JPS6320392B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は半導体レーザの光を単一モード光フ
アイバへ効率よく結合させる単一モード光フアイ
バ用半導体レーザ結合器に関するものである。 半導体レーザ（LD）の光を単一モード光フア
イバ（SMF）へ効率よく結合させる結合法は大
別すると、(a)直径20μｍ程度の微小円柱又は球レ
ンズだけを用いる方法、(b)単一モード光フアイバ
の入射位置に微小円柱又は球レンズを設ける方
法、(c)焦点距離の異る２種のレンズを共焦点に組
合せる方法（共焦点複数レンズ系と称する）等に
分けられる。第１図に各々の結合系を示す。即ち
第１図Ａは(a)の方法を示し、半導体レーザ１と、
単一モード光フアイバ２との間に微小レンズ４を
配して、半導体レーザ１からの光を光フアイバ２
のコア３の入射端面に入射させている。第１図Ｂ
は(b)の方法を示し、光フアイバ２の入射端が徐々
に先細にされ、その先端に微小レンズ５が一体に
形成されている。第１図Ｃは(c)の方法を示し、半
導体レーザ１と光フアイバ２との間に、レンズ６
及び７が配されている。 (a)及び(b)の方法では微小レンズやレンズ付光フ
アイバの光軸に垂直方向の許容軸ずれ量が極めて
小さく、実際に結合器を製作する上では大きなネ
ツクとなつていた。例えば、結合効率を最大値か
ら1dB以内の劣化に抑えるためには±0.6μｍ以内
の精度で軸合せを実現する必要がある。一方、(c)
の方法は前記の微小レンズに要求される精度を緩
和するために考えられた方法であつて、使用する
レンズの固定精度は±40μｍまで緩和され、実際
に半導体レーザと単一モード光フアイバとを結合
させた半導体レーザモジユールの製作が極めて容
易になつた。しかしながら、光フアイバの固定精
度は±２〜3μｍと相変らず厳しい精度が要求さ
れており、この精度を緩和しない限り、多モード
光フアイバ用の半導体レーザ結合器と同等の低価
格化は望めなかつた。 この発明は共焦点複合レンズ系において、単一
モード光フアイバの固定精度を大幅に緩和するよ
うに工夫し、半導体レーザ結合器の製作性を著し
く向上させたもので、以下に図面を用いて詳細に
説明する。 先ず従来の共焦点複合レンズ系について説明す
る。第２図に共焦点複合レンズ系の原理図を示
す。図中の矢印８は半導体レーザの発光端面の位
置、矢印９は単一モード光フアイバの入射端面の
位置をそれぞれ示す。第１レンズ６は半導体レー
ザの端面位置８からほゞ第１レンズ６の焦点距離
f₁だけ離れており、第２レンズ７（焦点距離f₂）
と第１レンズ６との距離は両者の焦点距離の和
（f₁＋f₂）であり、光フアイバの入射面の位置９
は第２レンズ７とf₂だけ離れている。 このようなレンズ系をとると、半導体レーザの
発光直径（スポツトサイズ）2W₀はレンズ系焦点
距離の比（f₂／f₁）だけ拡大され、光フアイバの
入射面の位置９に、スポツトサイズの直径2W₂が
2W₂＝2W₀×（f₂／f₁）の像を結ぶ。従つて光フア
イバの導波光ビームの半径をW_fとする時、f₂／f₁
とW_f／W₀とがほゞ等しくなるようにする。実際
には半導体レーザ１の接合面でのレーザビーム
は、その接合面に垂直方向のビームウエイストに
おけるビーム半径W_vと、平行方向のビームウエ
イストにおけるビーム半径W_pとは異なり、接合
面での等価的ビーム半径として√_v・_pでW₀
が定義される。このビーム変換はレンズ系の焦点
距離の比にのみ依存するので、半導体レーザのス
ポツトサイズW₀＝1μｍ、光フアイバのスポツト
サイズW_f＝5μｍとすると、f₂／f₁＝５のレンズの
組合せを使用すればよく、f₁、f₂の値そのものに
は制限がない。 例えば第２レンズ７として市販の集束形ロツド
レンズ（屈折率分布が中心軸からの距離ｘの２乗
に比例して減少している円柱状のガラスロツドで
レンズ作用を有するものである。屈折率分布をｎ
