(57)【要約】【課題】放射光ビームの反射部分を制御しあらゆる所望の方向に導波することが可能になり、従って、高出力アプリケーションを実現すること。【解決手段】放射源の放射光ビームが部分反射要素によって少なくとも部分的に反射されるが、この部分反射要素は、放射源に近接した透過要素に対して放射光ビームの一部を反射するべく入力光ビームの光軸に対して小さな角度で傾いている。従って、デバイスを大型化することなく、反射減衰が削減、あるいは除去され、偏波依存性損失も最適化される。【選択図】図１
2004013159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを放射する放射源と、
前記放射光ビームに対して光軸が小さな角度で傾いており、前記放射光ビームを受光し、一部を反射する部分反射要素と、
前記放射源と近接して配列され、前記反射部分を受光して透過する透過要素とを有し、
前記透過要素は、前記入射光ビームを放射する光ファイバを少なくとも固定あるいは位置決めすべくおかれ、前記入力光ビームから横方向にずれた反射部分を前記入力ファイバから離れて透過するように設けられている光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光デバイスの反射減衰量の削減に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光デバイスにおいては、しばしば入射ビーム源に対して後方に一定量の反射が生じ、この結果、入射ビーム強度に対する後方反射の比率として通常定義される、反射減衰量とよばれるものが求められる。代表的な光デバイスである光減衰器は、光ビームの強度を減衰させるために使用される。光ビームは、例えば光ファイバまたは光源から出力ファイバに出力される。減衰器は、通常、入射ビームの一部を反射すると共に入射ビームの一部を減衰器の出力ビームとして透過する減衰デバイスを有している。この入射ビームの部分反射によって一般的に望ましくない後方への反射が生じ、この結果、反射減衰が発生することになる。
【０００３】
特許文献１には、双方向伝送用光モジュールが開示されている。又、特許文献２には、半導体レーザーモジュールについて説明されており、特許文献３には、可変光減衰器が示されている。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５，５４６，２１２号明細書
【０００５】
【特許文献２】欧州特許第５９５，４４９号明細書
【０００６】
【特許文献３】米国特許第６，１３７，９４１号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、減衰デバイスを大きな角度で傾けると、一般的に望ましくない偏波依存性損失を招くことになる。減衰要素と放射ファイバ間の距離を大きくすると、小型デバイスの製作が不可能になる。また後方反射には、後方反射ビームの吸収による局所的加熱というさらなる問題点も存在している。
【０００８】
従って、光デバイスにおける反射減衰の改善が本発明の目的である。この目的は独立請求項によって解決され、好適な実施例は従属請求項において示される。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、放射源の放射光ビームが部分反射要素によって少なくとも部分的に反射されるが、この部分反射要素は、放射源に近接した透過要素に対して放射光ビームの一部を反射するべく入力光ビームの光軸に対して小さな角度で傾いている。従って、デバイスを大型化することなく、反射減衰が削減、あるいは除去され、偏波依存性損失も最適化される。本発明により、放射光ビームの反射部分を制御しあらゆる所望の方向に導波することが可能になり、従って、高出力アプリケーションを実現することができる。
【００１０】
好適な実施例において、この部分反射要素は、入力光ビームの光軸に対して小さな角度で傾いており、この結果、放射光ビームの反射部分のビーム重心が放射光ビームのビーム重心に対して横方向に小さくずれた状態で、放射源に近接する透過要素に対して導波される。放射源は、反射ビームを受光し透過するべく適合されている。その結果実質的に、受光した反射部分のいずれの部分も、放射源に対して反射されないようになっている。
【００１１】
さらなる実施例においては、部分反射要素と透過要素間に、マッピング要素が配置されている。放射光ビームの反射部分は、制御された方法で透過デバイスにマッピングされ、この結果反射部分は、放射源から離れてほぼ完全に透過される。
【００１２】
