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JP2003270494A - Fiber type optical device - Google Patents

Fiber type optical device

Info

Publication number
JP2003270494A
JP2003270494A JP2002073063A JP2002073063A JP2003270494A JP 2003270494 A JP2003270494 A JP 2003270494A JP 2002073063 A JP2002073063 A JP 2002073063A JP 2002073063 A JP2002073063 A JP 2002073063A JP 2003270494 A JP2003270494 A JP 2003270494A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
optical
coreless
multimode
optical fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2002073063A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Kumagai
旭 熊谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2002073063A priority Critical patent/JP2003270494A/en
Publication of JP2003270494A publication Critical patent/JP2003270494A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 先球とレーザーダイオードを結合する光学系
で、先球とレーザーダイオード間の距離が短いため、実
装時に先球がレーザーダイオードにぶつかる問題があっ
た。 【解決手段】 第1光ファイバ体はその光入射端が少な
くとも2乗形屈折率分布のコアを有するマルチモードフ
ァイバであるGIファイバ31から成り、このGIファ
イバ31は後段のコアレスファイバ41と融着接合され
ている。また、第2光ファイバ体は、光アイソレータ5
1の配設側から、コアレスファイバ42と、これに融着
接合され2乗形屈折率分布のコアを有するマルチモード
ファイバであるGIファイバ32と、これに融着接合さ
れるシングルモードファイバ61とがこの順で縦列に接
続され、また、第1光ファイバ体を構成するGIファイ
バ31の先端は球状レンズ(先球)21に形成されてお
り、さらに、第1光ファイバ体を構成するGIファイバ
31の融点は、第2光ファイバ体を構成するGIファイ
バ32の融点より高い。
(57) [Summary] [Problem] In an optical system for coupling a tip ball and a laser diode, there is a problem that the tip ball hits the laser diode during mounting because the distance between the tip ball and the laser diode is short. SOLUTION: A first optical fiber body is composed of a GI fiber 31 whose light incident end is a multimode fiber having a core having at least a square-shaped refractive index distribution, and the GI fiber 31 is fused with a coreless fiber 41 in a subsequent stage. Are joined. Further, the second optical fiber body includes an optical isolator 5.
1, a coreless fiber 42, a GI fiber 32, which is a multimode fiber fusion-bonded to the coreless fiber having a square refractive index distribution core, and a single-mode fiber 61 fusion-bonded to the coreless fiber 42. Are connected in tandem in this order, and the tip of a GI fiber 31 constituting the first optical fiber body is formed in a spherical lens (front sphere) 21. Further, a GI fiber constituting the first optical fiber body is formed. The melting point of 31 is higher than the melting point of GI fiber 32 constituting the second optical fiber body.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、主に光通信やセン
サ分野において使用されるファイバ型光デバイスに関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fiber type optical device mainly used in the fields of optical communication and sensors.

【0002】[0002]

【発明の背景】発光素子が配設されたレーザーモジュー
ルに実装されるファイバ型光デバイスを考える。例えば
図2に示すように、このファイバ型光デバイスは、光出
力側から順にシングルモードファイバ232、2乗形屈
折率分布のコアを有するマルチモードファイバ(以下、
GIファイバともいう)242、コアレスファイバ25
2、光アイソレータチップ261、コアレスファイバ2
51、GIファイバ241、先端に先球221が形成さ
れたシングルモードファイバ231から構成される。
BACKGROUND OF THE INVENTION A fiber type optical device mounted on a laser module provided with a light emitting element is considered. For example, as shown in FIG. 2, this fiber type optical device comprises a single mode fiber 232 and a multimode fiber having a core of a squared refractive index distribution (hereinafter,
GI fiber) 242, coreless fiber 25
2, optical isolator chip 261, coreless fiber 2
51, a GI fiber 241, and a single-mode fiber 231 having a tip sphere 221 formed at its tip.

【0003】上記構成のファイバ型光デバイスにおい
て、発光素子であるレーザーダイオード211から出射
されたガウシアンビームは、先球221を有するシング
ルモードファイバ231と光結合する。また、シングル
モードファイバ231から出射されたガウシアンビーム
は、レンズとして機能するGIファイバ241で像変換
が行われ、アイソレータチップの中心部でビームウェス
トが形成される。その後、さらにレンズとして機能する
GIファイバ242で像変換が行われ、再びシングルモ
ードファイバ232に光結合される。
In the fiber type optical device having the above structure, the Gaussian beam emitted from the laser diode 211, which is a light emitting element, is optically coupled to the single mode fiber 231 having the tip sphere 221. The Gaussian beam emitted from the single mode fiber 231 undergoes image conversion by the GI fiber 241 functioning as a lens, and a beam waist is formed at the center of the isolator chip. After that, image conversion is further performed by the GI fiber 242 functioning as a lens, and the light is optically coupled to the single mode fiber 232 again.

