JPS628110A - スラブ状集束性光伝送体 - Google Patents
スラブ状集束性光伝送体Info
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- JPS628110A JPS628110A JP14684885A JP14684885A JPS628110A JP S628110 A JPS628110 A JP S628110A JP 14684885 A JP14684885 A JP 14684885A JP 14684885 A JP14684885 A JP 14684885A JP S628110 A JPS628110 A JP S628110A
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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
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4206—Optical features
Landscapes
- 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】
（産業上の利用分野］
本発明は１ＷＡのレーザーダイオード（以下ＬＤと略す
）から出力された光を複数個の光ファイバーに均等にし
かも低損失に分岐する機能を持つ多端子ＬＤモジュール
に適するスラブ状集束性光伝送体に関する。
）から出力された光を複数個の光ファイバーに均等にし
かも低損失に分岐する機能を持つ多端子ＬＤモジュール
に適するスラブ状集束性光伝送体に関する。
［従来の技術］
光ファイバー通信システムにおいて、ＬＤなどの光源か
ら出力された光を光ファイバーに導入する光結合回路は
重要な回路である。この中でも、１ケのＬＤ光源から複
数本の光ファイバーに均等に光を分岐する回路は有用で
ある。
ら出力された光を光ファイバーに導入する光結合回路は
重要な回路である。この中でも、１ケのＬＤ光源から複
数本の光ファイバーに均等に光を分岐する回路は有用で
ある。
本発明者らは先に特願昭６０−９７９５９号の出願にお
いて組立てが簡単にできるＬＤ光源とファイバ一端子と
を１体化した多端子Ｌ Ｄモジュールを開示した。この
多端子ＬＤモジュールの構成は第６図に示すように、約
０．５ピツチ長のスラブ状集束性光伝送体（以下、スラ
ブレンズという） １Ｇの一端面にＬＤ光源１が対接さ
れ他端面には複数個の光ファイバーがスラブレンズ１Ｇ
の光軸面上に一列にスラブレンズの幅とほぼ等幅に配列
されている。
いて組立てが簡単にできるＬＤ光源とファイバ一端子と
を１体化した多端子Ｌ Ｄモジュールを開示した。この
多端子ＬＤモジュールの構成は第６図に示すように、約
０．５ピツチ長のスラブ状集束性光伝送体（以下、スラ
ブレンズという） １Ｇの一端面にＬＤ光源１が対接さ
れ他端面には複数個の光ファイバーがスラブレンズ１Ｇ
の光軸面上に一列にスラブレンズの幅とほぼ等幅に配列
されている。
このスラブレンズ１０は、第７八図ないし第７Ｃ図に示
すように、ｙ軸方向に中心から周辺に向って屈折率が式
１に従って変化し、ｙ軸方向に直交するＸ方向や２方向
に対しては一様な屈折率を有するレンズであり、ピッチ
長ｐはおよそ式２で与えられる。
すように、ｙ軸方向に中心から周辺に向って屈折率が式
１に従って変化し、ｙ軸方向に直交するＸ方向や２方向
に対しては一様な屈折率を有するレンズであり、ピッチ
長ｐはおよそ式２で与えられる。
ｎ（ｙ）２＝ｎ２（１１ｏ２ｙ２） ’ ＋１１
ｐ＝２π／Ｑ。
ｐ＝２π／Ｑ。
ここでｎ は中心の屈折率、ｎ （ｙ）は中心力鬼ら距
ｍｙの点の屈折率、ｑｏは定数である。
ｍｙの点の屈折率、ｑｏは定数である。
また、本発明者らが先に特願昭５９−１４６９）３号の
出願で開示したガラス表面から高屈折率を与えるイオン
を拡散移入する方法に従えば、ｙ軸方向の開口数（Ｎ、
Ａ、）は０．７であり、ＬＤ光源カーら最大広がり角５
００で発散する光も十分レンズ内に取り込むことができ
る。
