JPH04301809A - 受光モジュール - Google Patents
受光モジュールInfo
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- JPH04301809A JPH04301809A JP3089362A JP8936291A JPH04301809A JP H04301809 A JPH04301809 A JP H04301809A JP 3089362 A JP3089362 A JP 3089362A JP 8936291 A JP8936291 A JP 8936291A JP H04301809 A JPH04301809 A JP H04301809A
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- JP
- Japan
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- optical fiber
- light
- central axis
- light receiving
- lens
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- Pending
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- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 5
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Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Light Receiving Elements (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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバと受光素子が
レンズを介して光学的に結合される受光モジュールに関
する。 【０００２】 【従来の技術】従来の受光モジュールは、図５に示すよ
うに、光ファイバ１がフェルール２の中心軸上に固定さ
れており、かつ光ファイバ１とフェルール２の端面１Ａ
、２Ａは、反射戻り光防止のために通常５°〜８°の範
囲で斜めに加工されている。また、フェルール２とレン
ズ３は中心軸を一致させた状態でホルダ４に固定されて
いる。一方、受光素子５は受光素子パッケージ６に気密
封止されており、光ファイバ１からの出射光が受光素子
５に最適に結合する状態で受光素子パッケージ６がホル
ダ４に固定されている。なお、図５において一点鎖線７
は光ファイバ１およびフェルール２の中心軸を示し、か
つ一点鎖線８はレンズ３の中心軸を示している。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
受光モジュールの構造では、図６に示すように、光ファ
イバ１の斜め端面１Ａにおける屈折のために、光ファイ
バ１からの出射光線束９が光ファイバ１の中心軸７に対
して斜めに進行し、光線束の一部９Ａがレンズ３の枠か
ら外れるという、いわゆる口径食により受光素子５に結
合しなくなる。このため、光ファイバ１と受光素子５の
結合効率が低下するという問題があった。 【０００４】本発明の目的は上述した問題に鑑みなされ
たもので、光ファイバと受光素子の結合効率の向上を図
った受光モジュールを提供するにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、端面
が斜めに加工された光ファイバと受光素子をレンズを介
して光学的に結合して成る受光モジュールにおいて、前
記光ファイバからの出射光の主光線がレンズの中心軸上
を通過するように、光ファイバの中心軸とレンズの中心
軸が所定の角度をもって斜めになるよう配設した構成と
したものである。 【０００６】 【作用】このように本発明によれば、光ファイバの斜め
端面からの出射光は主光線がレンズの中心軸上を通り、
光線束の一部がレンズの口径食を受けることもなくなる
ため、光ファイバと受光素子は効率よく結合する。 【０００７】 【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。 【０００８】図１は本発明に係わる受光モジュールの一
実施例を示す断面図、図２は同受光モジュールの基本構
成図、図３は同受光モジュールの動作説明図である。光
ファイバ１０はフェルール１１の中心軸に対して次に示
す数１で表わされたθなる角度をもってフェルール１１
内に配置固定されている。 【０００９】 【数１】θ＝Ｓｉｎ−１（ｎ１ Ｓｉｎ θ１ ）−θ
１ 【００１０】ただし、ｎ１ は光ファイバ１０のコ
ア中心部の屈折率、θ１ は光ファイバ端面の斜め加工
角度である。 【００１１】また、光ファイバ１０およびフェルール１