【0004】図2に示す光学系において、レーザー光を
直接にシングルモードファイバに光結合させる構造とな
っているので、60%前後の高結合効率を得るには、シ
ングルモードファイバ231の先端に曲率半径約7μm
の先球221を加工し、先球221部分をレーザーダイ
オード211の出射端から約10μm程度離れた場所に
置かなければならない。しかし、この10μm程度の距
離では、実装時にシングルモードファイバ231の先球
221がレーザーダイオード211に当接して、レーザ
ーダイオード211が破壊されることがある。
In the optical system shown in FIG. 2, since the laser beam is directly optically coupled to the single mode fiber, in order to obtain a high coupling efficiency of about 60%, the curvature of the tip of the single mode fiber 231 can be obtained. Radius about 7 μm
The front ball 221 must be processed and the front ball 221 portion must be placed at a position about 10 μm away from the emitting end of the laser diode 211. However, at a distance of about 10 μm, the front ball 221 of the single mode fiber 231 may come into contact with the laser diode 211 during mounting, and the laser diode 211 may be destroyed.

【0005】また、ファイバ同士を融着接続している
が、上記構成では、融着点が少なくとも4箇所(シング
ルモードファイバ232とGIファイバ242との間、
GIファイバ242とコアレスファイバ252との間、
コアレスファイバ251とGIファイバ241との間、
及びGIファイバ241とシングルモードファイバ23
1との間)必要であるため、製造の際に融着時間がかか
るという欠点があった。
Although the fibers are fusion-spliced to each other, in the above configuration, there are at least four fusion points (between the single mode fiber 232 and the GI fiber 242,
Between the GI fiber 242 and the coreless fiber 252,
Between the coreless fiber 251 and the GI fiber 241,
And GI fiber 241 and single mode fiber 23
(Between 1 and 1) is required, so that there is a drawback that fusion time is required during manufacturing.

【0006】さらに、一般に石英系光ファイバにおいて
は例えばゲルマニウム(Ge)をドープしないコアレスフ
ァイバと例えばゲルマニウム(Ge)をドープしたGIフ
ァイバとでは融点の差異が大きく、上記構成においては
GIファイバ242とコアレスファイバ252との間、
コアレスファイバ251とGIファイバ241との間の
2箇所での融着接合が困難であった。
Further, generally, in a silica-based optical fiber, for example, a coreless fiber not doped with germanium (Ge) and a GI fiber doped with germanium (Ge), for example, have a large difference in melting point. Between the fiber 252,
It was difficult to perform fusion splicing at two points between the coreless fiber 251 and the GI fiber 241.

【0007】そこで、本発明は発光素子との距離を長く
することが可能であり、しかも製造が容易で信頼性及び
特性にも優れたファイバ型光デバイスを提供することを
目的とする。
[0007] Therefore, an object of the present invention is to provide a fiber type optical device which can increase the distance from a light emitting element, is easy to manufacture, and has excellent reliability and characteristics.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のファイバ型光デバイスは、発光素子からの出射光を
入射させる第1光ファイバ体と該第1光ファイバ体から
出射された光を入射させる第2光ファイバ体とを、光学
素子を介して光接続させるように成し、前記第1光ファ
イバ体の光入射端が少なくとも2乗形屈折率分布のコア
を有するマルチモードファイバから成るとともに、前記
第2光ファイバ体は、前記光学素子の配設側から、2乗
形屈折率分布のコアを有するマルチモードファイバとシ
ングルモードファイバとがこの順で縦列に接続された部
分を含むことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION A fiber type optical device of the present invention which achieves the above object is provided with a first optical fiber body on which light emitted from a light emitting element is incident and a light emitted from the first optical fiber body. A second optical fiber body to be incident is configured to be optically connected through an optical element, and a light incidence end of the first optical fiber body is composed of a multimode fiber having a core of at least square-shaped refractive index distribution. At the same time, the second optical fiber body includes a portion in which a multi-mode fiber having a core having a squared refractive index distribution and a single-mode fiber are connected in series in this order from the arrangement side of the optical element. Is characterized by.

【0009】また、前記第1光ファイバ体のマルチモー
ドファイバは先端が球状レンズに形成されていることを
特徴とする。
Further, the multimode fiber of the first optical fiber body is characterized in that the tip is formed into a spherical lens.