出願で開示したガラス表面から高屈折率を与えるイオン
を拡散移入する方法に従えば、ｙ軸方向の開口数（Ｎ、
Ａ、）は０．７であり、ＬＤ光源カーら最大広がり角５
００で発散する光も十分レンズ内に取り込むことができ
る。
［発明が解決しようとする問題点］
しかし、現在市販されているＬＤ光源１では、第８図に
示すように発光素子４が保護ガラス５の１諷−程度後方
に設置されており、保護ガラス５から出るレーザー光は
拡がり角の大きなものでは最大２−程度の大きさとなる
。このため通常光ファイバアレー幅に合わせたスラブレ
ンズの７方向の寸法よりもレーザー光束が大きくなり、
直方体の形状を有する従来のスラブレンズを使う場合、
ＬＤの種類によってはＬＤ光源より発した光の一部にケ
ラレを生じ、光を有効に使用することができなくなるお
それがある。
示すように発光素子４が保護ガラス５の１諷−程度後方
に設置されており、保護ガラス５から出るレーザー光は
拡がり角の大きなものでは最大２−程度の大きさとなる
。このため通常光ファイバアレー幅に合わせたスラブレ
ンズの７方向の寸法よりもレーザー光束が大きくなり、
直方体の形状を有する従来のスラブレンズを使う場合、
ＬＤの種類によってはＬＤ光源より発した光の一部にケ
ラレを生じ、光を有効に使用することができなくなるお
それがある。
本発明はこのような従来の問題に着目しでなされたもの
で、拡がり角の大きなＬＤ光源を使用した場合でも高能
率の多端子ＬＤモジュールの組立てを可能にするスラブ
状集束性光伝送体を提供することを目的とする。
で、拡がり角の大きなＬＤ光源を使用した場合でも高能
率の多端子ＬＤモジュールの組立てを可能にするスラブ
状集束性光伝送体を提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
上記目的を達成するための本発明は、スラブ状レンズの
光軸を含むＸおよびＺ方向の平面もしくはＸ−Ｚ平面（
光軸面）と直交する両側面を光軸に対し傾斜させると共
に、光軸及び屈折率が変化する方向ともに垂直な方向の
端面の長さが、一端面ではレーザーダイオードの出射光
束の幅以上であり、他方の端面では光軸面上に対接して
配列する複数個の光ファイバー列の幅分としたことを特
徴とするものである。
光軸を含むＸおよびＺ方向の平面もしくはＸ−Ｚ平面（
光軸面）と直交する両側面を光軸に対し傾斜させると共
に、光軸及び屈折率が変化する方向ともに垂直な方向の
端面の長さが、一端面ではレーザーダイオードの出射光
束の幅以上であり、他方の端面では光軸面上に対接して
配列する複数個の光ファイバー列の幅分としたことを特
徴とするものである。
上記のように本発明では、ＬＤ発光面に接する端面を幅
広としたので、ＬＤ光源より発した光を有効に使用する
ことができる。
広としたので、ＬＤ光源より発した光を有効に使用する
ことができる。
［実施例］
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第１図に示すようにスラブレンズ休２は光軸を含む２方
向の平面もしくはＸ−Ｚ平面（光軸面）と垂直なＸ方向
は周辺に向って屈折率を徐々に減少し、光軸面に平行な
ＸおよびＺ方向に対しては一様な屈折率を有し、光軸方
向（Ｘ方向）の長さは前記屈折率分布により決まるピッ
チ長の約ｎ／２ （ｎ ： １以上の整数）倍であり、
光軸面と直交する両側面８．８は光軸に対し角度θをも
って傾斜している。またこのレンズ２の一方の端面は２
方向の長さについて、ＬＤ光源１の保護ガラスから発光
される光束の７方向の幅以上の寸法ｚＡとし、ファイバ
ー側端面７ではファイバアレー３の幅Ｚ８に合わせてあ
り、かつ前記側面８はＸ方向に沿い、端面６から端面７
に向って幅が徐々に減少するような形状を有している。
向の平面もしくはＸ−Ｚ平面（光軸面）と垂直なＸ方向
は周辺に向って屈折率を徐々に減少し、光軸面に平行な
ＸおよびＺ方向に対しては一様な屈折率を有し、光軸方
向（Ｘ方向）の長さは前記屈折率分布により決まるピッ
チ長の約ｎ／２ （ｎ ： １以上の整数）倍であり、
光軸面と直交する両側面８．８は光軸に対し角度θをも
って傾斜している。またこのレンズ２の一方の端面は２