（ｒ）＝n₀（１−α²／２r²）とおくと、長さＬのロツ
ド レンズの焦点距離ｆはｆ(L)＝１／（n₀αsinαL）、
ピツチ長L_pはL_p＝2π／αで定義される。）（直径
1.8mm、約1/5ピツチ長）を用いるとf₂＝2.2mmとな
る。したがつて第１レンズ６はf₁＝440μｍが最適
となる。第１レンズ６としては通常サフアイア、
ルビー、YAG又はガラス等で作つた球レンズで、
その外径は0.7〜1.0mmのものを使用する。 次にこの従来の共焦点複合レンズ系における軸
ずれ特性について説明する。半導体レーザと単一
モード光フアイバとを一体化した結合器を製作す
る上では各レンズの固定精度と光フアイバの固定
精度とを明らかにする必要がある。表１に最適値
から1dB以内の劣化に抑えるための各光学素子の
固定精度を示す。

【表】 この数値は結合器の製作時に要求される精度
で、第１、第２レンズ６，７のずれによるビーム
ウエイストW₂のｘ、ｙ、ｚ方向の軸ずれを、光
フアイバをｘ、ｙ、ｚ方向に動かして調整するこ
とを念頭においている。表１から第１レンズ６及
び第２レンズ７は比較的ゆるい精度で固定しても
よく、あとは光フアイバを調整することで最適の
結合がはかれる。半導体レーザに対し、まず第１
レンズ６を位置合せし、次に第２レンズ７を合
せ、このレンズ系によるビーム変換でフアイバと
マツチングするため、その時の光フアイバの固定
精度は単一モード光フアイバ同志の接続特性と同
等になる。したがつてどういうレンズ系をもつて
きても光フアイバの入射面でｘ、ｙ、ｚ方向の調
整を行なう限り、表１に示したようにｘ、ｙ方向
で±2.5μｍの固定精度が要求される。ところでガ
ウスビーム同志の接続特性は η（ｘ、θ）＝exp（−x²／W²−π²W²θ²／λ²） (1) で表わされる。ｘは光軸に垂直方向の軸ずれ、θ
は二つのビームの角度ずれ、Ｗはガウスビームの
ビームウエイストにおけるスポツトサイズ、λは
波長である。但し、二つのビームウエイストの位
置は一致しているとした。この式よりＷを大きく
すればｘの許容誤差が大きくなる。但しＷを大き
くしすぎると角度ずれθの誤差が厳しくなること
が判る。現状では単一モード光フアイバのスポツ
トサイズがＷ＝5μｍ程度であるので1dB劣化の
x₁、θ₁の値はそれぞれx₁＝±2.4μｍ、θ₁＝±2.3度
となる。通常角度ずれは±0.5度以内には抑えら
れるので5μｍのスポツトサイズを数倍大きくす
れば単一モード光フアイバの固定精度が極めてゆ
るくなることが期待される。 こゝで実際の複合レンズ系について考察する。
半導体レーザのスポツトサイズをW₀＝1μｍ、光
フアイバのそれをW_f＝5μｍ、f₂／f₁＝５で第２レ
ンズ７としてf₂＝2.2mmの集束形ロツドレンズを
用いるとすると、f₁＝440μｍとなる。共焦点系に
おいてはf₁のレンズによりW₀はW₁＝λf₁／πW₀の
関係式でW₁に変換される。この値は約W₁＝182μ
ｍであり広がり角0.13度のほゞ平行ビームとな
る。表１に示したように第１レンズ６と第２レン
ズ７との間隔が共焦点の条件（f₁＋f₂）から大き
くずれても効率の変化が少ないのは、第１レンズ
６でほゞ平行なビーム系に変換しているからであ
る。 こゝで単一モード光フアイバの調整を容易にす
るため、第２レンズ７の集束形ロツドレンズを単
一モード光フアイバと一体化した場合を考える。
この時は式(1)でＷが182μｍとなつた場合で1dB損
失増加に対する軸ずれ、角度ずれはそれぞれx₁＝
±87μｍ、θ₁＝±3.75分となる。この例では角度
ずれが極めて厳しく、±0.2度のずれでも10dB損
失が増加する。また、第１レンズ６と半導体レー
ザとの距離が最適値f₁＝440μｍからΔZずれた場
合、第２レンズ７を通つて収束される位置がΔZ
の（f₂／f₁）²＝25倍ずれることが計算され、また
ΔZは少くとも±10μｍはあると考えられるので集
束形ロツドレンズ７の出射端面（第１図９）から
