CN111095697A - 光模块 - Google Patents

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清田和明
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Abstract

本发明提供能够充分抑制特性劣化，能够得到较高的光输出的光模块。光模块具有：第1光功能元件，具有出射端，并从出射端射出光；第2光功能元件，具有入射端及出射端，并供从第1光功能元件的上述出射端射出的光向入射端入射，将入射至入射端的光放大而从出射端射出；第1光学非互易元件，配置于第1光功能元件的上述出射端与上述第2光功能元件的入射端之间，使从第1光功能元件的出射端朝向第2光功能元件的入射端的第1方向的光透过，并将与第1方向反向的第2方向的光遮断或者衰减；及第2光学非互易元件，配置于上述第2光功能元件的出射端侧，使从第2光功能元件的出射端朝向外部的第3方向的光透过，并将与第3方向反向的第4方向的光遮断或者衰减。

Description

光模块
技术领域
本发明涉及具有将光放大的光功能元件的光模块。
背景技术
近来，光通信领域等中广泛使用的激光模块谋求高输出化，从而其激光元件及光放大器的发热量增大。为了应对这样的元件的发热等，不仅提出激光元件及光放大器集成于一个芯片的激光模块，还提出激光元件和光放大器分离设置的激光模块(专利文献1～3)。
专利文献1记载一种半导体激光模块，具备：半导体激光元件，具有半导体激光器；和半导体光元件，具有将从半导体激光元件输出的激光放大的半导体光放大器。专利文献1记载的半导体激光模块具有载置半导体激光元件的第1支承构件、对第1支承构件进行温度调整的第1温度调节元件、载置半导体光元件的第2支承构件及对第2支承构件进行温度调整的第2温度调节元件。
专利文献2记载一种半导体激光模块，具备：输出信号光的半导体激光元件、将从该半导体激光元件输出的信号光放大的半导体光放大元件、固定这些的载体及固定载体的电子冷却元件。
专利文献3记载一种波长可变稳定激光器，具有能够振荡多个波长的激光器、控制激光器的振荡波长的控制部及将应该向外部取出的激光放大的光放大部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5567226号公报
专利文献2:日本特开2005-19820号公报
专利文献3:日本特开2001-251013号公报
发明内容
发明所要解决的课题
以往，在激光元件与光放大器分离设置的激光模块中，为了阻止向激光元件返回的返回光而使用光隔离器。专利文献1记载有在激光元件与半导体光放大元件之间配置有光隔离器，通过光隔离器防止返回光向激光元件输入。另外，专利文献2记载有在半导体激光元件与半导体光放大元件之间设置有阻止向半导体激光元件返回的返回光的光隔离器。另外，专利文献3记载有在半导体光放大器的射出侧设置有隔离器。
然而，如以往那样，仅通过在激光元件与光放大器之间配置光隔离器、或者在光放大器的射出侧配置光隔离器来充分抑制因反射产生的返回光、光放大器中的ASE(Amplified Spontaneous Emission，放大自发辐射)光所引起的模块的特性劣化较为困难。
本发明是鉴于上述内容而完成的，其目的在于提供能够充分抑制特性劣化，能够得到较高的光输出的光模块。
用于解决课题的技术方案
根据本发明的一个观点，提供一种光模块，其特征在于，具有：第1光功能元件，具有出射端，并从所述出射端射出光；第2光功能元件，具有入射端及出射端，并供从所述第1光功能元件的所述出射端射出的所述光向所述入射端入射，将入射至所述入射端的所述光放大而从所述出射端射出；第1光学非互易元件，配置于所述第1光功能元件的所述出射端与所述第2光功能元件的所述入射端之间，使从所述第1光功能元件的所述出射端朝向所述第2光功能元件的所述入射端的第1方向的光透过，并将与所述第1方向反向的第2方向的光遮断或者衰减；及第2光学非互易元件，配置于所述第2光功能元件的所述出射端侧，使从所述第2光功能元件的所述出射端朝向外部的第3方向的光透过，并将与所述第3方向反向的第4方向的光遮断或者衰减。
