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WO2016129505A1 - 光ファイバの固定構造 - Google Patents

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WO2016129505A1
WO2016129505A1 PCT/JP2016/053411 JP2016053411W WO2016129505A1 WO 2016129505 A1 WO2016129505 A1 WO 2016129505A1 JP 2016053411 W JP2016053411 W JP 2016053411W WO 2016129505 A1 WO2016129505 A1 WO 2016129505A1
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WO
WIPO (PCT)
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optical fiber
polarization
fixing structure
hole
axis
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/053411
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
一樹 山岡
三代川　純
雅和 三浦
木村　俊雄
Original Assignee
古河電気工業株式会社
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 古河電気工業株式会社 filed Critical 古河電気工業株式会社
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Priority to EP16749149.7A priority patent/EP3258299A4/en
Priority to JP2016574770A priority patent/JP6928451B2/ja
Publication of WO2016129505A1 publication Critical patent/WO2016129505A1/ja
Priority to US15/416,619 priority patent/US10551576B2/en

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Definitions

  • the present invention relates to an optical fiber fixing structure.
  • a semiconductor laser module that outputs light from an optical fiber has an optical fiber fixing structure in which the optical fiber is inserted into and fixed to a metal pipe fixed to the package of the semiconductor laser module.
  • the metal pipe and the optical fiber are fixed with an adhesive such as low melting point glass and hermetically sealed.
  • an adhesive such as low melting point glass and hermetically sealed.
  • a polarization maintaining optical fiber that propagates while maintaining the polarization plane of light.
  • the polarization maintaining optical fiber includes a core and a clad formed on the outer periphery of the core and including a pair of stress applying portions disposed on both sides of the core.
  • the stress applying portion applies stress to the core, and the polarization plane is preserved by utilizing the birefringence phenomenon caused by the stress.
  • the stress-applying type polarization maintaining optical fiber when a stress is applied from the outside, the stress applied to the core changes, so that the polarization extinction ratio may deteriorate.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an optical fiber fixing structure in which the deterioration of the polarization extinction ratio is suppressed.
  • an optical fiber fixing structure includes a cylindrical member, an optical fiber inserted through a hole in the cylindrical member, and the cylindrical shape.
  • the center of the optical fiber is eccentrically arranged, and an angle formed by an eccentric direction connecting the center of the hole and the center of the optical fiber and the polarization axis is ⁇ 22.5 ° to 22.5 °, or 67 .5 ° or more and 112.5 ° or less.
  • the optical fiber fixing structure is such that the optical fiber includes a core and a clad including a pair of stress applying portions arranged in axial symmetry with respect to a symmetry axis passing through the center of the core.
  • the polarization axis includes a first polarization axis and a second polarization axis orthogonal to the first polarization axis, and the first polarization axis is orthogonal to the symmetry axis.
  • the second polarization axis is a direction axis along the symmetry axis.
  • the optical fiber fixing structure according to one aspect of the present invention is characterized in that the distance between the center of the hole and the center of the optical fiber is equal to or greater than the radius of the optical fiber.
  • the hole of the cylindrical member has a small diameter portion in which the diameter of the hole is smaller than other portions and has a constant diameter, and the small diameter The diameter of the hole gradually increases along the direction away from the small diameter portion, and the fixing material includes the cylindrical member and the light at the small diameter portion. It is characterized by adhering to a fiber.
  • the optical fiber fixing structure according to one aspect of the present invention is characterized in that the fixing material is a material having an amorphous crystal structure.
  • the optical fiber fixing structure according to an aspect of the present invention is characterized in that the fixing material hermetically seals the hole.
  • the diameter of the portion having the smallest hole diameter in the portion where the cylindrical member and the optical fiber are fixed is twice the diameter of the optical fiber. It is characterized by being 8 times or less.
  • the optical fiber fixing structure according to one aspect of the present invention is characterized in that a thermal expansion coefficient of the cylindrical member is larger than a thermal expansion coefficient of the fixing material.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a cross section of an optical fiber fixing structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a cross section of the optical fiber illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a part of a cross section taken along line II of FIG.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a part of a cross-sectional view taken along the line II of the optical fiber fixing structure according to the comparative example.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the conditions of the eccentric direction and the eccentric distance where the extinction ratio change amount is 2 dB or less.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the conditions of the eccentric direction and the eccentric distance at which the extinction ratio change amount is 2 dB or less.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a cross section of an optical fiber fixing structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a cross section of the optical fiber illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 3 is
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an extinction ratio change amount of the optical fiber fixing structure according to the example and the comparative example.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional side view illustrating a configuration of a semiconductor laser module using the optical fiber fixing structure according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a part of a section taken along line II-II in FIG.
  • FIG. 10 is a schematic partially cutaway view of a configuration of a semiconductor laser module using another optical fiber fixing structure according to the embodiment as viewed from above.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a part of a cross section taken along line III-III in FIG.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a cross section of an optical fiber fixing structure according to an embodiment of the present invention.
  • the optical fiber fixing structure 1 includes a metal pipe 10 as a cylindrical member, an optical fiber 20 inserted through a hole 11 of the metal pipe 10, and the metal pipe 10 and the optical fiber 20 fixed to each other.
  • a low melting point glass 30 as a fixing material.
  • FIG. 1 is an enlarged view of the optical fiber fixing structure 1, and the upper and lower sides and the right side of the metal pipe 10 are not shown.
  • the low melting point glass 30 refers to glass that softens at 600 ° C. or lower.
  • the thermal expansion coefficient of the metal pipe 10 is larger than the thermal expansion coefficient of the low melting glass 30, and the thermal expansion coefficient of the low melting glass 30 is larger than the thermal expansion coefficient of the optical fiber 20. Therefore, stress is applied so as to caulk the optical fiber 20 from the metal pipe 10 and the low melting point glass 30, and the optical fiber 20 is fixed to the metal pipe 10 and the hole 11 is hermetically sealed.
  • the hermetic sealing means a state where the space inside the package is in an inert gas atmosphere such as N 2 and the inert gas does not leak at a temperature of ⁇ 20 ° C. to 75 ° C.
  • the metal pipe 10 has a hole 11 extending in the longitudinal direction.
  • the hole 11 has a small-diameter portion 11a that is smaller in diameter than the other portions and has a constant diameter, and on both sides of the small-diameter portion 11a, gradually along the direction away from the small-diameter portion 11a.
  • enlarged diameter portions 11b and 11c are provided with enlarged diameter portions 11b and 11c in which the diameter of the hole 11 is increased.
  • the hole 11 has parallel parts 11d and 11e in which the diameters of the holes are constant on both sides of the enlarged diameter parts 11b and 11c, respectively. That is, as shown in FIG. 1, the portion where the diameter of the hole 11 in the portion where the metal pipe 10 and the optical fiber 20 are fixed is the smallest diameter portion 11a.
  • the diameter Dp of the small diameter portion 11a is preferably set to be not less than 2 times and not more than 8 times the diameter Df of the optical fiber 20.
  • the diameter Dp of the small diameter portion 11a is preferably 250 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less. This is because if the small diameter portion 11a is too small, the stress applied to the optical fiber 20 from the metal pipe 10 and the low melting point glass 30 becomes too large, leading to deterioration of the polarization extinction ratio. Moreover, when the small diameter part 11a is too large, it will become difficult to form the low melting glass 30 in a desired position at the time of preparation.
  • the length of the small diameter portion 11a is preferably 0.5 mm or more, for example. This is because if the narrow diameter portion is too short, the hole 11 cannot be sufficiently hermetically sealed.
  • the structure which consists of materials other than a metal may be sufficient as a cylindrical member, and material is not specifically limited. Further, by providing the enlarged diameter portions 11b and 11c on both sides of the narrow diameter portion 11a, it becomes easy to form the low melting point glass 30 at a desired position at the time of production, and the hole 11 can be easily hermetically sealed.
  • the optical fiber 20 is a polarization maintaining optical fiber having a polarization plane.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a cross section of the optical fiber illustrated in FIG. 1.
  • the optical fiber 20 includes a core 21 and a pair of stresses formed on the outer periphery of the core 21 and arranged symmetrically with respect to an axis of symmetry (axis AX2) passing through the center of the core 21. And a clad 22 including a portion 23.
  • the optical fiber 20 is a stress-applying polarization maintaining optical fiber that utilizes a birefringence phenomenon caused by stress, and the polarization plane is preserved by applying stress to the core 21 by the stress applying unit 23.
  • the diameter Df of the optical fiber 20 is, for example, 125 ⁇ m.
  • the polarization plane in the cross section of the polarization maintaining optical fiber is referred to as a polarization axis.
  • the core 21 is made of silica glass (SiO 2 ) to which germanium (GeO 2 ) is added as a dopant for increasing the refractive index, for example.
  • the clad 22 is made of, for example, pure silica glass to which a dopant for adjusting the refractive index is not added, and has a refractive index smaller than that of the core 21.
  • the stress applying part 23 is made of, for example, silica glass to which boron (B 2 O 3 ) is added.
  • B 2 O 3 has a larger coefficient of thermal expansion than SiO 2 .
  • the stress from the stress applying portion 23 is the largest in the direction along the axis AX1 orthogonal to the symmetry axis of the two stress applying portions 23, and the direction along the axis AX2 along the symmetry axis of the two stress applying portions 23. Becomes the smallest.
  • the optical fiber 20 becomes a polarization maintaining optical fiber that preserves the polarization of light having polarization along the axis AX1 or AX2. That is, the optical fiber 20 has two polarization axes, an axis AX1 that is the first polarization axis and an axis AX2 that is the second polarization axis.
  • the low melting point glass 30 fixes the metal pipe 10 and the optical fiber 20 and hermetically seals the hole 11 in order to improve the reliability of the semiconductor laser module.
  • the fixing material is not limited to the low-melting glass, and for example, the crystal structure may be an amorphous material, such as V 2 O 5 , P 2 O 5 , TeO 2 , Fe 2 O 3 , SiO 2 or the like. Or epoxy resin.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a part of a cross section taken along line II in FIG. In FIG. 3, the description of the metal pipe 10 on the outer periphery is omitted.
  • the optical fiber 20 is arranged so that the center of the optical fiber 20 is eccentric with respect to the center of the hole 11. That is, the eccentric distance L that is the distance between the center of the hole 11 and the center of the optical fiber 20 is greater than 0, for example, greater than or equal to the radius of the optical fiber 20.
  • the optical fiber 20 has an angle ⁇ that is an angle formed by the axis AX1 and the eccentric direction d connecting the center of the hole 11 and the center of the optical fiber 20 is ⁇ 22.5 ° or more. .5 ° or less.
  • the influence on the function of maintaining the polarization differs depending on the direction in which the stress is applied.
  • this stress contributes to enhance the function of maintaining the polarization of the optical fiber 20.
  • the stress reduces the function of maintaining the polarization of the optical fiber 20.
  • the stress S1 contributes to enhance the function of maintaining the polarization of the optical fiber 20. Furthermore, in the optical fiber fixing structure 1, since the eccentric distance L is greater than or equal to the radius of the optical fiber 20, the effect that the stress S ⁇ b> 1 enhances the function of maintaining the polarization of the optical fiber 20 is great. As a result, in the optical fiber fixing structure 1, deterioration of the polarization extinction ratio is suppressed.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a part of a cross-sectional view taken along the line II of the optical fiber fixing structure according to the comparative example.
  • the stress S ⁇ b> 2 contributes to lowering the function of maintaining the polarization of the optical fiber 20. Therefore, in the optical fiber fixing structure of the comparative example, the polarization extinction ratio is significantly deteriorated.
  • 5 and 6 are diagrams showing the conditions of the eccentric direction and the eccentric distance at which the extinction ratio change amount is 2 dB or less.
  • 5 and 6 is an angle formed by the eccentric direction d and the axis AX1.
  • 5 and 6 in the region on the inner side of the curve (on the side closer to each axis of the eccentric distance L and the angle ⁇ ), the amount of change in the polarization extinction ratio due to the optical fiber fixing structure 1 is 2 dB or less. The deterioration of the extinction ratio is sufficiently small. From FIG.
  • the angle ⁇ is ⁇ 22.5 ° or more and 22.5 ° or less
  • the deterioration of the polarization extinction ratio is small even if the eccentric distance L is large to some extent.
  • the angle ⁇ is smaller than ⁇ 22.5 ° or larger than 22.5 °
  • the polarization extinction ratio rapidly deteriorates and exceeds 2 dB as the eccentric distance L increases.
  • the angle ⁇ is 67.5 ° or more and 112.5 ° or less, that is, the angle formed by the eccentric direction d and the axis AX2 that is the second polarization axis is ⁇ 22.5 ° or more and 22.5 ° or less.
  • the deterioration of the polarization extinction ratio is small.
  • the polarization extinction ratio rapidly deteriorates as the eccentric distance L increases and exceeds 2 dB.
  • the angle between the eccentric direction d and one of the two polarization axes of the optical fiber 20 is ⁇ 22.5 ° or more and 22.5 ° or less, the deterioration of the polarization extinction ratio is sufficiently small.
  • the amount of change in the polarization extinction ratio is smaller, if the amount of change in the extinction ratio in the optical fiber fixing structure is 2 dB or less, the reliability of the product in which the optical fiber fixing structure 1 of the present embodiment is used. Property is ensured and preferable.
  • the total extinction ratio required for the optical module using the optical fiber fixing structure 1 of the present embodiment is, for example, ⁇ 25 dB to ⁇ 13 dB or less, depending on the type of the optical module.
  • the angle formed by the eccentric direction d and the axis AX1 is 67
  • the angle formed by the eccentric direction d and the axis AX2 that is the second polarization axis is ⁇ 22.5 ° or more and 22.5 ° or less.
  • the polarization extinction ratio is deteriorated.
  • the angle formed by the eccentric direction d and the axis AX1 is ⁇ 22.5 ° or more and 22.5 °. It is preferable that polarization synthesis is easy. By suppressing the deterioration of the polarization extinction ratio, it is possible to suppress the fluctuation of the optical output after the polarization synthesis due to the bending of the optical fiber 20.
  • the optical fiber fixing structure 1 has little deterioration in the polarization extinction ratio even if the center of the hole 11 and the center of the metal pipe 10 are decentered. Therefore, when the optical fiber 20 is fixed with the low melting point glass 30, it is possible to work in a state where the center of the hole 11 and the center of the optical fiber 20 are shifted. On the other hand, in the conventional optical fiber fixing structure, it is necessary to fix the optical fiber with the low melting point glass in a state where the center of the hole of the metal pipe and the center of the optical fiber are aligned with high accuracy. If not sufficient, the polarization extinction ratio may be deteriorated.
  • optical fiber fixing structure 1 realizes an optical fiber fixing structure in which deterioration of the polarization extinction ratio is suppressed without requiring such a complicated configuration.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an extinction ratio change amount of the optical fiber fixing structure according to the example and the comparative example. As shown in FIG. 7, the extinction ratio change amount was measured for Examples and Comparative Examples in which the diameter Dp, the eccentric distance L, the eccentricity (2L / Dp), and the angle ⁇ of the small diameter portion 11a of the hole 11 were changed. As shown in FIG. 7, the diameter Dp of the small diameter part 11a was 0.5 mm.
  • the thermal expansion coefficient of the metal pipe 10 is 9.7 ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C.
  • the thermal expansion coefficient of the optical fiber 20 is 0.5 ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C.
  • the thermal expansion coefficient of the low-melting glass 30 is 6.0 ⁇ 10. -6 / ° C.
  • the eccentric distance L and the eccentricity ratio (2L / Dp) are also changed.
  • the deterioration of the polarization extinction ratio largely depends on the change of the angle ⁇ , and other parameters are polarization extinction. It can be seen that it does not contribute much to the deterioration of the ratio.
  • the optical fiber fixing structure 1 is an optical fiber fixing structure in which deterioration of the polarization extinction ratio is suppressed by setting the angle ⁇ to a predetermined value.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional side view illustrating a configuration of a semiconductor laser module using the optical fiber fixing structure according to the embodiment.
  • the semiconductor laser module 100 includes a package 101 as a housing that accommodates each part, a temperature control module 102 as a temperature control device disposed on the inner bottom surface of the package 101, and a temperature control module 102.
  • a base 103 disposed above and a laser mount 104 disposed on the base 103 are provided.
  • a semiconductor laser element 105 as a light emitting element and a thermistor 106 disposed in the vicinity of the semiconductor laser element 105 are mounted.
  • a photodetector 107 disposed behind the semiconductor laser element 105, a lens 108 disposed in this order on the optical path of the laser beam output from the semiconductor laser element 105, and an isolator 109 are mounted on the base 103.
  • an optical fiber 20 is disposed on the optical path of the laser light.
  • the optical fiber 20 is fixed by an optical fiber fixing base 110 fixed on the base 103 and an optical fiber fixing portion 111 fixed on the package 101.
  • fixed part 111 has the cross-sectional structure shown in FIG.
  • the temperature control module 102 may be a Peltier element, for example, and is supplied with current from a controller (not shown), and performs cooling and heating depending on its polarity.
  • the temperature control module 102 is controlled based on the detection value of the thermistor 106, controls the temperature of the laser mount 104, and adjusts the temperature of the semiconductor laser element 105.
  • the semiconductor laser element 105 outputs laser light having a predetermined wavelength.
  • the photodetector 107 detects light leaking from the rear of the semiconductor laser element 105 and inputs an electric signal corresponding to the detected intensity to the controller.
  • the lens 108 couples the laser beam output from the semiconductor laser element 105 to the optical fiber 20.
  • the isolator 109 prevents reflected return light from other optical components and the like from returning to the semiconductor laser element 105.
  • the isolator 109 may be configured to include, for example, a polarizing plate that transmits only light having a polarization plane along the horizontal direction, and a ⁇ / 4 plate. Since the laser beam output from the semiconductor laser element 105 has a polarization plane along the horizontal direction, in this case, the laser beam is rotated in the polarization plane with respect to the horizontal direction by the ⁇ / 4 plate and is transmitted to the optical fiber 20. Entered. Note that the isolator 109 may have a multistage configuration.
  • the optical fiber fixing part 111 has an optical fiber fixing structure 1 (not shown in FIG. 8) inside.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a part of a section taken along line II-II in FIG. In FIG. 9, the description of the metal pipe 10 on the outer periphery is omitted.
  • the laser light having a plane of polarization along the horizontal direction output from the semiconductor laser element 105 is rotated by 45 ° by the ⁇ / 4 plate of the isolator 109, so that the optical fiber 20 is deviated from the horizontal direction. It arrange
  • the optical fiber 20 has a hole 11 so that an angle formed between the polarization axis and the eccentric direction connecting the center of the hole 11 and the center of the optical fiber 20 is ⁇ 22.5 ° to 22.5 °. And the optical fiber 20 are arranged so as to be eccentric.
  • the eccentric direction of the optical fiber 20 may be, for example, the direction indicated by the solid line in FIG. 9, or may be the direction indicated by the broken line in FIG. Since the configuration of the other optical fiber fixing structure 1 may be the same as that of the embodiment, the description thereof is omitted.
  • the semiconductor laser module 100 is a semiconductor laser module in which the polarization extinction ratio is prevented from being deteriorated by the optical fiber fixing structure 1 and the polarization extinction ratio is good.
  • FIG. 10 is a schematic partially cutaway view of a configuration of a semiconductor laser module using another optical fiber fixing structure according to the embodiment as viewed from above.
  • the semiconductor laser module 200 includes a package 201 as a housing that accommodates each part, a base 202 disposed on the inner bottom surface of the package 201, and a laser mount 203 disposed on the base 202.
  • a semiconductor laser element 204 as a light emitting element and a thermistor 205 disposed in the vicinity of the semiconductor laser element 204 are mounted.
  • the optical fiber 20 is disposed on the optical path of the laser light that passes through the beam splitter 207.
  • the optical fiber 20 is fixed by an optical fiber fixing base 209 fixed on the base 202 and an optical fiber fixing portion 210 fixed on the package 201.
  • fixed part 210 has the cross-sectional structure shown in FIG.
  • the semiconductor laser element 204 includes, for example, a plurality of distributed feedback (DFB) laser elements having different oscillation wavelengths within a range of about 3 to 4 nm, an optical combiner, a semiconductor optical amplifier (SOA), and a semiconductor optical amplifier (SOA).
  • DFB distributed feedback
  • SOA semiconductor optical amplifier
  • SOA semiconductor optical amplifier
  • the lens 206 couples the laser beam output from the semiconductor laser element 204 to the optical fiber 20.
  • the photodetector 208 detects the laser beam branched by the beam splitter 207, and inputs an electric signal corresponding to the detected intensity to a controller (not shown).
  • the optical fiber fixing part 210 has an optical fiber fixing structure 1 (not shown in FIG. 10) inside.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a part of a cross section taken along line III-III in FIG. In FIG. 11, the description of the metal pipe 10 on the outer periphery is omitted. Since the laser light having a horizontal polarization plane output from the semiconductor laser element 204 is input to the optical fiber 20 as it is polarized, the optical fiber 20 is arranged so that one of the polarization axes is along the horizontal direction. Is done.
  • the optical fiber 20 has a hole 11 so that an angle formed between the polarization axis and the eccentric direction connecting the center of the hole 11 and the center of the optical fiber 20 is ⁇ 22.5 ° to 22.5 °.
  • optical fiber 20 are arranged so as to be eccentric.
  • the eccentric direction of the optical fiber 20 may be, for example, the direction indicated by the solid line in FIG. 11 or may be the direction indicated by the broken line in FIG. Since the configuration of the other optical fiber fixing structure 1 may be the same as that of the embodiment, the description thereof is omitted.
  • the semiconductor laser module 200 is a semiconductor laser module having a good polarization extinction ratio, in which deterioration of the polarization extinction ratio is suppressed by the optical fiber fixing structure 1.
  • the optical fiber 20 is a polarization maintaining optical fiber having two polarization planes.
  • the optical fiber 20 may be a single polarization optical fiber having one polarization plane.
  • the angle formed by the eccentric direction d and the plane of polarization may be ⁇ 22.5 ° to 22.5 °, or 67.5 ° to 112.5 °.
  • the optical fiber fixing structure according to the present invention is suitable for application to, for example, a semiconductor laser module.

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Abstract

