JP2971087B2 - 半導体レーザ用光結合系 - Google Patents
半導体レーザ用光結合系Info
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- JP2971087B2 JP2971087B2 JP2048329A JP4832990A JP2971087B2 JP 2971087 B2 JP2971087 B2 JP 2971087B2 JP 2048329 A JP2048329 A JP 2048329A JP 4832990 A JP4832990 A JP 4832990A JP 2971087 B2 JP2971087 B2 JP 2971087B2
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- semiconductor laser
- focusing lens
- prism
- laser beam
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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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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、半導体レーザ用光結合系に関するものであ
る。
る。
「従来の技術および発明が解決しようとする問題点」 第４図および第２図により説明する。
半導体レーザ（以下、「LD」と称する）素子１に内蔵
されていて、ヒートシンク４上にろう付けされている発
光チップ２の端面３より出射するレーザビーム６は、pn
接合層に平行なXX方向に約20゜〜25゜、pn接合層に垂直
なYY方向に約30゜〜35゜に広がるところの楕円状の非円
形断面となり、レーザビーム６集束用の屈折率分布形集
束レンズ５を通過して、レーザビーム６は楕円断面の楕
円がある程度改善される（第４図の図示（ａ）より
（ｂ）の方が円形断面に近くなる）。
されていて、ヒートシンク４上にろう付けされている発
光チップ２の端面３より出射するレーザビーム６は、pn
接合層に平行なXX方向に約20゜〜25゜、pn接合層に垂直
なYY方向に約30゜〜35゜に広がるところの楕円状の非円
形断面となり、レーザビーム６集束用の屈折率分布形集
束レンズ５を通過して、レーザビーム６は楕円断面の楕
円がある程度改善される（第４図の図示（ａ）より
（ｂ）の方が円形断面に近くなる）。
しかし、その断面が楕円である傾向は残存し、光ファ
イバ７の中心にあって光パワー導波の機能を有するコア
８の左端面で最小面積に集束可能であるが、楕円の長軸
と短軸との比が1.1〜1.3位となっている。レーザビーム
６の断面とコア８の断面は一致していることが望ましい
が、一般に光ファイバ７のコア８断面は円形であるし、
楕円であっても前記レーザビーム６の断面と一致するも
のでないので、結合効率が悪い。
イバ７の中心にあって光パワー導波の機能を有するコア
８の左端面で最小面積に集束可能であるが、楕円の長軸
と短軸との比が1.1〜1.3位となっている。レーザビーム
６の断面とコア８の断面は一致していることが望ましい
が、一般に光ファイバ７のコア８断面は円形であるし、
楕円であっても前記レーザビーム６の断面と一致するも
のでないので、結合効率が悪い。
したがって、レーザビーム６を光ファイバ７のコア８
に効率良く結合させるためには、レーザビーム６の光軸
上の集束位置９におけるビーム断面を円形もしくは任意
の楕円形状にする必要がある。特にコア８の直径が８〜
10μｍと細いシングルモードファイバにおいては、ビー
ム集束位置９とコア８中心を一致させる調整およびこの
調整された相互関係位置に永久固定されることが必要と
なるため、レーザビーム６断面とコア８断面の形状が一
致することが望ましい。
に効率良く結合させるためには、レーザビーム６の光軸
上の集束位置９におけるビーム断面を円形もしくは任意
の楕円形状にする必要がある。特にコア８の直径が８〜
10μｍと細いシングルモードファイバにおいては、ビー
ム集束位置９とコア８中心を一致させる調整およびこの
調整された相互関係位置に永久固定されることが必要と
なるため、レーザビーム６断面とコア８断面の形状が一
致することが望ましい。
また、レーザビーム6aの数％は光ファイバ７のコア８
の左端面で反射され、この反射光の一部分が集束レンズ
５を通過してLD素子１に内蔵されている発光チップ２に
逆入射してLDの発振を不安定にさせるという問題点もあ
った。
の左端面で反射され、この反射光の一部分が集束レンズ
５を通過してLD素子１に内蔵されている発光チップ２に
逆入射してLDの発振を不安定にさせるという問題点もあ
った。
「問題点を解決するための手段および作用」 本発明は、上記の事情に鑑み、レーザビーム６の楕円
断面を円形断面もしくは任意の楕円断面にビーム整形す
るため、および光ファイバ７からの反射戻り光を集束レ
ンズ５に逆入射する光量を減少させるために、戻り光入
射端面にCr金属膜を蒸着した円筒均質ガラスプリズム11
を集束レンズ10の右側端面に接合したところの新たな半
導体レーザ用集束レンズ12を作り、レーザビーム６の長
径を補正するように、半導体レーザ用集束レンズ12と半
導体レーザ１とを、半導体レーザ用集束レンズのプリズ
ム斜面の法線と、半導体素子のpn接合面と垂直な方向の
直線YYが同一平面上にあるように配置することにより、
光ファイバ左端9aにおけるレーザビーム6bの断面は円形
もしくは任意の楕円となり、しかも光ファイバ７からの
反射戻り光を、円筒均質ガラスプリズム11斜面により反
射させレーザ素子１に逆入射するレーザ光を減少させる
ことができる。
断面を円形断面もしくは任意の楕円断面にビーム整形す
るため、および光ファイバ７からの反射戻り光を集束レ
ンズ５に逆入射する光量を減少させるために、戻り光入
射端面にCr金属膜を蒸着した円筒均質ガラスプリズム11
を集束レンズ10の右側端面に接合したところの新たな半
導体レーザ用集束レンズ12を作り、レーザビーム６の長
径を補正するように、半導体レーザ用集束レンズ12と半
導体レーザ１とを、半導体レーザ用集束レンズのプリズ
ム斜面の法線と、半導体素子のpn接合面と垂直な方向の
直線YYが同一平面上にあるように配置することにより、
光ファイバ左端9aにおけるレーザビーム6bの断面は円形
もしくは任意の楕円となり、しかも光ファイバ７からの
反射戻り光を、円筒均質ガラスプリズム11斜面により反
射させレーザ素子１に逆入射するレーザ光を減少させる
ことができる。
「実施例」 以下、第１図〜第３図により本発明の一実施例を説明
する。なお、全図を通じて同一符号は同一対象物を示
す。
する。なお、全図を通じて同一符号は同一対象物を示
す。
第１図は本発明の一実施例の斜視構成図、第２図はLD
素子に内蔵されている発光チップ２および発光部分３の
方向を示す斜視図、第３図はビーム集束、ビーム断面形
整形、反射戻り光減少レンズ（以下、「集束レンズ12」
と称する）の縦断面図である。
素子に内蔵されている発光チップ２および発光部分３の
方向を示す斜視図、第３図はビーム集束、ビーム断面形
整形、反射戻り光減少レンズ（以下、「集束レンズ12」
と称する）の縦断面図である。
まず円筒均質ガラスプリズム11の斜面11aに、平面11b
側からの入射ビームに対しては反射１％、斜面11a側か
らの入射ビームに対しては反射５％のCr金属膜を真空蒸
着し、集束レンズ10の外径と同じ径に心取りし、UV接着
剤により円筒集束レンズ10に接合固定する。
側からの入射ビームに対しては反射１％、斜面11a側か
らの入射ビームに対しては反射５％のCr金属膜を真空蒸
着し、集束レンズ10の外径と同じ径に心取りし、UV接着
剤により円筒集束レンズ10に接合固定する。
この円筒均質ガラスプリズム11と円筒集束レンズ10と
より構成される前記集束レンズ12を、第１図に示すよう
に、LD素子１のpn接合面と垂直な方向の直線YYと集束レ
ンズ12のプリズム11の斜面の法線13が同一平面上にある
ように配置し、さらにレーザビーム6bの集束点9aを端面
とするように光ファイバ７を屈折光軸14上に配置する。
このとき、レーザビーム6bとコア８の断面中心が一致し
かつ輪郭も重なり合うよう調整する。
より構成される前記集束レンズ12を、第１図に示すよう
に、LD素子１のpn接合面と垂直な方向の直線YYと集束レ
ンズ12のプリズム11の斜面の法線13が同一平面上にある
ように配置し、さらにレーザビーム6bの集束点9aを端面
とするように光ファイバ７を屈折光軸14上に配置する。
このとき、レーザビーム6bとコア８の断面中心が一致し
かつ輪郭も重なり合うよう調整する。
なお、円筒均質ガラスプリズム11の斜面11aの傾斜角
は、使用するLD素子１あるいは光ファイバ７のコア８断
面形状などの諸条件によって決定される。
は、使用するLD素子１あるいは光ファイバ７のコア８断
面形状などの諸条件によって決定される。
「発明の効果」 本発明は、屈折率分布形円筒レンズに、プリズム面に
Cr金属膜を真空蒸着した均質ガラスプリズムを結合一体
化してなる半導体レーザ用集束レンズで、また屈折率分
布形円筒レンズに、プリズム面にCr金属膜を真空蒸着し
た均質ガラスプリズムを結合一体化してなる半導体レー
ザ用集束レンズのプリズム斜面の法線と、半導体素子の
pn接合面と垂直な方向の直線YYが同一平面上にあるよう
に、半導体レーザ用集束レンズと半導体レーザとを配置
してなる半導体レーザ用光結合系であるところから、レ
ーザビームの光軸上の集束位置におけるビーム断面を円
形もしくは任意の楕円にすることができ、光ファイバの
コア端面からの反射光をCr金属膜で反射させることで可