１の端面１０Ｂ、１１Ｂは光ファイバ１０が角度θ１
の斜め端面となるように斜め加工されている。このθ１
の値は、反射戻り光防止の観点から５°〜８°の範囲
内に設定されている。さらに、フェルール１１と集束性
ロッドレンズ１２は中心軸１１Ａ、１２Ａを一致させた
状態でホルダ１４に固定されている。 【００１２】一方、受光素子１５は受光素子パッケージ
１６に気密封止されており、光ファイバ１０からの出射
光が受光素子１５に最適に結合するように位置調整した
後、受光素子パッケージ１６がホルダ１４に固定される
。なお、図１、図２において一点鎖線１０Ａは光ファイ
バ１０の中心軸を示す。 【００１３】次に、本実施例の受光モジュールの動作に
ついて図３を参照して説明する。図３は光ファイバ１０
内を伝搬する光が光ファイバ１０の斜め端面１０Ｂから
出射される時点の主光線の光路図である。光ファイバ１
０の中心軸１０Ａはフェルール１１の斜め端面１１Ｂに
立てた垂線１７に対してθ１ の角度をなしている。し
たがって、光ファイバ１０のコア中心部の屈折率をｎ１
、光ファイバ１０からの出射光の主光線１８が斜め端
面１１Ｂに立てた垂線１７に対してなす角をθ２ とす
ると、スネルの法則により次の数２で表わした式が成り
立つ。 【００１４】 【数２】ｎ１ Ｓｉｎ θ１ ＝ Ｓｉｎ θ２ 【
００１５】この数２を前記した数１で示した式に代入す
れば、次の数３で表わした式が得られる。 【００１６】 【数３】θ２ ＝ θ＋θ１ 【００１７】すなわち、光ファイバ１０からの出射光の
主光線１８は斜め端面１１Ｂに立てた垂線１７に対して
（θ＋θ１ ）の角度をなして進行する。一方フェルー
ル１１の中心軸１１Ａが斜め端面１１Ｂに立てた垂線１
７に対してなす角は、フェルール１１の中心軸１１Ａと
光ファイバ１０の中心軸１０Ａがなす角がθ、光ファイ
バ１０の中心軸１０Ａと垂線１７のなす角がθ１ であ
るので、（θ＋θ１ ）である。 【００１８】したがって、光ファイバ１０からの出射光
の主光線１８はフェルール１１の中心軸１１Ａ上を進行
する。図１の受光モジュールでは、フェルール１１と集
束性ロッドレンズ１２の中心軸１１Ａ、１２Ａが一致し
ているので、光ファイバ１０からの出射光の主光線１８
が、集束性ロッドレンズ１２の中心軸１２Ａ上を通り、
光ファイバ１０と受光素子１５の良好な結合が得られる
。 【００１９】図４は本発明の受光モジュールの他の実施
例を示す断面図である。光ファイバ１０はフェルール１
１の中心軸１１Ａ上に固定されており、光ファイバ１０
およびフェルール１１の端面１０Ｂ、１１Ｂは角度θ１
で斜め加工されている。集束性ロッドレンズ１２はホ
ルダ１４に固定されており、集束性ロッドレンズ１２の
中心軸１２Ａに対して光ファイバ１０の中心軸１０Ａが
前記数１によるθなる角度をなすように、ホルダ１４の
斜めに加工された端面１４Ａとフェルール１１の斜め端
面１１Ｂとを合致させた状態でフェルール１１がホルダ
１４に固定されている。受光素子１５は受光素子パッケ
ージ１６に気密封止されており、光ファイバ１０からの
出射光が受光素子１５に最適に結合する状態で受光素子
パッケージ１６がホルダ１４に固定されている。 【００２０】本実施例の受光モジュールにおいても、上
述した第１実施例の受光モジュールの場合と同様に、光
ファイバ１０の中心軸１０Ａと集束性ロッドレンズ１２
の中心軸１２Ａが前記数１によるθなる角度をなしてい
る。したがって、光ファイバ１０からの出射光の主光線
は集束性ロッドレンズ１２の中心軸１２Ａ上を通り、光
ファイバ１０と受光素子１５は効率よく結合する。 【００２１】 【発明の効果】以上説明したように本発明に係わる受光
モジュールによれば、光ファイバの中心軸とレンズの中
心軸が所定の角度をもって斜めになるよう配設された構
成としたので、光ファイバの斜め端面からの出射光は主
光線がレンズの中心軸上を通り、光線束の一部がレンズ
の口径食を受けることもなくなる。したがって、光ファ
イバと受光素子は良好に結合し、結合効率の高い受光モ
ジュールを提供出来るという優れた効果を奏する。
レンズを介して光学的に結合される受光モジュールに関
する。 【０００２】 【従来の技術】従来の受光モジュールは、図５に示すよ
うに、光ファイバ１がフェルール２の中心軸上に固定さ
れており、かつ光ファイバ１とフェルール２の端面１Ａ
、２Ａは、反射戻り光防止のために通常５°〜８°の範
囲で斜めに加工されている。また、フェルール２とレン
ズ３は中心軸を一致させた状態でホルダ４に固定されて
いる。一方、受光素子５は受光素子パッケージ６に気密
封止されており、光ファイバ１からの出射光が受光素子
５に最適に結合する状態で受光素子パッケージ６がホル
ダ４に固定されている。なお、図５において一点鎖線７
は光ファイバ１およびフェルール２の中心軸を示し、か
つ一点鎖線８はレンズ３の中心軸を示している。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
受光モジュールの構造では、図６に示すように、光ファ
イバ１の斜め端面１Ａにおける屈折のために、光ファイ
バ１からの出射光線束９が光ファイバ１の中心軸７に対
して斜めに進行し、光線束の一部９Ａがレンズ３の枠か
ら外れるという、いわゆる口径食により受光素子５に結
合しなくなる。このため、光ファイバ１と受光素子５の
結合効率が低下するという問題があった。 【０００４】本発明の目的は上述した問題に鑑みなされ
たもので、光ファイバと受光素子の結合効率の向上を図
った受光モジュールを提供するにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、端面
が斜めに加工された光ファイバと受光素子をレンズを介
して光学的に結合して成る受光モジュールにおいて、前
記光ファイバからの出射光の主光線がレンズの中心軸上
を通過するように、光ファイバの中心軸とレンズの中心
軸が所定の角度をもって斜めになるよう配設した構成と
したものである。 【０００６】 【作用】このように本発明によれば、光ファイバの斜め
端面からの出射光は主光線がレンズの中心軸上を通り、
光線束の一部がレンズの口径食を受けることもなくなる
ため、光ファイバと受光素子は効率よく結合する。 【０００７】 【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。 【０００８】図１は本発明に係わる受光モジュールの一
実施例を示す断面図、図２は同受光モジュールの基本構
成図、図３は同受光モジュールの動作説明図である。光
ファイバ１０はフェルール１１の中心軸に対して次に示
す数１で表わされたθなる角度をもってフェルール１１
内に配置固定されている。 【０００９】 【数１】θ＝Ｓｉｎ−１（ｎ１ Ｓｉｎ θ１ ）−θ
１ 【００１０】ただし、ｎ１ は光ファイバ１０のコ
ア中心部の屈折率、θ１ は光ファイバ端面の斜め加工
角度である。 【００１１】また、光ファイバ１０およびフェルール１
１の端面１０Ｂ、１１Ｂは光ファイバ１０が角度θ１
の斜め端面となるように斜め加工されている。このθ１
の値は、反射戻り光防止の観点から５°〜８°の範囲
内に設定されている。さらに、フェルール１１と集束性
ロッドレンズ１２は中心軸１１Ａ、１２Ａを一致させた
状態でホルダ１４に固定されている。 【００１２】一方、受光素子１５は受光素子パッケージ
１６に気密封止されており、光ファイバ１０からの出射
光が受光素子１５に最適に結合するように位置調整した
後、受光素子パッケージ１６がホルダ１４に固定される
。なお、図１、図２において一点鎖線１０Ａは光ファイ
バ１０の中心軸を示す。 【００１３】次に、本実施例の受光モジュールの動作に
ついて図３を参照して説明する。図３は光ファイバ１０
内を伝搬する光が光ファイバ１０の斜め端面１０Ｂから
出射される時点の主光線の光路図である。光ファイバ１
０の中心軸１０Ａはフェルール１１の斜め端面１１Ｂに
立てた垂線１７に対してθ１ の角度をなしている。し
たがって、光ファイバ１０のコア中心部の屈折率をｎ１
、光ファイバ１０からの出射光の主光線１８が斜め端
面１１Ｂに立てた垂線１７に対してなす角をθ２ とす
ると、スネルの法則により次の数２で表わした式が成り
立つ。 【００１４】 【数２】ｎ１ Ｓｉｎ θ１ ＝ Ｓｉｎ θ２ 【
００１５】この数２を前記した数１で示した式に代入す
れば、次の数３で表わした式が得られる。 【００１６】 【数３】θ２ ＝ θ＋θ１ 【００１７】すなわち、光ファイバ１０からの出射光の
主光線１８は斜め端面１１Ｂに立てた垂線１７に対して
（θ＋θ１ ）の角度をなして進行する。一方フェルー
ル１１の中心軸１１Ａが斜め端面１１Ｂに立てた垂線１
７に対してなす角は、フェルール１１の中心軸１１Ａと
光ファイバ１０の中心軸１０Ａがなす角がθ、光ファイ
バ１０の中心軸１０Ａと垂線１７のなす角がθ１ であ
るので、（θ＋θ１ ）である。 【００１８】したがって、光ファイバ１０からの出射光
の主光線１８はフェルール１１の中心軸１１Ａ上を進行
する。図１の受光モジュールでは、フェルール１１と集
束性ロッドレンズ１２の中心軸１１Ａ、１２Ａが一致し
ているので、光ファイバ１０からの出射光の主光線１８
が、集束性ロッドレンズ１２の中心軸１２Ａ上を通り、
光ファイバ１０と受光素子１５の良好な結合が得られる
。 【００１９】図４は本発明の受光モジュールの他の実施
例を示す断面図である。光ファイバ１０はフェルール１
１の中心軸１１Ａ上に固定されており、光ファイバ１０
およびフェルール１１の端面１０Ｂ、１１Ｂは角度θ１
で斜め加工されている。集束性ロッドレンズ１２はホ
ルダ１４に固定されており、集束性ロッドレンズ１２の
中心軸１２Ａに対して光ファイバ１０の中心軸１０Ａが
前記数１によるθなる角度をなすように、ホルダ１４の
斜めに加工された端面１４Ａとフェルール１１の斜め端
面１１Ｂとを合致させた状態でフェルール１１がホルダ