望ましい形態では、部分反射要素の傾きを調整することにより、横方向のずれを決定することができる。この部分反射デバイスの傾きは、マッピング要素によって反射部分のビーム重心を導波するべく、制限することが好ましい。またマッピング要素は、反射部分を放射入力光ビームの反対方向に透過することが好ましい。
【００１３】
望ましい形態では、マッピング要素はコリメータレンズを有している。この結果、出力ファイバに結合するべく部分反射要素によって透過される放射光ビームを平行化することが可能になると共に、放射光ビームの反射部分を透過要素にマッピングすることが可能になる。
【００１４】
さらなる好適な実施例において、透過要素は、入力光ビームを放射する光ファイバを少なくとも部分的に固定あるいは位置決めするべく配列されると共に、入力光ビームの横方向にずれた反射部分を入力ファイバから離れて透過するべく設けられている。
【００１５】
さらなる好適な実施例によれば、入力光ビームは光ファイバから放射されるが、この光ファイバは、支持デバイスによって少なくとも部分的に固定あるいは位置決めされている。この支持デバイスは、集束要素からの入力光ビームの横方向にずれた反射部分を透過するべく設けられている。従って、支持デバイスは、反射部分をファイバから離れて透過する。
【００１６】
好適な実施例において、透過要素は、放射光ビームの反射部分を透過するべく少なくとも１本の光ファイバを有している。これにより、反射部分を制御して放射源から離れてあらゆる所望の方向に透過できるようになる。
【００１７】
さらなる好適な実施例においては、透過要素は、フェルール要素内に収容されている。反射部分を受光する透過ゾーンは、放射源から横方向にずれて位置することが好ましく、反射部分のすべての透過を可能にする。
【００１８】
さらなる好適な実施例において、反射部分をマッピング要素によって好ましく導波すると共に後方反射ビームの吸収を削減するべく、部分反射要素が放射光ビームに対して１５°よりも小さな角度で傾いている。
【００１９】
尚、部分反射デバイスは、本発明のいずれの実施例の場合にも、例えば、光減衰器などであってよい。
【００２０】
本発明のその他の目的と多数の付随する利点は、添付の図面と関連して以下の詳細な説明を参照することにより、容易に明らかになると共にその理解を深めることができるであろう。実質的又は機能的に同一あるいは類似の機能は、同一の参照符号によって示されている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、光減衰器の好適な実施例に関連し、本発明について説明することにする。但し、本発明の原理は後方反射を伴う光デバイスに適用可能なものであり、減衰デバイスに限定されないことは明らかである。
【００２２】
図１において、光減衰器１１は、放射源１２（入力ファイバなど）と出力ファイバ１３の間に結合されている。入力光ビーム１６が放射源１２から放射され、部分反射要素２１（減衰デバイスなど）に導波される。この反射要素２１は、放射光ビーム１６の一部２２を出力ファイバ１３に対して透過し、一部２３を放射源１２に近接して配列されている透過要素２９に対して反射する。反射減衰量を削減するべく、部分反射要素２１は、放射光ビーム１６に対して小さな角度で傾いている。また透過要素２９は、反射部分２３を受光し放射源１２から離れて透過するように適合されている。従って、干渉を引き起こす後方反射が最小化、あるいは回避され、偏波依存性損失も軽減される。そして、反射部分２３による放射ビーム１６に対するさらなる問題は発生しない。
【００２３】
図１には、放射源１２と部分反射要素２１の間に配置されたマッピング要素１７も示されている。このマッピング要素１７は、反射部分２３を透過要素２９にマッピングするべく設けることが好ましい。図１の本実施例によれば、マッピング要素１７は、放射光ビーム１６を平行化すると共に放射光ビーム１６の反射部分２３を透過要素２９に対して集束する、コリメータレンズ又はレンズ系を有している。
【００２４】
透過要素２９と放射源（入力ファイバ）１２は、フェルール要素２８内に収容されており、この場合、透過要素２９によって光源１２を完全に取り囲むことが好ましい。
【００２５】
この代わりに、透過要素２９は、放射源１２を少なくとも部分的に取り囲むかあるいは少なくとも放射源１２に近接して位置する、１本又は複数の光ファイバとして設けられる。
【００２６】
反射減衰量の削減については、図２を参照することにより、容易に理解することができるであろう。
【００２７】
