレンズアレイ4の端面22との距離も正確に保持さ
れることになる。
【0024】なお、図2においても図1と同様のガイド
ピン91 、92 及び基準穴101 、102 が設けられて
いるが、これらの図示は省略されている。
【0025】図3はファイバアレイ1、2に加え、第3
のファイバアレイ14を接続するための光機能部品を示
す側面図である。ファイバアレイ14には、ファイバア
レイ1、2と同様、光ファイバが1列にすなわち1次元
的に配列されている。この実施例においても光学素子6
は光学プリズム15内に収納されている。光学素子6
は、たとえば多層膜光学フィルタであって、たとえばレ
ンズアレイ4の側から入射してきた波長λ1 、λ2 の2
つの光のうち波長λ1 の光のみを透過させ、波長λ2
光は反射させるものである。波長λ1 の光はレンズアレ
イ3を経てファイバアレイ1に至り、波長λ2 の光はレ
ンズアレイ17を経てファイバアレイ14に至る。
【0026】光学プリズム15は端面12、13に加え
て端面16を有しており、端面16にはファイバアレイ
14に対応するレンズアレイ17が当接している。なお
ファイバアレイ14とレンズアレイ17との間にはファ
イバアレイ端部18が介在している。光学プリズム15
において、端面12、13に対する端面16の相対位
置、すなわち端面12、13、16と光学素子6との距
離d1 、d2 、d3 、及び端面12、13に対する端面
16の角度は正確に形成されているため、レンズアレイ
3、4の端面21、22に対するレンズアレイ17の端
面の相対位置も正確に保持されることになる。
【0027】なお、図3においても図1と同様のガイド
ピン91 、92 及び基準穴101 、102 が設けられて
いるが、これらの図示は省略されている。
【0028】図4は他の実施例を示す側面図である。こ
の実施例においてはファイバアレイ端部7、8には位置
決め部を構成する段付き部19、20が設けられてい
る。レンズアレイ3の入射または出射端、すなわち端部
21に対する段付き部19の相対位置は正確に形成され
ており、レンズアレイ4の入射または出射端、すなわち
端部22に対する段付き部20の相対位置は正確に形成
されている。また、ファイバアレイ端部7、8の間には
スペーサ23が配置されており、スペーサ23には当接
部24、25が形成されている。当接部24に対する当
接部25の相対位置、すなわち当接部24と当接部25
との距離は正確に形成されている。このため、段付き部
19と段付き部20との間隔も正確に保持され、レンズ
アレイ3の端部21とレンズアレイ4の端部22との距
離は正確に保持される。このように、図2に示した光学
プリズム11を用いなくても、レンズアレイ3とレンズ
アレイ4との距離を正確に保持することが可能である。
【0029】また、レンズアレイ3とレンズアレイ4と
の間には光学素子26が配置されており、レンズアレイ
3、4の外周面と光学素子26の端面との間には容器2
7、28が取り付けられている。そして、容器27、2
8内は屈折率整合剤であるオイル29、30によって満
たされ、レンズアレイ3と光学素子26との間、及びレ
ンズアレイ4と光学素子26との間はオイル29、30
によって充填されている。オイル29、30はファイバ
アレイ1、2の光ファイバ及び光学素子26の屈折率を
整合させるものである。このように屈折率を整合させれ
ば、光学素子26やレンズアレイ21、22の表面にお
ける反射の影響が小さくなって伝送損失を低減させるこ
とができ、またレンズアレイ3または4から出射した光
束が平行でなくなるのを防止することができる。
【0030】なお、図4においても図1と同様のガイド
ピン91 、92 及び基準穴101 、102 が設けられて
いるが、これらの図示は省略されている。
【0031】また、以上の説明においては、光ファイバ
1 、12 、21 、22 等は1次元的に配列されてファ
イバアレイ1、2、14を構成しているとしたが、光フ
ァイバ11 、12 、21 、22 等が束ねられて、すなわ
ち2次元的に配列されてファイバアレイ1、2、14を
構成しているとしてもよい。
【0032】
【発明の効果】以上のように、本発明の光機能部品によ
れば、第1のレンズアレイの光軸と第2のレンズアレイ
の光軸とを容易に一致させることができ、第1のファイ
バアレイと第2のファイバアレイとの間における光の良
好な伝達を容易に達成することができる。また、第1及
び第2のレンズアレイの離間距離を正確に位置決めする
ことができ、第1及び第2のレンズアレイに対する第3
のレンズアレイの相対位置を正確に位置決めすることも
できる。さらに、レンズアレイ間の光の伝送損失を低減
させることができ、またレンズアレイから出射した光束
が平行でなくなるのを防止することもできる。以上の効
果により、工程の簡略化及びコスト低減を達成すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従って構成された光機能部品の実施例
を示す斜視図である。
【図2】本発明に従って構成された光機能部品の別の実
施例を示す側面図である。
【図3】本発明に従って構成された光機能部品のさらに