　筒状部材と、前記筒状部材の孔に挿通される光ファイバと、前記筒状部材と前記光ファイバとを固着する固定材料と、を備える光ファイバの固定構造であって、前記光ファイバは、偏波軸を有する偏波保持光ファイバであり、前記孔の中心に対して前記光ファイバの中心が偏心して配置され、かつ前記孔の中心と前記光ファイバの中心とを結ぶ偏心方向と前記偏波軸とのなす角が－２２．５°以上２２．５°以下、または６７．５°以上１１２．５°以下である。

Description

光ファイバの固定構造
　本発明は、光ファイバの固定構造に関するものである。
　光ファイバから光を出力する半導体レーザモジュールは、半導体レーザモジュールのパッケージに固定された金属パイプに光ファイバを挿通して固定する光ファイバの固定構造を有する。金属パイプと光ファイバとは、低融点ガラスなどの接着剤により固定されるとともに気密封止される。ここで、光ファイバより金属パイプおよび低融点ガラスの熱膨張率が大きいため、光ファイバには応力が加えられる。
　また、光の偏波面を保持したまま伝搬させる偏波保持光ファイバが開示されている。偏波保持光ファイバは、コアと、コアの外周に形成され、コアの両側に配置された一対の応力付与部を含むクラッドとを有する。そして、この偏波保持光ファイバでは、応力付与部がコアに対して応力を付与し、応力による複屈折現象を利用することにより、偏波面の保存をはかっている。このような応力付与型の偏波保持光ファイバは、外部から応力が加えられると、コアに付与される応力が変化するため偏波消光比が劣化する場合がある。
　すなわち、偏波保持光ファイバを用いた半導体レーザモジュールの光ファイバの固定構造では、光ファイバに応力が加えられ、偏波消光比が劣化する場合があるという課題がある。そこで、偏波保持光ファイバに外部から加えられる応力を低減させ、偏波消光比の劣化を抑制する構造が開示されている（たとえば、特許文献１～３参照）。
特開昭６２－２９９９１８号公報 特開２００７－２６４３４６号公報 特開平６－６７０３８号公報
　しかしながら、複屈折は応力に非常に敏感であり、偏波保持光ファイバが金属パイプの孔の中心からずれた場合に偏波消光比の劣化が生じるという課題があった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、偏波消光比の劣化が抑制された光ファイバの固定構造を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る光ファイバの固定構造は、筒状部材と、前記筒状部材の孔に挿通される光ファイバと、前記筒状部材と前記光ファイバとを固着する固定材料と、を備える光ファイバの固定構造であって、前記光ファイバは、偏波軸を有する偏波保持光ファイバであり、前記孔の中心に対して前記光ファイバの中心が偏心して配置され、かつ前記孔の中心と前記光ファイバの中心とを結ぶ偏心方向と前記偏波軸とのなす角が－２２．５°以上２２．５°以下、または６７．５°以上１１２．５°以下であることを特徴とする。
　また、本発明の一態様に係る光ファイバの固定構造は、前記光ファイバは、コアと、前記コアの中心を通る対称軸に対して軸対称に配置された一対の応力付与部を含むクラッドと、を有し、前記偏波軸は、第１偏波軸と、該第１偏波軸に直交する第２偏波軸とを含み、前記第１偏波軸は、前記対称軸に直交する方向の軸であり、前記第２偏波軸は、前記対称軸に沿った方向の軸であることを特徴とする。
　また、本発明の一態様に係る光ファイバの固定構造は、前記孔の中心と前記光ファイバの中心との距離が、前記光ファイバの半径以上であることを特徴とする。
　また、本発明の一態様に係る光ファイバの固定構造は、前記筒状部材の前記孔は、当該孔の径が他の部分よりも小さく、一定の径を有する細径部と、前記細径部の両側に配置され、前記細径部から離れる方向に沿って徐々に当該孔の径が大きくなる拡径部を有し、前記固定材料は、前記細径部で前記筒状部材と前記光ファイバとを固着することを特徴とする。
　また、本発明の一態様に係る光ファイバの固定構造は、前記固定材料は、結晶構造がアモルファス構造の材料であることを特徴とする。
　また、本発明の一態様に係る光ファイバの固定構造は、前記固定材料は、前記孔を気密封止することを特徴とする。
　また、本発明の一態様に係る光ファイバの固定構造は、前記筒状部材と前記光ファイバとを固着する部分における前記孔の径が最小の部分の直径は、前記光ファイバの直径の２倍以上８倍以下であることを特徴とする。
　また、本発明の一態様に係る光ファイバの固定構造は、前記筒状部材の熱膨張係数は、前記固定材料の熱膨張係数より大きいことを特徴とする。
　本発明によれば、偏波消光比の劣化が抑制された光ファイバの固定構造を実現することができる。
図１は、本発明の実施の形態に係る光ファイバの固定構造の断面を表す模式図である。 図２は、図１に示す光ファイバの断面を表す模式図である。 図３は、図１のＩ－Ｉ線断面の一部を表す模式図である。 図４は、比較例に係る光ファイバの固定構造のＩ－Ｉ線断面図の一部を表す模式図である。 図５は、消光比変化量が２ｄＢ以下となる偏心方向および偏心距離の条件を表す図である。 図６は、消光比変化量が２ｄＢ以下となる偏心方向および偏心距離の条件を表す図である。 図７は、実施例および比較例に係る光ファイバの固定構造の消光比変化量を表す図である。 図８は、実施の形態に係る光ファイバの固定構造を用いた半導体レーザモジュールの構成を示す模式的な側断面図である。 図９は、図８のＩＩ－ＩＩ線断面の一部を表す模式図である。 図１０は、実施の形態に係る他の光ファイバの固定構造を用いた半導体レーザモジュールの構成を上方から見た模式的な一部切欠図である。 図１１は、図１０のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面の一部を表す模式図である。
　以下に、図面を参照して本発明に係る光ファイバの固定構造の実施の形態を説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一または対応する要素には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
（実施の形態）
　まず、本発明の実施の形態に係る光ファイバの固定構造について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る光ファイバの固定構造の断面を表す模式図である。図１に示すように、光ファイバの固定構造１は、筒状部材としての金属パイプ１０と、金属パイプ１０の孔１１に挿通される光ファイバ２０と、金属パイプ１０と光ファイバ２０とを固着する固定材料としての低融点ガラス３０と、を備える。なお、図１は、光ファイバの固定構造１を拡大した図であり、金属パイプ１０の上下および右側は記載を省略した。
　ここで、低融点ガラス３０とは、６００℃以下で軟化するガラスを指す。
　金属パイプ１０の熱膨張係数は、低融点ガラス３０の熱膨張係数より大きく、低融点ガラス３０の熱膨張係数は、光ファイバ２０の熱膨張係数より大きくされている。そのため、金属パイプ１０および低融点ガラス３０から光ファイバ２０をかしめるように応力が加えられ、光ファイバ２０が金属パイプ１０に固定されるとともに孔１１が気密封止される。
　ここで、気密封止とは、パッケージ内部の空間を、Ｎ２等の不活性ガス雰囲気状態とし、－２０℃から７５℃の温度下で不活性ガスがリークしない状態を意味する。
　金属パイプ１０は、長手方向に延伸する孔１１を有する。孔１１は、孔１１の径が他の部分よりも小さく、かつ一定の径である細径部１１ａを有し、細径部１１ａの両側には、細径部１１ａから離れる方向に沿って徐々に孔１１の径が大きくなる拡径部１１ｂ、１１ｃを有する。また、孔１１は、拡径部１１ｂ、１１ｃの両側にそれぞれ孔の径が一定となる平行部１１ｄ、１１ｅを有する。すなわち、図１に示すように、金属パイプ１０と光ファイバ２０とを固着する部分における孔１１の径が最小の部分は、細径部１１ａである。細径部１１ａの直径Ｄｐは、光ファイバ２０の直径Ｄｆの２倍以上８倍以下とされていることが好ましい。たとえば、光ファイバ２０の直径Ｄｆが１２５μｍである場合、細径部１１ａの直径Ｄｐは２５０μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましい。これは、細径部１１ａが小さすぎると金属パイプ１０および低融点ガラス３０から光ファイバ２０に加えられる応力が大きくなりすぎて偏波消光比の劣化につながるためである。また、細径部１１ａが大きすぎると作製時に所望の位置に低融点ガラス３０を形成することが困難となる。細径部１１ａの長さは、たとえば０．５ｍｍ以上であることが好ましい。細径部が短すぎると、十分に孔１１を気密封止することができないためである。なお、筒状部材は金属以外の材料からなる構成であってもよく、材料は特に限定されない。また、細径部１１ａの両側に拡径部１１ｂ、１１ｃを設けることで、作製時に所望の位置に低融点ガラス３０を形成することが容易となり、孔１１を容易に気密封止できる。
　光ファイバ２０は、偏波面を有する偏波保持光ファイバである。図２は、図１に示す光ファイバの断面を表す模式図である。図２に示すように、この光ファイバ２０は、コア２１と、コア２１の外周に形成され、コア２１の中心を通る対称軸（軸ＡＸ２）に対して軸対称に配置された一対の応力付与部２３を含むクラッド２２とを有する。光ファイバ２０は、応力による複屈折現象を利用した応力付与型偏波保持光ファイバであり、コア２１に応力付与部２３による応力を付与することで、偏波面の保存をはかっている。光ファイバ２０の直径Ｄｆは、たとえば１２５μｍである。
　なお、本明細書において、偏波保持光ファイバの断面における偏波面を偏波軸と称する。
　コア２１は、たとえば屈折率を高めるドーパントとしてゲルマニウム（ＧｅＯ２）が添加されたシリカガラス（ＳｉＯ２）からなる。クラッド２２は、たとえば屈折率調整用のドーパントが添加されていない純シリカガラスからなり、コア２１より屈折率が小さい。
　応力付与部２３は、たとえばボロン（Ｂ２Ｏ３）が添加されたシリカガラスからなる。Ｂ２Ｏ３はＳｉＯ２と比較すると熱膨張率が大きい。このため応力付与部２３を含むガラス母材を高温にて加熱溶融して線引きする際に、光ファイバが冷却されて固化すると応力付与部２３からコア２１に向かって応力が付与され、この応力によりコア２１にて複屈折が発生し偏波保持特性が得られる。
　応力付与部２３からの応力は、２つの応力付与部２３の対称軸に直交する軸ＡＸ１に沿った方向で最も大きくなり、２つの応力付与部２３の対称軸に沿った軸ＡＸ２に沿った方向で最も小さくなる。その結果、複屈折が発生し、光ファイバ２０は、軸ＡＸ１または軸ＡＸ２に沿った偏波を有する光の偏波を保存する偏波保持光ファイバとなる。すなわち、光ファイバ２０は、第１偏波軸である軸ＡＸ１と、第２偏波軸である軸ＡＸ２との２つの偏波軸を有する。
　低融点ガラス３０は、金属パイプ１０と光ファイバ２０とを固定するとともに、半導体レーザモジュールの信頼性を向上させるために孔１１を気密封止する。なお、固定材料は、低融点ガラスに限られず、たとえば結晶構造がアモルファス構造の材料とすることができ、Ｖ２Ｏ５、Ｐ２Ｏ５、ＴｅＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＳｉＯ２等の材料やエポキシ製樹脂とすることができる。
　図３は、図１のＩ－Ｉ線断面の一部を表す模式図である。図３において、外周にある金属パイプ１０は記載を省略した。図３に示すように、光ファイバの固定構造１において、光ファイバ２０は、孔１１の中心に対して光ファイバ２０の中心が偏心するように配置されている。すなわち、孔１１の中心と光ファイバ２０の中心との距離である偏心距離Ｌは０より大きく、たとえば光ファイバ２０の半径以上とされている。また、光ファイバの固定構造１において、光ファイバ２０は、孔１１の中心と光ファイバ２０の中心とを結ぶ偏心方向ｄと軸ＡＸ１とのなす角である角度θが－２２．５°以上２２．５°以下となるように配置されている。
　つぎに、光ファイバの固定構造１の効果について説明する。図３のように孔１１の中心に対して光ファイバ２０の中心が偏心していると、金属パイプ１０および低融点ガラス３０からの応力が等方的でないために、光ファイバ２０には実質的に偏心方向ｄに沿った応力Ｓ１が加わる。
　ここで、光ファイバ２０に外部から応力が加わった場合、応力が加えられる方向によって、その偏波を保持する機能に対する影響が異なる。たとえば光ファイバ２０に対して図２に示す偏波軸である軸ＡＸ１または軸ＡＸ２に沿った方向から応力が加わると、この応力は光ファイバ２０の偏波を保持する機能を高めるように寄与する。一方、光ファイバ２０に対して偏波軸から４５°の方向の軸ＡＸ３または軸ＡＸ４に沿った方向から応力が加わると、この応力は光ファイバ２０の偏波を保持する機能を低下させるように寄与する。
　光ファイバの固定構造１では、図３に示す角度θが十分小さいため、応力Ｓ１が光ファイバ２０の偏波を保持する機能を高めるように寄与する。さらに、光ファイバの固定構造１では、偏心距離Ｌが光ファイバ２０の半径以上とされていることにより、応力Ｓ１が光ファイバ２０の偏波を保持する機能を高める効果が大きい。その結果、光ファイバの固定構造１では、偏波消光比の劣化が抑制されている。
　これに対して、角度θが大きい場合の例を比較例として図４に示す。図４は、比較例に係る光ファイバの固定構造のＩ－Ｉ線断面図の一部を表す模式図である。図４に示すように、角度θが大きい場合、応力Ｓ２が光ファイバ２０の偏波を保持する機能を低下させるように寄与する。そのため比較例の光ファイバの固定構造では、偏波消光比が著しく劣化する。
　ここで、光ファイバの固定構造１において、角度θがどの程度小さいと偏波消光比を十分に低減できるかを実験により確認した。図５、図６は、消光比変化量が２ｄＢ以下となる偏心方向および偏心距離の条件を表す図である。図５および図６の角度θは、偏心方向ｄと軸ＡＸ１とのなす角である。図５および図６において、曲線の内側（偏心距離Ｌおよび角度θの各軸に近い側）の領域では、光ファイバの固定構造１による偏波消光比の変化量が２ｄＢ以下であり、偏波消光比の劣化が十分小さい。図５から、角度θが－２２．５°以上２２．５°以下であると偏心距離Ｌがある程度大きくても偏波消光比の劣化が小さい。一方で、角度θが－２２．５°より小さいあるいは２２．５°より大きい範囲では、偏心距離Ｌが大きくなるにつれて急激に偏波消光比が劣化し、２ｄＢを超える。また、図６から、角度θが６７．５°以上１１２．５°以下、すなわち偏心方向ｄと第２偏波軸である軸ＡＸ２とのなす角が－２２．５°以上２２．５°以下であると偏心距離Ｌがある程度大きくても偏波消光比の劣化が小さい。一方で、角度θが６７．５°より小さいあるいは１１２．５°より大きい範囲では、偏心距離Ｌが大きくなるにつれて急激に偏波消光比が劣化し、２ｄＢを超える。換言すると、偏心方向ｄと光ファイバ２０の２つの偏波軸のうちいずれか一方とのなす角が－２２．５°以上２２．５°以下であれば偏波消光比の劣化が十分小さい。
