(57)【要約】【課題】本発明は、主として光通信分野で用いられるもので、特に半導体レーザから射出される光線を光ファイバに集光させる光結合部品に関するものであって、生産性の良い光結合部品を提供する。【解決手段】半導体レーザ１から射出される発散光を平行光線に変換するコリメータレンズ２と、この平行光線を光ファイバ４に集光させる集光レンズ３との間にプリズム６ａ，６ｂを配置する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザと、この半導体レーザから射出された発散光線を平行光に変換するコリメータレンズと、このコリメータレンズからの平行光線を光ファイバに集光する集光レンズと、これらの半導体レーザ、コリメータレンズおよび集光レンズとを一体に固定する筐体とを備え、前記コリメータレンズと集光レンズとの間にプリズムを配置した光結合部品。
【請求項２】
プリズムは、位置決板を介して筐体に固定した請求項１に記載の光結合部品。
【請求項３】
プリズムは、複数個用いた請求項２に記載の光結合部品。
【請求項４】
コリメータレンズと集光レンズとの間に、光路調整用の反射鏡を設けた請求項１に記載の光結合部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は主として光通信分野で用いられ、特に半導体レーザから射出される光線を光ファイバに集光させる光結合部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に半導体レーザから射出される光線を光ファイバに集光させる光結合部品は図４に示すように、半導体レーザ１から射出された光線をコリメータレンズ２により平行光線に変換し、この平行光線を集光レンズ３により光ファイバ４の先端に集光するものである。
【０００３】
また、半導体レーザ１から射出される光線の断面形状が楕円形状となることから、この光線を光ファイバ４の先端に集光するためには、楕円形状の光線を真円形状に変換する必要があり、そのため光結合部品においてはコリメータレンズ２と集光レンズ３との間にシリンドリカルレンズ５を配置することが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、半導体レーザ１と光ファイバ４との間にコリメータレンズ２、シリンドリカルレンズ５および集光レンズ３というように３つの光学レンズを配置しようとした場合、それぞれの光学レンズ２，３，５における光学面の向きと光軸を厳密に合わせなければならず、非常に緻密な作業となってしまい生産性の悪いものとなっていた。
【０００５】
そこで、本発明のような問題を解決し生産性の良い光結合部品を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、この目的を達成するために本発明の請求項１に記載の発明は、特に半導体レーザから射出される発散光を平行光線に変換するコリメータレンズと、この平行光線を光ファイバに集光させる集光レンズとの間にプリズムを配置するもので、プリズムの屈折作用により光線を真円形状に変換できるとともに、プリズム自体の入射面が平面となり、プリズムに対する光線の入射角を決定するだけで良く、光軸を厳密に合わせる必要が無くなることから光結合部品の生産性が向上できる。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、特にプリズムを位置決板を介して筐体に固定するもので、筐体内に取り付けられるプリズムの位置決め作業の作業性を高めることができる。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、特にプリズムを複数個用いるもので、半導体レーザに対する光ファイバの取り付け方向を自在に設定することができる。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明は、特にコリメータレンズと集光レンズとの間に光路調整用の反射鏡を設けるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。なお、上述した従来の技術と同様の構成については同じ符号を付して説明する。
【００１１】
図１は本発明の一実施の形態における光結合部品の一部を切り欠いた斜視図である。この光結合部品は、半導体レーザ１から射出された発散光線をコリメータレンズ２により平行光線に変換し、この平行光線を集光レンズ３により光ファイバ４の先端に集光するものである。
【００１２】
そして、半導体レーザ１から射出される光線の光束断面が楕円形状となることから、この光線を効率よく光ファイバ４に集光するためにコリメータレンズ２と集光レンズ３との間にプリズム６ａ，６ｂを配置している。
【００１３】
すなわち、プリズム６ａ，６ｂはその屈折作用により楕円形状の光束を真円形状に補正することができ、その形状が三角柱状であることから光線の入射面及び射出面が平面で形成されるので、その位置決めは入射光に対する入射面の向きいわゆる光学面の向きのみを合わせれば良く、従来の技術で述べた非常に緻密な作業となる光軸合わせを省くことができるため、格段に作業性が向上したものとできる。
【００１４】
具体的には、半導体レーザ１から射出される光線は波長が９８０ｎｍで放射ビームパターン１対５の楕円形状であり、この光線がＮＡ＝０．６のコリメータレンズ２を介して屈折率＝１．６８で且つ頂角が３２度のガラスからなる２つのプリズム６ａ，６ｂを通過し、ＮＡ＝０．１の集光レンズ３を介してシングルモードの光ファイバ４に集光するものとし、その放射ビームパターンは図２に示す如く、半導体レーザ１から射出された放射ビームパターンが１対５の楕円形状となる発散光７が、コリメータレンズ２を通過しアスペクト比１対５の楕円形状の平行光８に変換され、この構成が１つ目のプリズム６ａを通過することでアスペクト比１対２．５の楕円形状の平行光９に変換され、さらに２つ目のプリズム６ｂを通過することでアスペクト比１対１の真円形状の平行光１０に変換され集光レンズ３に入射され、集光レンズによりこの真円形状を保った状態で集光光線１１に変換されるので、半導体レーザ１から射出された光線を光ファイバ４に８０％以上の結合効率で伝達することができる。
【００１５】
また、この実施の形態においては２つのプリズム６ａ，６ｂを用いて構成したため半導体レーザ１の光軸と光ファイバ４の光軸がずれたものとなっているが、図３に示すように４つのプリズム６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを組み合わせたものとすれば、半導体レーザ１と光ファイバ４の光軸を一致させることも可能である。
すなわち、複数のプリズムを組み合わせることにより自在にその光軸方向を調節することが可能となり、この光結合部品を用いた光結合系モジュールの設計自由度を向上させることができる。
【００１６】
また特に図示はしていないが、光軸を調節するにおいて光経路内に反射鏡を配置し、この反射鏡の反射方向を調節することでも可能である。
【００１７】
なお、このような光結合部品は図１に示すように、半導体レーザ１、コリメータレンズ２、集光レンズ３及び複数のプリズム（６ａ，６ｂ）が筐体１２の内部に収納されモジュール化されるものであり、筐体１２に半導体レーザ１とコリメータレンズ２と集光レンズ３の取付部１３が設けられ、この間に配置されるプリズム６ａ，６ｂの取り付けにおいても、筐体３に対して基板１４を介して取り付ける構造とすることでその取り付け作業性が向上できるのである。
【００１８】
すなわち、筐体１２の内部においてそれぞれのプリズム６ａ，６ｂの面方向を合わせ固定するには手間がかかるが、先ず基板１４の上にプリズム６ａ，６ｂを一体化したものを作成し、この基板１４と一体となったプリズム６ａ，６ｂを筐体１２に取り付けるのであれば作業性も向上できる。
【００１９】
そして、基板１４へのプリズム６ａ，６ｂの取り付けにおいても、基板１４に予め位置決め用の凹部（特に図示せず）を設けておけば、プリズム６ａ，６ｂ間の面方向を容易に設定することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明は、特に半導体レーザから射出される発散光を平行光線に変換するコリメータレンズと、この平行光線を光ファイバに集光させる集光レンズとの間にプリズムを配置したことで、プリズムの屈折作用により光線を真円形状に変換できるとともに、プリズム自体の入射面が平面であることから、プリズムに対する光線の入射角を決定するだけで良く、光軸を厳密に合わせる必要が無くなることから光結合部品の生産性が向上できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における光結合部品の一部を切り欠いた斜視図
【図２】同光路を示す上面図
【図３】本発明の他の実施の形態における光結合部品の光路を示す上面図
【図４】従来の光結合部品を示す斜視図
【符号の説明】
１　半導体レーザ
２　コリメータレンズ
３　集光レンズ
４　光ファイバ
６ａ，６ｂ　プリズム
１２　筐体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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