【0010】さらに、前記第1光ファイバ体のマルチモ
ードファイバの後段にコアレスファイバが縦列に接続さ
れているとともに、前記第2光ファイバ体のマルチモー
ドファイバの前段にコアレスファイバが縦列に接続され
て成り、前記第1光ファイバ体のマルチモードファイバ
の融点は、前記第2光ファイバ体のマルチモードファイ
バより高いことを特徴とする。
Further, the coreless fibers are connected in cascade in the latter stage of the multimode fiber of the first optical fiber body, and the coreless fibers are connected in cascade in the front stage of the multimode fiber of the second optical fiber body. And the melting point of the multimode fiber of the first optical fiber body is higher than that of the multimode fiber of the second optical fiber body.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るファイバ型デ
バイスの実施形態について図面に基づき詳細に説明す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a fiber type device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0012】図1に示すように、本発明のファイバ型光
デバイスは、発光素子であるレーザダイオード11から
の出射光を入射させる、例えば石英系ファイバの第1光
ファイバ体と、この第1光ファイバ体から出射された光
を入射させる、例えば石英系ファイバの第2光ファイバ
体とを、光アイソレータや波長フィルタ等の光学素子
(この実施形態の場合は光アイソレータ51)を介して
光接続させるように成している。
As shown in FIG. 1, the fiber type optical device of the present invention has a first optical fiber body made of, for example, a silica-based fiber, into which light emitted from a laser diode 11 which is a light emitting element is incident, and the first optical fiber. The light emitted from the fiber body is made incident, and for example, the second optical fiber body of a silica-based fiber is optically connected through an optical element such as an optical isolator or a wavelength filter (optical isolator 51 in this embodiment). It's done like this.

【0013】ここで、第1光ファイバ体はその光入射端
が少なくとも2乗形屈折率分布のコアを有するマルチモ
ードファイバであるGIファイバ31から成り、このG
Iファイバ31は後段の略同一径のコアレスファイバ4
1と融着接合されている。また、第2光ファイバ体は、
光アイソレータ51の配設側から、コアレスファイバ4
2と、これに融着接合され略同一径の、2乗形屈折率分
布のコアを有するマルチモードファイバであるGIファ
イバ32と、これに融着接合され略同一径のシングルモ
ードファイバ61とがこの順で縦列に接続されている。
Here, the first optical fiber body comprises a GI fiber 31 which is a multimode fiber having a light incidence end having a core of at least square-shaped refractive index distribution.
The I fiber 31 is the coreless fiber 4 of the same diameter in the latter stage.
1 and fusion bonded. In addition, the second optical fiber body,
From the installation side of the optical isolator 51, the coreless fiber 4
2, a GI fiber 32 that is a fusion-bonded to this and is a multi-mode fiber having a core of a square-shaped refractive index distribution of substantially the same diameter, and a single-mode fiber 61 that is fusion-bonded to this and has a substantially the same diameter. The columns are connected in this order.

【0014】また、第1光ファイバ体を構成するGIフ
ァイバ31の先端は所定の曲率半径を有する球状レンズ
(先球)21に形成されている。さらに、第1光ファイ
バ体を構成するGIファイバ31の融点は、第2光ファ
イバ体を構成するGIファイバ32の融点より高い。す
なわち、GIファイバ31のコア径はGIファイバ32
のコア径より小さいので、GIファイバ31の母相(例
えば、酸化シリコン)にコアを形成するためにドープさ
せるゲルマニウム(Ge)濃度が少ないことになり融点が
より高くなる。これにより、融点の高いGIファイバ3
1とこの融点に近い融点を有するコアレスファイバ41
との融着接合を容易に行なえる。また、融着接合させる
箇所は、GIファイバ31とコアレスファイバ41との
間、コアレスファイバ42とGIファイバ32との間、
及びGIファイバ32とシングルモードファイバ61と
の間の3箇所だけで済む。
The tip of the GI fiber 31 forming the first optical fiber body is formed into a spherical lens (front sphere) 21 having a predetermined radius of curvature. Further, the melting point of the GI fiber 31 forming the first optical fiber body is higher than the melting point of the GI fiber 32 forming the second optical fiber body. That is, the core diameter of the GI fiber 31 is equal to the GI fiber 32.
Since the core diameter is smaller than the core diameter, the concentration of germanium (Ge) doped to form the core in the matrix phase (for example, silicon oxide) of the GI fiber 31 is low, and the melting point is higher. As a result, the GI fiber 3 having a high melting point
1 and a coreless fiber 41 having a melting point close to this melting point
It is possible to easily perform fusion bonding with. Further, the fusion-bonded portions are located between the GI fiber 31 and the coreless fiber 41, between the coreless fiber 42 and the GI fiber 32,
And only three places between the GI fiber 32 and the single mode fiber 61.