及的に減少させ発光チップに逆入射してLDを不安定にさ
せることはない。
Cr金属膜を真空蒸着した均質ガラスプリズムを結合一体
化してなる半導体レーザ用集束レンズで、また屈折率分
布形円筒レンズに、プリズム面にCr金属膜を真空蒸着し
た均質ガラスプリズムを結合一体化してなる半導体レー
ザ用集束レンズのプリズム斜面の法線と、半導体素子の
pn接合面と垂直な方向の直線YYが同一平面上にあるよう
に、半導体レーザ用集束レンズと半導体レーザとを配置
してなる半導体レーザ用光結合系であるところから、レ
ーザビームの光軸上の集束位置におけるビーム断面を円
形もしくは任意の楕円にすることができ、光ファイバの
コア端面からの反射光をCr金属膜で反射させることで可
及的に減少させ発光チップに逆入射してLDを不安定にさ
せることはない。
第１図は本実施例の全体配置斜視図、第２図はLD素子１
の内部構造を示す斜視図、第３図は本実施例における集
束レンズ12の縦断面図、第４図は従来の半導体レーザと
光ファイバの光結合の模式図である。 １……LD素子 ２……レーザ発光チップ ３……レーザ発光チップの発光端面 ４……ヒートシンク ５……屈折率分布形集束レンズ ６……射出レーザビーム 6c……反射レーザビーム ７……光ファイバ ８……コア ９……光ファイバ左端面 10……屈折率分布形集束レンズ 11……円筒均質ガラスプリズム 12……集束レンズ 13……集束レンズのプリズム斜面の法線 14……屈折光軸
の内部構造を示す斜視図、第３図は本実施例における集
束レンズ12の縦断面図、第４図は従来の半導体レーザと
光ファイバの光結合の模式図である。 １……LD素子 ２……レーザ発光チップ ３……レーザ発光チップの発光端面 ４……ヒートシンク ５……屈折率分布形集束レンズ ６……射出レーザビーム 6c……反射レーザビーム ７……光ファイバ ８……コア ９……光ファイバ左端面 10……屈折率分布形集束レンズ 11……円筒均質ガラスプリズム 12……集束レンズ 13……集束レンズのプリズム斜面の法線 14……屈折光軸
Claims (1)
- 【請求項１】屈折率分布型円筒レンズに、プリズム面に
Cr金属膜を真空蒸着した均質ガラスプリズムを結合一体
化してなる半導体レーザ用集束レンズと、半導体レーザ
と、上記半導体レーザ用集束レンズによるレーザビーム
の集束点に端面を配置した光ファイバとからなり、上記
半導体レーザ用集束レンズのプリズム斜面の法線と、上
記半導体レーザにおける半導体素子のpn接合面と垂直な
方向の直線YYが同一平面上にあるように配置してなる半
導体レーザ用光結合系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2048329A JP2971087B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 半導体レーザ用光結合系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2048329A JP2971087B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 半導体レーザ用光結合系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03249702A JPH03249702A (ja) | 1991-11-07 |
| JP2971087B2 true JP2971087B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=12800382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2048329A Expired - Fee Related JP2971087B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 半導体レーザ用光結合系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2971087B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3925134B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2007-06-06 | ソニー株式会社 | 光送受信器 |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP2048329A patent/JP2971087B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03249702A (ja) | 1991-11-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |