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JP2001215447A - Fiber stub type optical device and optical module using the same - Google Patents

Fiber stub type optical device and optical module using the same

Info

Publication number
JP2001215447A
JP2001215447A JP2000027387A JP2000027387A JP2001215447A JP 2001215447 A JP2001215447 A JP 2001215447A JP 2000027387 A JP2000027387 A JP 2000027387A JP 2000027387 A JP2000027387 A JP 2000027387A JP 2001215447 A JP2001215447 A JP 2001215447A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
fiber
groove
optical device
fiber stub
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Withdrawn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
JP2000027387A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Sato
恭史 佐藤
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 JP2000027387A priority Critical patent/JP2001215447A/en
Priority to FR0009995A priority patent/FR2797058A1/en
Priority to US09/627,629 priority patent/US6485191B1/en
Publication of JP2001215447A publication Critical patent/JP2001215447A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型でアライメントが容易であり、外部磁界
の影響によってアイソレータの特性が劣化しない、優れ
たファイバスタブ型光デバイス及びそれを用いた光モジ
ュールを提供すること。 【解決手段】 反磁性体によるフェルール3に形成した
溝7により分断された2つの貫通孔3a,3aのそれぞ
れに光ファイバ5,5を配設し、各光ファイバの一端部
を溝7内に突出させるとともに、光ファイバの一端部ど
うしを、溝7内に配設した光アイソレータ2を介して光
接続させ、溝7を反磁性体で被覆したファイバスタブ型
光デバイスS1とした。また、基板14上に、ファイバ
スタブ型光デバイスSと、ファイバスタブ型光デバイス
Sに光接続させるための受光または発光する光素子15
を、それぞれ配設して成る光モジュールMとした。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an excellent fiber stub type optical device which is compact and easy to align, does not deteriorate the characteristics of an isolator under the influence of an external magnetic field, and an optical module using the same. SOLUTION: Two through holes 3a, 3a divided by a groove 7 formed in a ferrule 3 made of a diamagnetic material are provided with optical fibers 5, 5, respectively, and one end of each optical fiber is placed in the groove 7. At the same time, one end of the optical fiber was optically connected to the other end of the optical fiber via the optical isolator 2 provided in the groove 7 to obtain a fiber stub type optical device S1 in which the groove 7 was covered with a diamagnetic material. A fiber stub type optical device S and an optical element 15 for receiving or emitting light for optical connection to the fiber stub type optical device S are provided on the substrate 14.
Were provided as optical modules M.

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、光通信機器,セン
サー等に好適に使用される光モジュールに関する。ま
た、この光モジュールに搭載され、光モジュール外部か
らの反射戻り光を遮断する光アイソレータを内蔵した、
ファイバスタブ型光デバイス及びそれを用いた光モジュ
ールに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical module suitably used for optical communication equipment, sensors and the like. In addition, this optical module has a built-in optical isolator that blocks reflected return light from outside the optical module.
The present invention relates to a fiber stub type optical device and an optical module using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】光通信の光源に用いられるレーザーダイ
オード(以下、LDともいう)は、出射した光がある箇
所で反射し、再びLDの活性層に戻ると発振状態が乱
れ、出射パワーの変動や波長ずれ等が生じ、これにより
信号が劣化する。
2. Description of the Related Art A laser diode (hereinafter, also referred to as an LD) used as a light source for optical communication reflects an emitted light at a certain place, and when returning to an active layer of the LD again, the oscillation state is disturbed and the emission power varies. And a wavelength shift, etc., which deteriorates the signal.

【0003】このような反射戻り光の問題を防止するた
めに、通常、LDは光を一方向のみに透過させる光アイ
ソレータと同じパッケージ内に搭載され、光モジュール
の一種であるLDモジュールを構成している。
In order to prevent such a problem of reflected return light, the LD is usually mounted in the same package as an optical isolator that transmits light only in one direction, and constitutes an LD module which is a kind of optical module. ing.

【0004】特に、アナログ信号は上記反射戻り光によ
って劣化し易く、また、高密度な信号ほど反射戻り光の
影響を受け易いため、CATV等のアナログ伝送データ
の増加、大容量化、高速化に伴い、光アイソレータは不
可欠な構成要素となってきている。
In particular, analog signals are liable to be degraded by the reflected return light, and the higher the density of the signal, the more likely the signal is to be affected by the reflected return light. Accordingly, optical isolators have become an essential component.

【0005】以下に、光アイソレータの一般的な動作に
ついて簡単に説明する。図5に示すように、光アイソレ
ータ2は二つの偏光子19A、19Bでファラデー回転
子20を挟むようにして構成されている。このような構
成において、順方向光22はそのまま透過し、逆方向光
25は遮断される。なお、ファラデー回転子20は外部
から磁界を印加することでファラデー効果を得るもの
と、自発磁化により外部磁界なしでファラデー効果を持
つものがあるが、ここでは特に磁界を印加するための磁
石は図示しないものとする。なお、以降は、周囲の電子
デバイス等で発生して環境に存在する磁界を不要な外部
磁界、ファラデー回転を得るために印加されている磁界
を特にバイアス磁界と称するものとする。
Hereinafter, a general operation of the optical isolator will be briefly described. As shown in FIG. 5, the optical isolator 2 is configured such that the Faraday rotator 20 is sandwiched between two polarizers 19A and 19B. In such a configuration, the forward light 22 is transmitted as it is, and the backward light 25 is blocked. The Faraday rotator 20 has a Faraday effect by applying a magnetic field from the outside, and a Faraday rotator 20 having a Faraday effect without an external magnetic field due to spontaneous magnetization. Shall not. Hereinafter, a magnetic field generated in a surrounding electronic device or the like and present in the environment is referred to as an unnecessary external magnetic field, and a magnetic field applied to obtain Faraday rotation is particularly referred to as a bias magnetic field.

【0006】次に、従来のLDモジュールの一例につい
て説明する。図11に示すように、LDモジュールJ1
は、パッケージ18内には少なくともLD15、レンズ
6A,6B,光アイソレータ2、シングルモード光ファ
イバ4の一端部等が収納されている。なお、図中16は
受光素子であるフォトダイオード(以下、PDともい
う)、17はペルティエクーラー、32は光ファイバ余
長部を保護するためのラバーブーツである。
Next, an example of a conventional LD module will be described. As shown in FIG. 11, the LD module J1
In the package 18, at least the LD 15, the lenses 6A and 6B, the optical isolator 2, and one end of the single mode optical fiber 4 are housed. In the drawing, reference numeral 16 denotes a photodiode (hereinafter, also referred to as PD) as a light receiving element, reference numeral 17 denotes a peltier cooler, and reference numeral 32 denotes a rubber boot for protecting the extra length of the optical fiber.

【0007】LD15から出射された光は、レンズ6A
でコリメートされ光アイソレータ2を通過し、レンズ6
Bで集光されシングルモードファイバ4に入射される。
全体は外部の環境から遮断するためパッケージ18に内
蔵される。レンズ6A,6Bにはボールレンズ,両凸レ
ンズ,非球面レンズ,グレイデッドインデックスレンズ
(以下GRINレンズという)等が用いられる。
The light emitted from the LD 15 is transmitted to the lens 6A
Is collimated by the optical isolator 2 and passes through the lens 6
The light is condensed by B and is incident on the single mode fiber 4.
The whole is housed in a package 18 for shielding from an external environment. As the lenses 6A and 6B, a ball lens, a biconvex lens, an aspheric lens, a graded index lens (hereinafter referred to as a GRIN lens), or the like is used.

【0008】このような光モジュールJ1では、光アイ
ソレータ2,レンズ6A,6B等は独立した部品とし
て、それぞれが別々にホルダーに固定された後にアライ
メントされるため、部品点数が多く調整も煩雑で、大型
化してしまうといった問題があった。
In such an optical module J1, since the optical isolator 2, the lenses 6A, 6B, etc. are aligned as independent components after being fixed separately to the holder, the number of components is large and adjustment is complicated. There was a problem that it became large.

【0009】また、光モジュール全体を小型化し、アラ
イメントを容易にするために、図12に示すように、レ
ンズを用いずコア拡大ファイバを使ってファイバスタブ
に光アイソレータを実装した光デバイスJ2も提案され
ている(特開平10−68909号公報等を参照)。
As shown in FIG. 12, an optical device J2 in which an optical isolator is mounted on a fiber stub using a core-expanded fiber without using a lens has also been proposed in order to reduce the size of the entire optical module and facilitate alignment. (See Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-68909).

【0010】ここで、光の結合を向上させるために光フ
ァイバのコアを拡大したコア拡大ファイバ5を用い、反
射を防ぐために光軸に対し光アイソレータ2を斜めに挿
入している。
Here, a core-expanded fiber 5 having an enlarged optical fiber core is used to improve the coupling of light, and the optical isolator 2 is inserted obliquely with respect to the optical axis to prevent reflection.

【0011】この光デバイスJ2は、先球9を中心に保
持したフェルール3に光アイソレータ2と、光アイソレ
ータ2を取り囲む形で円筒形の磁石26が配設され、全
体がスリーブ13内に固定されている。光デバイスJ2
では、フェルール3は同軸の精度が高いので軸ずれが生
じない。また、光アイソレータ付きのモジュールが光ア
イソレータの無いモジュールと同等の工数で組み立てが
可能で非常に簡便である。ただし、この従来例ではフェ
ルール3にどのような加工を成し、光アイソレータ2や
磁石26をどのような構成をもって組み立て、固定する
かは不明確である。
In the optical device J 2, an optical isolator 2 and a cylindrical magnet 26 surrounding the optical isolator 2 are arranged on a ferrule 3 held around a front sphere 9, and the whole is fixed in a sleeve 13. ing. Optical device J2
Then, since the ferrule 3 has high coaxial accuracy, no axial deviation occurs. Further, the module with the optical isolator can be assembled with the same man-hour as the module without the optical isolator, which is very simple. However, in this conventional example, it is unclear how the ferrule 3 is processed and how the optical isolator 2 and the magnet 26 are assembled and fixed.

【0012】このような光デバイスJ2に用いられるコ
ア拡大ファイバは、一般的なシングルモード光ファイバ
を局所的に加熱して作られる。シングルモード光ファイ
バを加熱し、コアにドープされているGe等のドーパン
トを拡散させ、ドーパントの拡散領域を広くするととも
に比屈折率差を小さくしている。
The core enlarged fiber used in the optical device J2 is made by locally heating a general single mode optical fiber. The single-mode optical fiber is heated to diffuse the dopant such as Ge doped in the core, thereby widening the diffusion region of the dopant and reducing the relative refractive index difference.

【0013】光ファイバのコアとクラッドの比屈折率差
が変らないままコア径が大きくなると、シングルモード
条件が崩れマルチモードが励振されてしまう。コア拡大
ファイバの場合は、熱によるドーパントの拡散のため、
コアの拡大と比屈折率差の低下が同時に起こり、自動的
にr×(D)1/2が一定に保たれる。ここで、rは光フ
ァイバのコアの半径、Dはコアとクラッドの比屈折率
差、r×(D)1/2は規格化周波数に比例する量であ
り、これが一定ならばシングルモード条件は保たれる。
If the core diameter is increased without changing the relative refractive index difference between the core and the clad of the optical fiber, the single mode condition is broken and a multimode is excited. In the case of a core-expanded fiber, due to diffusion of the dopant due to heat,
The enlargement of the core and the decrease in the relative refractive index difference occur simultaneously, and r × (D) 1/2 is automatically kept constant. Here, r is the radius of the core of the optical fiber, D is the relative refractive index difference between the core and the cladding, r × (D) 1/2 is an amount proportional to the normalized frequency, and if this is constant, the single mode condition is Will be kept.

【0014】図6にコア拡大ファイバを用いた光結合の
特性を示す。横軸にファイバ間の距離(=コア拡大部に
形成する溝の幅)、縦軸に光の結合損失を示す。wはそ
れぞれのモードフィールド径を示し、各曲線に対応す
る。なお、光の波長は光通信で一般に使われる1.31
μmとし、溝(ファイバ間)は空気(屈折率n=1)で
満たされていることとした。
FIG. 6 shows the characteristics of optical coupling using a core-expanded fiber. The horizontal axis shows the distance between the fibers (= the width of the groove formed in the enlarged core portion), and the vertical axis shows the coupling loss of light. w indicates each mode field diameter and corresponds to each curve. The wavelength of light is 1.31 generally used in optical communication.
μm, and the grooves (between the fibers) were filled with air (refractive index n = 1).

【0015】モードフィールド径が10μmのコアを拡
大していない場合は、ファイバ間距離が50μmで3d
B以上の損失があるのに対し、モードフィールド径が4
0μmの場合は、ファイバ間が800μmでも損失が1
dB以下であることが判り、明らかに結合特性が改善さ
れることがわかる。
When the core having a mode field diameter of 10 μm is not enlarged, the distance between fibers is 50 μm and 3d.
B, but the mode field diameter is 4
In the case of 0 μm, even if the distance between the fibers is 800 μm, the loss is 1
It can be seen that it is less than dB, and that the coupling characteristics are clearly improved.

【0016】バイアス磁界が必要な通常の強磁性ファラ
デー回転子(赤外域でファラデー回転子として代表的な
Bi置換ガーネット)は図7のような特性を示す。横軸
はバイアス磁界強度、縦軸はファラデー回転角を表わ
す。磁性体の場合はファラデー回転θは磁化Mに比例し
θ=VMLで表わされる。ここでVはベルデ常数と呼ば
れる材料固有の数値、Lは磁化方向の材料の厚さであ
る。光アイソレータではθ=45度となるよう調整され
ている。強磁性体はバイアス磁界にファラデー回転が比
例する領域Aとバイアス磁界に依らず一定になる飽和す
る領域Bがある。比例領域Aはバイアス磁界の僅かな変
化でファラデー回転が変化しアイソレータの特性が劣化
するため飽和領域Bに十分なバイアス磁界を印加して用
いる。例えば図7では飽和磁界強度63200A/mに
対し印加磁界は79000〜118500A/mにな
る。また、バイアス磁界がゼロになると磁化も消失する
ため絶えずバイアス磁界を掛け続ける必要があり、常に
磁石と共に用いられる。
An ordinary ferromagnetic Faraday rotator requiring a bias magnetic field (a typical Bi-substituted garnet as a Faraday rotator in the infrared region) exhibits characteristics as shown in FIG. The horizontal axis represents the bias magnetic field intensity, and the vertical axis represents the Faraday rotation angle. In the case of a magnetic material, the Faraday rotation θ is proportional to the magnetization M and is expressed by θ = VML. Here, V is a material-specific numerical value called Verde constant, and L is the thickness of the material in the magnetization direction. The optical isolator is adjusted so that θ = 45 degrees. The ferromagnetic material has an area A in which the Faraday rotation is proportional to the bias magnetic field and an area B in which the saturation is constant regardless of the bias magnetic field. The proportional region A is used by applying a sufficient bias magnetic field to the saturation region B because the Faraday rotation changes due to a slight change in the bias magnetic field and the characteristics of the isolator deteriorate. For example, in FIG. 7, the applied magnetic field is 79,000 to 118,500 A / m for a saturation magnetic field strength of 63,200 A / m. Further, when the bias magnetic field becomes zero, the magnetization disappears, so that it is necessary to constantly apply the bias magnetic field, and it is always used together with the magnet.

【0017】一方、自発磁化をもつファラデー回転子は
図8のような特性を示す。図7と同様に横軸にバイアス
磁界強度、縦軸にファラデー回転角を表わす。図8から
判るように磁石と同様に自発磁化をもつものはヒステリ
シスを示す。一度着磁すると逆方向に大きな逆バイアス
が掛からないと消磁しない。したがって不要な外部磁界
がHcまで存在しても特性は劣化しない事になり、磁石が
不要になる。
On the other hand, a Faraday rotator having spontaneous magnetization exhibits characteristics as shown in FIG. Similar to FIG. 7, the horizontal axis represents the bias magnetic field intensity, and the vertical axis represents the Faraday rotation angle. As can be seen from FIG. 8, a magnet having spontaneous magnetization like a magnet exhibits hysteresis. Once magnetized, demagnetization does not occur unless a large reverse bias is applied in the reverse direction. Therefore, even if an unnecessary external magnetic field exists up to Hc, the characteristics do not deteriorate, and a magnet is not required.

【0018】実際は光デバイスJ2のような形態では、
フェルール3の外径が1.25mm乃至は2.5mmと
規格化されており、全体を微小に形成する必要があるた
め自発磁化を持つファラデー回転子からなる光アイソレ
ータが磁石が不要で小型であるので好適である。
Actually, in a form such as the optical device J2,
The outer diameter of the ferrule 3 is standardized to be 1.25 mm to 2.5 mm, and the whole must be formed minutely. Therefore, an optical isolator including a Faraday rotator having spontaneous magnetization does not require a magnet and is small. This is preferable.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】一般に磁石が必要なフ
ァラデー回転子は前述のように飽和磁界強度より大きな
磁界を印加している。ファラデー回転子自体が保磁力
(自発磁化)を持たないため他の不要な外部磁界、例え
ば、大きな電流を使うデバイスの存在等でバイアスで磁
界が減少したり、熱履歴で磁石が劣化し、飽和磁界強度
を下回ってしまいファラデー回転が小さくなる可能性が
あるからである。磁石はキュリー点以下の温度でも熱履
歴によって内部磁荷が減少していくことが知られてい
る。これにより磁石自体の劣化、不要な外部磁界の影響
に対処している。それに対して、自発磁化をもつファラ
デー回転子は保磁力の範囲で外部磁界が印加されても問
題ない。
Generally, a Faraday rotator requiring a magnet applies a magnetic field larger than the saturation magnetic field strength as described above. The Faraday rotator itself does not have a coercive force (spontaneous magnetization), so the magnetic field decreases due to bias due to the presence of other unnecessary external magnetic fields, for example, a device that uses a large current, or the magnet deteriorates due to thermal history and saturates. This is because there is a possibility that the Faraday rotation becomes smaller due to a lower magnetic field intensity. It is known that the internal magnetic charge of a magnet decreases due to thermal history even at a temperature below the Curie point. This addresses degradation of the magnet itself and the effects of unnecessary external magnetic fields. On the other hand, a Faraday rotator having spontaneous magnetization has no problem even if an external magnetic field is applied within the range of the coercive force.

【0020】電流のある箇所には必ず磁界が発生するの
で、光モジュールは常に磁界の中に置かれることにな
る。ところで近年、低価格化、小型化に伴い樹脂製のパ
ッケージが多用される様になり磁気遮蔽構造が不十分に
なり、また全体の小型化により光アイソレータとシステ
ム内の他の機器との距離が小さくなり光アイソレータに
対する不要な外部磁界の影響は増加する傾向にある。
Since a magnetic field is always generated at a place where an electric current is present, the optical module is always placed in the magnetic field. By the way, in recent years, as the cost and size have been reduced, the use of resin packages has become more frequent and the magnetic shielding structure has become insufficient, and the distance between the optical isolator and other devices in the system has been reduced due to the overall size reduction. The influence of an unnecessary external magnetic field on the optical isolator tends to increase.

【0021】前述のような不要な外部磁界の影響を除く
ためには、バイアス磁石を持つものは単に磁石を大型化
すれば良いが、光アイソレータ全体が大型化し、微小な
デバイスを構成することが困難になる。
In order to eliminate the influence of the unnecessary external magnetic field as described above, those having a bias magnet need only be made larger in size. It becomes difficult.

【0022】自発磁化をもつファラデー回転子は保磁力
の範囲で外部磁界が印加されても問題ないが、一般に保
磁力がバイアス磁界用の磁石より小さく、15800〜
31600A/m程度しか無い。例えば図8に示す材料
は316000A/mで着磁する。図7から保磁力は9
4800A/m程度あるを示しているが、保磁力は着磁
する際に形状、寸法にも依存するため、実際に保証でき
る保磁力は材料特性から求められる保磁力の半分から1
/3以下になってしまい図7の材料では実際は3160
0A/m程度になっている。従って光モジュールに光ア
イソレータを組み込む際の工程や光モジュールとして使
用中の不要な外部磁界で特性が劣化してしまう恐れが生
じる。
A Faraday rotator having spontaneous magnetization has no problem if an external magnetic field is applied within the range of the coercive force. However, the Faraday rotator generally has a coercive force smaller than that of the bias magnetic field, and
It is only about 31600 A / m. For example, the material shown in FIG. 8 is magnetized at 316000 A / m. From FIG. 7, the coercive force is 9
Although it is about 4800 A / m, the coercive force also depends on the shape and dimensions at the time of magnetization, so that the coercive force that can be actually guaranteed is half to one of the coercive force required from the material characteristics.
/ 3 or less, and the material shown in FIG.
It is about 0 A / m. Accordingly, there is a risk that the characteristics may be degraded by a process of incorporating the optical isolator into the optical module or by an unnecessary external magnetic field during use as the optical module.

【0023】特に微小な部材を複合するデバイスでは不
要な外部磁界に対する考慮が重要になるがこれまで外部
磁界に対する光アイソレータの磁気回路について言及し
たものはほとんど無かった。
In particular, it is important to consider unnecessary external magnetic fields in a device in which minute members are combined, but there has been almost no mention of a magnetic circuit of an optical isolator for external magnetic fields.

【0024】そこで本発明では、部品のアセンブル工程
中、また動作中における不要な外部磁界からの影響を抑
制する光アイソレータ内蔵デバイスのファイバスタブ型
光デバイス及びそれを用いた光モジュールを提供するこ
とを目的とする。
In view of the above, the present invention provides a fiber stub type optical device having a built-in optical isolator which suppresses the influence of an unnecessary external magnetic field during a component assembling process and during operation, and an optical module using the same. Aim.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のファイバスタブ型光デバイスは、フェルー
ルに貫通孔と該貫通孔を横切る溝を形成し、溝により分
断された2つの貫通孔のぞれぞれに光ファイバを配設
し、各光ファイバの一端部どうしを溝内に配設した光ア
イソレータを介して光接続させるようにしたファイバス
タブ型光デバイスであって、溝の少なくとも表面が反磁
性体で形成されているとともに、光アイソレータの偏光
面回転部が自発磁化型のファラデー回転子で構成されて
いることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a fiber stub type optical device according to the present invention comprises a ferrule having a through hole and a groove crossing the through hole, and the two through holes divided by the groove. An optical fiber is disposed in each of the holes, and a fiber stub type optical device in which one end of each optical fiber is optically connected to each other through an optical isolator disposed in the groove. At least the surface is formed of a diamagnetic material, and the polarization plane rotating part of the optical isolator is formed of a spontaneous magnetization type Faraday rotator.

【0026】また、フェルールに貫通孔と該貫通孔を横
切る溝を形成し、溝により分断された2つの貫通孔のぞ
れぞれに光ファイバを配設し、各光ファイバの一端部ど
うしを溝内に配設した光アイソレータを介して光接続さ
せるようにしたファイバスタブ型光デバイスであって、
光アイソレータの偏光面回転部が自発磁化型のファラデ
ー回転子で構成されているとともに、該ファラデー回転
子を磁石で包囲したことを特徴とする。特に磁石の表面
を反磁性体で被覆したことを特徴とする。
Further, a through hole and a groove crossing the through hole are formed in the ferrule, and optical fibers are disposed in each of the two through holes divided by the groove, and one end of each optical fiber is connected to each other. A fiber stub type optical device that is optically connected via an optical isolator arranged in the groove,
The polarization plane rotator of the optical isolator is composed of a spontaneous magnetization type Faraday rotator, and the Faraday rotator is surrounded by a magnet. In particular, it is characterized in that the surface of the magnet is covered with a diamagnetic material.

【0027】また、本発明の光モジュールは、基板上
に、上記のファイバスタブ型光デバイスと、該ファイバ
スタブ型光デバイスに光接続させるための受光または発
光する光素子を、それぞれ配設して成るものとする。
In the optical module of the present invention, the above-mentioned fiber stub type optical device and an optical element for receiving or emitting light for optically connecting to the fiber stub type optical device are provided on a substrate. Shall consist of

【0028】なお、本発明のファイバスタブ型光デバイ
スは、溝に磁石を配設した後に磁化率χ<0の部材にて
被覆しても良い。
The fiber stub type optical device of the present invention may be provided with a magnet in the groove and then covered with a member having a magnetic susceptibility χ <0.

【0029】これにより、ファイバスタブ内に光アイソ
レータ等の光素子をほぼアライメントフリーで実装した
コンパクトな構成とすることができ、不要な外部磁界が
有っても安定して動作する光モジュールを容易に構成で
きる。
This makes it possible to provide a compact configuration in which optical elements such as optical isolators are mounted in a fiber stub almost free of alignment, and an optical module that operates stably even in the presence of an unnecessary external magnetic field can be easily manufactured. Can be configured.

【0030】外部の磁界の影響を減少させるために透磁
率が高い材料で周囲を囲む筐体を形成し、外部から筐体
内部に侵入する磁束を減少させる方法は良く知られてい
る。但し、光アイソレータを透磁率の高い筐体で囲むと
光アイソレータ自体の磁気回路に影響を及ぼし特性を劣
化させる可能性があるため、一般に知られているような
前述の方法は不適当である。また筐体は外部の部材と接
触するため、接触による新た磁気回路を形成しないよう
な材質でなければならない。磁化率がマイナスの材料は
磁束そのものが侵入し難く外部の磁界からの影響を減少
させる効果がある。フェルールはステンレス等を用いた
ものや樹脂を用いたものも有るが、アルミナ(χ=−
0.34)等の酸化物が不要な外部磁界の影響を除くの
に適している。
It is well known that a housing surrounding the periphery is formed of a material having a high magnetic permeability in order to reduce the influence of an external magnetic field, and the magnetic flux that enters the inside of the housing from the outside is reduced. However, if the optical isolator is surrounded by a housing having a high magnetic permeability, the magnetic circuit of the optical isolator itself may be affected and the characteristics may be degraded. Therefore, the above-described method generally known is inappropriate. Further, since the housing comes into contact with an external member, it must be made of a material that does not form a new magnetic circuit due to the contact. A material having a negative magnetic susceptibility has an effect of reducing the influence of an external magnetic field since the magnetic flux itself does not easily enter. Ferrules include those using stainless steel or the like and those using resin, but alumina (χ = −
An oxide such as 0.34) is suitable for eliminating the influence of unnecessary external magnetic fields.

【0031】さらに安全に不要な外部磁界の影響から保
証するためには補償磁界を印加する磁石を配設するのが
効果的である。自発磁化型ファラデー回転子を用いてい
るので磁石は想定した不要な外部磁界に対応すれば良
い。したがって通常のファラデー回転子用のバイアス磁
界より遥かに小さくて良い。即ち、保磁力31600A
/mのガーネットに対し、外部磁界63200A/mま
で保証するならば、保証磁界は31600A/mで良く
従来より遥かに小さい磁石で十分なので小型化にも問題
が無い。
In order to safely assure against the influence of unnecessary external magnetic fields, it is effective to provide a magnet for applying a compensation magnetic field. Since the spontaneous magnetization type Faraday rotator is used, the magnet only needs to cope with an assumed unnecessary external magnetic field. Therefore, it may be much smaller than the bias magnetic field for a normal Faraday rotator. That is, the coercive force 31600A
If the external magnetic field is guaranteed up to 63200 A / m for a garnet of / m, a guaranteed magnetic field of 31600 A / m is sufficient and a magnet much smaller than the conventional one is sufficient, so that there is no problem in downsizing.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下に本発明に係る実施形態につ
いて図面に基づき詳細に説明する。なお、各図において
同一部材については、同一符号を付し説明を省略するも
のとする。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same members are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0033】図1に示すように、ファイバスタブ型光デ
バイスS1は、常温で反磁性体のアルミナ製フェルール
3内に、モードフィールド径を例えば20μm以上にし
たコア拡大ファイバ(光ファイバ)5と、これにそれよ
り小さなモードフィールド径(例えば約10μm)を有
する伝送用シングルモードファイバ(不図示)に光接続
するために、モードフィールドを変換するGI(グレイ
デッドインデックス)ファイバ8を一端部に収容して成
る。
As shown in FIG. 1, a fiber stub type optical device S1 comprises a core expanded fiber (optical fiber) 5 having a mode field diameter of, for example, 20 μm or more in an diamagnetic alumina ferrule 3 at normal temperature. In order to optically connect to a transmission single mode fiber (not shown) having a smaller mode field diameter (for example, about 10 μm), a GI (graded index) fiber 8 for converting a mode field is housed at one end. Consisting of

【0034】ここで、溝7により分断された2つの貫通
孔(貫通路)3aのそれぞれにコア拡大ファイバ5,5
を配設し、各コア拡大ファイバの一端部を溝7内に突出
させている。そして、各コア拡大ファイバの一端部側面
を各コア拡大ファイバを構成するクラッド部より屈折率
の高い保護部材11で覆い、各コア拡大ファイバの一端
部どうしを、溝7内に配設した光アイソレータ2を介し
て光接続させるようにしている。なお、上記のようにモ
ードフィールド径を20μm以上に拡大する理由は、光
ファイバ間(溝)に挿入する光学素子として最も薄い光
アイソレータを想定した場合、溝幅は最低でも150〜
200μmは必要であり、1dB以下の損失で接合する
ためには、モードフィールド径は20μm必要であるた
めである。
Here, the core expanded fibers 5 and 5 are respectively inserted into the two through holes (through paths) 3 a divided by the grooves 7.
, And one end of each core enlarged fiber is projected into the groove 7. An optical isolator in which the side face of one end of each of the core-enlarged fibers is covered with a protective member 11 having a higher refractive index than the cladding part constituting each of the core-enlarged fibers, and one end of each of the core-enlarged fibers is disposed in the groove 7. 2 for optical connection. The reason why the mode field diameter is increased to 20 μm or more as described above is that, assuming the thinnest optical isolator as an optical element to be inserted between optical fibers (grooves), the groove width should be at least 150 to 150 μm.
This is because 200 μm is required, and a mode field diameter of 20 μm is required for joining with a loss of 1 dB or less.

【0035】また、貫通孔3a内に収容されているコア
拡大ファイバの少なくとも一方が、伝送用シングルモー
ドファイバとモードフィールド径を変換するためのGI
ファイバ8とが縦列に接続されているものとする。
In addition, at least one of the core expanded fibers accommodated in the through hole 3a is a transmission single mode fiber and a GI for converting the mode field diameter.
It is assumed that the fibers 8 are connected in tandem.

【0036】上記コア拡大ファイバ5をフェルール3内
に挿入する前に、予め貫通孔3aを横切る溝7を形成し
た後に、貫通孔3aに挿入固定する。そして、コア拡大
ファイバ5の溝7内の露出部(ファイバ側面)をコア拡
大ファイバのクラッド部より屈折率の高い保護部材11
で覆った後に、溝7の部分で一端部に上記保護部材11
を設けたコア拡大ファイバ5を分断し、溝7内に形成さ
れた溝10に光アイソレータ2を配設する。
Before inserting the core-enlarged fiber 5 into the ferrule 3, a groove 7 which crosses the through-hole 3a is formed in advance, and then inserted and fixed in the through-hole 3a. The exposed portion (fiber side surface) in the groove 7 of the core-enlarged fiber 5 is protected by a protective member 11 having a higher refractive index than the clad portion of the core-enlarged fiber.
After covering with the protective member 11 at one end at the groove 7
The optical fiber isolator 2 is disposed in the groove 10 formed in the groove 7 by dividing the core enlarged fiber 5 provided with the optical fiber.

【0037】具体的には、例えば直径1.25mm,長
さ12mm程度のフェルール3の中央部に、フェルール
3の先端面3bに対し2度の角度で、貫通孔3aを横切
るように幅1.5mm程度の溝7を形成する。
More specifically, for example, at a central portion of a ferrule 3 having a diameter of about 1.25 mm and a length of about 12 mm, a width of 1.degree. A groove 7 of about 5 mm is formed.

【0038】次に、モードフィールド径が例えば40μ
mで、モードフィールド径が変化しないコア拡大ファイ
バ5と、レンズ効果を持つGIファイバ8を放電により
融着接続し、GIファイバの長さが260μmになるよ
う研磨して調整する。なお、GIファイバは長さ260
μmで10μmのビームをほぼ40μmに拡大する。
Next, the mode field diameter is, for example, 40 μm.
At m, the core enlarged fiber 5 whose mode field diameter does not change and the GI fiber 8 having a lens effect are fusion-spliced by electric discharge, and polished and adjusted so that the length of the GI fiber becomes 260 μm. The GI fiber has a length of 260
Expand a 10 μm beam to approximately 40 μm in μm.

【0039】次に、コア拡大ファイバ5とGIファイバ
8を融着したものを貫通孔3aから挿入し、GIファイ
バ8の端面とフェルール3の後端面3cが一致するよう
に固定する。さらに、コア拡大ファイバ5のフェルール
3の先端面3bから突出した部分を切断後、放電や研磨
により先球部9を形成する。さらに、先にフェルール3
に形成した溝7の部分で溝7と平行に(2度の角度)、
幅800μmでコア拡大ファイバ5を分断する溝10を
形成する。
Next, the fusion of the core enlarged fiber 5 and the GI fiber 8 is inserted through the through hole 3a, and fixed so that the end face of the GI fiber 8 and the rear end face 3c of the ferrule 3 coincide. Further, after cutting a portion of the core enlarged fiber 5 protruding from the distal end face 3b of the ferrule 3, the tip spherical portion 9 is formed by discharging or polishing. First, ferrule 3
In parallel with the groove 7 (at an angle of 2 degrees),
A groove 10 having a width of 800 μm and dividing the expanded core fiber 5 is formed.

【0040】そして、この溝10内に、偏光子19A,
19Bと偏光面回転部である自発磁化型ファラデー回転
子20を一体成形後、切断して作製した光アイソレータ
2を設置するとともに、光アイソレータ2の偏光子19
A,19Bの光入出射面とコア拡大ファイバ5の一端部
との間に透光性の接着材21を設ける。最後にアルミナ
製の遮蔽板28を接合する。
Then, the polarizers 19A,
19B and the spontaneous magnetization type Faraday rotator 20 serving as a polarization plane rotating unit are integrally formed, and then the optical isolator 2 manufactured by cutting is installed.
A translucent adhesive 21 is provided between the light entrance / exit surfaces of A and 19B and one end of the core enlarged fiber 5. Finally, an alumina shielding plate 28 is joined.

【0041】コア拡大ファイバ5Aの先球部9から入っ
た光は、溝10で光アイソレータ2を通過し、再びコア
拡大ファイバ5B内を伝搬し、GIファイバ8によりビ
ーム径を10μmに収束させられ出射する。このファイ
バスタブ型光デバイスS1は、後端面3cにおいてフェ
ルール3と同一形状で、中心部に伝送用のシングルモー
ド光ファイバを保持したフェルールをもつコネクタ(図
示せず)と接続される。
The light that has entered from the front spherical portion 9 of the core-enlarged fiber 5A passes through the optical isolator 2 through the groove 10, propagates again in the core-enlarged fiber 5B, and is converged by the GI fiber 8 to a beam diameter of 10 μm. Emit. The fiber stub type optical device S1 is connected to a connector (not shown) having the same shape as the ferrule 3 on the rear end face 3c and having a ferrule holding a single mode optical fiber for transmission at the center.

【0042】以上のように、少なくとも表面が反磁性体
で形成されている溝により、磁力線が侵入しにくい構造
とすることができるが、反磁性体を被覆する場合の厚み
は300μm〜500μm程度あればよい。
As described above, at least the surface of which is formed of a diamagnetic material can provide a structure in which the lines of magnetic force do not easily enter. However, when the diamagnetic material is coated, the thickness is about 300 μm to 500 μm. I just need.

【0043】なお、本実施形態ではファイバスタブ型光
デバイスとこれに光接続させるための発光素子(LD)
を設けた光モジュールについて説明したが、発光素子の
代わりに受光素子を設けるようにしてもよく、また、発
光素子と受光素子とファイバスタブ型光デバイスを同一
基板上に配設するようにした光モジュールにも適用可能
であることはもちろんである。
In this embodiment, a fiber stub type optical device and a light emitting element (LD) for optically connecting the same are used.
Although the description has been given of the optical module provided with the light emitting element, a light receiving element may be provided instead of the light emitting element, or the light emitting element, the light receiving element, and the fiber stub type optical device are arranged on the same substrate. Of course, it can also be applied to modules.

【0044】[0044]

【実施例】以下により具体的な実施例を説明する。EXAMPLES Specific examples will be described below.

【0045】〔例1〕図2(a)〜(f)を用いて説明
する。図2(a),(b)に示すように、直径1.25
mm,長さ12mmのアルミナフェルール3の中央部
に、アルミナフェルール3の端面に対し2度の角度で、
貫通孔3aを横切るように幅1.5mmの溝7を形成し
た。なお、この加工にはDISCO製ダイサーブレード
SDC320R10MB01を用いた。
Example 1 This will be described with reference to FIGS. 2 (a) to 2 (f). As shown in FIGS. 2A and 2B, the diameter is 1.25.
mm, the center of the alumina ferrule 3 having a length of 12 mm, at an angle of 2 degrees with respect to the end face of the alumina ferrule 3,
A groove 7 having a width of 1.5 mm was formed so as to cross the through hole 3a. In this process, a DISCO dicer blade SDC320R10MB01 was used.