【0015】図1において、レーザーダイオード11か
ら出射した光ビームはガウシアンビームと考えることが
できる。また、スポットサイズω3の光ビームが出射さ
れ、先球21とGIファイバ31で構成する複合レンズ
71で像変換が行われる。アイソレータチップの光アイ
ソレータ51内でビームウェスト81が形成されるよう
に先球21とGIファイバ31の各種パラメータ、長さ
等を設定することができる。このとき、光アイソレータ
51内のビームウェスト81のビームスポットサイズは
ω6となる。
In FIG. 1, the light beam emitted from the laser diode 11 can be considered as a Gaussian beam. Further, a light beam having a spot size ω3 is emitted, and image conversion is performed by the compound lens 71 composed of the front sphere 21 and the GI fiber 31. Various parameters and lengths of the front sphere 21 and the GI fiber 31 can be set so that the beam waist 81 is formed in the optical isolator 51 of the isolator chip. At this time, the beam spot size of the beam waist 81 in the optical isolator 51 is ω6.

【0016】このビームスポットサイズω6のガウシア
ンビームは、レンズとして機能するGIファイバ32に
よって再び像変換が行われ、シングルモードファイバ6
1の端面にビームウェストが位置するように、かつビー
ムスポットサイズω5がシングルモードファイバのモー
ドフィールド径と一致するようにGIファイバ32のパ
ラメータ(コア径、比屈折率差)と長さを設定すること
ができる。
The Gaussian beam having the beam spot size ω6 is subjected to image conversion again by the GI fiber 32 functioning as a lens, and the single mode fiber 6
The parameters (core diameter, relative refractive index difference) and length of the GI fiber 32 are set so that the beam waist is located at the end face of No. 1 and the beam spot size ω5 matches the mode field diameter of the single mode fiber. be able to.

【0017】レーザダイオード11から光アイソレータ
51の中央部までの光学系における光線行列をM1、レ
ーザダイオード11から先球21までの距離をd1、そ
の間の媒体の屈折率をn1、GIファイバ31のコアの
屈折率をn2、先球21の曲率半径をR、GIファイバ
31の集束パラメータA0、GIファイバ31の長さを
d2、コアレスファイバ41、42の屈折率をn3、コ
アレスファイバ41の長さをd10、光アイソレータ5
1の屈折率をn6、コアレスファイバ41から光アイソ
レータ51の中央部(ビームウエストが形成される位
置)までの距離をd9、光アイソレータ51を通過する
光の波長をλ6、光アイソレータ51内のガウシアンビ
ームのビームスポット径をω6、レーザダイオード11
から出射される光の波長をλ1、光アイソレータ51の
中央部(ビームウエストが形成される位置)からシング
ルモードファイバ61の入射端までの光学系における光
線行列をM2、光アイソレータ51の中央部(ビームウ
エストが形成される位置)からコアレスファイバ42の
光入射端までの距離をd8、コアレスファイバ42の長
さをd7、GIファイバ32の長さをd5、シングルモ
ードファイバ61のモードフィールド径をω5、シング
ルモードファイバ61を伝搬する光の波長をλ5とし、
行列式の要素をA、B、C、Dとしたときに式(1)〜
(6)を満足するように構成する。ここで、式(2)、
(3)、(5)、(6)は伝搬する光ビームがガウシア
ンビームであるための条件式である。
The ray matrix in the optical system from the laser diode 11 to the central portion of the optical isolator 51 is M1, the distance from the laser diode 11 to the front sphere 21 is d1, the refractive index of the medium between them is n1, and the core of the GI fiber 31 is Is n2, the radius of curvature of the front sphere 21 is R, the focusing parameter A0 of the GI fiber 31, the length of the GI fiber 31 is d2, the refractive indices of the coreless fibers 41 and 42 are n3, and the length of the coreless fiber 41 is d10, optical isolator 5
The refractive index of 1 is n6, the distance from the coreless fiber 41 to the center of the optical isolator 51 (the position where the beam waist is formed) is d9, the wavelength of the light passing through the optical isolator 51 is λ6, and the Gaussian in the optical isolator 51 is The beam spot diameter of the beam is ω6, the laser diode 11
The wavelength of the light emitted from the optical isolator 51 is λ1, the ray matrix in the optical system from the central portion of the optical isolator 51 (the position where the beam waist is formed) to the incident end of the single mode fiber 61 is M2, and the central portion of the optical isolator 51 ( The distance from the position where the beam waist is formed) to the light incident end of the coreless fiber 42 is d8, the length of the coreless fiber 42 is d7, the length of the GI fiber 32 is d5, and the mode field diameter of the single mode fiber 61 is ω5. , The wavelength of the light propagating through the single mode fiber 61 is λ5,
When the elements of the determinant are A, B, C, and D, equations (1) to
It is configured to satisfy (6). Where equation (2),
(3), (5), and (6) are conditional expressions for the propagating light beam being a Gaussian beam.