发明效果
根据本发明，能够充分抑制特性劣化，能够得到较高的光输出。
附图说明
图1是示出本发明的第1实施方式的光模块的概略图。
图2是示出计算出来自半导体光放大器的ASE光的流入对半导体激光元件的特性的影响的一例的图表。
图3是示出计算出因反射产生的返回光对半导体光放大器的特性的影响的一例的图表。
图4是示出本发明的第1实施方式的光模块中的第1光隔离器的隔离度与半导体激光元件的激光的光谱线宽之间的关系的图表。
图5是示出本发明的第1实施方式的光模块中的第2光隔离器的隔离度与光输出之间的关系的图表。
图6是示出本发明的第1实施方式的光模块的光输出与半导体光放大器的驱动电流之间的关系的一例的图表。
图7是示出本发明的第1实施方式的光模块的偏振消光比与半导体光放大器的驱动电流之间的关系的一例的图表。
图8是示出本发明的第2实施方式的光模块的概略图。
图9是示出本发明的第3实施方式的光模块的概略图。
图10A是示出本发明的第4实施方式的光模块的元件的配置的概略图。
图10B是示出本发明的第4实施方式的光模块的元件的配置的概略图。
图11A是示出本发明的第5实施方式的光模块所使用的无偏振依赖型的光隔离器的概略图。
图11B是示出本发明的第5实施方式的光模块所使用的无偏振依赖型的光隔离器的概略图。
图12是示出本发明的第6实施方式的光模块的概略图。
具体实施方式
[第1实施方式]
使用图1～图7对本发明的第1实施方式的光模块进行说明。图1是表示本实施方式的光模块的概略图。图2是表示计算出来自半导体光放大器的ASE光的流入对半导体激光元件的特性的影响的一例的图表。图3是表示计算出因反射产生的返回光对半导体光放大器的特性的影响的一例的图表。图4是表示本实施方式的光模块中的第1光隔离器的隔离度与半导体激光元件的激光的光谱线宽之间的关系的图表。图5是表示本实施方式的光模块中的第2光隔离器的隔离度与光输出之间的关系的图表。图6是表示本实施方式的光模块的光输出与半导体光放大器的驱动电流之间的关系的一例的图表。图7是表示本实施方式的光模块的偏振消光比与半导体光放大器的驱动电流之间的关系的一例的图表。
首先，使用图1对本实施方式的光模块的结构进行说明。
如图1所示，本实施方式的光模块10具有半导体激光元件12、半导体光放大器(SOA，Semiconductor Optical Amplifier)14、第1光隔离器16、第2光隔离器18及光纤20。另外，本实施方式的光模块10具有封装体22、保持构件24及筒状构件26。封装体22收容半导体激光元件12、SOA14及第1光隔离器16。保持构件24保持第2光隔离器18。筒状构件26保持光纤20。
封装体22是将半导体激光元件12、SOA14及第1光隔离器16收容于其内部的壳体。封装体22例如为金属制，且在内部填充有惰性气体、氮气等而被气密密封。封装体22没有被特别限定，但例如为蝶型、双列直插型。
半导体激光(激光二极管)元件12是具有出射端12b、且作为从出射端12b射出激光的发光元件发挥功能的第1光功能元件。半导体激光元件12没有特别限定，但例如为分布反馈型(DFB，Distributed FeedBack)激光器。
半导体激光元件12具有基板122和形成在基板122上的激光振荡部124。基板122在用于冷却半导体激光元件12而调节温度的珀尔帖元件等温度调节元件(未图示)上配置。激光振荡部124是包含活性层的条纹状的台面构造的光波导，通过被供给电力而产生激光。激光振荡部124的一端成为出射端12b。此外，半导体激光元件12的结构不限定于此，能够采用各种结构。
SOA14具有入射端14a及出射端14b，并配置为供从半导体激光元件12的出射端12b射出的激光向入射端14a入射。SOA14是作为将入射至入射端14a的激光放大并从出射端14b射出的光放大元件发挥功能的第2光功能元件。
SOA14与半导体激光元件12分离设置，并具有基板142和形成在基板142上的光放大部144。基板142在用于冷却SOA14而调节温度的珀尔帖元件等温度调节元件(未图示)上配置。光放大部144是包含活性层的条纹状的台面构造的光波导，且通过被供给电力而将激光放大。光放大部144的一端成为入射端14a。光放大部144的另一端成为出射端14b。此外，SOA14的结构不限定于此，能够采用各种结构。