　なお、偏波消光比の変化量はより小さい方が好ましいが、光ファイバの固定構造における消光比変化量が２ｄＢ以下であれば、本実施形態の光ファイバの固定構造１が用いられる製品の信頼性が確保され好ましい。
　本実施の形態の光ファイバの固定構造１が用いられる光モジュールに要求されるトータルの消光比は、光モジュールの種類にもよるが、たとえば－２５ｄＢ～－１３ｄＢ以下である。
　また、図５、図６に示すように偏心方向ｄと軸ＡＸ１とのなす角が、－２２．５°以上２２．５°であっても偏心方向ｄと軸ＡＸ１とのなす角が、６７．５°以上１１２．５°以下、すなわち偏心方向ｄと第２偏波軸である軸ＡＸ２とのなす角が－２２．５°以上２２．５°以下であっても偏波消光比の劣化は同程度である。しかしながら、本実施の形態の光ファイバの固定構造１が用いられる光モジュールにおいて、偏波合成を行う場合は、偏心方向ｄと軸ＡＸ１とのなす角が、－２２．５°以上２２．５°である方が、偏波合成が容易であり好ましい。偏波消光比の劣化を抑制することで、光ファイバ２０の屈曲による、偏波合成後の光出力の変動を抑制することができる。
　図５および図６からわかるように、光ファイバの固定構造１は、孔１１の中心と金属パイプ１０の中心とが偏心していても偏波消光比の劣化が小さい。そのため、光ファイバ２０を低融点ガラス３０で固定する際に、孔１１の中心と光ファイバ２０の中心とをずらした状態で作業することができる。これに対し、従来の光ファイバの固定構造では、金属パイプの孔の中心と光ファイバの中心とを高精度に整合させた状態で光ファイバを低融点ガラスで固定する必要があり、この整合が十分でないと偏波消光比の劣化が生じる場合があった。
　また、従来の光ファイバの固定構造では、金属パイプの孔の中心と光ファイバの中心とを高精度に整合させるために複雑な構成を必要とするものがある。一方、光ファイバの固定構造１では、そのような複雑な構成を必要せずに偏波消光比の劣化が抑制された光ファイバの固定構造を実現している。
　（実施例）
　つぎに、実施例および比較例として、光ファイバの固定構造を実際に製造し、光ファイバの固定構造における偏波消光比の変化量を測定した。図７は、実施例および比較例に係る光ファイバの固定構造の消光比変化量を表す図である。図７に示すように、孔１１の細径部１１ａの直径Ｄｐ、偏心距離Ｌ、偏心率（２Ｌ／Ｄｐ）、角度θを変えた実施例および比較例について消光比変化量を測定した。図７のように、細径部１１ａの直径Ｄｐは、０．５ｍｍとした。金属パイプ１０の熱膨張係数は９．７×１０－６／℃、光ファイバ２０の熱膨張係数は０．５×１０－６／℃、低融点ガラス３０の熱膨張係数は６．０×１０－６／℃とした。
　図７からわかるように、実施例１～３では偏波消光比の劣化が十分小さく、比較例１、比較例２では偏波消光比が著しく劣化している。これは、比較例１および比較例２では、角度θが大きく応力が光ファイバ２０の偏波を保持する機能を低下させるように寄与しているためである。一方、角度θが－２２．５°以上２２．５°以下の範囲に含まれる実施例１～３では、応力が光ファイバ２０の偏波を保持する機能を高めるように寄与するため偏波消光比の劣化が小さい。また、実施例および比較例では、偏心距離Ｌおよび偏心率（２Ｌ／Ｄｐ）も変化させているが、偏波消光比の劣化は角度θの変化に大きく依存し、他のパラメータは偏波消光比の劣化にあまり寄与しないことがわかる。以上説明したように、光ファイバの固定構造１は、角度θを所定の値とすることにより、偏波消光比の劣化が抑制された光ファイバの固定構造であることが示された。
　つぎに、本発明の実施の形態に係る光ファイバの固定構造１を用いた半導体レーザモジュールについて説明する。図８は、実施の形態に係る光ファイバの固定構造を用いた半導体レーザモジュールの構成を示す模式的な側断面図である。図８に示すように、半導体レーザモジュール１００は、各部を収容する筐体としてのパッケージ１０１と、パッケージ１０１の内部底面上に配置された温度制御装置としての温調モジュール１０２と、温調モジュール１０２上に配置されたベース１０３と、ベース１０３上に配置されたレーザマウント１０４とを備える。レーザマウント１０４には、発光素子としての半導体レーザ素子１０５と、半導体レーザ素子１０５の近傍に配置されたサーミスタ１０６とが載置される。ベース１０３には、半導体レーザ素子１０５の後方に配置された光検出器１０７と、半導体レーザ素子１０５の出力するレーザ光の光路上にこの順に配置されたレンズ１０８と、アイソレータ１０９とが載置される。さらに、レーザ光の光路上には、光ファイバ２０が配置される。光ファイバ２０は、ベース１０３上に固定された光ファイバ固定台座１１０と、パッケージ１０１に固定された光ファイバ固定部１１１とによって固定される。なお、光ファイバ固定部１１１において孔１１は記載を省略しているが、光ファイバ固定部１１１は図１に示す断面構造を有する。
　パッケージ１０１は、たとえばセラミックからなる。温調モジュール１０２は、たとえばペルチェ素子であってよく、不図示の制御器から電流を注入され、その極性によって冷却および加熱を行う。温調モジュール１０２は、サーミスタ１０６の検出値を基に制御され、レーザマウント１０４の温度を制御し、半導体レーザ素子１０５の温度を調整する。半導体レーザ素子１０５は、所定の波長のレーザ光を出力する。
　光検出器１０７は、半導体レーザ素子１０５の後方から漏れた光を検出し、検出された強度に応じた電気信号を制御器に入力する。レンズ１０８は、半導体レーザ素子１０５から出力されたレーザ光を光ファイバ２０に結合する。
　アイソレータ１０９は、他の光学部品などによる反射戻り光が半導体レーザ素子１０５に戻ることを防止する。アイソレータ１０９は、たとえば水平方向に沿った偏波面を有する光のみを透過する偏光板と、λ／４板とを備える構成であってよい。半導体レーザ素子１０５から出力されたレーザ光は、水平方向に沿った偏波面を有するので、この場合、レーザ光は、λ／４板で水平方向に対して偏波面を回転されて光ファイバ２０に入力される。なお、アイソレータ１０９は、さらに多段の構成であってもよい。
　光ファイバ固定部１１１は、内部に光ファイバの固定構造１（図８では不図示）を有する。図９は、図８のＩＩ－ＩＩ線断面の一部を表す模式図である。図９において、外周にある金属パイプ１０は記載を省略した。半導体レーザ素子１０５から出力された水平方向に沿った偏波面を有するレーザ光は、アイソレータ１０９のλ／４板で偏波面を４５°回転されているから、光ファイバ２０は水平方向に対して偏波軸が４５°となるように配置される。そして、光ファイバ２０は、この偏波軸と孔１１の中心と光ファイバ２０の中心とを結ぶ偏心方向とのなす角が－２２．５°以上２２．５°以下となるように、孔１１の中心と光ファイバ２０とが偏心するように配置される。光ファイバ２０の偏心方向は、たとえば図９の実線で示した方向であってよいが、図９の破線で示した方向であってもよい。その他の光ファイバの固定構造１の構成は実施の形態と同一であってよいので説明を省略する。
　以上説明したように、半導体レーザモジュール１００は、光ファイバの固定構造１により偏波消光比の劣化が抑制され、偏波消光比の良好な半導体レーザモジュールである。
