JPS622217A - 単一モ−ド・フアイバ付き半導体レ−ザ - Google Patents
単一モ−ド・フアイバ付き半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS622217A JPS622217A JP14164585A JP14164585A JPS622217A JP S622217 A JPS622217 A JP S622217A JP 14164585 A JP14164585 A JP 14164585A JP 14164585 A JP14164585 A JP 14164585A JP S622217 A JPS622217 A JP S622217A
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- height
- angle
- semiconductor laser
- laser
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- Pending
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-
- 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
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4207—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms with optical elements reducing the sensitivity to optical feedback
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- 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】
〔概要〕
単一モードファイバと半導体レーザとの結合において、
半導体レーザ出射光が反対戻りがなく、半導体レーザと
前記ファイバとの光結合度が良く、偏光度を高く取るこ
とが可能な方式を提供する。
半導体レーザ出射光が反対戻りがなく、半導体レーザと
前記ファイバとの光結合度が良く、偏光度を高く取るこ
とが可能な方式を提供する。
本発明は単一モード・ファイバ付き半導体レーザに関す
るもので、さらに詳しく言えば、単一モード・ファイバ
と半導体レーザとの結合方式に関する。
るもので、さらに詳しく言えば、単一モード・ファイバ
と半導体レーザとの結合方式に関する。
単一モード・ファイバ（偏波面保存光ファイバともいう
。以下ファイバと略称する）利用のコヒーレント光応用
センサ・システムやコヒーレント光通信システムにおい
て、ファイバ伝搬光の偏光特性がシステムの安定性や感
度限界を決定する重大な要因となｈ、研究が進められて
いる。
。以下ファイバと略称する）利用のコヒーレント光応用
センサ・システムやコヒーレント光通信システムにおい
て、ファイバ伝搬光の偏光特性がシステムの安定性や感
度限界を決定する重大な要因となｈ、研究が進められて
いる。
半導体レーザ（以下にはＬＤと略称する）はＧａＡｓの
如き化合物半導体レーザで作られた長さ０．１〜０．５
ｍｍ程度の寸法のもので、その活性層（幅０．２〜５
、０ ｐ ｍ ％高さ０．１〜０．２ ｐｍ ）から単
一モード光を出射する。この光をファイバに入射して光
通信を行うのであるが、直径５〜１０μｍのコア内を位
相の揃った光の振動が平面波的に伝搬するものである。
如き化合物半導体レーザで作られた長さ０．１〜０．５
ｍｍ程度の寸法のもので、その活性層（幅０．２〜５
、０ ｐ ｍ ％高さ０．１〜０．２ ｐｍ ）から単
一モード光を出射する。この光をファイバに入射して光
通信を行うのであるが、直径５〜１０μｍのコア内を位
相の揃った光の振動が平面波的に伝搬するものである。
上記したＬＤとファイバとの結合状態は第２図に模式的
に示され、同図において、１１はＬＤ、 １２と１３は
それぞれ第１と第２球レンズ、１４はファイバを示す。
に示され、同図において、１１はＬＤ、 １２と１３は
それぞれ第１と第２球レンズ、１４はファイバを示す。
このようなシステムにおいて、図にａで示す点、すなわ
ちレーザ光１５の進路方向に垂直な面を提供する部分に
おいてレーザ光が反射し、この反射光がＬＤＩＩ内に入
る戻り光があｈ、この戻り光によって雑音が発生する問
題がある。さらには、第３図に示す如く、上下対称位置
す、ｃに入射する光についても同様の問題がある。
ちレーザ光１５の進路方向に垂直な面を提供する部分に
おいてレーザ光が反射し、この反射光がＬＤＩＩ内に入
る戻り光があｈ、この戻り光によって雑音が発生する問
題がある。さらには、第３図に示す如く、上下対称位置