【0018】[0018]

【数1】 [Equation 1]

【0019】以上の関係式を満足することにより、入力
側のレーザーダイオード11から出射されたガウシアン
ビームは、出力側のシングルモードファイバ61に伝送
される際に最大の結合効率を得ることができる。
By satisfying the above relational expression, the Gaussian beam emitted from the laser diode 11 on the input side can obtain the maximum coupling efficiency when being transmitted to the single mode fiber 61 on the output side.

【0020】図2に示す比較例の光学系構成では、レー
ザーダイオード211から出射したガウシアンビームを
最終出力で60%前後の結合効率で得ようとするときに
は、先球221の曲率半径が約7μm程度となるものを
作らなければならない。このとき、先球221とレーザ
ーダイオード211間の距離は10μm程度となる。
In the optical system configuration of the comparative example shown in FIG. 2, when the Gaussian beam emitted from the laser diode 211 is to be obtained with a coupling efficiency of about 60% at the final output, the radius of curvature of the front sphere 221 is about 7 μm. You have to make something that becomes. At this time, the distance between the front ball 221 and the laser diode 211 is about 10 μm.

【0021】本発明による光学系構成では、レーザーダ
イオード11から出射したガウシアンビームを最終出力
で60%前後の結合効率で得ようとするとき、GIファ
イバ31の長さを調節することによって、先球21の曲
率半径を20μmの程度のものにすることができ、先球
21とレーザーダイオード11間の距離が35μm程度
となる。こうすることで、レーザダイオード11を破壊
することなく実装を容易にすることができる。
In the optical system configuration according to the present invention, when the Gaussian beam emitted from the laser diode 11 is to be obtained at the final output with a coupling efficiency of about 60%, the length of the GI fiber 31 is adjusted to adjust the length of the sphere. The radius of curvature of 21 can be about 20 μm, and the distance between the front ball 21 and the laser diode 11 is about 35 μm. By doing so, mounting can be facilitated without destroying the laser diode 11.

【0022】光学系を作製する方法として、まず図3に
示すような一本のファイバ体からなる光学系を作製す
る。シングルモードファイバ61にレンズとして機能す
る一定長のGIファイバ32を融着接続し、次に、必要
長のコアレスファイバ40をGIファイバ32に融着接
続する。さらに、レンズとして機能する一定長のGIフ
ァイバ31をコアレスファイバ40に融着接続する。最
後に、GIファイバ31の先端に先球21を形成するこ
とで、レーザーダイオード11と結合するための光学系
ができ上がる。
As a method of manufacturing an optical system, first, an optical system composed of one fiber body as shown in FIG. 3 is manufactured. The GI fiber 32 of a fixed length that functions as a lens is fusion-spliced to the single mode fiber 61, and then the coreless fiber 40 of the required length is fusion-spliced to the GI fiber 32. Further, the GI fiber 31 having a constant length that functions as a lens is fusion-spliced to the coreless fiber 40. Finally, by forming the front ball 21 at the tip of the GI fiber 31, an optical system for coupling with the laser diode 11 is completed.

【0023】また、この光学系に光アイソレータなどの
光学素子を実装する方法として、ファイバ体を基板に形
成したV溝に固定してから光学素子を実装してもよい
が、光学系をフェルールに挿入、固定してから光デバイ
スを実装してもよい。
As a method for mounting an optical element such as an optical isolator in this optical system, the optical element may be mounted after fixing the fiber body in the V groove formed on the substrate, but the optical system is a ferrule. The optical device may be mounted after being inserted and fixed.

【0024】例えば、光学系をフェルールに実装する場
合、図4に示すように、ファイバ体101をフェルール
91の貫通孔に挿入し、エポキシ系樹脂等の光学用の接
着剤111で接着固定する。次に、図5に示すように、
コアレスファイバ部(40)に例えば1600μmより
短い溝131を切り込み、アイソレータチップ51を挿
入し、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系
樹脂等の光学用の接着剤141で接着固定する。
For example, when the optical system is mounted on the ferrule, as shown in FIG. 4, the fiber body 101 is inserted into the through hole of the ferrule 91 and fixed by adhesion with an optical adhesive 111 such as epoxy resin. Next, as shown in FIG.
A groove 131 shorter than 1600 μm, for example, is cut in the coreless fiber portion (40), an isolator chip 51 is inserted, and an optical adhesive 141 such as an epoxy resin, an acrylic resin, or a silicone resin is used for adhesive fixing.