第1光隔离器16配置于半导体激光元件12的出射端12b与SOA14的入射端14a之间。第1光隔离器16是第1光学非互易元件，具有非互易性，使从半导体激光元件12的出射端12b朝向SOA14的入射端14a的第1方向的激光透过，并将与该第1方向反向的第2方向的激光遮断或者衰减。第1光隔离器16具有供从半导体激光元件12的出射端12b射出的激光入射的入射端16a和使朝向SOA14的入射端14a的激光透过而射出的出射端16b。
作为第1光隔离器16，没有特别限定，但例如在半导体激光元件12射出直线偏振光的激光的情况下，能够使用偏振光依赖型的光隔离器。在这种情况下，第1光隔离器16具有透射轴相互以45°倾斜的两个偏振器、插入两个偏振器之间且法拉第旋转角为45°的法拉第旋转器及对法拉第旋转器施加磁场的磁铁。此外，作为第1光隔离器16，也能够使用半导体光隔离器。
在封装体22的侧壁设置有使由SOA14放大而从出射端14b射出的激光射出的窗部222。在设置有窗部222的封装体22的侧壁设置有保持构件24。保持构件24成为收容并保持第2光隔离器18、透镜(未图示)等光学元件的其他壳体。
在保持构件24的与封装体22相反一侧的端部设置有筒状构件26。在筒状构件26内插入并固定有光纤20。固定于筒状构件26内的光纤20使其入射端20a朝向保持构件24侧。光纤20的出射端20b侧的部分伸出到筒状构件26外。
第2光隔离器18保持于保持构件24内，并在SOA14的出射端14b侧即SOA14的出射端14b与光纤20的入射端20a之间配置。第2光隔离器18是第2光学非互易元件，具有非互易性，使从SOA14的出射端14b朝向其外部的光纤20的入射端20a的第3方向的激光透过，并将与该第3方向反向的第4方向的激光遮断或者衰减。第2光隔离器18具有供从SOA14的出射端14b射出的激光入射的入射端18a和使朝向光纤20的入射端20a的激光透过而射出的出射端18b。
作为第2光隔离器18，也没有特别限定，但能够与第1光隔离器16同样地例如使用偏振光依赖型的光隔离器。另外，此外，作为第2光隔离器18，也能够使用半导体光隔离器。
光纤20以使透过了第2光隔离器18的激光向入射端20a入射的方式固定于筒状构件26内。光纤20的入射端20a与SOA14的出射端14b光学连接。光纤20没有特别限定，但例如为单模光纤。另外，光纤20也可以是PANDA(Polarization-maintaining AND Absorption-reducing，偏振保持与吸收减少)光纤、蝴蝶结光纤、椭圆芯光纤等具有偏振保持能力的偏振保持光纤。
这样，构成作为发光元件的半导体激光元件12与作为光放大元件的SOA14相互分离设置的本实施方式的光模块10。
在本实施方式的光模块10中，从半导体激光元件12的出射端12b射出的激光向第1光隔离器16的入射端16a入射。入射至第1光隔离器16的入射端16a的激光透过第1光隔离器16而从其出射端16b射出。从第1光隔离器16的出射端16b射出的激光向SOA14的入射端14a入射。入射至SOA14的入射端14a的激光由SOA14放大而从其出射端14b射出。从SOA14的出射端14b放大而射出的激光向第2光隔离器18的入射端18a入射。入射至第2光隔离器18的入射端18a的激光透过第2光隔离器18而从其出射端18b射出。从第2光隔离器18的出射端18b射出的激光向光纤20的入射端20a入射。入射至光纤20的入射端20a的激光在光纤20内传播而从其出射端20b作为光模块10的输出光射出。
如上述那样在光模块10输出输出光期间，第1光隔离器16将与透过第1光隔离器16的激光的方向反向的光即因反射产生的返回光、来自SOA14的ASE光遮断或者衰减。另外，第2光隔离器18将与透过第2光隔离器18的激光的方向反向的光即因反射产生的返回光遮断或者衰减。