　つぎに、本発明の実施の形態に係る光ファイバの固定構造１を用いた他の半導体レーザモジュールについて説明する。図１０は、実施の形態に係る他の光ファイバの固定構造を用いた半導体レーザモジュールの構成を上方から見た模式的な一部切欠図である。図１０に示すように、半導体レーザモジュール２００は、各部を収容する筐体としてのパッケージ２０１と、パッケージ２０１の内部底面に配置されたベース２０２と、ベース２０２上に配置されたレーザマウント２０３とを備える。レーザマウント２０３には、発光素子としての半導体レーザ素子２０４と、半導体レーザ素子２０４の近傍に配置されたサーミスタ２０５とが載置される。ベース２０２には、半導体レーザ素子２０４の出力するレーザ光の光路上にこの順に配置されたレンズ２０６と、ビームスプリッタ２０７とが載置される。ビームスプリッタ２０７によりレーザ光の一部が分岐され、光検出器２０８に入力される。一方、ビームスプリッタ２０７を透過するレーザ光の光路上には、光ファイバ２０が配置される。光ファイバ２０は、ベース２０２上に固定された光ファイバ固定台座２０９と、パッケージ２０１に固定された光ファイバ固定部２１０とによって固定される。なお、光ファイバ固定部２１０において孔１１は記載を省略しているが、光ファイバ固定部２１０は図１に示す断面構造を有する。
　パッケージ２０１は、たとえばセラミックからなる。半導体レーザ素子２０４は、たとえば３～４ｎｍ程度の範囲内で発振波長の異なる複数の分布帰還型（ＤＦＢ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ＦｅｅｄＢａｃｋ）レーザ素子と、光合流器と、半導体光増幅器（ＳＯＡ：Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）とを有する。半導体レーザ素子２０４は、駆動するＤＦＢレーザ素子を選択することで波長の粗調を行い、不図示の温調モジュールによる温度変更によって波長の微調を行い、全体として、連続的な波長範囲での波長可変光源として動作する。
　レンズ２０６は、半導体レーザ素子２０４から出力されたレーザ光を光ファイバ２０に結合する。光検出器２０８は、ビームスプリッタ２０７により分岐されたレーザ光を検出し、検出された強度に応じた電気信号を不図示の制御器に入力する。
　光ファイバ固定部２１０は、内部に光ファイバの固定構造１（図１０では不図示）を有する。図１１は、図１０のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面の一部を表す模式図である。図１１において、外周にある金属パイプ１０は記載を省略した。半導体レーザ素子２０４から出力された水平方向の偏波面を有するレーザ光は、その偏光のまま光ファイバ２０に入力されるから、光ファイバ２０はいずれかの偏波軸が水平方向に沿うように配置される。そして、光ファイバ２０は、この偏波軸と孔１１の中心と光ファイバ２０の中心とを結ぶ偏心方向とのなす角が－２２．５°以上２２．５°以下となるように、孔１１の中心と光ファイバ２０とが偏心するように配置される。光ファイバ２０の偏心方向は、たとえば図１１の実線で示した方向であってよいが、図１１の破線で示した方向であってもよい。その他の光ファイバの固定構造１の構成は実施の形態と同一であってよいので説明を省略する。
　以上説明したように、半導体レーザモジュール２００は、光ファイバの固定構造１により偏波消光比の劣化が抑制され、偏波消光比の良好な半導体レーザモジュールである。
　なお、上記実施形態では、光ファイバ２０が偏波面を２つ有する偏波保持光ファイバである場合を示したが、光ファイバ２０は偏波面を１つ有する単一偏波光ファイバであってもよい。この場合、偏心方向ｄと偏波面とのなす角が－２２．５°以上２２．５°以下、または６７．５°以上１１２．５°以下であればよい。
　また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
　以上のように、本発明に係る光ファイバの固定構造は、例えば半導体レーザモジュールに適用して好適なものである。
　１　光ファイバの固定構造
　１０　金属パイプ
　１１　孔
　１１ａ　細径部
　１１ｂ、１１ｃ　拡径部
　１１ｄ、１１ｅ　平行部
　２０　光ファイバ
　２１　コア
　２２　クラッド
　２３　応力付与部
　３０　低融点ガラス
　１００、２００　半導体レーザモジュール
　１０１、２０１　パッケージ
　１０２　温調モジュール
　１０３、２０２　ベース
　１０４、２０３　レーザマウント
　１０５、２０４　半導体レーザ素子
　１０６、２０５　サーミスタ
　１０７、２０８　光検出器
　１０８、２０６　レンズ
　１０９　アイソレータ
　１１０、２０９　光ファイバ固定台座
　１１１、２１０　光ファイバ固定部
　２０７　ビームスプリッタ
　ＡＸ１、ＡＸ２、ＡＸ３、ＡＸ４　軸
　ｄ　偏心方向
　Ｄｆ、Ｄｐ　直径
　Ｌ　偏心距離
　Ｓ１、Ｓ２　応力
　θ　角度

Claims (8)

  1. 　筒状部材と、
    　前記筒状部材の孔に挿通される光ファイバと、
    　前記筒状部材と前記光ファイバとを固着する固定材料と、
    　を備える光ファイバの固定構造であって、
    　前記光ファイバは、偏波軸を有する偏波保持光ファイバであり、
    　前記孔の中心に対して前記光ファイバの中心が偏心して配置され、かつ前記孔の中心と前記光ファイバの中心とを結ぶ偏心方向と前記偏波軸とのなす角が－２２．５°以上２２．５°以下、または６７．５°以上１１２．５°以下であることを特徴とする光ファイバの固定構造。
  2. 　前記光ファイバは、
    　コアと、
    　前記コアの中心を通る対称軸に対して軸対称に配置された一対の応力付与部を含むクラッドと、を有し、
    　前記偏波軸は、第１偏波軸と、該第１偏波軸に直交する第２偏波軸とを含み、
    　前記第１偏波軸は、前記対称軸に直交する方向の軸であり、
    　前記第２偏波軸は、前記対称軸に沿った方向の軸であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの固定構造。
  3. 　前記孔の中心と前記光ファイバの中心との距離が、前記光ファイバの半径以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバの固定構造。
  4. 　前記筒状部材の前記孔は、
    　当該孔の径が他の部分よりも小さく、一定の径を有する細径部と、
    　前記細径部の両側に配置され、前記細径部から離れる方向に沿って徐々に当該孔の径が大きくなる拡径部を有し、
    　前記固定材料は、前記細径部で前記筒状部材と前記光ファイバとを固着することを特徴とする請求項１～３のいずれか１つに記載の光ファイバの固定構造。
  5. 　前記固定材料は、結晶構造がアモルファス構造の材料であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１つに記載の光ファイバの固定構造。
  6. 　前記固定材料は、前記孔を気密封止することを特徴とする請求項１～５のいずれか１つに記載の光ファイバの固定構造。
  7. 　前記筒状部材と前記光ファイバとを固着する部分における前記孔の径が最小の部分の直径は、前記光ファイバの直径の２倍以上８倍以下であることを特徴とする請求項１～６のいずれか１つに記載の光ファイバの固定構造。
  8. 　前記筒状部材の熱膨張係数は、前記固定材料の熱膨張係数より大きいことを特徴とする請求項１～７のいずれか１つに記載の光ファイバの固定構造。
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