方向の長さについて、ＬＤ光源１の保護ガラスから発光
される光束の７方向の幅以上の寸法ｚＡとし、ファイバ
ー側端面７ではファイバアレー３の幅Ｚ８に合わせてあ
り、かつ前記側面８はＸ方向に沿い、端面６から端面７
に向って幅が徐々に減少するような形状を有している。
このような形状において、ＬＤ光源１から光射したＸ方
向のレーザー光は、第２図に示すように、スラブレンズ
内で屈折して出力端の光軸面上に集光し、Ｚ方向のレー
ザー光は第３図に示すように、レンズ内を直行したり、
レンズ周辺部で全反射をくり返したりしてレンズ中で混
合され１．出力端の光軸面上に対接したファイバーアレ
ー３に均等に分配される。レンズの側面８と光軸の傾き
θはレーザー光がレンズ側面で全反射を起こす条件を満
足することが好ましい。
向のレーザー光は、第２図に示すように、スラブレンズ
内で屈折して出力端の光軸面上に集光し、Ｚ方向のレー
ザー光は第３図に示すように、レンズ内を直行したり、
レンズ周辺部で全反射をくり返したりしてレンズ中で混
合され１．出力端の光軸面上に対接したファイバーアレ
ー３に均等に分配される。レンズの側面８と光軸の傾き
θはレーザー光がレンズ側面で全反射を起こす条件を満
足することが好ましい。
第４図は、スラブ状レンズ体２の斜めの側面８に反射膜
９を形成させた場合を示す。このようにすると、スラブ
状レンズ体内から側面８に入射した光を全反射させるの
で、光エネルギーの損失を防ぐことができる。
９を形成させた場合を示す。このようにすると、スラブ
状レンズ体内から側面８に入射した光を全反射させるの
で、光エネルギーの損失を防ぐことができる。
この膜９は、反射効率が高いこと以外に機能的な強度が
強いこと、化学的および熱的耐久性が優れていることが
要求される。
強いこと、化学的および熱的耐久性が優れていることが
要求される。
Ａ４２などの金属蒸着膜によって十分本発明の目的とす
るところを実現できるが、ＭＱＦ２などの低屈折率の透
明材料を蒸着して得られる全反射膜を用いれば入射端面
あるいは出射端面への反射膜のまわり込みもなく、入射
光および出射光をそこなうことがなく都合が良い。
るところを実現できるが、ＭＱＦ２などの低屈折率の透
明材料を蒸着して得られる全反射膜を用いれば入射端面
あるいは出射端面への反射膜のまわり込みもなく、入射
光および出射光をそこなうことがなく都合が良い。
第５図は、スラブ状レンズ体２における斜めの側面８を
有する光軸方向長さ×２に続く両端面近くの所定長さＸ
＋ 、Ｘ３にわたり屈折率が減少する方向（ｙ方向）と
平行な側面８ａ、 ８ｂを形成させた別の実施例を示す
。この場合に、側面８と共に側面８ａ、 ８ｂに反射膜
９を形成させて使用することもできる。
有する光軸方向長さ×２に続く両端面近くの所定長さＸ
＋ 、Ｘ３にわたり屈折率が減少する方向（ｙ方向）と
平行な側面８ａ、 ８ｂを形成させた別の実施例を示す
。この場合に、側面８と共に側面８ａ、 ８ｂに反射膜
９を形成させて使用することもできる。
次に本発明品の作製法と効果について説明する。
上記特願昭５９−１４６９）３号で開示したとの同様な
方法で、光学ガラスＴｉＦ６（組成重量％でＰ２Ｏ５４
７，９％ 、 Ｎ８２０ １９．８％ 、 Ｋ２０７．
７％ 。
方法で、光学ガラスＴｉＦ６（組成重量％でＰ２Ｏ５４
７，９％ 、 Ｎ８２０ １９．８％ 、 Ｋ２０７．
７％ 。
Ａｌ１ｚｏ３３゜７％ 、 Ｔ ｉ ０２ １５．４％
、その他１．６％ ）からなる２０ｘ ２０ｘ ５
ａｍの板状ガラスを重量％ｒ４０％ ＡＱＮ０３ ６０
％ ＫＮＯ３１７） 混塩を３２０℃に加熱した溶融塩
中に浸漬し、９６時間処理した。次いてその表面を研磨
し、表面に対して垂れるようになった。直に、ガラスを
等分に２つに切断した後、この２個のガラス体を研磨面
が対接するように接合し、前記１式に従って表示した場
′合のＱ の値として０．４３２ｍｍ−１の値を有する
スラブレンズの原材を得た。
、その他１．６％ ）からなる２０ｘ ２０ｘ ５
ａｍの板状ガラスを重量％ｒ４０％ ＡＱＮ０３ ６０
％ ＫＮＯ３１７） 混塩を３２０℃に加熱した溶融塩
中に浸漬し、９６時間処理した。次いてその表面を研磨