す、ｃに入射する光についても同様の問題がある。
この問題を解決すべく、レンズに反射防止膜（ａｎｔｉ
−ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ膜、へＲ膜）をコートすること
が行われているが、現在のＡＲ膜で光を戻さない効率は
１／ １０００であｈ、他方、ＬＤには戻り光が入るに
ついて１／１０６のオーダの値が要求され、現在の＾Ｒ
膜を用いる対策では戻り光の問題を解決できない。
−ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ膜、へＲ膜）をコートすること
が行われているが、現在のＡＲ膜で光を戻さない効率は
１／ １０００であｈ、他方、ＬＤには戻り光が入るに
ついて１／１０６のオーダの値が要求され、現在の＾Ｒ
膜を用いる対策では戻り光の問題を解決できない。
そこで、第２図に示すシステムにおいて、ファイバ１４
の端面をレーザ光１５の光軸に対して（ｔＪ！斜させる
ことが提案された。レーザ光は波長が１．３〜１．５μ
ｍ１周波数が２００〜３００ ＴＨｚのものであるが、
それを電気的信号に変換した場合、その電気的信号の周
波数は２０ Ｇｌ！ｚ以下である。そこで戻り光がＬＤ
に入らないようにするについてはＬＤとファイバの結合
度に０．００１人のオーダの精度が要求され、現行の技
術でこのようなシステムを作ることは可能でない。
の端面をレーザ光１５の光軸に対して（ｔＪ！斜させる
ことが提案された。レーザ光は波長が１．３〜１．５μ
ｍ１周波数が２００〜３００ ＴＨｚのものであるが、
それを電気的信号に変換した場合、その電気的信号の周
波数は２０ Ｇｌ！ｚ以下である。そこで戻り光がＬＤ
に入らないようにするについてはＬＤとファイバの結合
度に０．００１人のオーダの精度が要求され、現行の技
術でこのようなシステムを作ることは可能でない。
コヒーレント光応用センサ・システムおよび光通信シス
テムにおいては、光を重ね合せることが要求され、その
とき重ね合せる光の偏光方向が一致していなければなら
ない、すなわち偏光度が高くなければならない。しかし
、従来のシステムでは高い偏光度が得られない問題があ
った。
テムにおいては、光を重ね合せることが要求され、その
とき重ね合せる光の偏光方向が一致していなければなら
ない、すなわち偏光度が高くなければならない。しかし
、従来のシステムでは高い偏光度が得られない問題があ
った。
本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、ＬＤ
への光反射戻りがなく、ＬＤとファイバの光結合損失が
少なく、偏光度特性の良いＬＤ／ファイバモジュールを
提供することを目的とする。
への光反射戻りがなく、ＬＤとファイバの光結合損失が
少なく、偏光度特性の良いＬＤ／ファイバモジュールを
提供することを目的とする。
第１図は本発明にかかるＬＤ／ファイバモジュールを示
す。
す。
第１図において、１１は半導体レーザ（ＬＤ） 、１２
と１３は第１と第２の球レンズ、１４は単一モード・フ
ァイバ（偏波ファイバ）、１５はレーザ光、１６はレン
ズ軸、１７は傾斜したファイバ端面で、この端面上に偏
光分離膜が配置されている。
と１３は第１と第２の球レンズ、１４は単一モード・フ
ァイバ（偏波ファイバ）、１５はレーザ光、１６はレン
ズ軸、１７は傾斜したファイバ端面で、この端面上に偏
光分離膜が配置されている。
第１図に示したファイバ１４とし０１１の光整合モジュ
ールにおいて、ＬＤＩＩ （高さｈ、角度θｏ）、ファ
イバ１４（高さｘｆ、角度θｆ）、第１球レンズ１２（
焦点距離ｆ１）、第２球レンズ１３（焦点距離ｈ ）を
用いて光結合をなす場合に、レンズ軸１６からそれぞれ
高さｈ、ｘｆだけ軸ずれして配置し、高さｈ、ｘｆ方向
をレーザ光１５の偏光方向Ｅに合致させる。そして、モ
ードサイズωｆのファイバ１４の端面１７を角θｐだけ
傾けるが、この値をレーザ光１５の縦と横のモードスポ
ットサイズωＬ、ω−１から、下記２式を満足するよう
決定する。
ールにおいて、ＬＤＩＩ （高さｈ、角度θｏ）、ファ
イバ１４（高さｘｆ、角度θｆ）、第１球レンズ１２（
焦点距離ｆ１）、第２球レンズ１３（焦点距離ｈ ）を
用いて光結合をなす場合に、レンズ軸１６からそれぞれ
高さｈ、ｘｆだけ軸ずれして配置し、高さｈ、ｘｆ方向
をレーザ光１５の偏光方向Ｅに合致させる。そして、モ
ードサイズωｆのファイバ１４の端面１７を角θｐだけ
傾けるが、この値をレーザ光１５の縦と横のモードスポ
ットサイズωＬ、ω−１から、下記２式を満足するよう
決定する。
縦と横のモードスポットサイズ 、（ｄ ＋＋ ＋
ω１ のＬＤＩＩと、モードサイズθｆのファイバ１４
を焦点距離がそれぞれｆｌ＋ｆ２の２個の球レンズ１２
．１３を用いて結合する場合、 で示される光整合を行う。ここで、ωｆはファイバ１４
