[發明專利]光波導型光耦合機構

無效

• 申請號: 200810213030.5
• 申請日: 2008-08-20
• 公開（公告）號: CN101373241A
• 公開（公告）日: 2009-02-25
• 發明（設計）人: 小島正嗣;本鄉晃史;大薗和正;姚兵;佐藤彰生;谷中耕平;長谷川和男;井上大介;伊藤博;市川正;齋藤和也
• 申請（專利權）人: 日立電線株式會社;豐田自動車株式會社;學校法人豐田學園
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42;G02B6/02
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司
• 代理人: 熊志誠

技術領域

本發明涉及將半導體激光器條和光纖進行光連接的光波導型耦合機構，特別涉及適用于光纖激光器的光波導型耦合機構。

背景技術

半導體激光器的發光部，以一個發光元件作為基本，把在橫向排列約數十個元件的稱為激光器條，把在縱向排列激光器條的稱為激光器堆。

作為激光器條，參考Bookham社的激光器條“BAC50c-9XX-03/04”的數據表，說明激光器條的結構(2007年3月1日檢索，互聯網<URLhttp://www.bookham.com/datasheets/hpld/BAC50C-9xx-03.cfm>)。

如圖18所示，激光器條60把厚度1μm、寬度100μm、共振長度24mm的一個發光元件61，如圖19所示，橫向以500μm間隔在襯底62內排列19個。

如圖20所示，一般由19個發光元件61的發光部出射的光，在x軸方向擴展角θx(光通量的90％)約為6度、y軸方向擴展角θy(光通量的90％)約為60度。

因此，在離開激光器條60的發光部充分遠的z軸上的發光區域63，成為如圖20所示的形狀。

在向光纖70入射由激光器條60出射的光的場合，有使用如圖21所示的光波導構造65把來自激光器條60的出射形狀從橢圓形變換成圓形，高效率向光纖70入射的方法(專利文獻1—日本特許第3607211號公報)。

另外，如圖22所示，有使光纖束用的光纖72與激光器條60的每個發光元件61進行光耦合，用打捆部72a捆束光纖束用的光纖72并形成光纖束化72b后，向目的的光纖70進行光連接的方法。這里，由于激光器條60的y軸方向的光擴展角大，用準直透鏡71使y軸方向的光擴展角變小后，向光纖束用的光纖72進行光連接。光纖束用的光纖72和光纖70的截面形狀，如圖23所示，光纖束用的光纖72最外層的芯線73和光纖70的芯線74的直徑一致。

作為用傳輸用的光纖從側面向目的的光纖入射半導體激光器的激光的技術(專利文獻2—日本特許第3337691號公報)，有如下的方式。即，如圖24(a)所示，用圓筒形透鏡81變換從半導體元件80(一個發光元件)出射的光束的形狀，高效率向傳輸用的光纖(送給用光纖)82入射，在送給用光纖82的另一端，如圖24(b)所示，通過送給用光纖82，從側面向多模光纖86供給來自多模光源84的光通量。

可是，圖21的光耦合機構在制造光波導構造65方面有難以制造的問題。由于是從要入射激光的光纖70的端面入射的方式(光連接)，因而在向y軸方向的光擴展角大的場合，對光纖70高效率入射激光是困難的。

用圖22的光纖束的光耦合機構，需要使用將準直透鏡71介于中間等的方法對光纖束用的光纖72進行光連接，存在構造復雜的問題。而且，由于在光纖束部內包含光纖束用光纖72的金屬包層，如圖23所示，激光波導的芯線73的區域以上若不用要求直徑大的芯線74的光纖70，則不能高效率入射激光。

圖24的光耦合機構，由于每一條送給用光纖82從一個發光元件80入射激光，因而在使用多條送給用光纖82的場合，入射激光的發光元件80也需要與送給用光纖82相同的個數。例如，如圖24(b)所示，由發光元件80出射的激光從側面向光纖86入射時，就一個發光元件80而言，需要一條送給用光纖82，所以向光纖86的側面光連接處增多，裝置變得復雜而龐大。

另外，為了將圖24的光耦合機構應用于激光器條，利用圖24(a)的圓筒形透鏡81的向送給用光纖82的入射機構變得復雜。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供一種能以簡單的構造、效率良好地向光纖入射來自激光器條的激光的光波導型光耦合機構。

為了達到上述目的，本發明的第一方案的光波導型光耦合機構，其特征是，具有：并列排列多個發光元件構成的半導體激光器條，由對從該半導體激光器條的各個發光元件出射的光進行導光的芯線部和在該芯線部周圍形成的金屬包層部構成的光波導，由在芯線和該芯線的周圍形成并將光封在上述芯線中的金屬包層構成的光纖；上述光波導與上述光纖的側面接合，從上述半導體激光器條出射的光通過上述光波導的芯線部向上述光纖的芯線的側面入射。

本發明的第二方案的光波導型光耦合機構是在第一方案中，上述光波導具有從上述發光元件出射的光的擴展角成為上述光纖的光接收角以下的圓錐狀的芯線部。

本發明的第三方案的光波導型光耦合機構是在第一或第二方案中，上述光纖與上述光波導接合的芯線的形狀相對與上述光波導的接合面是平坦的。