此外，也可以是，在光模块10中的半导体激光元件12、第1光隔离器16、SOA14、第2光隔离器18、光纤20的各元件之间，配置有反射镜、透镜、偏振光分光器等光学元件等元件。
本实施方式的光模块10如上述那样在半导体激光元件12的出射端12b与SOA14的入射端14a之间配置有第1光隔离器16，并且在SOA14的出射端14b侧配置有第2光隔离器18。通过这样配置有第1光隔离器16及第2光隔离器18，从而在本实施方式的光模块10中，能够抑制半导体激光元件12及SOA14这两个元件的特性劣化，能够得到较高的光输出。以下，这对这一点进行详述。
在射出激光的半导体激光元件与将激光放大输出的SOA相互分离的模块中，以往在半导体激光元件的出射端与SOA的入射端之间或者仅在SOA的出射端侧配置有光隔离器。
首先，对于仅在SOA的出射端侧配置有光隔离器的结构而言，SOA的入射端处的反射光向半导体激光元件返回入射。并且，SOA中产生的ASE光向半导体激光元件返回入射。这样SOA的入射端处的反射光、ASE光向半导体激光元件返回入射，作为其结果，在半导体激光元件中，产生噪声而使激光特性劣化。
图2是表示计算出来自SOA的ASE光的流入对半导体激光元件的特性的影响的一例的图表。在图2所示的图表中，横轴表示半导体激光元件的驱动电流亦即激光电流，纵轴表示从半导体激光元件射出的激光的光谱线宽。图2示出在半导体激光元件存在及不存在来自SOA的ASE光的流入的情况。
如图2所示，当在半导体激光元件存在来自SOA的ASE光的流入的情况下，与不存在ASE光的流入的情况比较，遍及激光电流的所有范围，激光的光谱线宽增加而使激光特性劣化。
另一方面，对于仅在半导体激光元件的出射端与SOA的入射端之间配置有光隔离器的结构而言，连接器等的端面中的反射光向SOA返回入射。作为这样反射光向SOA返回入射的结果，在SOA中，由于与上述的半导体激光元件的特性劣化不同的机理而使SOA的输出降低。
图3是表示计算出因反射产生的返回光对SOA的特性的影响的一例的图表。在图3所示的图表中，横轴表示SOA的驱动电流亦即SOA电流，左侧纵轴表示SOA的输出。图3示出不存在反射的情况和存在3.5％的反射的情况。并且，图3示出存在反射的情况的输出相对于不存在反射的情况的输出的比率。图3所示的图表的右侧纵轴表示该比率。
根据图3所示的计算例，在存在3.5％的反射的情况下，SOA的输出以比其反射率大的比率降低。SOA的输出最多下降小于40％。这样SOA的输出由于因反射产生的返回光而降低是因为：若存在作为因反射产生的返回光向SOA的出射端入射而朝向SOA的入射端而向SOA的后方传播的光，则SOA将该向后方传播的光放大。若向SOA的后方传播的光的放大消耗注入至SOA的载流子，则SOA本来应该放大的向前方传播的光的放大可使用的注入载流子减少。作为其结果，SOA的效率劣化而使SOA的输出降低。图3中，示出3.5％的反射的情况，但若反射率变动则SOA的输出也变动。若SOA的输出变动，则存在由于从供输出光传播的光纤向空气中输出输出光时的菲涅耳反射等而使光模块的特性的评价变困难这样的问题。
相对于这些，在本实施方式的光模块10中，通过第1光隔离器16，能够将因反射产生的返回光、来自SOA14的ASE光遮断或者衰减，能够抑制上述那样的半导体激光元件12的特性劣化。并且，通过第2光隔离器18，能够将因反射产生的返回光遮断或者衰减，能够抑制上述那样的SOA14的特性劣化。因此，根据本实施方式，能够抑制光模块10的特性劣化，能够得到较高的光输出。
第1光隔离器16的隔离度优选能够如以下那样设定。
图4是表示第1光隔离器16的隔离度与半导体激光元件12的激光的光谱线宽之间的关系的图表。在图4所示的图表中，横轴表示第1光隔离器16的隔离度，纵轴表示半导体激光元件12的激光的光谱线宽。
根据图4所示的图表，若第1光隔离器16的隔离度为从0dB至30dB，则随着第1光隔离器16的隔离度变大，半导体激光元件12的激光的光谱线宽变窄。若第1光隔离器16的隔离度为30dB以上，则半导体激光元件12的激光的光谱线宽不依赖于隔离度的大小而几乎恒定。
因此，为了稳定地驱动半导体激光元件12而得到较窄的光谱线宽的激光，优选第1光隔离器16的隔离度设定为30dB以上。此外，第1光隔离器16的隔离度的上限虽没有特别限定，但从工业实用性的观点等考虑为80dB以下较为现实。