【0046】次に、図2(c)に示すように、モードフ
ィールド径が40μmでコアがストレートの(テーパ部
がない)コア拡大ファイバ5とレンズ効果を持つGIフ
ァイバ8を放電により融着接続し、GIファイバは長さ
が260μmに成るよう研磨して調整した。なお、GI
ファイバは長さが260μmで10μmのビームをほぼ
40μmに拡大するものである。
Next, as shown in FIG. 2C, the expanded core fiber 5 having a mode field diameter of 40 μm and a straight core (no taper portion) and a GI fiber 8 having a lens effect are fusion-spliced by discharge. The GI fiber was polished and adjusted to have a length of 260 μm. GI
The fiber is 260 μm long and expands a 10 μm beam to approximately 40 μm.

【0047】次に、図2(d)に示すように、コア拡大
ファイバ5とGIファイバ8を融着したものを貫通孔3
aから挿入し、GIファイバ8の端面とフェルール3の
後端面3cが一致するように固定し、さらに、コア拡大
ファイバ5のフェルール3の先端面3bから突出した部
分を切断後、放電や研磨により先球部9を形成した。
Next, as shown in FIG. 2D, the core expanded fiber 5 and the GI fiber 8 are fused and
a, and fixed so that the end surface of the GI fiber 8 and the rear end surface 3c of the ferrule 3 coincide with each other. Further, after cutting the portion of the core enlarged fiber 5 protruding from the front end surface 3b of the ferrule 3, discharge or polishing is performed. The forward ball portion 9 was formed.

【0048】さらに、図2(e)に示すように、コア拡
大ファイバ5の溝7内の露出部(光ファイバの露出側
面)にエポキシ系の紫外線硬化型光学接着剤などの接着
材である保護部材11で覆い、溝7の部分で溝7と平行
に(2度の角度)、幅800μmでコア拡大ファイバ5
を分断する溝10を形成した。ここではDISCO製の
ダイサーブレードNBC−Z2050を用いた。
Further, as shown in FIG. 2 (e), the exposed portion (the exposed side surface of the optical fiber) in the groove 7 of the core enlarged fiber 5 is protected by an adhesive such as an epoxy-based UV-curable optical adhesive. The core-enlarged fiber 5 having a width of 800 μm and being covered with the member 11 and being parallel to the groove 7 (at an angle of 2 degrees) at the groove 7.
Was formed. Here, a dicer blade NBC-Z2050 made by DISCO was used.

【0049】そして、図2(f)に示すように、この溝
10内において、偏光子19A,19B,自発磁化型フ
ァラデー回転子20を一体成形後、切断して作製した光
アイソレータ2を設置した。ここで、コア拡大ファイバ
5と屈折率を整合させた紫外線硬化型接着剤や熱硬化型
の接着材21で固定した。さらにアルミナ製の遮蔽版2
8をエポキシ系熱硬化型接着剤で接合し、フェルール3
の外周が滑らかになるよう構成した。
Then, as shown in FIG. 2F, the optical isolator 2 formed by integrally molding the polarizers 19A and 19B and the spontaneous magnetization type Faraday rotator 20 in the groove 10 and then cutting the optical isolator 2 is installed. . Here, the core-enlarged fiber 5 was fixed with an ultraviolet-curing adhesive or a thermosetting adhesive 21 whose refractive index was matched. Furthermore, the shield plate 2 made of alumina
8 with an epoxy thermosetting adhesive, and ferrule 3
Was configured so that the outer circumference became smooth.

【0050】光アイソレータ2は、偏光子19A,19
B(厚さ200μm、屈折率1.51)、自発磁化型フ
ァラデー回転子20(米国ルーセント社製磁性ガーネッ
トXL22、厚さ380μm、屈折率2.356)から
成り、各々の光透過面は反射防止膜を形成した後に、エ
ポキシ系の透光性の接着剤で接合されている。なお、光
アイソレータ2は10mm角以上の大型の素子で一括ア
ライメントを行い接着した後に、300μm角に切断さ
れている。厚さは780μmとなる。また、自発磁化型
のガーネットを用いるため磁石は不要である。
The optical isolator 2 comprises polarizers 19A, 19
B (thickness: 200 μm, refractive index: 1.51), spontaneous magnetization type Faraday rotator 20 (Magnetic Garnet XL22, Lucent, USA, thickness: 380 μm, refractive index: 2.356), and each light transmitting surface is anti-reflective. After forming the film, it is joined with an epoxy-based translucent adhesive. The optical isolator 2 is cut into a 300 μm square after collectively aligning and bonding large devices of 10 mm square or more. The thickness becomes 780 μm. Further, since a spontaneously magnetized garnet is used, no magnet is required.

【0051】なお、本発明のファイバスタブ型光デバイ
スにおいては、LDモジュールに実装する際に、LD側
のコア拡大ファイバの端面は、反射を防ぎ結合効率も同
時に向上させるため先球部9としている。
In the fiber stub type optical device of the present invention, when the optical fiber is mounted on an LD module, the end face of the core-enlarged fiber on the LD side is formed as a front spherical portion 9 in order to prevent reflection and improve coupling efficiency at the same time. .

【0052】また図9は光アイソレータに逆バイアス磁
界を印加した時の特性の劣化を測定したものである。フ
ァラデー回転子の着磁方向と並行に磁界をそれぞれ5か
ら10秒印加して、挿入損失を測定した。サンプルA1
〜A4は光アイソレータ単体、B1〜B4はアルミナ製
フェルールにアルミナ製の遮蔽板で被覆した実施例1と
同じ構造をもつ。挿入損失は0.15dBから0.2d
Bであった。サンプルA1〜A4はほぼ31600A/
mまでですべて劣化し挿入損失が40dB以上になって
しまった。これは逆方向バイアスによりファラデー回転
が逆転したことを示す。一方、アルミナ製フェルール、
アルミナ製遮蔽板を用いたものは4個中3個まで474
00A/m以上まで変化が無かった。外部磁界に対し1
5800〜23700A/mの耐性の向上が見られた。
FIG. 9 shows the results of measuring the deterioration of characteristics when a reverse bias magnetic field is applied to the optical isolator. A magnetic field was applied for 5 to 10 seconds in parallel with the magnetization direction of the Faraday rotator, and the insertion loss was measured. Sample A1
A1 to A4 have the same structure as that of the first embodiment in which the optical isolator alone is used, and B1 to B4 have the same structure as the first embodiment in which the alumina ferrule is covered with the alumina shielding plate. Insertion loss from 0.15dB to 0.2d
B. Samples A1 to A4 have almost 31600A /
m, the insertion loss was increased to 40 dB or more. This indicates that the Faraday rotation was reversed by the reverse bias. On the other hand, an alumina ferrule,
Up to 3 out of 4 using alumina shield plate 474
There was no change up to 00 A / m or more. 1 for external magnetic field
An improvement in resistance of 5800 to 23700 A / m was observed.