【0025】図3に示す本発明の光学系において、先球
21の曲率半径とGIファイバ31の長さを調節するこ
とで最大結合効率時のレーザーダイオード11と先球2
1間の距離を、図2に示す比較例の光学系におけるレー
ザーダイオード11と先球21間の距離(約10μm)
より長く(30μm以上)することが可能となる。
In the optical system of the present invention shown in FIG. 3, the radius of curvature of the front sphere 21 and the length of the GI fiber 31 are adjusted to adjust the laser diode 11 and the front sphere 2 at the maximum coupling efficiency.
1 is the distance between the laser diode 11 and the front ball 21 (about 10 μm) in the optical system of the comparative example shown in FIG.
It is possible to make it longer (30 μm or more).

【0026】かくして、本発明のファイバ型光デバイス
によれば、第1光ファイバ体の光入射端が少なくとも2
乗形屈折率分布のコアを有するマルチモードファイバ
(GIファイバ)から成り、第2光ファイバ体は、光学
素子の配設側から、2乗形屈折率分布のコアを有するマ
ルチモードファイバとシングルモードファイバとがこの
順で縦列に接続された部分を含むので、光学素子の前後
での光結合を高効率で行なわせることが可能になり、し
かもレンズとして機能するマルチモードファイバの調節
により、発光素子とマルチモードファイバとの距離を適
当に調節することができ、高効率のファイバ型光デバイ
スの実装を容易にすることが可能になる。特に、第1光
ファイバ体のマルチモードファイバの先端を球状レンズ
に形成することにより、このレンズの曲率の調整によっ
ても発光素子とマルチモードファイバとの距離の調節を
行なわせることができる。
Thus, according to the fiber type optical device of the present invention, the light incident end of the first optical fiber body is at least 2.
The second optical fiber body comprises a multimode fiber having a core having a square-shaped refractive index distribution (GI fiber), and the second optical fiber body has a multimode fiber having a core having a squared-shaped refractive index distribution and a single mode. Since the fiber and the part are connected in series in this order, it is possible to perform optical coupling before and after the optical element with high efficiency, and by adjusting the multimode fiber that functions as a lens, the light emitting element can be adjusted. The distance between the optical fiber and the multimode fiber can be adjusted appropriately, and it becomes possible to easily mount a highly efficient fiber type optical device. In particular, by forming the tip of the multimode fiber of the first optical fiber body into a spherical lens, the distance between the light emitting element and the multimode fiber can be adjusted by adjusting the curvature of this lens.

【0027】さらに、第1光ファイバ体のマルチモード
ファイバの後段にコアレスファイバが縦列に接続され、
第2光ファイバ体のマルチモードファイバの前段にコア
レスファイバが縦列に接続されて成り、第1光ファイバ
体のマルチモードファイバの融点は、第2光ファイバ体
のマルチモードファイバより高いので、製造を精度よく
且つ歩留よく行なうことができ、マルチモードファイバ
とコアレスファイバとの融着接合を容易に且つ迅速に行
なわせることができる。また、上記構成により融着部分
を少なくすることも可能であるので、製造を容易にする
ことができる上に全体の小型化をも図ることができ、高
性能のファイバ型光デバイスを提供することができる。
Further, coreless fibers are connected in cascade at the subsequent stage of the multimode fiber of the first optical fiber body,
The coreless fibers are connected in cascade in the preceding stage of the multimode fiber of the second optical fiber body, and the melting point of the multimode fiber of the first optical fiber body is higher than that of the multimode fiber of the second optical fiber body. It can be performed with high accuracy and yield, and the fusion splicing of the multimode fiber and the coreless fiber can be performed easily and quickly. Further, since the fused portion can be reduced by the above configuration, manufacturing can be facilitated and the overall size can be reduced, and a high performance fiber type optical device is provided. You can

【0028】なお、本実施形態において光学素子として
光アイソレータを適用した例について説明したが、光ア
イソレータの代わりに波長フィルタや光減衰器等の光学
素子を適用しても同様な作用・効果を期待することがで
き、その他の構成においても本発明の要旨を逸脱しない
範囲で適宜変更実施が可能である。
Although an example in which an optical isolator is applied as an optical element has been described in the present embodiment, the same action and effect are expected even if an optical element such as a wavelength filter or an optical attenuator is applied instead of the optical isolator. However, other configurations can be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the present invention.

【0029】[0029]

【実施例】次に、本発明をより具体化した実施例につい
て説明する。
EXAMPLES Next, examples in which the present invention is further embodied will be described.