ビームウエイストの位置が±250μｍはばらつこ
とを考慮しなければならない。したがつて第２レ
ンズである集束形ロツドレンズ７をそのまま単一
モード光フアイバへ一体化しても高い結合効率は
期待できない。 第３図にこの発明の一実施例を示し、第４図に
その原理を示し、第１図、第２図と対応する部分
には同一符号を付けてある。第１レンズ６として
は球レンズを用いた場合であり、この発明では第
２レンズとして７１及び７２の例えば集束形ロツ
ドレンズを２個用いる。第２レンズ７は集束形ロ
ツドレンズ７１，７２を組合せており、両者を密
着させるとほゞ所望の焦点距離f₂を得る長さ（例
えば1/4ピツチ長）に選んである。図示例ではレ
ンズ７１，７２の全ピツチ長が1/4で第１の集束
形ロツドレンズ７１はΦ、第２の集束形ロツドレ
ンズ７２は（１／４−Φ）のピツチ長を示している。 更に第２の集束形ロツドレンズ７２は単一モード
光フアイバ２と接着剤等を用いてあらかじめ一体
化してあり、光フアイバの位置合せはレンズ７２
と光フアイバ２とを固定したレンズ付フアイバの
状態で行なうものとする。 こゝで第２の集束形ロツドレンズ７２の最適な
長さについて検討する。集束形ロツドレンズ７の
全長が所望のf₂より決まるので第１の集束形ロツ
ドレンズ７１の長さを決めると第２の集束形ロツ
ドレンズ７２の長さは決まる。この時、両集束形
ロツドレンズ７１，７２間におけるビームウエイ
ストを求めれば式(1)より結合特性が求まる。そこ
でレンズ７１だけで球レンズ６で変換されたビー
ムウエイストW₁＝182μｍがどのような値（W₂₁）
になるのかを計算した結果を第５図に示す。第５
図で横軸は第１、第２の集束形ロツドレンズのピ
ツチ長である。この図からW₂₁を光フアイバのビ
ームウエイスト径W_f＝5μｍの数倍（２〜６）に
拡大するためには第１の集束形ロツドレンズ７１
のピツチ長は1/36ピツチから1/12ピツチの範囲を
選べばよいことがわかる。なおこゝで定義したビ
ームウエイストW₂₁の位置は現実には両集束形ロ
ツドレンズ７１と７２間には存在しなく、第４図
に概念的に示したように光フアイバ内に存在す
る。この場合、レンズ７１，７２間で調整するこ
の発明の結合特性は、ビームウエイストW₁のビ
ームがレンズ７１だけを通過して結像する実像の
ビームウエイスト（W₂₁）の大きさ及び位置が、
フアイバに相当するスポツトサイズW_fのビーム
が逆方向に右からレンズ７２に入射した場合にで
きる虚像のビームウエイスト（W_f2）の大きさ及
び位置とどの程度合致しているかで計算できる。
W₁のスポツトサイズのビームが集束形ロツドレ
ンズ７１及び７２を通過したあとにできるスポツ
トサイズの大きさW₂₂とビームウエイストの位置
がフアイバのスポツトサイズW_fとフアイバの入
射端面の位置とに一致していれば、前記の実像
W₂₁と虚像W_f2とが大きさ及び位置とも合致する
ので第３図で示したレンズ付フアイバの軸ずれ特
性はスポツトサイズＷ＝W₂₁＝W_f2を式(1)に代入
して計算することで判断できる。 次に半導体レーザと球レンズ６との間隔が設計
値f₁からずれてW₂₂の位置がフアイバ入射端面か
らずれた場合、レンズ７１とレンズ７２の間隔を
変えることでどの程度補償できるかを計算した結
果を第６図に示す。横軸に第１の集束形ロツドレ
ンズ７１のピツチ長、縦軸に２つの集束形ロツド
レンズ７１，７２の間隔ｄをΔdだけ変えた時、
第２の集束形ロツドレンズ７２の出射端面（第３
図８２）からのビームウエイストW₂₂の移動量
ΔDを示した。こゝでレンズ端面８２から外側へ
の動き、即ちフアイバの内部へ移動する量を正に
とつてある。この第６図から間隔ｄを大きくする
とビームウエイストは第２の集束形ロツドの出射
端面８２から内側へ動くことがわかる。２つの集
束形ロツドレンズ７１，７２の間隔がｄの状態で
第２の集束形ロツドレンズの出射端面８２に像を
結ぶように設計すれば、間隔ｄの増減でビームウ