し、表面に対して垂れるようになった。直に、ガラスを
等分に２つに切断した後、この２個のガラス体を研磨面
が対接するように接合し、前記１式に従って表示した場
′合のＱ の値として０．４３２ｍｍ−１の値を有する
スラブレンズの原材を得た。
この原材から第５図に示す寸法がＸ＋−０１１Ｘ２ −
１３．８０１１ 、 Ｘ３ ＝Ｏ１ｌ、 Ｚ＾ −
２，５−一、Ｚ８−０．９ｍｍスラブレンズを加工し、
最大拡がり角４０°（保護ガラス面から出力する光束の
最大径１ 、８＋ｎ ）のＬＤ光源と８ｌ−８０（コア
径８０μｍクラツド径９０μｍ）１０本を一列に並べた
ファイバーアレーを接続したところ、挿入損失１．４ｄ
Ｂ出力のばらつき０．２ｄＢの高能率の１０端子ＬＤモ
ジユールが得られた。
１３．８０１１ 、 Ｘ３ ＝Ｏ１ｌ、 Ｚ＾ −
２，５−一、Ｚ８−０．９ｍｍスラブレンズを加工し、
最大拡がり角４０°（保護ガラス面から出力する光束の
最大径１ 、８＋ｎ ）のＬＤ光源と８ｌ−８０（コア
径８０μｍクラツド径９０μｍ）１０本を一列に並べた
ファイバーアレーを接続したところ、挿入損失１．４ｄ
Ｂ出力のばらつき０．２ｄＢの高能率の１０端子ＬＤモ
ジユールが得られた。
上記と同様のスラブレンズ原材から下表に示す形状に加
工したスラブレンズを使って作製した１０端子ＬＤモジ
ユールの性能もあわせて表１に示す。
工したスラブレンズを使って作製した１０端子ＬＤモジ
ユールの性能もあわせて表１に示す。
なお、実施例６．７ではスラブレンズの側面に蒸着によ
りそれぞれ厚さ０．５μＩのＨＱＦ２膜及びＡｌ１膜を
付けであるが、実施例１〜５に比べ挿入損失が小さくな
り効果が認められる。
りそれぞれ厚さ０．５μＩのＨＱＦ２膜及びＡｌ１膜を
付けであるが、実施例１〜５に比べ挿入損失が小さくな
り効果が認められる。
［発明の効果］
本発明により、市販のＬＤ光源とファイバーアレーをス
ラブレンズの両端に接続するだけの簡単な組立により高
能率の多端子ＬＤモジュールが得られる。また、１０発
光面に接する端面を幅広としたので、ＬＤ光源より発し
た光を有効に使用することができる。
ラブレンズの両端に接続するだけの簡単な組立により高
能率の多端子ＬＤモジュールが得られる。また、１０発
光面に接する端面を幅広としたので、ＬＤ光源より発し
た光を有効に使用することができる。
第１図は本発明にかかわるスラブレンズの形状を示す斜
視図、第２図はスラブレンズ内の光線の状態を説明する
側面図、第３図はスラブレンズ内の光線の状態を説明す
る平面図、第４図はスラブレンズ側面に付ける反射膜を
説明する平面図、第５図は別の実施例のスラブレンズの
形状を示す平面図、第６図は従来形多端子ＬＤモジュー
ルの斜視図、第７Ａ図〜第７Ｃ図は第６図に用いたスラ
ブレンズの屈折率分布図、第８図は市販のＬＤ光源の斜
視図である。 １・・・レーザーダイオード、２・・・スラブ状集束性
光伝送体（スラブレンズ）、３・・・光ファイバーアレ
ー、４・・・ＬＤ発光素子、５・・−ＬＤ保護ガラス、
６・・・スラブ状集束性光伝送体のＬＤ側端面、７・・
・スラブ状集束性光伝送体の光フアイバ側端面８・・・
側面、９・・・反射膜。 出 願 人 ホーヤ株式会社 代 理 人 朝 倉 正 幸第１図 第２図 第３図 第４図
視図、第２図はスラブレンズ内の光線の状態を説明する
側面図、第３図はスラブレンズ内の光線の状態を説明す
る平面図、第４図はスラブレンズ側面に付ける反射膜を
説明する平面図、第５図は別の実施例のスラブレンズの
形状を示す平面図、第６図は従来形多端子ＬＤモジュー
ルの斜視図、第７Ａ図〜第７Ｃ図は第６図に用いたスラ
ブレンズの屈折率分布図、第８図は市販のＬＤ光源の斜
視図である。 １・・・レーザーダイオード、２・・・スラブ状集束性
光伝送体（スラブレンズ）、３・・・光ファイバーアレ
ー、４・・・ＬＤ発光素子、５・・−ＬＤ保護ガラス、
６・・・スラブ状集束性光伝送体のＬＤ側端面、７・・
・スラブ状集束性光伝送体の光フアイバ側端面８・・・
側面、９・・・反射膜。 出 願 人 ホーヤ株式会社 代 理 人 朝 倉 正 幸第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光軸面に垂直な１方向（ｙ方向）のみ光軸面から周