のビーム半径、ωＬ 、ω、ＩはそれぞれＬＤ端面上で
の縦横方向のレーザ光１５のビーム半径、ｎはファイバ
１４のコアの屈折率である。しかし、ωＬ≠ωＩＩであ
るから、高い光整合はできない。
ω１ のＬＤＩＩと、モードサイズθｆのファイバ１４
を焦点距離がそれぞれｆｌ＋ｆ２の２個の球レンズ１２
．１３を用いて結合する場合、 で示される光整合を行う。ここで、ωｆはファイバ１４
のビーム半径、ωＬ 、ω、ＩはそれぞれＬＤ端面上で
の縦横方向のレーザ光１５のビーム半径、ｎはファイバ
１４のコアの屈折率である。しかし、ωＬ≠ωＩＩであ
るから、高い光整合はできない。
本発明においては、入射ファイバ端面を、を満足させる
ことによｈ、ＬＤとファイバの光整合を改良するもので
ある。
ことによｈ、ＬＤとファイバの光整合を改良するもので
ある。
本発明実施例は第１図の構成図に示される。
ω＋１ ＋ω工をレーザ端面上での縦横方向の光ビー
ム半径ｎをコア屈折率とし、第１と第２のレンズ１２と
１３が作るレンズ軸１６に対し、ＬＤＩＩは高さり。
ム半径ｎをコア屈折率とし、第１と第２のレンズ１２と
１３が作るレンズ軸１６に対し、ＬＤＩＩは高さり。
角度θｏ１またファイバ１４は高さχｒ、角度θｆずら
せる。
せる。
本発明の第１の特徴は、
を満足させることによｈ、ファイバー１４とＬＤＩＩの
光整合を良くし理想条件に近付ける。
光整合を良くし理想条件に近付ける。
本発明の第２の特徴は、
ｘｆ −−Ｎｈ 、、、、（３１を満足
させることにより光整合が完全（コンフォーカル）にな
る。
させることにより光整合が完全（コンフォーカル）にな
る。
また、＋３１ 、 （４１式を満足させることによって
球レンズ１２．１３の面への垂直入射が回避され戻り光
の問題が解決される。
球レンズ１２．１３の面への垂直入射が回避され戻り光
の問題が解決される。
更に本発明の第３の特徴としては、ファイバ、レンズ面
への入射光の偏光方向はブリュースタ方向で、偏光分離
を兼ねることができ、偏光特性を高くとることができる
。
への入射光の偏光方向はブリュースタ方向で、偏光分離
を兼ねることができ、偏光特性を高くとることができる
。
以上述べてきたように、本発明によれば、ＬＤへの反射
戻り光がなく雑音発生が防止され、部品点数が、少なく
簡単な構成とすることができ、高偏光度が得られ、ファ
イバとの整合が改良される効果がある。
戻り光がなく雑音発生が防止され、部品点数が、少なく
簡単な構成とすることができ、高偏光度が得られ、ファ
イバとの整合が改良される効果がある。
第１図は本発明モジュールを示す断面図、第２図と第３
図は従来例を示す断面図である。 第１図ないし第３図において、 １１は半導体レーザ、 １２と１３は球レンズ、 １４はファイバ、 １５はレーザ光、 １６はレンズ軸、 Ｉ７はファイバ一端面である。
図は従来例を示す断面図である。 第１図ないし第３図において、 １１は半導体レーザ、 １２と１３は球レンズ、 １４はファイバ、 １５はレーザ光、 １６はレンズ軸、 Ｉ７はファイバ一端面である。
Claims (2)
- （１）単一モード・ファイバ（１４）と半導体レーザ（
１１）の光整合モジュールにおいて、 高さｈ、角度θ＿ｏの半導体レーザ（１１）、高さｘ＿
ｆ、角度θ＿ｆのファイバ（１４）、焦点距離がそれぞ
れｆ＿１、ｆ＿２である２個の球レンズ（１２、１３）
を結合する際に、レンズ軸（１６）からそれぞれ高さｈ
、角度ｘ＿ｆ軸ずれして半導体レーザ（１１）とファイ
バ（１４）を配置し、前記高さｈ、角度ｘ＿ｆの方向を
レーザ光（１５）の偏光方向Ｅに合致させることを特徴
とする単一モードファイバ（１４）付き半導体レーザ（
１１）。 - （２）ファイバ（１４）の端面（１７）を角度θ＿ｐ傾
け、前記θ＿ｐの値は下記の２式により決定することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の単一モード・フ
ァイバ（１４）付き半導体レーザ（１１）▲数式、化学
式、表等があります▼…（１） ▲数式、化学式、表等があります▼…（２） ただし、 ｘ＿ｆ＝−Ｎｈ θ＿ｆ＝１／Ｎ｛［（Ｌ−ｆ＿１−Ｎｆ＿１）〔ｈ／（
ｆ＿１）＾２〕］−θ＿ｏ｝
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14164585A JPS622217A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 単一モ−ド・フアイバ付き半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14164585A JPS622217A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 単一モ−ド・フアイバ付き半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS622217A true JPS622217A (ja) | 1987-01-08 |