エイストW₂₂を出射端面８２に対して左右にふる
ことができる。こゝで球レンズ６の光軸方向の設
置誤差をf₁±20μｍとすると、ビームウエイスト
が設計値より±500μｍ光軸方向にばらつくこと
になる。したがつて（ΔD／Δd）の値が小さすぎ
ると、第２レンズ付フアイバを前後に大きく動か
さなければならない。例えば第１の集束形ロツド
レンズ長を1/36ピツチ長にするとΔD／Δdが0.03
となるのでビームウエイストの光軸方向のばらつ
き（±0.5mm）をカバーするには第２レンズ付フ
アイバの可動距離を±17mmまで広げなければなら
ない。このため半導体レーザ結合器が大きくなる
とともに結合器部材の熱膨張による寸法変動が顕
著になり、光学系の光軸に垂直方向の軸ずれによ
る劣化を抑えるのが困難になる。したがつて
ΔD／Δdの値としては0.1以上ある方がよい。一
方、第１の集束形ロツドレンズ７１で変換したビ
ームウエイストW₂₁の大きさの議論から第１の集
束形ロツドレンズの長さとして1/36ピツチから1/
１２ピツチが良いこと、つまり第１、第２の集束形
ロツドレンズ７１，７２の長さの比を１：８〜
３：６にするとよいことを導いたが、ΔD／Δdの
値を考慮すると、約1/18ピツチ程度が良いことが
わかる。こゝで第１の集束形ロツドレンズ７１を
１／１８ピツチ、第２の集束形ロツドレンズ７２を7/
３６ピツチとした時、光軸に垂直方向の軸ずれと角
度ずれ特性を求めるとW₂₁＝14.5μｍより、x₁＝
±6.96μｍ、θ₁＝±0.78度（但しx₁、θ₁は1dBの損
失増を与える軸ずれ、角度ずれ量）となる。一
方、光軸方向の許容軸ずれ量はΔD／Δdの値の逆
数、即ち8.3倍に緩和される。光軸方向の大きな
許容軸ずれは第１の集束形ロツドレンズ７１が短
い時は集束形ロツドレンズ間の距離ｄを変えても
ビームウエイストの位置はあまり変化しないこと
から理解できる。球レンズ６の光軸方向の距離の
バラツキを考慮するとフアイバの前後の可動距離
は±4.2mmとればよい。 以上の説明から集束形ロツドレンズ７の分割比
（第１と第２の集束形ロツドレンズの長さの比）
は１より小さい所に最適値が存在することがわか
るが、絶対値についてはフアイバの固定において
軸ずれ、角度ずれがそれぞれどの程度か、そして
球レンズ６と半導体レーザとの距離のバラツキが
どの程度でビームウエイストの絞り位置の変動を
どの位と見積るかによつている。こゝで示した値
は一つの例であり、現実には角度ずれが0.78度で
は軸ずれ量7μｍに比べて厳しい時には第１の集
束形ロツドレンズ７１は1/18ピツチよりも長く
し、その逆の場合は短くすればよい。しかし短く
する場合にはフアイバの光軸方向の可動距離を大
きくしないとビームウエイストの光軸方向のずれ
を補償できない。 この発明のもう一つの特長は、結合部における
反射光が半導体レーザに戻らないことである。例
えばフアイバ入射面は空気中においてあると、フ
レネル反射がさけられなく、また入射面では最も
絞られてビームウエイストW₂₂になつているので
半導体レーザの出射端面にはもとのビームウエイ
ストW₀に絞られる。この発明の実施例に示した
ように第２の集束形ロツドレンズ７２をフアイバ
入射面に光学接着剤を用いて一体化すると、フア
イバ入射端面の反射率は10分の１以下に下げられ
る。一方、従来の共焦点系（第１図Ｃ）に比べて
新たに加わつた反射面、即ち集束形ロツドレンズ
７１，７２の対向面８３，８４については第１の
集束形ロツドレンズ７１を２度通過してもどるの
で、第１の集束形ロツドレンズ７１の長さを1/18
ピツチとすると、長さ1/9ピツチ相当で絞られた
W₂₁の値、7.7μｍ（第５図より）になつて球レン
ズ６に入射する。もどり光が半導体レーザ１のス
ポツトサイズW₀と結合する割合はW₁＝182μｍと
W₂₁＝7.7μｍとの効率を計算すればよく、これは
約21dBとなり、フアイバ入射面より10dB小さく
なり殆んど無視できる。 第１の集束形ロツドレンズ７１の入射面８５か