辺に向って屈折率が徐々に減少し、かつ光軸面に平行な
方向（ｘおよびｚ方向）に対しては一様な屈折率を有し
、光軸方向（ｘ方向）の長さが前記の屈折率分布により
決まるピッチ長の約ｎ／２（ｎ：１以上の整数）倍であ
る多端子レーザーダイオードモジュール用のスラブ状レ
ンズ体あって；光軸面と直交する両側面（８）（８）が
光軸に対し傾斜していると共に、端面における光軸及び
屈折率が変化する方向（ｘおよびｙ方向）にともに垂直
な方向（ｚ方向）の端面の長さが、一端面（６）ではレ
ーザーダイオードの出射光束の幅以上であり、他方の端
面（７）では光軸面上に対接して配列する複数個の光フ
ァイバー列の幅分であることを特徴とするスラブ状集束
性光伝送体。 ２ 両側面（８）（８）の光軸に対する傾きが、スラブ
状集束性光伝送体内からこの面に入射する光が光伝送体
的に全反射する条件を満たす角度である特許請求の範囲
第１項記載のスラブ状集束性光伝送体。 ３ 両側面（８）（８）は、スラブ状レンズ体（２）内
からこの面に入射した光が全反射を起こす機能を有する
反射膜（９）を具備している特許請求の範囲第１項記載
のスラブ状集束性光伝送体。 ４ スラブ状レンズ体（２）は、両端面近くの所定長さ
（Ｘ＿１）（Ｘ＿３）にわたり、傾きをなくして屈折率
が減少する方向（ｙ方向）と平行な側面（８ａ）（８ｂ
）を形成している特許請求の範囲第１項記載のスラブ状
集束性光伝送体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14684885A JPS628110A (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | スラブ状集束性光伝送体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14684885A JPS628110A (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | スラブ状集束性光伝送体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS628110A true JPS628110A (ja) | 1987-01-16 |
Family
ID=15416904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14684885A Pending JPS628110A (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | スラブ状集束性光伝送体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS628110A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5456850A (en) * | 1977-10-14 | 1979-05-08 | Nec Corp | Optical branching circuit |
| JPS5813510B2 (ja) * | 1975-06-24 | 1983-03-14 | クロサキヨウギヨウ カブシキガイシヤ | マグクロダイレクトボンドレンガ |
-
1985
- 1985-07-05 JP JP14684885A patent/JPS628110A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5813510B2 (ja) * | 1975-06-24 | 1983-03-14 | クロサキヨウギヨウ カブシキガイシヤ | マグクロダイレクトボンドレンガ |
| JPS5456850A (en) * | 1977-10-14 | 1979-05-08 | Nec Corp | Optical branching circuit |
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