Family
ID=15296858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14164585A Pending JPS622217A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 単一モ−ド・フアイバ付き半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS622217A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02111904A (ja) * | 1988-08-25 | 1990-04-24 | Philips Gloeilampenfab:Nv | 低反射球レンズコネクタ部 |
| JPH0311310A (ja) * | 1989-05-29 | 1991-01-18 | Siemens Ag | 電気光学変換器モジユールと光導波路との光学的結合装置 |
| EP0706069A1 (de) * | 1994-10-06 | 1996-04-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Sende- und Empfangsmodul für eine bidirektionale optische Nachrichten- und Signalübertragung |
| EP0831350A3 (en) * | 1996-09-20 | 1998-07-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of producing a semiconductor laser module |
| JP2009216896A (ja) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Fujikura Ltd | 一芯双方向光モジュール用サブアセンブリ |
| JP2016183863A (ja) * | 2015-03-25 | 2016-10-20 | 京セラ株式会社 | 光学式センサ |
-
1985
- 1985-06-28 JP JP14164585A patent/JPS622217A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02111904A (ja) * | 1988-08-25 | 1990-04-24 | Philips Gloeilampenfab:Nv | 低反射球レンズコネクタ部 |
| JPH0311310A (ja) * | 1989-05-29 | 1991-01-18 | Siemens Ag | 電気光学変換器モジユールと光導波路との光学的結合装置 |
| EP0706069A1 (de) * | 1994-10-06 | 1996-04-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Sende- und Empfangsmodul für eine bidirektionale optische Nachrichten- und Signalübertragung |
| US5552918A (en) * | 1994-10-06 | 1996-09-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Transmission and reception module for a bidirectional optical communication and signal transmission |
| EP0831350A3 (en) * | 1996-09-20 | 1998-07-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of producing a semiconductor laser module |
| JP2009216896A (ja) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Fujikura Ltd | 一芯双方向光モジュール用サブアセンブリ |
| JP2016183863A (ja) * | 2015-03-25 | 2016-10-20 | 京セラ株式会社 | 光学式センサ |
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