【0030】シングルモードファイバはコーニング社製
の石英系光ファイバであるシングルモードファイバSM
F−28を使用し、GIファイバは大口径GIファイバ
を使用した。これらのパラメータを表1に示す。なお、
表中MFDとはモードフィールド径、△は比屈折率差で
ある。なお、この実施例では2つのGIファイバの融点
は同一とした。また、レーザダイオードには三菱電機製
・型番725C8F、波長1.31μmのものを使用し
た。
The single-mode fiber is a single-mode fiber SM which is a silica optical fiber manufactured by Corning.
F-28 was used, and the GI fiber was a large diameter GI fiber. These parameters are shown in Table 1. In addition,
In the table, MFD is the mode field diameter, and Δ is the relative refractive index difference. In this example, the two GI fibers have the same melting point. A laser diode manufactured by Mitsubishi Electric, model number 725C8F, having a wavelength of 1.31 μm was used.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】シングルモードファイバ61に融着接続す
るGIファイバ32の長さは781μm、コアレスファ
イバ40の長さは1600μm、GIファイバ31の長
さは7624μm、先球21の曲率半径Rは20μmと
して作製した。
The GI fiber 32, which is fusion-spliced to the single mode fiber 61, has a length of 781 μm, the coreless fiber 40 has a length of 1600 μm, the GI fiber 31 has a length of 7624 μm, and the radius of curvature R of the front ball 21 is 20 μm. did.

【0033】以上により図3に示す光学系ではレーザー
ダイオード11から出射側シングルモードファイバ61
までの結合効率が64.2%となるものが得られた。ま
た、図1に示すようなファラデー回転子を検光子と偏光
子とで挟んだ大きさ0.3mm×0.3mm×0.8m
mのアイソレータチップを光学素子として挿入したもの
では、結合効率が57%となるものが得られた。このと
きのレーザーダイオードとGIファイバの先球間の距離
は35μmとすることができ、ファイバ型光デバイスの
実装及び製造を容易にすることができた。
As described above, in the optical system shown in FIG.
The binding efficiency up to 64.2% was obtained. A Faraday rotator as shown in FIG. 1 sandwiched between an analyzer and a polarizer has a size of 0.3 mm × 0.3 mm × 0.8 m.
When the m isolator chip was inserted as an optical element, the coupling efficiency was 57%. At this time, the distance between the laser diode and the front sphere of the GI fiber could be set to 35 μm, and the mounting and manufacturing of the fiber type optical device could be facilitated.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明のファイ
バ型光デバイスによれば、第1光ファイバ体の光入射端
が少なくとも2乗形屈折率分布のコアを有するマルチモ
ードファイバから成り、第2光ファイバ体は、光学素子
の配設側から、2乗形屈折率分布のコアを有するマルチ
モードファイバとシングルモードファイバとがこの順で
縦列に接続された部分を含むので、光学素子の前後での
光結合を高効率に行なわせることができる。また、レン
ズとして機能するマルチモードファイバ(GIファイ
バ)の調節により、発光素子とマルチモードファイバと
の距離を長く調節することができ、しかも高効率のファ
イバ型光デバイスの実装を容易且つ迅速に行なうことが
可能になる。さらに、第1光ファイバ体のマルチモード
ファイバの先端を球状レンズにすることにより、このレ
ンズの曲率調整によっても発光素子とマルチモードファ
イバとの距離の調節等を行なわせることができ、特性的
にも優れたファイバ型光デバイスを提供できる。
As described above in detail, according to the fiber type optical device of the present invention, the light incident end of the first optical fiber body is formed of a multimode fiber having at least a square-shaped refractive index distribution core. Since the second optical fiber body includes a portion in which a multimode fiber having a core having a squared refractive index distribution and a single mode fiber are connected in series in this order from the side where the optical element is arranged, the optical element Optical coupling before and after can be performed with high efficiency. Further, by adjusting the multimode fiber (GI fiber) that functions as a lens, the distance between the light emitting element and the multimode fiber can be adjusted to be long, and the highly efficient fiber type optical device can be mounted easily and quickly. It will be possible. Furthermore, by making the tip of the multi-mode fiber of the first optical fiber body a spherical lens, the distance between the light emitting element and the multi-mode fiber can be adjusted by adjusting the curvature of this lens. Can provide an excellent fiber type optical device.