【0053】〔例2〕上記例1のファイバスタブ型光デ
バイスにおいて、光アイソレータを配設した後に補償磁
界を印加するための磁石26を設けた。サマリウムコバ
ルト製で300μm角のアイソレータを囲むことが出来
るよう約350μmの角型の凹部が形成されている。厚
みは1mmとした。なお、自発磁化型ファラデー回転子
を用いているため、磁石は不要な外部磁界を相殺する磁
界強度があれば良く、通常のバイアス磁界が必要なファ
ラデー回転子の場合にくらべはるかに小型化が可能であ
り、本発明のようにフェルールに内蔵することが可能に
なる。
Example 2 In the fiber stub type optical device of Example 1, after the optical isolator was provided, the magnet 26 for applying the compensation magnetic field was provided. A square recess of about 350 μm is formed so as to surround a 300 μm square isolator made of samarium cobalt. The thickness was 1 mm. Since a spontaneously magnetized Faraday rotator is used, the magnet only needs to have a magnetic field strength that cancels unnecessary external magnetic fields, and can be much smaller than a Faraday rotator that requires a normal bias magnetic field. Therefore, the ferrule can be built in the ferrule as in the present invention.

【0054】実施例1と同様にコア拡大ファイバ5とG
Iファイバ8を融着したものを予め幅1.5mmでフェ
ルール3の端面に対し2度の角度をもつ溝7が形成され
たフェルール3の貫通孔3に挿入しGIファイバ8の端
面とフェルール3の後端面3cが一致するように固定
し、上記例1と同様にしてさらにコア拡大ファイバ5を
分断する溝10を幅800μmに形成し、偏光子19
A,19B,ファラデー回転子20を一体化した光アイ
ソレータ2を溝10に例1と同様にして設置固定した後
に、サマリウムコバルト製で300μm角のアイソレー
タを囲むことが出来るよう約350μmの角型の凹部が
形成され、厚みは1mmの磁石26を配設しファイバス
タブ型光デバイスS2を構成した。なお、例1と同様に
LDとの結合効率を高めるため、コア拡大ファイバ5の
端部は先球9に放電または研磨により形成した。
As in the first embodiment, the core-expanded fiber 5 and G
The I-fiber 8 is inserted into the through-hole 3 of the ferrule 3 in which the groove 7 having a width of 1.5 mm is formed at an angle of 2 degrees with respect to the end face of the ferrule 3 and the end face of the GI fiber 8 and the ferrule 3 Are fixed so that the rear end surfaces 3c thereof coincide with each other, and a groove 10 for dividing the core-enlarged fiber 5 is formed to have a width of 800 μm in the same manner as in Example 1 above.
A, 19B, and an optical isolator 2 in which the Faraday rotator 20 is integrated is installed and fixed in the groove 10 in the same manner as in Example 1, and then a samarium-cobalt square isolator of about 350 μm is formed so as to surround the 300 μm square isolator. A concave portion was formed, and a magnet 26 having a thickness of 1 mm was provided to configure a fiber stub type optical device S2. As in Example 1, to increase the coupling efficiency with the LD, the end of the expanded core fiber 5 was formed on the tip sphere 9 by discharging or polishing.

【0055】このファイバスタブ型光デバイスS2は、
後端面3cにおいてフェルール3と同一形状で、中心部
に伝送用のシングルモード光ファイバを保持したフェル
ールをもつコネクタ(図示せず)と接続される。
This fiber stub type optical device S2 has:
The rear end face 3c is connected to a connector (not shown) having the same shape as the ferrule 3 and having a ferrule holding a single-mode optical fiber for transmission at the center.

【0056】また図10は実施例1と同様に光アイソレ
ータに逆バイアス磁界を印加した時の特性の劣化を測定
したものである。ファラデー回転子の着磁方向と並行に
磁界をそれぞれ5から10秒印加して、挿入損失を測定
した。サンプルA1〜A4は光アイソレータ単体、C1
〜C4はアルミナ製フェルールにサマリウムコバルト製
の補償磁界用磁石26を配設した実施例2と同じ構造を
もつ。挿入損失は0.15dBから0.2dBであっ
た。サンプルA1〜A4はほぼ31600A/mですべ
て劣化し挿入損失が40dB以上になってしまった。こ
れは逆方向バイアスによりファラデー回転が逆転したこ
とを示す。一方、アルミナ製フェルール、サマリウムコ
バルト磁石を用いたものは71100A/m〜7900
0A/m以上まで変化が無かった。実施例1に対しさら
に外部磁界に対し耐性の向上が見られた。 〔例3〕上記例1〜2で形成したファイバスタブ型光デ
バイスを用いてLDモジュールMを構成した例を図7に
示す。基板であるSiプラットフォーム14のV型の溝
に、LD側端面を先球ファイバにしたファイバスタブ型
光デバイスSを固定した。Siプラットフォーム14を
ペルティエクーラー17に載置することにより、LD1
5は一定の温度に保持され安定した状態で動作した。P
D16は光強度を安定化するためにLD15の光をモニ
ターする。スリーブ13は外部からコネクタ(図示せ
ず)を嵌合し光結合させる。全体はパッケージ18内に
気密封止されている。
FIG. 10 shows the results obtained by measuring the deterioration of the characteristics when a reverse bias magnetic field is applied to the optical isolator as in the first embodiment. A magnetic field was applied for 5 to 10 seconds in parallel with the magnetization direction of the Faraday rotator, and the insertion loss was measured. Samples A1 to A4 are optical isolators alone, C1
C4 to C4 have the same structure as the second embodiment in which the compensating magnetic field magnet 26 made of samarium cobalt is provided on the alumina ferrule. The insertion loss was between 0.15 dB and 0.2 dB. Samples A1 to A4 all deteriorated at approximately 31600 A / m, and the insertion loss became 40 dB or more. This indicates that the Faraday rotation was reversed by the reverse bias. On the other hand, those using an alumina ferrule and a samarium-cobalt magnet are 71100A / m to 7900A.
There was no change up to 0 A / m or more. An improvement in the resistance to the external magnetic field was observed as compared with Example 1. Example 3 FIG. 7 shows an example in which an LD module M is configured using the fiber stub type optical device formed in Examples 1 and 2 above. A fiber stub type optical device S having an LD-side end face made into a spherical fiber was fixed to a V-shaped groove of a Si platform 14 as a substrate. By mounting the Si platform 14 on the Peltier cooler 17, the LD 1
5 was operated at a constant temperature and in a stable state. P
D16 monitors the light of the LD 15 to stabilize the light intensity. The sleeve 13 is externally fitted with a connector (not shown) for optical coupling. The whole is hermetically sealed in a package 18.

【0057】以上のような構成により、LD15と先球
ファイバをアライメントするだけで、LDモジュールの
光学的調整は全て完了する。また、光学系の全てがフェ
ルール3内にあるため、小型化を図ることができ、周囲
の電磁界の変化に対しても極めて安定したLDモジュー
ルが提供できた。
With the above configuration, the optical adjustment of the LD module is all completed only by aligning the LD 15 and the spherical fiber. Further, since all of the optical system is in the ferrule 3, the size can be reduced, and an LD module which is extremely stable against changes in the surrounding electromagnetic field can be provided.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のファイバ
スタブ型光デバイス及び光モジュールによれば、以下の
顕著な効果を奏することができる。
As described above, according to the fiber stub type optical device and the optical module of the present invention, the following remarkable effects can be obtained.

【0059】・ファイバスタブ型光デバイス自体の作製
は、GIファイバとコア拡大ファイバの接続部の調整の
みでよく、後の光アイソレータの挿入はほぼアライメン
トフリーで行うことができる。さらに、光アイソレータ
を挿入する前に光結合系のみを組み立てておくことが可
能であり、大幅な工程の低減が可能となる。
The fabrication of the fiber stub type optical device itself only requires adjustment of the connection between the GI fiber and the core-enlarged fiber, and the subsequent insertion of the optical isolator can be performed almost alignment-free. Furthermore, it is possible to assemble only the optical coupling system before inserting the optical isolator, and it is possible to greatly reduce the number of steps.