１４に固定されている。受光素子１５は受光素子パッケ
ージ１６に気密封止されており、光ファイバ１０からの
出射光が受光素子１５に最適に結合する状態で受光素子
パッケージ１６がホルダ１４に固定されている。 【００２０】本実施例の受光モジュールにおいても、上
述した第１実施例の受光モジュールの場合と同様に、光
ファイバ１０の中心軸１０Ａと集束性ロッドレンズ１２
の中心軸１２Ａが前記数１によるθなる角度をなしてい
る。したがって、光ファイバ１０からの出射光の主光線
は集束性ロッドレンズ１２の中心軸１２Ａ上を通り、光
ファイバ１０と受光素子１５は効率よく結合する。 【００２１】 【発明の効果】以上説明したように本発明に係わる受光
モジュールによれば、光ファイバの中心軸とレンズの中
心軸が所定の角度をもって斜めになるよう配設された構
成としたので、光ファイバの斜め端面からの出射光は主
光線がレンズの中心軸上を通り、光線束の一部がレンズ
の口径食を受けることもなくなる。したがって、光ファ
イバと受光素子は良好に結合し、結合効率の高い受光モ
ジュールを提供出来るという優れた効果を奏する。
【図１】本発明に係わる受光モジュールの一実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】同受光モジュールの基本構成図である。
【図３】同受光モジュールの動作説明図である。
【図４】本発明に係わる受光モジュールの他の実施例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図５】従来の受光モジュールの一例を示す断面図であ
る。
る。
【図６】従来の受光モジュールの動作説明図である。
１０ 光ファイバ
１０Ａ 中心軸
１０Ｂ 斜め端面
１１ フェルール
１１Ａ 中心軸
１１Ｂ 斜め端面
１２ 集束性ロッドレンズ
１２Ａ 中心軸
１５ 受光素子
１８ 主光線
Claims (1)
- 【請求項１】 端面が斜めに加工された光ファイバと
受光素子をレンズを介して光学的に結合して成る受光モ
ジュールにおいて、前記光ファイバからの出射光の主光
線がレンズの中心軸上を通過するように、光ファイバの
中心軸とレンズの中心軸が所定の角度をもって斜めにな
るよう配設されたことを特徴とする受光モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3089362A JPH04301809A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 受光モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3089362A JPH04301809A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 受光モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04301809A true JPH04301809A (ja) | 1992-10-26 |
Family
ID=13968598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3089362A Pending JPH04301809A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 受光モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04301809A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6238102B1 (en) | 1998-03-10 | 2001-05-29 | Fujitsu Limited | Multiaxial optical coupler |
| WO2023002857A1 (ja) * | 2021-07-21 | 2023-01-26 | 住友電工オプティフロンティア株式会社 | 光学モジュール、及び光学モジュールを組み立てる方法 |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP3089362A patent/JPH04301809A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6238102B1 (en) | 1998-03-10 | 2001-05-29 | Fujitsu Limited | Multiaxial optical coupler |
| WO2023002857A1 (ja) * | 2021-07-21 | 2023-01-26 | 住友電工オプティフロンティア株式会社 | 光学モジュール、及び光学モジュールを組み立てる方法 |
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