らの反射はスポツトサイズがW₁＝182μｍ同志の
結合であり、0.5度の角度ずれで64dBの損失をう
ける。即ち半導体レーザ１の光が球レンズ６で平
行光に変換されて第１の集束形ロツドレンズ７１
に入射する際、この光軸が集束形ロツドレンズ７
１の入射面に対して垂直から0.25度ずれれば0.5
度の角度ずれが反射光に対して生じるので現実に
は上記に示した程度の角度ずれによる反射光の抑
圧効果が常に生じると思われる。反射光の除去を
より確実にするには光軸に対して第１の集束形ロ
ツドレンズ７１の入射面８５を90度に対し１度程
度傾むければよい。 第７図はこの発明の他の実施例を示す。半導体
レーザ１はヒートシンク１１０にマウントされて
おり、ヒートシンク１１０には球レンズ６をとり
つけた球レンズホルダー１１１を半導体レーザ１
の光軸と球レンズ６の中心軸が合致するように融
剤（AuSnやPbSn半田等）で取りつけてある。ヒ
ートシンク１１０は支持体１１４に固定され、半
導体レーザ１の信頼性を確保するため半導体レー
ザ１、ヒートシンク１１０、ホルダー１１１はサ
フアイア等の窓１１２付きのキヤツプ１１３が被
されて気密封止してある。第２レンズを構成する
集束形ロツドレンズ７は第１の集束形ロツドレン
ズ７１についてはサフアイア窓１１２の外側に光
学接着剤を用いて貼りつけてある。こゝでサフア
イア窓１１２は光軸に対して１度程度傾むけてあ
る。光フアイバは内径がフアイバ外径よりわずか
に大きなキヤピラリ３００を有したフアイバ保持
パイプ３０１に、フアイバ素線部２１とフアイバ
心線部２２を挿入して接着固定しておき、キヤピ
ラリ３００の端面を光学研磨することでフアイバ
の端面を研磨しておく。フアイバ保持パイプ３０
１はフアイバレンズホルダ３０２に第２の集束形
ロツドレンズ７２とともに挿入されて接着剤等で
固定されている。この時、第２の集束形ロツドレ
ンズ７２とフアイバ入射端面とは空気が入らない
ように光学接着剤を十分につけておく。こゝで第
１の集束形ロツドレンズ７１の長さは1/18ピツチ
程度にしておき、第２の集束形ロツドレンズ７２
の長さは1/4よりわずかに短い長さから第１の集
束形ロツドレンズ７１の長さを引いた値にしてお
く。フアイバの位置合せは光軸方向についてはフ
アイバレンズホルダ３０２を外わく３０３の内部
をすべらすことで実現し、光軸に垂直方向は外わ
く３０３をキヤツプ１１３の面と接触させた状態
で外わく３０３を光軸に垂直方向に動かして調整
する。キヤツプ１１３と外わく３０３の固定はレ
ーザ溶接、ハンダ剤、接着剤のいずれでも良い
が、溶接等で瞬間に固定できる方が望ましい。通
常溶接等では軸ずれが問題になるが上記の設計で
は1dB以内の効率劣化を抑えるには±7μｍの誤差
が許されるので比較的容易に実現できる。光軸方
向については±数100μｍは許容されるので溶接
やハンダによる固定は殆んど問題なく実現でき
る。 以上の説明では第２レンズ７２としての集束形
ロツドレンズの長さを0.25ピツチ以下に限つて議
論したが、集束形ロツドレンズの焦点距離は0.5
ピツチを加えても不変であるので、第１及び第２
の集束形ロツドレンズの長さはそれぞれに0.5ピ
ツチの整数倍を加えても同じ効果を有することが
理解できる。また反射対策としては各レンズの空
気との境界面に反射防止膜を施すことも可能であ
る。 以上説明したように、この発明では従来半導体
レーザと単一モードフアイバとの結合器において
単一モード光フアイバに要求された厳しい固定精
度を数倍にゆるくできるので単一モード光フアイ
バ用の半導体レーザ結合器が、多モードフアイバ
用と同程度に作り易くなり、生産性、歩留り、信
頼性、低価格化の大幅な向上が期待できる。特
に、従来の結合器ではフアイバを固定するのに接
着剤を使つて軸合せを行ないつつ固化するのを待
つていたので製作性が劣るとともに信頼性にも問
題があつたが、この発明では抵抗加熱法やレーザ
溶接法などを使用して信頼性に秀れたハンダ材で
固定することが可能となる大きな利点がある。更
に伝送特性の劣化を招く結合部の反射についても
低く抑えることができるため、アナログ伝送等の
反射対策の厳しい半導体レーザ結合器にも応用す
ることができる。 また上記の原理から明らかなように、この発明
は単一モードフアイバと結合させる任意の結合系
に応用できる。例えば第７図では球レンズ６と第
１の集束形ロツドレンズ７１が個別に用いられて
いるが、両者を組合せレンズとして考えて１個の
レンズに置きかえてよい。この時、１個のレンズ
の働きは焦点距離をｆとすると、半導体レーザと
レンズとの距離ａがｆより大きく、その像倍率が
ｆ／（ａ−ｆ）で与えられる像変換を行なうもの
である。１個のレンズとして先球集束形ロツドレ
ンズや球面レンズが考えられるが、これらのレン
ズで単一モードフアイバのスポツトサイズ5μｍ
に絞り込むのではなく、それより数倍大きいスポ
ツトサイズ（第２の集束形ロツドレンズ付の単一
モード光フアイバのスポツトサイズ）に結合させ
るように１個のレンズを配置するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の半導体レーザと単一モード光フ
アイバとの結合方法の各種例を示す側面図、第２
図は従来の共焦点複合レンズ系を説明する原理
図、第３図はこの発明の一実施例を示す構成図、
第４図は第３図の原理図、第５図はこの発明にお
ける軸ずれ特性を説明するため第２レンズに使用
する集束形ロツドレンズを分割した時、第１の集
束形ロツドレンズにより結像されるビームウエイ
ストW₂₁の値を計算した例を示す図、第６図は第
１の集束形ロツドレンズと第２の集束形ロツドレ
ンズの間隔の変化（Δd）に対するビームウエイ
ストW₂₁の移動量（ΔD）を第１の集束形ロツド
レンズの長さを変えて求めた計算値を示す図、第
７図はこの発明の一実施例を説明する側断面図で
ある。 １：半導体レーザ、２：単一モード光フアイ
バ、３：光フアイバのコア、４：微小円柱又は球
レンズ、５：フアイバ付テーパ先球レンズ、６：
第１レンズ（球レンズ）、７：第２レンズ（集束
形ロツドレンズ）、７１：第１の集束形ロツドレ
ンズ、７２：第２の集束形ロツドレンズ、１１
０：ヒートシンク、１１１：球レンズホルダ、１
１２：サフアイア窓、１１３：半導体パツケージ
のキヤツプ、３００：キヤピラリ、３０１：フア
イバ保持パイプ、３０２：フアイバレンズホル
ダ、３０３：外わく。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 半導体レーザチツプ、第１レンズ、第２レン
   ズ及び単一モード光フアイバをこの順序に配置し
   て、半導体レーザと単一モード光フアイバとを結
   合させる単一モード光フアイバ用半導体レーザ結
   合器において、前記第２レンズと前記第１レンズ
   の焦点距離の比を、前記単一モード光フアイバを
   導波する光ビームのビーム半径と前記半導体レー
   ザの接合面に垂直方向及び平行方向のビームウエ
   イストにおけるビーム半径の相乗平均との比にほ
   ぼ等しくするように選ぶとともに、前記第２レン
   ズとしてその長さが（１／４＋１／２ｌ）ピツチよりわ ずかに短い集束形ロツドレンズを使用し、それは
   ほゞ（１／36＋１／２ｍ）ピツチ：（２／９＋１／２ｎ
   ）ピツ チ乃至（１／12＋１／２ｍ）ピツチ：（１／６＋１／２
   ｎ）ピ ツチ（ｌ、ｍ、ｎはそれぞれゼロを含む正整数）
   の範囲で分割され、その分割された集束形ロツド
   レンズ中の焦点距離の短い方は前記光フアイバと
   共に同一のハウジング内に固定されている単一モ
   ード光フアイバ用半導体レーザ結合器（但し、１
   ピツチは集束形ロツドレンズの屈折率分布をｎ
   （ｒ）＝n₀（１−α²／２r²）（ｒは中心軸からの距離
   ） とすると、2π／αで与えられる長さである）。