另一方面，另外，第2光隔离器18的隔离度能够优选如以下那样设定。
图5是表示第2光隔离器18的隔离度与光输出之间的关系的图表。在图5所示的图表中，横轴表示SOA14的驱动电流亦即SOA电流，纵轴表示光模块10的光输出。此外，光模块10的光输出是光纤20的出射端20b处的激光的输出。图5分别示出隔离度为0dB、5dB、15dB及25dB的情况。
根据图5所示的图表，若第2光隔离器18的隔离度为0dB至15dB，则随着第2光隔离器18的隔离度变大，光模块10的光输出变大。若第2光隔离器18的隔离度为15dB以上，则针对相同的SOA电流，光模块10的光输出不依赖于隔离度的大小而几乎恒定。另外，在第2光隔离器18的隔离度为0dB及5dB的情况下，由于SOA电流的变化而可见光模块10的光输出较大地增减的波动，光输出不稳定。另一方面，在第2光隔离器18的隔离度为15dB及25dB的情况下，光模块10的光输出没有这样的波动，光输出稳定。
因此，为了稳定地驱动SOA14而得到较高的光输出，优选第2光隔离器18的隔离度设定为15dB以上。另外，在将光输出分支并监视光输出的情况下，在将微量光分支并监视微弱的光的情况下，有时即便为光输出的微量变动也受到影响，因此更优选第2光隔离器18的隔离度设定为30dB以上。此外，第2光隔离器18的隔离度的上限没有特别限定，但与第1光隔离器16同样，从工业实用性的观点考虑为80dB以下较为现实。
图6是表示本实施方式的光模块10的光输出与SOA电流之间的关系的一例的图表。图6中，示出具有第1光隔离器16及第2光隔离器18的本实施方式的情况(“存在第2光隔离器”)和不存在两光隔离器中的第2光隔离器18的情况(“不存在第2光隔离器”)的情况。
如图6所示，在遍及SOA电流的所有范围具有第1光隔离器16及第2光隔离器18的本实施方式的情况下，与不存在第2光隔离器18的情况比较，光输出变大。这样，根据本实施方式，能够提高光模块10的光输出，能够得到较高的光输出。换言之，根据本实施方式，能够通过更低的SOA电流得到相同的光输出，能够减少光模块10的耗电量。
另外，图7是表示本实施方式的光模块10的偏振消光比与SOA电流之间的关系的一例的图表。图7中，与图6同样，示出本实施方式的情况(“存在第2光隔离器”)和不存在第2光隔离器18的情况(“不存在第2光隔离器”)的情况。
如图7所示，在不存在第2光隔离器18的情况下，由于SOA电流的变化而可见光模块的偏振消光比较大地增减的波动，偏振消光比不稳定。另一方面，在具有第1光隔离器16及第2光隔离器18的本实施方式的情况下，光模块10的偏振消光比没有这样的波动，偏振消光比稳定。这样，根据本实施方式，能够得到稳定的偏振消光比。
如以上那样，根据本实施方式，能够充分抑制光模块10的特性劣化，能够得到较高的光输出。
[第2实施方式]
使用图8对本发明的第2实施方式的光模块进行说明。图8是表示本实施方式的光模块的概略图。此外，对与上述第1实施方式的光模块相同的构成要素标注相同的附图标记，省略或简化说明。
本实施方式的光模块的基本结构与第1实施方式的光模块10的结构几乎相同。本实施方式的光模块在第2光隔离器18配置的位置这点上与第1实施方式的光模块10不同。
如图8所示，在本实施方式的光模块210中，第2光隔离器18与第1实施方式不同，没有被保持构件24保持，而收容于封装体22。
收容于封装体22的第2光隔离器18配置在SOA14的出射端14b侧即SOA14的出射端14b与光纤20的入射端20a之间。
如本实施方式那样，第2光隔离器18不需要必须配置于封装体22外，也可以配置于封装体22内。
[第3实施方式]
使用图9对本发明的第3实施方式的光模块进行说明。图9是表示本实施方式的光模块的概略图。此外，对与上述第1及第2实施方式的光模块相同的构成要素标注相同的附图标记，省略或简化说明。
本实施方式的光模块的基本结构与第1实施方式的光模块10的结构几乎相同。本实施方式的光模块在第2光隔离器18成为设置于光纤20内的直插型的光隔离器这点上，与第1实施方式的光模块10不同。