放射源１２と透過要素２９を有するフェルール要素２８の断面図を拡大したものが示されている。入力ファイバ１２の放射点に位置する第１の図は、入力ファイバ１２による放射入力光ビーム１６の強度Ｅ１（ｘ）を示しており、例として、基本態様ＴＥＭ００が示されている。この強度Ｅ１（ｘ）は、例えば、ガウス分布となっている。この強度の最大値は、入力光ビーム１６のビーム重心３０に位置している。部分反射要素２１によって入力光ビーム１６が反射された後に、放射源１２に対して反射部分２３が入力結合することを回避するべく、放射源１２の放射点に対して横方向に最小距離Δｘだけずれている。この横方向のずれ（Δｘ）は、Δｘ＝２ｆαとして定義することが可能であり、ここで、ｆはレンズの焦点距離を表し、αは部分反射要素２１の傾斜角度を表している。この距離Δｘは、放射入力光ビーム１６のビーム重心３０に対する反射部分２３のビーム重心３１の横方向のずれと一致する。
【００２８】
図１を再度参照すれば、横方向のオフセットΔｘにより、反射部分２３の焦点も、放射入力光ビーム１６に対してΔｘだけ横方向にずれたところに位置している。この図１に示すように、透過要素２８は、例えば、入力ファイバ１２を完全に取り囲んでおり、集束要素１７から出てきた反射部分２３を透過するべく設けられている。この透過要素２９は、入力光ビーム１６の強度を落とすことなく、放射源１２から出てきた、近接位置にある反射部分２３を透過することを可能にしている。この発明は、例として次の実施形態を含む。
【００２９】
（１）光ビーム（１６）を放射する放射源（１２）と、
前記放射光ビーム（１６）に対して光軸（２６）が小さな角度で傾いており、前記放射光ビーム（１６）を受光し、一部を反射する部分反射要素（２１）と、
前記放射源（１２）と近接して配列され、前記反射部分（２３）を受光して透過する透過要素（２９）とを有し、
前記透過要素（２９）は、前記入射光ビーム（１６）を放射する光ファイバ（１２）を少なくとも固定あるいは位置決めすべくおかれ、前記入力光ビーム（１６）から横方向にずれた反射部分（２３）を、前記入力ファイバ（１２）から離れて透過するように設けられている光デバイス。
【００３０】
（２）前記透過要素（２９）は、受光した反射部分（２３）のうち実質的にいずれの部分も、反射要素（２１）および最終的には放射源（１２）に対して反射しないように設けられている（１）記載の光デバイス。
【００３１】
（３）前記反射要素（２１）からの反射部分（２３）を透過要素（２９）へとマッピングすることにより、前記放射光ビーム（１６）と前記反射光ビーム（２３）間に横方向の小さなずれ（Δｘ）をもたらすマッピング要素（１７）をさらに有する、（１）または（２）に記載の光デバイス。
【００３２】
（４）前記部分反射要素の傾きは、横方向のずれを決定するべく調節可能である（１）から（３）のいずれか１つに記載の光デバイス。
【００３３】
（５）前記マッピング要素（１７）は、前記放射源（１２）から放射された光ビーム（１６）を平行化する（３）に記載の光デバイス。
【００３４】
（６）前記マッピング要素（１７）は、前記放射源（１２）から放射された光ビーム（１６）を平行化し、前記反射要素（２１）からの反射部分（２３）を前記透過要素（２９）に対して集束するコリメータレンズを有する（１）から（６）のいずれか１つに記載の光デバイス。
【００３５】
（７）前記透過要素（２９）は、前記放射源（１２）に対して横方向に小さく（Δｘだけ）ずれて配列されている（１）から（６）のいずれか１つに記載の光デバイス。
【００３６】
（８）前記透過要素（２９）は、前記反射部分（２３）を透過させる光ファイバを有している（１）から（７）のいずれか１つに記載の光デバイス。
【００３７】
（９）前記透過要素（２９）と前記放射源（１２）から放射される前記光ビーム（１６）を導波する光ファイバを収容するフェルール要素（２８）をさらに有する（１）から（８）のいずれか１つに記載の光デバイス。
【００３８】
（１０）前記部分反射要素（２１）の光軸は、前記放射光ビーム（１６）に対して１５°よりも小さな角度で傾いている（１）から（９）のいずれか１つに記載の光デバイス。
【００３９】
（１１）前記部分反射要素（２１）は、前記放射光ビーム（１６）の光強度を減衰させる減衰デバイスである（１）から（１０）のいずれか１つに記載の光デバイス。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光減衰器の好適な実施例の概略図。
【図２】光ファイバの断面図と入力光ビーム及び減衰デバイスによって横方向にずれた入力光ビームの反射部分の態様を示す図。
【符号の説明】
１２　放射源、光ファイバ
１６　放射光ビーム
１７　マッピング要素
２１　部分反射要素
２３　反射部分
２８　フェルール要素
２９　透過要素
【図１】
2004013159.tif 000003
【図２】
2004013159.tif 000004