【0060】・組立中、およびデバイスとしての動作中
の不要な外部磁界による特性の劣化を防ぐことができ
る。
It is possible to prevent deterioration of characteristics due to unnecessary external magnetic field during assembly and operation as a device.

【0061】・小型で作製容易、安価で経時変化の少な
く信頼性の高い光モジュールを提供することができる。
It is possible to provide an optical module that is small, easy to manufacture, inexpensive, has little change over time, and has high reliability.

【0062】・LDとファイバスタブ型光デバイスの位
置調整のみでLDモジュールの光学調整が可能であり、
組み立てが容易なLDモジュールを提供できる。
Optical adjustment of the LD module is possible only by adjusting the position of the LD and the fiber stub type optical device.
An LD module that can be easily assembled can be provided.

【0063】[0063]

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

【図1】本発明に係るファイバスタブ型光デバイスを模
式的に説明する断面図である。
FIG. 1 is a sectional view schematically illustrating a fiber stub type optical device according to the present invention.

【図2】(a)〜(f)は本発明に係るファイバスタブ
型光デバイスの作製工程を模式的に説明する断面図であ
る。
FIGS. 2A to 2F are cross-sectional views schematically illustrating a process for producing a fiber stub optical device according to the present invention.

【図3】本発明に係るファイバスタブ型光デバイスの実
施例を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing an embodiment of a fiber stub type optical device according to the present invention.

【図4】本発明に係る光モジュールを模式的に説明する
ための断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating an optical module according to the present invention.

【図5】光アイソレータの動作を模式的に説明する斜視
図である。
FIG. 5 is a perspective view schematically illustrating the operation of the optical isolator.

【図6】コア拡大ファイバの対向間隔と回折損失の関係
を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the facing distance of the core-enlarged fiber and the diffraction loss.

【図7】バイアス磁界が必要な強磁性ファラデー回転子
の磁気特性図である。
FIG. 7 is a magnetic characteristic diagram of a ferromagnetic Faraday rotator requiring a bias magnetic field.

【図8】自発磁化ファラデー回転子の磁気特性図であ
る。
FIG. 8 is a magnetic characteristic diagram of a spontaneously magnetized Faraday rotator.

【図9】光アイソレータに逆バイアス磁界を印加した時
の特性劣化を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining characteristic deterioration when a reverse bias magnetic field is applied to an optical isolator.

【図10】光アイソレータに逆バイアス磁界を印加した
時の特性劣化を説明する図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining characteristic deterioration when a reverse bias magnetic field is applied to an optical isolator.

【図11】従来の光モジュールを説明する一部断面図で
ある。
FIG. 11 is a partial cross-sectional view illustrating a conventional optical module.

【図12】従来のコア拡大ファイバに光アイソレータを
実装したデバイスを説明する断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a device in which an optical isolator is mounted on a conventional core-enlarged fiber.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2:光アイソレータ 3:フェルール 3a:貫通孔 4:シングルモードファイバ 5:コア拡大ファイバ(光ファイバ) 6A,6B,6C:レンズ 7,10:溝 8:GI(グレイデッドインデックス)ファイバ 9:先球 11:保護部材 13:スリーブ 14:Siプラットフォーム(基板) 15:LD(発光素子) 16:PD(受光素子) 17:ペルティエクーラー 18:パッケージ 19A,19B:偏光子 20:ファラデー回転子 21:接着材 22:順方向入射光 23:コア 24:クラッド 25:逆方向入射光 26:磁石 27:光吸収性部材 28:遮蔽板 32:ラバーブーツ M:LDモジュール(光モジュール) S1,S2、S3,S4,S5,S6:ファイバスタブ
型光デバイス
2: Optical isolator 3: Ferrule 3a: Through hole 4: Single mode fiber 5: Core expanded fiber (optical fiber) 6A, 6B, 6C: Lens 7, 10: Groove 8: GI (graded index) fiber 9: Top sphere 11: Protective member 13: Sleeve 14: Si platform (substrate) 15: LD (light emitting element) 16: PD (light receiving element) 17: Peltier cooler 18: Package 19A, 19B: Polarizer 20: Faraday rotator 21: Adhesive material 22: forward incident light 23: core 24: clad 25: reverse incident light 26: magnet 27: light absorbing member 28: shielding plate 32: rubber boot M: LD module (optical module) S1, S2, S3, S4 , S5, S6: Fiber stub type optical device

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フェルールに貫通孔と該貫通孔を横切る
溝を形成し、前記溝により分断された2つの貫通孔のぞ
れぞれに光ファイバを配設し、各光ファイバの一端部ど
うしを前記溝内に配設した光アイソレータを介して光接
続させるようにしたファイバスタブ型光デバイスであっ
て、前記溝の少なくとも表面が反磁性体で形成されてい
るとともに、前記光アイソレータの偏光面回転部が自発
磁化型のファラデー回転子で構成されていることを特徴
とするファイバスタブ型光デバイス。
1. A ferrule having a through hole and a groove crossing the through hole, an optical fiber disposed in each of the two through holes divided by the groove, and one end of each optical fiber being connected to each other. Is a fiber stub type optical device that is optically connected via an optical isolator disposed in the groove, wherein at least a surface of the groove is formed of a diamagnetic material, and a polarization plane of the optical isolator. A fiber stub type optical device, wherein the rotating unit is constituted by a spontaneous magnetization type Faraday rotator.
【請求項2】 フェルールに貫通孔と該貫通孔を横切る
溝を形成し、前記溝により分断された2つの貫通孔のぞ
れぞれに光ファイバを配設し、各光ファイバの一端部ど
うしを前記溝内に配設した光アイソレータを介して光接
続させるようにしたファイバスタブ型光デバイスであっ
て、前記光アイソレータの偏光面回転部が自発磁化型の
ファラデー回転子で構成されているとともに、該ファラ
デー回転子を磁石で包囲したことを特徴とするファイバ
スタブ型光デバイス。
2. A through-hole and a groove crossing the through-hole are formed in the ferrule, and optical fibers are disposed in each of the two through-holes separated by the groove. Is a fiber stub type optical device that is optically connected via an optical isolator disposed in the groove, wherein the polarization plane rotation unit of the optical isolator is configured by a spontaneous magnetization type Faraday rotator. A fiber stub type optical device, wherein the Faraday rotator is surrounded by a magnet.
【請求項3】 基板上に、請求項1乃至3のいずれかに
記載のファイバスタブ型光デバイスと、該ファイバスタ
ブ型光デバイスに光接続させるための受光または発光す
る光素子を、それぞれ配設して成る光モジュール。
3. A fiber stub optical device according to claim 1, and an optical element for receiving or emitting light for optically connecting to the fiber stub optical device are provided on a substrate. Optical module.
JP2000027387A 1999-07-29 2000-01-31 Fiber stub type optical device and optical module using the same Withdrawn JP2001215447A (en)

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JP2000027387A JP2001215447A (en) 2000-01-31 2000-01-31 Fiber stub type optical device and optical module using the same
FR0009995A FR2797058A1 (en) 1999-07-29 2000-07-28 Fiber-hob system used in optic communication system includes end piece, through which optic fibers are inserted, groove, and optocoupler, placed in groove
US09/627,629 US6485191B1 (en) 1999-07-29 2000-07-29 Fiber stub type device and an optical module using the same, and a method for producing a fiber stub type device

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007148450A (en) * 2007-03-12 2007-06-14 Kyocera Corp Optical device and manufacturing method thereof

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