如图9所示，在本实施方式的光模块310中，第1实施方式的第2光隔离器18成为设置于光纤20的中途的直插型的光隔离器。
直插型的第2光隔离器18具有与第1实施方式的第2光隔离器18相同的功能。直插型的第2光隔离器18使从SOA14的出射端14b入射至其外部的光纤20的入射端20a而朝向其出射端20b的第5方向的激光透过，并将与该第5方向反向的第6方向的激光遮断或者衰减。直插型的第2光隔离器18具有供入射至光纤20的入射端20a并朝向其出射端20b的激光入射的入射端18a和使朝向光纤20的出射端20b的激光透过并射出的出射端18b。
设置于光纤20的直插型的第2光隔离器18也与第1实施方式同样，能够将因反射产生的返回光遮断或者衰减，能够抑制SOA14的特性劣化。此外，直插型的第2光隔离器18的隔离度也能够与第2光隔离器18相同地设定。
如本实施方式那样，也可以是，第2光隔离器18成为设置于光纤20的直插型的光隔离器。
[第4实施方式]
使用图10A及图10B对本发明的第4实施方式的光模块进行说明。图10A及图10B是表示本实施方式的光模块中的元件的配置的概略图。此外，对与上述第1～第3实施方式的光模块相同的构成要素标注相同的附图标记，省略或简化说明。
在上述第1～第3实施方式中，能够倾斜地配置第1光隔离器16及第2光隔离器18。由此，能够抑制第1光隔离器16的入射端16a的端面中的因反射产生的返回光向半导体激光元件12入射、或者第2光隔离器18的入射端18a的端面中的因反射产生的返回光向SOA14入射的情况。在本实施方式中，针对倾斜地配置第1光隔离器16及第2光隔离器18的情况进行详述。
图10A是对在光模块10中配置的半导体激光元件12、第1光隔离器16、SOA14及第2光隔离器18从配置有它们的配置面的上方进行观察的俯视图。图10B是对在光模块10中配置的半导体激光元件12、第1光隔离器16、SOA14及第2光隔离器18从配置有它们的配置面的侧方进行观察的侧视图。
如图10A及图10B所示，第1光隔离器16相对于半导体激光元件12相对倾斜地配置。即，第1光隔离器16以使来自半导体激光元件12的激光向第1光隔离器16的入射端16a的端面入射的入射方向相对于第1光隔离器16的入射端16a的端面的法线方向倾斜的方式倾斜地配置。
通过这样第1光隔离器16倾斜地配置，从而能够抑制第1光隔离器16的入射端16a的端面处的因反射产生的返回光向半导体激光元件12入射。由此，还能够抑制半导体激光元件12的特性劣化。
另外，如图10A及图10B所示，第2光隔离器18相对于SOA14相对倾斜地配置。即，第2光隔离器18以使来自SOA14的放大后的激光向第2光隔离器18的入射端18a的端面入射的入射方向相对于第2光隔离器18的入射端18a的端面的法线方向倾斜的方式倾斜地配置。
通过这样第2光隔离器18倾斜地配置，从而能够抑制第2光隔离器18的入射端18a的端面处的因反射产生的返回光向SOA14入射。由此，能够更加抑制SOA14的特性劣化。
此外，在第2及第3实施方式中，也与本实施方式同样能够倾斜地配置第1光隔离器16及第2光隔离器18。
[第5实施方式]
使用图11A及图11B对本发明的第5实施方式的光模块进行说明。图11A及图11B是表示本实施方式的光模块所使用的无偏振依赖型的光隔离器的概略图。此外，对与上述第1～第4实施方式的光模块相同的构成要素标注相同的附图标记，并省略或简化说明。
在上述第1～第4实施方式中，例如可能有时如连接器等的端面中的反射光等那样返回光模块的返回光的偏振光状态不恒定。在这样的情况下，在第1～第4实施方式中，能够取代偏振光依赖型的第1及第2光隔离器16、18而使用无偏振光依赖型的光隔离器。在本实施方式中，对取代偏振光依赖型的第2光隔离器18而使用无偏振光依赖型的光隔离器的情况进行说明。