【0035】さらに、第1光ファイバ体のマルチモード
ファイバの後段にコアレスファイバが縦列に接続され、
第2光ファイバ体のマルチモードファイバの前段にコア
レスファイバが縦列に接続されて成り、第1光ファイバ
体のマルチモードファイバの融点を、第2光ファイバ体
のマルチモードファイバより高くすることにより、マル
チモードファイバとコアレスファイバとの融着接合を容
易に且つ迅速に行なわせることができる。また、上記構
成により融着部分を極力少なくさせることもできるの
で、製造が簡便且つ迅速に行なえる上に装置全体の小型
化をも図ることができ、高性能で優れたファイバ型光デ
バイスを提供することができる。
Further, coreless fibers are connected in cascade at the subsequent stage of the multimode fiber of the first optical fiber body,
The coreless fibers are connected in series in the preceding stage of the multimode fiber of the second optical fiber body, and the melting point of the multimode fiber of the first optical fiber body is made higher than that of the multimode fiber of the second optical fiber body. The fusion splicing of the multimode fiber and the coreless fiber can be performed easily and quickly. Moreover, since the fused portion can be reduced as much as possible by the above configuration, the manufacturing of the device can be performed easily and quickly, and the entire device can be downsized, and a high performance fiber type optical device is provided. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るファイバ型光デバイスの実施形態
を模式的に説明する断面図である。
FIG. 1 is a sectional view schematically explaining an embodiment of a fiber type optical device according to the present invention.

【図2】ファイバ型光デバイスの比較例を模式的に説明
する断面図である。
FIG. 2 is a sectional view schematically illustrating a comparative example of a fiber type optical device.

【図3】本発明に係る光学系において光学素子を除いた
ファイバ型光デバイスを模式的に説明する断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating a fiber type optical device excluding an optical element in the optical system according to the present invention.

【図4】ファイバをフェルールに接着、固定した様子を
模式的に示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a fiber is bonded and fixed to a ferrule.

【図5】フェルール内にアイソレータチップを接着、固
定した様子を模式的に示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a state in which an isolator chip is bonded and fixed inside a ferrule.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11:レーザーダイオード 21:先球 31、32:2乗形屈折率分布のコアを有するマルチモ
ードファイバ(GIファイバ) 40、41、42:コアレスファイバ 51:光アイソレータ 61:シングルモードファイバ 91:フェルール
11: laser diode 21: front sphere 31, 32: multimode fiber (GI fiber) having a core of a squared refractive index distribution 40, 41, 42: coreless fiber 51: optical isolator 61: single mode fiber 91: ferrule

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発光素子からの出射光を入射させる第1
光ファイバ体と該第1光ファイバ体から出射された光を
入射させる第2光ファイバ体とを、光学素子を介して光
接続させるように成したファイバ型光デバイスであっ
て、前記第1光ファイバ体の光入射端が少なくとも2乗
形屈折率分布のコアを有するマルチモードファイバから
成るとともに、前記第2光ファイバ体は、前記光学素子
の配設側から、2乗形屈折率分布のコアを有するマルチ
モードファイバとシングルモードファイバとがこの順で
縦列に接続された部分を含むことを特徴とするファイバ
型光デバイス。
1. A first device for allowing light emitted from a light emitting element to enter
A fiber-type optical device configured to optically connect an optical fiber body and a second optical fiber body on which the light emitted from the first optical fiber body is incident, via an optical element, the first optical fiber device The light incident end of the fiber body is composed of a multi-mode fiber having a core having at least a square-shaped refractive index distribution, and the second optical fiber body has a core having a square-shaped refractive index distribution from the side where the optical element is arranged. A fiber-type optical device comprising: a multi-mode fiber having a and a single-mode fiber, and a part connected in cascade in this order.
【請求項2】 前記第1光ファイバ体のマルチモードフ
ァイバは先端が球状レンズに形成されていることを特徴
とする請求項1に記載のファイバ型光デバイス。
2. The fiber-type optical device according to claim 1, wherein the multimode fiber of the first optical fiber body has a spherical lens at its tip.
【請求項3】 前記第1光ファイバ体のマルチモードフ
ァイバの後段にコアレスファイバが縦列に接続されてい
るとともに、前記第2光ファイバ体のマルチモードファ
イバの前段にコアレスファイバが縦列に接続されて成
り、前記第1光ファイバ体のマルチモードファイバの融
点は、前記第2光ファイバ体のマルチモードファイバよ
り高いことを特徴とする請求項1に記載のファイバ型光
デバイス。
3. A coreless fiber is connected in tandem in a subsequent stage of the multimode fiber of the first optical fiber body, and a coreless fiber is connected in a tandem in front of the multimode fiber of the second optical fiber body. The fiber type optical device according to claim 1, wherein the melting point of the multimode fiber of the first optical fiber body is higher than that of the multimode fiber of the second optical fiber body.
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