別の実施例を示す側面図である。
【図4】本発明に従って構成された光機能部品のさらに
別の実施例を示す側面図である。
【図5】従来の光機能部品を示す斜視図である。
【符号の説明】
1、2、14…ファイバアレイ、3、4…レンズアレ
イ、5…レンズ、6、26…光学素子、91 、92 …ガ
イドピン、101 、102 …基準穴、11、15…光学
プリズム、19、20…段付き部(位置決め部)、23
…スペーサ、24、25…当接部、29、30…屈折率
整合剤。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山西 徹 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 谷藤 忠敏 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1次元的または2次元的に光ファイバを
    配列した第1のファイバアレイの端部に取り付けられ、
    各前記光ファイバの入射または出射光に作用するレンズ
    が前記各光ファイバに対応して配列された第1のレンズ
    アレイと、 1次元的または2次元的に光ファイバを配列した第2の
    ファイバアレイの端部に取り付けられ、各前記光ファイ
    バの入射または出射光に作用するレンズが前記各光ファ
    イバに対応して配列された第2のレンズアレイと、 前記第1のレンズアレイ及び前記第2のレンズアレイの
    間に配置された光学素子と、 前記第1のレンズアレイの入射または出射光の光軸が前
    記第2のレンズアレイの入射または出射光の光軸に一致
    した状態で、前記第1のレンズアレイ及び前記第2のレ
    ンズアレイを位置決めするガイド手段と、を備えた光機
    能部品。
  2. 【請求項2】 前記ガイド手段が、前記第1のレンズア
    レイに取り付けられた少なくとも2本のガイドピンと、
    前記第2のレンズアレイに取り付けられ前記ガイドピン
    と嵌合する基準穴であることを特徴とする請求項1記載
    の光機能部品。
  3. 【請求項3】 前記光学素子は第1及び第2の端面を有
    する光学プリズム内に配置され、前記第1及び第2の端
    面間の距離は正確に形成され、前記第1及び第2のレン
    ズアレイを前記第1及び第2の端面に当接することによ
    り前記第1及び第2のレンズアレイの離間距離が正確に
    位置決めされることを特徴とする請求項1または2に記
    載の光機能部品。
  4. 【請求項4】 1次元的または2次元的に光ファイバを
    配列した第3のファイバアレイの端部に取り付けられ、
    各前記光ファイバの入射または出射光に作用するレンズ
    が前記各光ファイバに対応して配列された第3のレンズ
    アレイをさらに備え、前記光学プリズムは前記第1及び
    第2の端面に対する相対位置が正確に形成された第3の
    端面を有しており、前記第3のレンズアレイを前記第3
    の端面に当接することにより、前記第1及び第2のレン
    ズアレイに対する前記第3のレンズアレイの相対位置が
    正確に位置決めされることを特徴とする請求項3に記載
    の光機能部品。
  5. 【請求項5】 前記第1のレンズアレイの入射または出
    射端に対する相対位置が正確にされた第1の位置決め部
    と、前記第2のレンズアレイの入射または出射端に対す
    る相対位置が正確にされた第2の位置決め部と、前記第
    1の位置決め部に当接する第1の当接部及び前記第2の
    位置決め部に当接する第2の当接部を有するとともに前
    記第1の当接部に対する前記第2の当接部の相対位置が
    正確に形成されたスペーサとを備えたことを特徴とする
    請求項1に記載の光機能部品。
  6. 【請求項6】 前記光学素子は光学プリズム内に配置さ
    れており、前記第1のレンズアレイの入射または出射端
    と前記光学プリズムとの間、及び前記第2のレンズアレ
    イの入射または出射端と前記光学プリズムとの間は、前
    記第1及び第2のファイバアレイに含まれる光ファイバ
    並びに前記光学プリズムの屈折率に整合させた屈折率整
    合剤で充填されていることを特徴とする請求項5に記載
    の光機能部品。
JP6133197A 1994-06-15 1994-06-15 光機能部品 Pending JPH085863A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7025511B2 (en) 2002-10-04 2006-04-11 Yamaha Corporation Micro lens array and its manufacture
JP2016009081A (ja) * 2014-06-24 2016-01-18 富士通コンポーネント株式会社 光コネクタの製造方法及び光コネクタ

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