如图11A及图11B所示，无偏振光依赖型的光隔离器518具有双折射晶体530、法拉第元件532、1/2波长板534及双折射晶体536。双折射晶体530、法拉第元件532、1/2波长板534及双折射晶体536从光隔离器518的入射端518a侧朝向出射端518b侧依次排列配置。此外，图11A示出相对于无偏振光依赖型的光隔离器518，在入射端518a入射了正向的光Lf的情况。另外，图11B示出相对于无偏振光依赖型的光隔离器518，在出射端518b入射了与光Lf反向的光Lr的情况。
如图11A所示，正向的光Lf若从入射端518a入射至双折射晶体530，则被分离为正常光线与异常光线这两个光线。由双折射晶体530分离而成的两个光线通过利用法拉第元件532及1/2波长板534依次使偏振光旋转从而正常光线与异常光线切换地向双折射晶体536入射。作为其结果，依次经由法拉第元件532及1/2波长板534而入射至双折射晶体536的两条光线由双折射晶体536合波而作为正向的光Lf从出射端518b射出。
另一方面，如图11B所示，反向的光Lr若从出射端518b入射至双折射晶体536，则被分离为正常光线和异常光线这两条光线。由双折射晶体536分离后的两条光线通过1/2波长板534及法拉第元件532依次使偏振光旋转，但法拉第元件532不依赖于光的入射方向而使偏振光向相同方向旋转。因此，依次经由1/2波长板534及法拉第元件532而入射至双折射晶体530的两条光线没有通过双折射晶体530合波，而被光隔离器518的壳体(未图示)吸收等，阻止从入射端518a的射出。
也能够取代第1～第4实施方式的第2光隔离器18而使用上述的无偏振光依赖型的光隔离器518。
此外，针对第1～第4实施方式的第1光隔离器16，也能够取代于此而使用与上述相同的无偏振光依赖型的光隔离器。
[第6实施方式]
使用图12对本发明的第6实施方式的光模块进行说明。图12是表示本实施方式的光模块的概略图。此外，对与上述第1～第5实施方式的光模块相同的构成要素标注相同的附图标记，省略或简化说明。
在上述第1～第5实施方式的光模块中，也可以是，设置有相对于半导体激光元件12而调制其激光的光调制器。在本实施方式中，对在第1实施方式中设置有光调制器的情况进行说明。
如图12所示，本实施方式的光模块610除了第1实施方式的光模块10的结构之外，还具有光调制器640。光调制器640收容于封装体22。另外，光调制器640在半导体激光元件12的出射端12b与第1光隔离器16的入射端16a之间配置。
光调制器640具有入射端640a及出射端640b，并配置为供从半导体激光元件12的出射端12b射出的激光向入射端640a入射。光调制器640作为将入射至入射端640a的激光进行调制并从出射端640b射出的光调制元件发挥功能。第1光隔离器16配置为供由光调制器640调制后的激光向入射端16a入射。
光调制器640具有基板642和形成在基板642上的例如马赫-曾德型光波导等具有光调制功能的光波导644。对于光调制器640而言，其调制方式没有特别限定，相对于激光例如进行强度调制、相位调制等。
另外，光调制器640也可以单片设置于与半导体激光元件12相同的基板上，也可以与半导体激光元件12分离设置。
如本实施方式那样，也可以是，光模块610还具有光调制器640。此外，在第2～第5实施方式中，也能够与上述同样设置光调制器640。
[变形实施方式]
本发明不局限于上述实施方式，能够进行各种变形。
例如，在上述实施方式中，以作为第1光功能元件使用了半导体激光元件12的情况为例子进行了说明，但不限定于此。第1光功能元件具有可承受由因反射等产生的返回光、ASE光产生的影响的光功能即可。作为第1光功能元件，除了半导体激光元件之外，也可以是发光二极管元件等发光元件。另外，第1光功能元件不仅可以是发光元件，也可以是PLC(Planar Lightwave Circuit，平面光波导)等光波导、光调制器、光混频器等。
另外，在上述实施方式中，以作为第2光功能元件而使用了SOA14的情况为例子进行了说明，但不限定于此。第2光功能元件具有可承受因反射等产生的返回光的影响的功能，且具有将所入射的光放大而射出的功能即可。
标号说明
10、210、310、610…光模块
12…半导体激光元件
14…SOA
16…第1光隔离器
18…第2光隔离器
20…光纤
22…封装体
24…保持构件
26…筒状构件

Claims (17)

1.一种光模块，其特征在于，具有：
第1光功能元件，具有出射端，并从所述出射端射出光；
第2光功能元件，具有入射端及出射端，并供从所述第1光功能元件的所述出射端射出的所述光向所述入射端入射，将入射至所述入射端的所述光放大而从所述出射端射出；
第1光学非互易元件，配置于所述第1光功能元件的所述出射端与所述第2光功能元件的所述入射端之间，使从所述第1光功能元件的所述出射端朝向所述第2光功能元件的所述入射端的第1方向的光透过，并将与所述第1方向反向的第2方向的光遮断或者衰减；及
第2光学非互易元件，配置于所述第2光功能元件的所述出射端侧，使从所述第2光功能元件的所述出射端朝向外部的第3方向的光透过，并将与所述第3方向反向的第4方向的光遮断或者衰减。
2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，
所述光模块具有光纤，该光纤与所述第2光功能元件的所述出射端光学连接。
3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，
所述光纤是偏振保持光纤或者单模光纤。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的光模块，其特征在于，
所述第1光功能元件是发光元件。
5.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于，
所述第1光功能元件是半导体激光器。
6.根据权利要求4或5所述的光模块，其特征在于，
所述光模块还具有光调制元件，该光调制元件对从所述第1光功能元件的所述出射端射出的所述光进行调制。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的光模块，其特征在于，
所述第2光功能元件是半导体光放大器。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的光模块，其特征在于，
所述第1光学非互易元件是第1光隔离器，
所述第2光学非互易元件是第2光隔离器。
9.根据权利要求8所述的光模块，其特征在于，
所述第1光隔离器具有20dB以上的隔离度。
10.根据权利要求8或9所述的光模块，其特征在于，
所述第2光隔离器具有15dB以上的隔离度。
11.根据权利要求10所述的光模块，其特征在于，
所述第2光隔离器具有30dB以上的隔离度。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的光模块，其特征在于，
所述光模块具有壳体，该壳体收容所述第1光功能元件和所述第2光功能元件，
所述壳体具有至少收容所述第1光学非互易元件的壳体。
13.根据权利要求12所述的光模块，其特征在于，
所述壳体收容所述第1光学非互易元件和所述第2光学非互易元件。
14.根据权利要求12所述的光模块，其特征在于，
所述壳体收容所述第1光学非互易元件，
所述光模块还具有收容所述第2光学非互易元件的其他壳体。
15.根据权利要求12所述的光模块，其特征在于，
所述壳体收容所述第1光学非互易元件，
所述第2光学非互易元件设置于供从所述第2光功能元件的所述出射端射出的所述光入射的光纤。
16.根据权利要求1～15中任一项所述的光模块，其特征在于，
所述第1光学非互易元件具有供从所述第1光功能元件的所述出射端射出的所述光入射的入射端，
所述第1光学非互易元件配置成，所述光向所述第1光学非互易元件的所述入射端的端面入射的入射方向相对于所述第1光学非互易元件的所述入射端的所述端面的法线方向倾斜。
17.根据权利要求1～16中任一项所述的光模块，其特征在于，
所述第2光学非互易元件具有供从所述第2光功能元件的所述出射端射出的所述光入射的入射端，
所述第2光学非互易元件配置成，所述光向所述第2光学非互易元件的所述入射端的端面入射的入射方向相对于所述第2光学非互易元件的所述入射端的所述端面的法线方向倾斜。
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