JPH03249702A - 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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- JPH03249702A JPH03249702A JP4832990A JP4832990A JPH03249702A JP H03249702 A JPH03249702 A JP H03249702A JP 4832990 A JP4832990 A JP 4832990A JP 4832990 A JP4832990 A JP 4832990A JP H03249702 A JPH03249702 A JP H03249702A
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- JP
- Japan
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- semiconductor laser
- prism
- metal film
- focusing lens
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims abstract description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 15
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
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- 230000000368 destabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
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
- G02B6/4207—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
Landscapes
- 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、半導体レーザと光ファイバが光学的に結合さ
れる半導体レーザ用集束レンズと半導体レーザ用光結合
系に関するものである。
れる半導体レーザ用集束レンズと半導体レーザ用光結合
系に関するものである。
「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。
4図および第2図により説明する。
半導体レーザ(以下、rLDJ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、p
n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)より申)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、p
n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)より申)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。
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。
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。
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
、光フアイバ左端9aにおけるレーザビーム6bの断面
は凹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
により反射さセレーザ素子1に逆入射するレーザ光を減
少させることができる。
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
、光フアイバ左端9aにおけるレーザビーム6bの断面
は凹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
により反射さセレーザ素子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。
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
J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
J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1
1a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1o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lOに接合固定
する。
11b側からの入射ビームに対しては反射1%、斜面1
1a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1o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lO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lO
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Y
Y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6
b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。
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Y
Y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6
b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。
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。
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。
「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C
r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。
r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・・・光フアイバ左端面 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
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・・・光フアイバ左端面 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 (2)
- (1)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。 - (2)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
。
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 true JPH03249702A (ja) | 1991-11-07 |
JP2971087B2 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) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003107302A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Sony Corp | 光送受信器 |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP2048329A patent/JP2971087B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003107302A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Sony Corp | 光送受信器 |
WO2003029868A1 (fr) * | 2001-09-28 | 2003-04-10 | Sony Corporation | Emetteur-recepteur optique |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2971087B2 (ja) | 1999-11-02 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |