DE60216786T2

DE60216786T2 - Mehrmoden-halbleiterlasermodul, wellenlängendetektor, wellenlängenstabilisierer und raman-verstärker

Info

Publication number: DE60216786T2
Application number: DE60216786T
Authority: DE
Inventors: Sumitomo Electric Industries Goro Yokohama-shi SASAKI
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2001-10-01
Filing date: 2002-10-08
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2022-10-09
Also published as: EP1433231B1; WO2003030310A2; EP1433231A2; JP2003110191A; WO2003030310A3; US20030063636A1; DE60216786D1; EP1433231A4; JP3690321B2; US7027473B2

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrmoden-Halbleiterlasermodul, einen Wellenlängendetektor, einen Wellenlängenstabilisierer und einen Raman-Verstärker.
Hintergrundtechnik
Es gibt zwei Arten von Halbleiterlasermodulen (hiernach als LD-Module abgekürzt): ein Einzelmoden-LD-Modul, das einen Einzelmoden-Laserstrahl erzeugt, und ein Mehrmoden-LD-Modul, das ein Mehrmoden-Laserstrahl erzeugt.
Ein Einzelmoden-LD-Modul wird z.B. dazu verwendet, um Signallicht in einem Kommunikationssystem mit Wellenlängenmultiplexierung (WDM) zu erzeugen. In der WDM-Kommunikation ist Signallicht mit einer schmalen Linienbreite erforderlich. Aus diesem Grund muss die Ausgabewellenlänge eines Einzelmoden-LD-Moduls bis zu einer Größenordnung von 10 pm gesteuert werden. Ein Etalon genanntes optisches Element, in welchem optische Interferenz eingesetzt wird, wird dazu verwendet, dieser Anforderung gerecht zu werden.
Die Wellenlängenstabilisierung eines Einzelmoden-Lasers, unter Verwendung eines Etalons, wird im japanischen Patent Nr. 2914748, im US-Patent Nr. 5,825,792 und den europäischen Patenten Nr. EP 0 926 789 A2 und EP 0 883 216 A2 offenbart. Ein Einzelmoden-Laserstrahl wird von einem LD-Modul in ein Etalon geführt. Selbst eine geringfügige Änderung der Wellenlänge des Laserstrahls ändert die Intensität des vom Etalon ausgestrahlten Lichts wegen der Interferenz des in den Etalon einfallenden Lichts stark. Das Erfassen der Änderung der Lichtintensität unter Verwendung einer Fotodiode erlaubt es, dass eine geringfügige Änderung in der Ausgabe-Wellenlänge des LD-Moduls erfasst wird. Die Ausgabe-Wellenlänge des LD-Moduls wird entsprechend der Ausgabe der Fotodiode gesteuert. Eine Stabilisierung der Ausgabe-Wellenlänge wird auf diese Art versucht.
Die Wellenlängenstabilisierung einer Halbleiterlaserdiode wird auch in EP 1 063 794 beschrieben. Die Wellenlängenüberwachungseinheit ist optisch mit der Halbleiterlaserdiodeneinheit verbunden und umfasst einen Wellenlängenfilter und eine erste und zweite Licht-empfangende Einrichtung. Das Filter hat die Eigenschaft, dass die Oszillationswellenlänge im Übergangsbereich vom Reflexionsbereich zum Transmissionsbereich (Durchlassbereich) enthalten ist und umgekehrt. Die erste Licht-empfangende Einrich tung erfasst ein Lichtniveau des Transmissionslichts und die zweite Licht-empfangende Einrichtung erfasst ein Lichtniveau des Reflexionslichts. Eine Wellenlängensteuerschaltung steuert die Oszillationswellenlänge der Halbleiterlaserdiode basierend auf einer vorbestimmten Relation zwischen den erfassten Lichtniveaus des Transmissions- und Reflexionslichts.
Der Erfinder hat die Wellenlängenstabilisierung eines Mehrmoden-LD-Moduls anstatt eines Einzelmoden-LD-Moduls untersucht. Der Erfinder hat die Verwendung eines Etalon zum Stabilisieren der Ausgabe-Wellenlänge eines Mehrmoden-LD-Moduls untersucht. Basierend auf den erzielten Resultaten fand der Erfinder heraus, dass die Interferenz eliminiert wird, wenn Mehrmoden-Licht in das Etalon eingebracht wird. Folglich kann die Ausgabe-Wellenlänge nicht stabilisiert werden, selbst wenn das Etalon im Mehrmoden-LD-Modul verwendet wird. Wie für ein Einzelmoden-LD-Modul kann selbst eine geringfügige Änderung in der Laserstrahlwellenlänge unter Verwendung eines Etalons erfasst werden, weil ein Einzelmoden-Laserstrahl mit guter Monochromatizität für das Etalon zur Verfügung gestellt werden kann. Jedoch ist für eine Wellenlängenstabilisierung in einem Mehrmoden-LD-Modul eine andere Lösung gefordert.
Es ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, die Wellenlänge von einem Mehrmoden-Laserstrahl zu stabilisieren.
Die vorliegende Erfindung erzielt diesen Gegenstand, indem sie ein Mehrmoden-Halbleiterlasermodul zur Verfügung stellt, der die Eigenschaften umfasst, die in Anspruch 1 dargelegt sind.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Mehrmoden-Halbleiterlasermodul zur Verfügung. Das Lasermodul umfasst ein Mehrmoden-Halbleiterlaserelement, ein optisches Filter, ein erstes Licht-empfangendes Element und Wellenlängenwandlermittel. Das Laserelement hat erste und zweite Endflächen zum Ausstrahlen von Mehrmoden-Laserlicht. Das optische Filter wird optisch mit der ersten Fläche gekoppelt, um das Mehrmoden-Laserlicht zu empfangen, das von der ersten Fläche ausgestrahlt wird. Das erste Licht-empfangende Element empfängt durchgelassenes Licht oder reflektiertes Licht vom Filter, um ein Ausgabesignal zu erzeugen, das der Leistung (der Energie) des empfangenen Lichts entspricht. Das Wellenlängenwandlermittel ändert einen Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements in Erwiderung auf das Ausgabesignal des ersten Lichtempfangenden Elements.
Insbesondere hat das Mehrmoden-Halbleiterlaserelement gemäß der Erfindung einen Oszillationswellenlängenbereich, der eine Mehrzahl von Moden enthält, und das optische Filter hat einen Transmissionswellenlängenbereich (Durchlasswellenlängenbereich) oder einen Reflexionswellenlängenbereich, der eine Breite hat, die ausreichend ist, zwei oder mehr der besagten Moden zu enthalten.
Ein Mehrmoden-Laserelement erzeugt im Gegensatz zu einem Einzelmoden-Laserelement Laserlicht über einen verhältnismäßig breiten Wellenlängenbereich. Ein optisches Filter lässt Licht durch oder reflektiert Licht über einen bestimmten Wellenlängenbereich. Wenn das Mehrmoden-Licht vom Laserelement in den Filter eintritt, hat deshalb das durchgelassene Licht vom Filter eine Leistung, die dem Grad der Überlappung zwischen dem Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements und dem Transmissionswellenlängenbereich des Filters entspricht. Auch wird das reflektierte Licht vom Filter eine Leistung aufweisen, die dem Grad der Überlappung zwischen dem Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements und dem Reflexionswellenlängenbereich des Filters entspricht. Da das erste Licht-empfangende Element das durchgelassene oder reflektierte Licht vom Filter empfängt, erzeugt es ein Ausgabesignals, das die Änderung des Oszillationswellenlängenbereichs des Laserelements wiederspiegelt. Infolgedessen ermöglicht das Steuern des Wellenlängenwandlermittels basierend auf diesem Ausgabesignal, dass der Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements sich einem gewünschten Bereich nähert, so dass der Oszillationswellenlängenbereich in dem gewünschten Bereich stabilisiert wird.
Das Lasermodul kann weiterhin eine Lichtteilereinrichtung und ein zweites Lichtempfangendes Element enthalten. Die Lichtteilereinrichtung empfängt das Mehrmoden-Laserlicht von der ersten Endfläche des Laserelements, um zwei Teilstrahlen (Teilbündel) zu erzeugen. Das zweite Licht-empfangende Element empfängt einen der aufgeteilten Bündel von der Lichtteilereinrichtung. Das optische Filter empfängt den anderen der aufgeteilten Bündel von der Lichtteilereinrichtung. Die Lichtteilereinrichtung kann das Verhältnis zwischen den Leistungen (Energien) der aufgeteilten Bündel regulieren, die dem optischen Filter und dem zweiten Licht-empfangenden Element bereitgestellt werden.
Ein anderer Aspekt der Erfindung stellt einen Wellenlängendetektor zur Verfügung, der die Merkmale umfasst, die in Anspruch 10 dargelegt sind. Der Wellenlängendetektor umfasst einen Lichteinspeisungsanschluss, ein optisches Filter, ein Licht-empfangendes Element und einen Lichtausgabeanschluss. Der Lichteinspeisungsanschluss wird für das Empfangen des Mehrmoden-Laserlichts von einem Mehrmoden-Halbleiterlaserelement verwendet. Das optische Filter ist optisch mit dem Einspeisungsanschluss gekoppelt, um das Mehrmoden-Laserlicht vom Einspeisungsanschluss zu empfangen. Das Lichtempfangende Element empfängt eines von dem durchgelassenen Licht und dem reflektierten Licht vom optischen Filter, um ein Ausgabesignal zu erzeugen, das der Leistung (Energie) des empfangenen Lichts entspricht. Der Lichtausgabeanschluss empfängt das andere von dem durchgelassenen Licht und dem reflektierten Licht vom optischen Filter. Da das Licht-empfangende Element das Mehrmoden-Licht durch das optische Filter empfängt, erzeugt es das Ausgabesignal, das die Änderung des Oszillationswellenlängenbereichs des Laserelements wiederspiegelt. Deshalb ermöglicht das Ändern des Oszillationswellenlängenbereichs des Laserelements in Richtung eines erwünschten Bereichs basierend auf dem Ausgabesignal, dass der Oszillationswellenlängenbereich in dem erwünschten Bereich stabilisiert wird.
Noch ein anderer Aspekt der Erfindung stellt ein Mehrmoden-Halbleiterlasermodul zur Verfügung. Das Lasermodul umfasst ein Mehrmoden-Halbleiterlaserelement, einen Lichteinspeisungsanschluss, ein optisches Filter, ein erstes Licht-empfangendes Element, einen Lichtausgabeanschluss und Wellenlängenwandlermittel. Der Lichteinspeisungsanschluss empfängt Mehrmoden-Laserlicht vom Laserelement. Das optische Filter ist optisch mit dem Einspeisungsanschluss gekoppelt, um das Mehrmoden-Laserlicht vom Einspeisungsanschluss zu empfangen. Das erste Licht-empfangende Element empfängt eines von dem durchgelassenen Licht und dem reflektierten Licht vom optischen Filter, um ein Ausgabesignal zu erzeugen, das der Leistung (Energie) des empfangenen Lichts entspricht. Der Lichtausgabeanschluss empfängt das andere von dem durchgelassenen Licht und dem reflektierten Licht vorn optischen Filter. Das Wellenlängenwandlermittel ändert den Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements entsprechend dem Ausgabesignal des ersten Licht-empfangenden Elements.
Da das erste Licht-empfangende Element das Mehrmoden-Licht durch das optische Filter empfängt, erzeugt es ein Ausgabesignal, welches die Änderung des Oszillationswellenlängenbereichs des Laserelements wiederspiegelt. Folglich ermöglicht das Steuern des Wellenlängenwandlermittels basierend auf dem Ausgabesignal, dass sich der Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements einem erwünschten Bereich nähert, so dass der Oszillationswellenlängenbereich in dem gewünschten Bereich stabilisiert wird. Ein anderer Aspekt der Erfindung stellt einen Wellenlängenstabilisierer zur Verfügung. Der Wellenlängenstabilisierer gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Lasermodul und eine Steuerschaltung. Die Steuerschaltung erzeugt ein Steuersignal in Erwiderung auf das Ausgabesignal des ersten Licht-empfangenden Elements, um das Wellenlängenwandlermittel zu steuern. Das Wellenlängenwandlermittel ändert den Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements entsprechend dem Steuersignal.
Da das erste Licht-empfangende Element das Mehrmoden-Licht durch den optischen Filter empfängt, erzeugt es ein Ausgabesignal, das die Änderung des Oszillationswellenlängenbereichs des Laserelements wiederspiegelt. Wenn die Steuerschaltung das Wel lenlängenwandlermittel in Erwiderung auf dieses Ausgabesignal steuert, um den Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements in Richtung eines gewünschten Bereichs zu ändern, kann der Oszillationswellenlängenbereich in dem gewünschten Bereich stabilisiert werden.
Noch ein anderer Aspekt der Erfindung stellt einen Raman-Verstärker zur Verfügung. Der Raman-Verstärker umfasst einen optischen Koppler (Optokoppler), einen optischen Übertragungsweg zum Übertragen von Signallicht, ein Lasermodul gemäß der vorliegenden Erfindung und eine Steuerschaltung. Sowohl der optische Übertragungsweg als auch das Lasermodul werden optisch mit dem Optokoppler gekoppelt. Die Steuerschaltung erzeugt ein Steuersignal in Erwiderung auf das Ausgabesignal des ersten Lichtempfangenden Elements, um das Wellenlängenwandlermittel zu steuern. Das Wellenlängenwandlermittel ändert den Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements entsprechend dem Steuersignal. Der Optokoppler sendet Mehrmoden-Licht vom Lasermodul zum optischen Übertragungsweg. Infolgedessen regt das Mehrmoden-Licht den optischen Übertragungsweg dazu an, das Signallicht durch Raman-Verstärkung zu verstärken. Da die Steuerschaltung den Wellenlängenbereich des Mehrmoden-Lichts vom Lasermodul stabilisiert, führt der Raman-Verstärker die Raman-Verstärkung zuverlässig durch.
Das optische Filter kann durchgelassenes Licht oder reflektiertes Licht mit einer Leistung produzieren, die sich entsprechend dem Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements ändert. Das optische Filter kann einen Transmissionswellenlängenbereich oder Reflexionswellenlängenbereich aufweisen, der zwei oder mehr Moden des Laserelements enthalten kann. Das optische Filter kann ein Langwellenlängen-Passfilter, ein Kurzwellenlängen-Passfilter oder einen Bandpassfilter sein. Das optische Filter kann ein dielektrischer mehrschichtiger Filmfilter sein.
Das Lasermodul gemäß der vorliegenden Erfindung kann einen ersten Anschluss zur Zuführung des Ausgabesignals des ersten Licht-empfangenden Elements an eine externe Steuerschaltung und einen zweiten Anschluss zum Zuführen eines Signals von der externen Steuerschaltung zu dem Wellenlängenwandlermittel aufweisen. Die externe Steuerschaltung erzeugt ein Steuersignal in Erwiderung auf das Ausgabesignal des ersten Licht-empfangenden Elements. Dieses Steuersignal weist das Wellenlängenwandlermittel an, den Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements zu ändern, so dass das Oszillationswellenlängenspektrum des Laserelements eine erwünschte zentrale Wellenlänge hat. Das Wellenlängenwandlermittel ändert den Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements entsprechend dem Steuersignal.
Die vorliegende Erfindung wird mit der ausführlichen Beschreibung, die hiernach gegeben wird, und den angefügten Zeichnungen, die nur zur Illustration dienen, genauer verstanden werden, und diese sollen folglich nicht als Einschränkung der vorliegenden Erfindung betrachtet werden.
Der weitere Bereich der Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung wird aus der ausführlichen Beschreibung offensichtlich, die im Folgenden gegeben wird. Jedoch versteht sich, dass die ausführliche Beschreibung und die speziellen Beispiele, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung darstellen, nur der Illustration dienen, da verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Bereichs der Erfindung aus dieser ausführlichen Beschreibung den Fachleuten offensichtlich sein werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Teil-Schnittansicht, welche den Aufbau eines Lasermoduls gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht;
2 ist eine Perspektivansicht, die ein Hauptteil des Lasermoduls der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
3 ist eine schematische Ansicht, welche die Anordnung der Komponenten im Lasermodul der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
4A–4C veranschaulichen Eigenschaften eines Langwellenlängen-Passfilters, eines Bandpassfilters und eines Kurzwellenlängen-Passfilters;
5A–5C zeigen die Beziehung zwischen den Transmissionswellenlängenbereichen, die in 4A–4C gezeigt sind, und einem Mehrmodenspektrum;
6A veranschaulicht den Transmissionswellenlängenbereich des optischen Filters und das Spektrum eines Mehrmoden-Laserelements, das an einer erwünschten zentralen Wellenlänge oszilliert,
6B veranschaulicht den Transmissionswellenlängenbereich des optischen Filters und das Spektrums eines Mehrmoden-Laserelements, das an einer zentralen Wellenlänge unterhalb der erwünschten zentralen Wellenlänge oszilliert, und
6C veranschaulicht den Transmissionswellenlängenbereich des optischen Filters und das Spektrum eines Mehrmoden-Laserelements, das an einer zentralen Wellenlänge oberhalb der erwünschten zentralen Wellenlänge oszilliert;
7 ist eine schematische Ansicht, welche die Anordnung der Komponenten in einem Lasermodul gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht;
8 ist eine Perspektivansicht, die einen Hauptteil eines Lasermoduls gemäß einer dritten Ausführungsform veranschaulicht;
9 ist eine schematische Ansicht, welche die Anordnung der Komponenten im Lasermodul der dritten Ausführungsform veranschaulicht;
10 ist eine schematische Ansicht, welche die Anordnung der Komponenten in einem Lasermodul gemäß einer vierten Ausführungsform veranschaulicht;
11 ist eine perspektivische Teil-Schnittansicht, welche den Aufbau eines Lasermoduls gemäß einer fünften Ausführungsform veranschaulicht;
12 ist eine perspektivische Teil-Schnittansicht, welche den Aufbau eines Wellenlängendetektors gemäß der fünften Ausführungsform veranschaulicht;
13 ist eine schematische Ansicht, welche die Anordnung der Komponenten im Wellenlängendetektor der fünften Ausführungsform veranschaulicht;
14 ist eine perspektivische Teil-Schnittansicht, die den Aufbau eines Wellenlängendetektors gemäß einer sechsten Ausführungsform veranschaulicht;
15 ist eine schematische Ansicht, welche die Anordnung der Komponenten im Wellenlängendetektor der sechsten Ausführungsform veranschaulicht;
16 ist eine schematische Ansicht, die einen Wellenlängenstabilisierer gemäß einer siebenten Ausführungsform veranschaulicht;
17 ist eine schematische Ansicht, die den Raman-Verstärker gemäß einer achten Ausführungsform veranschaulicht; und
18 ist eine schematische Ansicht, die den Raman-Verstärker gemäß einer neunten Ausführungsform veranschaulicht.
Bester Modus zur Durchführung der Erfindung
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen unten genauer beschrieben. Um das Verständnis zu erleichtern, sind – wo es möglich war – identische Bezugsziffern verwendet worden, um identische oder gleichwertige Elemente zu kennzeichnen, die in den Abbildungen gemeinsam sind, ohne die überlappenden Beschreibungen zu wiederholen.
Erste Ausführungsform
1 ist eine perspektivische Teil-Schnittansicht, welche den Aufbau eines Mehrmoden-Halbleiterlasermoduls 1a dieser Ausführungsform veranschaulicht. Das Halbleiterlaser modul wird im Folgenden als ein LD-Modul bezeichnet. Das LD-Modul 1a umfasst ein Hauptteil 2a, ein Gehäuse 4, ein optisches Kopplungsteil 6 und eine optische Faser 8. Das Hauptteil 2a liefert Mehrmoden-Laserlicht dessen Wellenlänge mit einiger Genauigkeit stabilisiert ist. Der Aufbau des Hauptteils 2a ist unten detaillierter beschrieben.
Das Gehäuse 4 umfasst ein Unterbringungsteil 4a, ein Tragteil 4b für optische Fasern, einen Anschlussleiter 4c und eine Licht-durchlassende Blende 4d. Das Unterbringungsteil 4a bildet einen Anordnungsraum zur Unterbringung des Hauptteils 2a. Das Tragteil 4b für optische Fasern ist auf der vorderen Wand des Unterbringungsteils 4a vorgesehen. Das Faser-Tragteil 4b hält die optische Faser 8, so dass die optische Faser 8 optisch mit dem Hauptteil 2a gekoppelt ist. Die Anschlussleiter 4c sind auf der seitlichen Wand des Unterbringungsteils 4a vorgesehen. Die Anschlussleiter 4c sind elektrisch mit dem Hauptteil 2a verbunden. Die Licht-durchlassende Blende 4d ist in der vorderen Wand des Unterbringungsteils 4a vorgesehen. Licht, welches vom Hauptteil 2a zum Tragteil 4b für optische Fasern gerichtet ist, tritt durch die Licht-durchlassende Blende 4d. Ein hermetisches Glas 10 ist in der Licht-durchlassenden Blende 4d angeordnet, und dadurch wird der Anordnungsraum luftdicht versiegelt. Das Gehäuse 4 dieser Ausführungsform ist eine schmetterlingsartige Einheit; jedoch kann das Gehäuse 4 eine Einheit von einer anderen Art sein.
Das optische Kopplungsteil 6 umfasst eine Linse 12, einen Linsenhalter 14, eine Hülse 16 und einen Hülsenhalter 18. Das Kopplungsteil 6 wird im Faser-Tragteil 4b angeordnet. Das Faser-Tragteil 4b beherbergt den Linsenhalter 14, um die Außenseite des Linsenhalters 14 zu umfassen. Der Hülsenhalter 18 ist am Linsenhalter 14 angebracht. Der Hülsenhalter 18 beherbergt die Hülse 16. Die Hülse 16 hält die optische Faser 8. Der Linsenhalter 14 hält im Inneren die Linse 12. Die Linse 12 ist so angeordnet, dass das Hauptteil 2a mit einem Ende der optischen Faser 8 optisch gekoppelt ist. Mit einer solchen Konfiguration wird Licht vom Hauptteil 2a an die optische Faser 8 zugeführt.
Auf 2 bezugnehmend wird jetzt das Hauptteil 2a im Detail beschrieben. 2 ist eine Perspektivansicht, welche den Aufbau des Hauptteils 2a veranschaulicht. Das Hauptteil 2a kann Mehrmoden-Laserlicht mit einem stabilisierten Wellenlängenbereich erzeugen.
Das Hauptteil 2a umfasst eine thermoelektrische Kühlvorrichtung 24, die an einem Befestigungselement 22 befestigt ist. Wie unten beschrieben, ist die Kühlvorrichtung 24 ein Mittel für das Einstellen der Temperatur eines Mehrmoden-Halbleiterlaserelements 34, um seinen Oszillationswellenlängenbereich zu ändern. Eine thermoelektrische Kühlvorrichtung wie etwa ein Peltier-Element oder dergleichen können als die Kühlvorrichtung 24 verwendet werden. Die Kühlvorrichtung 24 ist elektrisch mit dem Anschlussleiter 4c verbunden. Die Kühlvorrichtung 24 wird durch ein elektrisches Signal gesteuert, das über den Anschlussleiter 4c zugeführt wird. Die Kühlvorrichtung 24 stellt die Temperatur des Laserelements 34 in Erwiderung auf das elektrische Signal ein, um den Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements 34 zu ändern.
Ein Tragelement 26 ist auf der Kühlvorrichtung 24 angeordnet. Eine Vielzahl von Komponenten ist am Tragelement 26 angebracht. Das Tragelement 26 umfasst ein Anordnungselement 30, das auf der Kühlvorrichtung 24 angeordnet ist, und Befestigungselemente 28 und 32, die auf dem Anordnungselement 30 angeordnet sind.
In dieser Ausführungsform ist das Befestigungselement 32 ein L-Träger. Das Befestigungselement 32 hat einen Element-Tragabschnitt 32a und einen Linseri-Halteabschnitt 32b. Ein Element-Befestigungselement (Chip-Träger) 36 wird auf den Element-Tragabschnitt 32a plaziert. Das Element-Befestigungselement 36 trägt das Mehrmoden-Halbleiterlaserelement 34. Das Laserelement 34 ist z.B. ein Fabry-Perot Laserelement. Das Laserelement 34 hat gegenüber voneinander eine Licht-emittierende Fläche und eine Licht-reflektierende Fläche. Die Licht-emittierende Fläche hat in dem Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements 34 ein verhältnismäßig niedriges Reflexionsvermögen. Die Licht-reflektierende Fläche hat in dem Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements 34 ein höheres Reflexionsvermögen als die Licht-reflektierende Fläche. Das Laserelement 34 ist elektrisch mit dem Anschlussleiter 4c verbunden. Ein Ansteuersignal für das Laserelement 34 wird über den Anschlussleiter 4c an das Laserelement 34 geführt.
Ein Linsen-Halteelement 40, das ein Linse 38 hält, ist am Linsen-Halteteil 32b befestigt. Die Linse 38 steht der Licht-emittierenden Fläche des Laserelements 34 gegenüber. Die Linse 38 ist so angeordnet, dass das Licht von der Licht-emittierenden Fläche des Laserelements 34 an einem Ende der optischen Faser 8 durch die Linse 38 zur Verfügung gestellt werden kann.
Die Verwendung des Anordnungselements 30, des Befestigungselements 32, und des Element-Befestigungselements 6 ermöglichen es, das Laserelement 34 mit der thermoelektrischen Kühlvorrichtung 24 thermisch zu koppeln. Eine solche thermische Kopplung erlaubt es, dass die Temperatur des Laserelements 34 durch die Kühlvorrichtung 24 innerhalb eines Bereiches gesteuert wird.
Das Befestigungselement 28 ist ebenfalls auf dem Anordnungselement 30 angeordnet. Ein Licht-empfangendes Element 44, wie etwa ein Licht-empfangendes Element aus Halbleitermaterial, zum Erfassen des Mehrmoden-Laserlichts vom Laserelement 34 wird von der Hauptfläche 28a des Befestigungselementes 28 getragen. Das Lichtempfangende Element 44 ist an einem Chip-Träger 42 befestigt, der auf der Hauptfläche 28a angeordnet ist. In dieser Ausführungsform ist das Licht-empfangende Element 44 optisch mit der Licht-reflektierenden Fläche des Laserelements 34 gekoppelt. Das Lichtempfangende Element 44 erfasst Licht, das von der Licht-reflektierenden Fläche entweicht. Das Licht-empfangende Element 44 ist elektrisch mit dem Anschlussleiter 4c verbunden. Das Licht-empfangende Element 44 erzeugt ein elektrisches Ausgabesignal, welches die Leistung (Energie) des Ausgabelichts des Laserelements 34 angibt. Dieses Ausgabesignal kann über den Anschlussleiter 4c nach außen überragen werden.
Ein Linse 46 und eine Lichtteilereinrichtung 48, wie etwa ein optischer Strahlteiler, sind zwischen dem Laserelement 34 und dem Licht-empfangenden Element 44 angeordnet. Die Linse 46 und der Strahlteiler 48 sind auf der Hauptfläche 28a des Befestigungselementes 28 befestigt. Das Licht-empfangende Element 44 empfängt einen der Lichtstrahlen, die durch den Strahlteiler 48 geteilt wurden. Der andere aufgeteilte Strahl wird einem Licht-empfangenden Element 52 zur Verfügung gestellt, das optisch mit dem Strahlteiler 48 gekoppelt ist.
Das Licht-empfangende Element 52 ist an einem Chip-Träger 50 befestigt, der auf der Hauptfläche 28a angeordnet ist. In dieser Ausführungsform ist das Licht-empfangende Element 52 optisch mit der Licht-reflektierenden Fläche des Laserelements 34 gekoppelt. Das Licht-empfangende Element 52 erfasst das Licht, das von der Lichtreflektierenden Fläche entweicht. Das Licht-empfangende Element 52 ist elektrisch mit dem Anschlussleiter 4c verbunden. Das optische Filter 54 ist zwischen dem Strahlteiler 48 und dem Licht-empfangenden Element 52 angeordnet. Das optische Filter 54 ist auf der Hauptfläche 28a befestigt. Das Licht-empfangende Element 52 erfasst Licht, das von der Licht-reflektierenden Fläche des Laserelements 34 ausgeht und durch den Filter 54 tritt. Das Licht-empfangende Element 52 erzeugt ein elektrisches Ausgabesignal, welches die Änderung in dem Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements 34 wiederspiegelt. Dieses Ausgabesignal kann über den Anschlussleiter 4c nach außen übertragen werden. Das Ausgabesignal kann durch eine optische Eigenschaft des Filters 54, das heißt eine Reflexionseigenschaft und/oder eine Transmissionseigenschaft gekennzeichnet sein.
Die Licht-emittierende Fläche des Laserelements 34 stellt das Ausgabelicht zur Verfügung, und die Licht-reflektierende Fläche liefert das Monitorlicht. Sowohl das Ausgabelicht als auch das Monitorlichts ist Mehrmoden-Laserlicht. Das Monitorlicht wird sowohl zur Leistungsüberwachung als auch zur Wellenlängenüberwachung des Laserlichts verwendet.
Die einzelne Hauptfläche 28a ist ein optischer Positionierungsbezug für die optischen Komponenten 44, 46, 48, 52 und 54. Das Befestigungselement 28 ist thermisch mit der Kühlvorrichtung 24 gekoppelt, separat vom Befestigungselement 32, welches das Laserelement 34 trägt. Eine solche thermische Kopplung ermöglicht es, die Temperaturen der optischen Komponenten 44, 46, 48, 52 und 54 so zu steuern, dass sie im Wesentlichen gleich sind.
3 ist eine schematische Ansicht, welche die Anordnung der Komponenten im LD-Modul 1a veranschaulicht. Wie in 3 gezeigt, tritt Mehrmoden-Laserlicht A von der Licht-reflektierenden Fläche 34a des Laserelements 34 in den Strahlteiler 48. Der Strahlteiler 48 erzeugt geteilte Strahlen (Bündel) B und C. Der Teilstrahl B tritt in das Lichtempfangende Element 44 zur Leiszungsüberwachung ein. Der Teilstrahl C tritt in das optische Filter 54 ein. Wenn der Teilstrahl C durch das Filter 54 hindurch geht, wird ein durchgelassener Strahl D erzeugt. Der durchgelassene Strahl D tritt in das Lichtempfangende Element 52 zur Wellenlängenüberwachung ein. Andererseits verlässt ein Mehrmoden-Laserstrahl E die Licht-emittierenden Fläche 34b des Laserelements 34 und geht durch die Linsen 38 und 12 in einen Laserstrahl F über. Das Laserstrahl F tritt in ein Ende des optischen Wellenleiters 8 ein. Der Strahl, der auf den Wellenleiter 8 trifft, wird Ausgabelicht des LD-Moduls 1a.
Während des Betriebes des LD-Moduls 1a wird eine externe Steuerschaltung (nicht in 1–3 gezeigt) mit dem Anschlussleiter 4c verbunden. Die Steuerschaltung ist elektrisch mit den Licht-empfangenden Elementen 52 und der Kühlvorrichtung 24 über die Anschlussleiter 4c verbunden. Die Steuerschaltung empfängt das Ausgabesignal des Licht-empfangenden Elements 52 über den Anschlussleiter 4c. Die Steuerschaltung führt das Ansteuersignal über den Anschlussleiter 4c zur Kühlvorrichtung 24 und steuert den Betrieb der Kühlvorrichtung 24. Wie unten beschrieben, stellt die Steuerschaltung die Temperatur der Kühlvorrichtung 24 in Erwiderung auf das Ausgabesignal des Lichtempfangenden Elements 52 ein, um den Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements 34 zu ändern.
Das optische Filter 54 kann sein Langwellenlängen-Passfilter, ein Kurzwellenlängen-Passfilter oder ein Bandpassfilter sein. 4A–4C zeigen Transmissionseigenschaften und Sperreigenschaften eines Langwellenlängen-Passfilters, eines Kurzwellenlängen-Passfilters bzw. eines Bandpassfilters. Vollinien in den Abbildungen zeigen die Transmissionswellenlängenbereiche, und punktierte Linien zeigen die Reflexionswellenlängenbereiche. Jede dieser Transmissions- und Reflexionsbereiche kann auf das LD-Modul 1a dieser Ausführungsform angewendet werden. Die Formen der Transmissions- und der Reflexionsbereiche können in dielektrischen mehrschichtigen Filmfiltern verwirklicht werden.
In dieser Ausführungsform empfängt das Licht-empfangende Element 52 für die Wellenlängenüberwachung das durchgelassene Licht vom Filter 54. Deshalb beeinflußt der Transmissionsbereich des Filters 54 die Ausgabe des Licht-empfangenden Elements 52. 5A–5C veranschaulichen die Beziehungen zwischen den Transmissionsbereichen 70, 72, 74, die in 4A–4C gezeigt sind, und das Mehrmodenspektrum des Lichts, das durch das Laserelement 34 erzeugt wird. Wie in 5A–5C gezeigt, überlappen sich die Transmissionsbereiche 70, 72 und 74 mit dem Mehrmodenspektrum 76. Es ist bevorzugt, dass die Transmissionsbereiche 70 und 74 des Langwellenlängen-Passfilters und des Kurzwellenlängen-Passfilters so bestimmt sind, dass wenigstens eine der Moden im Mehrmodenspektrum darin enthalten ist. Der Transmissionsbereich des Bandpassfilters hat vorzugsweise eine Breite, die grösser als der Abstand zwischen den Moden im Mehrmodenspektrum ist. In jedem Fall hat der Transmissionsbereich des Filters 54 vorzugsweise eine Breite, die ausreichend ist, das zwei oder mehr Moden des durch das Laserelement 34 erzeugten Mehrmoden-Lichts darin enthalten sind.
6A zeigt den Transmissionsbereich 70 des Filters 54 und das Spektrum 76 des Mehrmoden-Laserelements 34, wenn es bei der gewünschten zentralen Wellenlänge oszilliert. 6B zeigt den Transmissionsbereich 70 des Filters 54 und ein Spektrum 78 des Mehrmoden-Laserelements 34, wenn es bei einer zentralen Wellenlänge unterhalb der gewünschten zentralen Wellenlänge oszilliert. 6C zeigt den Transmissionsbereich 70 des Filters 54 und ein Spektrum 80 des Mehrmoden-Laserelements 34, wenn es bei einer zentralen Wellenlänge über der gewünschten zentralen Wellenlänge oszilliert. In diesem Beispiel ist der Filter 54 ein Langwellenlängen-Passfilter.
In 6A–6C unterscheiden sich die Überlappbereiche zwischen den Mehrmodenspektren und dem Transmissionsbereich 10 voneinander. Der elektrische Ausgabestrom des Licht-empfangenden Elements 52 gibt den Unterschied zwischen den Überlappbereichen an. Der Ausgabestrom erhöht sich, wenn der Überlappbereich größer wird. Andererseits verringert sich der Ausgabestrom, wenn der Überlappbereich kleiner wird.
Der Ausgabestrom des Licht-empfangenden Elements 52, der dem Grad der in 6B gezeigten Überlappung entspricht, ist niedriger als jener, der dem Grad der in 6A gezeigten Überlappung entspricht. Der Ausgabestrom wird zu einer externen Steuerschaltung (in 1–3 nicht gezeigt) geführt, die mit dem Licht-empfangenden Element 52 über den Anschlussleiter 4c verbunden ist. Die Steuerschaltung stellt die Temperatur der Kühlvorrichtung 24 in Erwiderung auf den niedrigeren Ausgabestrom ein, um so die Wellenlängen des Lichts zu erhöhen, das durch das Laserelement 34 erzeugt wird. Da das Laserelement 34 thermisch mit der Kühlvorrichtung 24 gekoppelt ist, ändert sich die Temperatur des Laserelements 34 entsprechend der Temperatur der Kühlvorrichtung 24.
Infolgedessen verschiebt sich das Oszillationsspektrum des Laserelements 34 zu einem Bereich mit längeren Wellenlängen.
Der Ausgabestrom des Licht-empfangenden Elements 52, der dem Grad der in der 6C gezeigten Überlappung entspricht, ist höher als jener, der dem Grad der in der 6A gezeigten Überlappung entspricht. Der Ausgabestrom wird über den Anschlussleiter 4c zu der oben erwähnten Steuerschaltung geführt. Die Steuerschaltung stellt die Temperatur der Kühlvorrichtung 24 in Erwiderung auf den höheren Ausgabestrom ein, um die Wellenlängen des Lichts zu verringern, das durch das Laserelement 34 erzeugt wird. Die Temperatur des Laserelements 34 wird durch diese Einstellung geändert. Infolgedessen verschiebt sich das Oszillationsspektrum des Laserelements 34 zu einem Bereich mit kürzeren Wellenlängen.
Auf der Grundlage eines breiten Oszillationsspektrums eines Mehrmoden-Laserelements kann eine Änderung in dem Oszillationswellenlängenbereich des Mehrmoden-Laserelements 34 erfasst werden, indem der Grad der Überlappung zwischen dem Oszillationsspektrum des Laserelements 34 und dem Transmissionswellenlängenbereich des Filters 54 gemessen wird. Der Grad der Überlappung wird durch das Lichtempfangende Element 52 gemessen. Der Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements 34 wird entsprechend der Ausgabe des Licht-empfangenden Elements 52 mittels Rückkopplung gesteuert, so dass das Laserelement 34 bei der gewünschten zentralen Wellenlänge oszilliert. Infolgedessen kann das LD-Modul 1a Mehrmoden-Licht mit einem stabilen Wellenlängenbereich ausgeben.
Zweite Ausführungsform
Die zweite Ausführungsform des LD-Moduls gemäß der vorliegenden Erfindung wird jetzt beschrieben. Die Anordnung der Komponenten in dieser Ausführungsform ist von jener in der ersten Ausführungsform verschieden. In dieser Ausführungsform wird ein Lichtempfangendes Element zur Wellenlängenüberwachung angeordnet, um das Licht zu empfangen, das durch ein optisches Filter reflektiert wird. Die anderen strukturellen Merkmale sind zu denen der ersten Ausführungsform identisch.
7 ist eine schematische Ansicht, welche die Anordnung der Komponenten im LD-Modul dieser Ausführungsform veranschaulicht. Wie in 7 gezeigt, empfängt das Licht-emittierende Element 52 reflektiertes Licht G vom optischen Filter 54. Deshalb wird das elektrische Ausgabesignal des Licht-empfangenden Elements 52 durch die Reflexionseigenschaften des Filters 54 beeinflußt. Das heißt, der Reflexionswellenlängenbereich des Filters 54 beeinflußt die Ausgabe des Licht-empfangenden Elements 52.
Unabhängig davon, ob das optische Filter 54 ein Langwellenlängen-Passfilter, ein Kurzwellenlängen-Passfilter oder einen Bandpassfilter ist, überlappt der Reflexionsbereich des Filters 54 mit dem Mehrmodenspektrum 76. Es ist bevorzugt, dass die Reflexionsbereiche des Langwellenlängen-Passfilters und des Kurzwellenlängen-Passfilters so bestimmt sind, dass wenigstens eine der Moden im Mehrmodenspektrum darin enthalten ist. Der Reflexionsbereich des Bandpassfilters hat vorzugsweise eine Breite, die grösser als der Abstand zwischen den Moden im Mehrmodenspektrum ist. In jedem Fall hat der Reflexionsbereich des Filters 54 vorzugsweise eine Breite, die ausreichend ist, dass zwei oder mehr Moden des Mehrmoden-Lichts, das durch das Laserelement 34 erzeugt wird, darin enthalten sind.
Die Ausgabe des Licht-empfangenden Elements 52 ändert sich entsprechend dem Grad der Überlappung zwischen dem Reflexionswellenlängenbereich des Filters 54 und dem Spektrum des Mehrmoden-Lichts vom Laserelement 34. Wie in der ersten Ausführungsform, steuert eine externe Steuerschaltung mittels Rückkopplung den Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements 34 entsprechend der Ausgabe des Lichtempfangenden Elements 52, so dass das Laserelement 34 bei der gewünschten zentralen Wellenlänge oszilliert. Infolgedessen kann das LD-Modul dieser Ausführungsform Mehrmoden-Licht mit einem stabilen Wellenlängenbereich ausgeben, wie in der ersten Ausführungsform.
Dritte Ausführungsform
Auf 8 bezugnehmend wird die dritte Ausführungsform des LD-Moduls gemäß der vorliegenden Erfindung jetzt beschrieben. 8 ist eine Perspektivansicht, die ein anderes Beispiel des Hauptteils des LD-Moduls 1a veranschaulicht. Das LD-Modul dieser Ausführungsform umfasst ein Hauptteil 2b, das in 8 anstelle des Hauptteils 2a des LD-Moduls 1a der ersten Ausführungsform gezeigt ist. Die anderen strukturellen Merkmale sind zu denen des LD-Moduls 1a identisch.
Im Hauptteil 2b sind die Befestigungselemente 60, 32 und 62 auf dem Anordnungselement 30 in der Reihenfolge der Beschreibung entlang einer Achse angeordnet. Der Chip-Träger 42 ist auf der Hauptfläche 60a des Befestigungselementes 60 angeordnet, um ein Licht-empfangendes Element 74 für die Leistungsüberwachung zu befestigen. Das Lichtempfangende Element 44 steht der Licht-reflektierenden Fläche des Halbleiter-Laserelements 34 gegenüber. Deshalb wird das Licht-empfangende Element 44 mit der Licht-reflektierenden Fläche des Laserelements 34 direkt optisch gekoppelt, ohne dass irgendein optisches Bauteil zwischen ihnen angeordnet wird.
Das Linsen-Halteelement 40 ist auf dem Linsen-Halteteil 32b des Befestigungselementes 32 angeordnet. Das Linsen-Halteelement 40 positioniert die Linse 38. Die Linse 38 wird optisch mit der Licht-emittierenden Fläche des Laserelements 34 gekoppelt.
Der optische Strahlteiler 48 ist auf der Hauptfläche 62a des Befestigungselementes 62 angeordnet, um mit der Linse 38 optisch gekoppelt zu werden. Der Strahlteiler 48 ist optisch auch mit der optischen Fasern 8 über die Linse 12 gekoppelt. Die Faser 8 empfängt einen der Lichtstrahlen, die durch den Strahlteiler 48 geteilt wurden. Der andere Teilstrahl wird dem Licht-empfangenden Element 52 zugeführt, der mit dem Strahlteiler 48 optisch gekoppelt ist.
Das Licht-empfangende Element 52 ist am Chip-Träger 50 befestigt, der auf der Hauptfläche 62a angeordnet ist. In dieser Ausführungsform ist das Licht-empfangende Element 52 optisch mit der Licht-emittierenden Fläche des Laserelements 34 gekoppelt. Das Licht-empfangende Element 52 erfasst das Licht, das von der Licht-emittierenden Fläche ausgestrahlt wird. Das Licht-empfangende Element 52 ist elektrisch mit dem Anschlussleiter 4c verbunden. Das optische Filter 54 ist zwischen dem Strahlteiler 48 und dem Licht-empfangenden Element 52 angeordnet. Das Filter 54 ist auf der Hauptfläche 62a befestigt. Das Licht-empfangende Element 52 erfasst Licht, welches von der Lichtemittierenden Fläche des Laserelements 34 ausgeht und durch den Filter 54 tritt. Das Licht-empfangende Element 52 erzeugt ein elektrisches Ausgabesignal, das die Änderung in dem Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements 34 wiederspiegelt. Dieses Ausgabesignal kann über den Anschlussleiter 4c nach außen übertragen werden. Das Ausgabesignal kann durch die optischen Eigenschaften des Filters gekennzeichnet sein, also durch die Reflexionseigenschaften und/oder die Transmissionseigenschaften. Die einzelne Hauptfläche 62a ist ein optischer Positionierungsbezug für die optischen Komponenten 48, 52 und 54. Das Befestigungselement 62 ist thermisch mit der Kühlvorrichtung 24 gekoppelt, separat vom Befestigungselement 32, welches das Laserelement 34 trägt. Eine solche thermische Kopplung ermöglicht es, die Temperaturen der optischen Komponenten 48, 52 und 54 zu steuern, so dass sie im Wesentlichen gleich sind. Das Befestigungselement 60 ist thermisch auch mit der Kühlvorrichtung 24 separat vom Befestigungselement 32 verbunden.
9 ist eine schematische Ansicht, welche die Anordnung der Komponenten im LD-Modul dieser Ausführungsform veranschaulicht. Wie in 9 gezeigt, tritt Mehrmoden-Laserlicht H in das Licht-empfangende Element 44 zur Leistungsüberwachung der Lichtreflektierenden Fläche 34a des Laserelements 34 ein. Mehrmoden-Laserlicht T geht von der Licht-emittierenden Fläche 34b des Laserelements 34 durch die Linse 38, um Licht J zu werden. Das Licht J tritt in den Strahlteiler 48 ein. Der Strahlteiler 48 erzeugt Teil strahlen K und L. Der Teilstrahl K geht durch die Linse 12, um ein Strahl N zu werden. Der Strahl N tritt in ein Ende des optischen Wellenleiters 8 ein. Der Strahl, der auf den Wellenleiter 8 trifft, wird Ausgabelicht des LD-Moduls. Der Teilstrahl L tritt in den optischen Filter 54 ein. Wenn der Teilstrahl L durch den Filter 54 geht, wird ein durchgelassener Strahl M erzeugt. Der durchgelassene Strahl M tritt in das Licht-empfangende Element 52 zur Wellenlängenüberwachung ein.
Wie in der ersten Ausführungsform ändert sich die Ausgabe des Licht-empfangenden Elements 52 entsprechend dem Grad der Überlappung zwischen dem Transmissionswellenlängenbereich des Filters 54 und dem Spektrum des Mehrmoden-Lichts vom Laserelement 34. Eine externe Steuerschaltung steuert mittels Rückkopplung den Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements 34 entsprechend der Ausgabe des Lichtempfangenden Elements 52, so dass das Laserelement 34 bei der gewünschten zentralen Wellenlänge oszilliert. Infolgedessen kann das LD-Modul dieser Ausführungsform Mehrmoden-Licht mit einem stabilen Wellenlängenbereich ausgeben, wie in der ersten Ausführungsform.
Vierte Ausführungsform
Die Vierte Ausführungsform des LD-Moduls gemäß der vorliegenden Erfindung wird jetzt beschrieben. Die Anordnung der Komponenten in dieser Ausführungsform ist verschieden von jener der dritten Ausführungsform. In dieser Ausführungsform wird ein Lichtempfangendes Element zur Wellenlängenüberwachung angeordnet, um das Licht zu empfangen, das durch ein optisches Filter reflektiert wird. Die anderen strukturellen Eigenschaften sind zu denen der dritten Ausführungsform identisch.
10 ist eine schematische Ansicht, welche die Anordnung der Komponenten im LD-Modul dieser Ausführungsform veranschaulicht. Wie in 10 gezeigt, empfängt das Licht-empfangende Element 52 reflektiertes Licht P vom optischen Filter 54. Deshalb wird das elektrische Ausgabesignal des Licht-empfangenden Elements 52 durch die Reflexionseigenschaften des Filters 54 beeinflusst. Mit anderen Worten, der Reflexionswellenlängenbereich des Filters 54 beeinflusst die Ausgabe des Licht-empfangenden Elements 52.
Die Ausgabe des Licht-empfangenden Elements 52 ändert sich entsprechend dem Grad der Überlappung zwischen der Reflexionswellenlängenbereich des Filters 54 und dem Spektrum des Mehrmoden-Lichts vom Laserelement 34. Wie in der ersten Ausführungsform steuert eine externe Steuerschaltung mittels Rückkopplung den Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements 34 entsprechend der Ausgabe des Licht empfangenden Elements 52, so dass das Laserelement 34 bei der gewünschten zentralen Wellenlänge oszilliert. Infolgedessen kann das LD-Modul dieser Ausführungsform Mehrmoden-Licht mit einem stabilen Wellenlängenbereich ausgeben, wie in der ersten Ausführungsform.
Fünfte Ausführungsform
Die fünfte Ausführungsform des LD-Moduls gemäß der vorliegenden Erfindung wird jetzt beschrieben. In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist die Komponente für das Ermitteln der Änderung des Oszillationswellenlängenbereichs des Laserelements 34 im Gehäuse 4 enthalten. Im Gegensatz dazu ist in dieser Ausführungsform eine Einheit zum Erfassen der Änderung des Oszillationswellenlängenbereichs des Laserelements 34 außerhalb des Gehäuses 4 angebracht.
11 ist eine perspektivische Teil-Schnittansicht, welche den Aufbau des LD-Moduls 1c dieser Ausführungsform veranschaulicht. Das LD-Modul 1c umfasst ein Hauptteil 2c, ein Gehäuse 4, ein optisches Kopplungsteil 6, eine optische Faser 8 und einen Wellenlängendetektor 90. Das Gehäuse 4, das optische Kopplungsteil 6 und die optische Faser 8 sind zu denen identisch, die oben beschrieben wurden.
Das Hauptteil 2c umfasst ein Mehrmoden-Halbleiterlaserelement 34, ein Lichtempfangendes Element 44 zur Überwachung und eine thermoelektrische Kühlvorrichtung 24. Wie unten beschrieben wird, wird die Kühlvorrichtung 24 dazu verwendet, den Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements 34 in Erwiderung auf ein elektrisches Ausgabesignal des Wellenlängendetektors 90 zu ändern. Das Hauptteil 2c ist optisch über das optische Kopplungsteil 6 mit dem Wellenlängendetektor 90 und der Faser 8 gekoppelt. Das Mehrmoden-Licht, das von der Licht-emittierenden Fläche des Laserelements 34 ausgestrahlt wird, propagiert in der Faser 8 und tritt in den Wellenlängendetektor 90 ein. Der Wellenlängendetektor 90 ist optisch mit der optischen Fasern 9 gekoppelt, um Ausgabelichts nach außen zur Verfügung zu stellen.
12 ist eine perspektivische Teil-Schnittansicht, welche den Aufbau einer Ausführungsform 90a des Wellenlängendetektors 90 veranschaulicht. Der Wellenlängendetektor 90a umfasst einen Lichteinspeisungsanschluss 92a, einen Lichtausgabeanschluss 92b, ein optisches Filter 94, ein Licht-empfangendes Element 96 zur Wellenlängenüberwachung, einen Ausgabeanschluss 98 und ein Gehäuse 100a. Das optische Filter 94 und das Licht-empfangende Element 96 sind zum optischen Filter 54 und zum Lichtempfangenden Element 52 in den oben beschriebenen Ausführungsformen identisch. Ein Linse 102 ist zwischen dem Lichteinspeisungsanschluss 92a und dem Filter 94 an geordnet. Ein Linse 104 ist zwischen dem Lichtausgabeanschluss 92b und dem Filter 94 angeordnet. Die Linse 102, das Filter 94 und die Linse 104 sind in einer Linie angeordnet. Ein Linse 106 ist zwischen dem Filter 94 und dem Licht-empfangenden Element 96 angeordnet. Das Filter 94, die Linse 106 und das Licht-empfangende Element 96 sind in einer Linie geordnet. Das Gehäuse 100a beherbergt eine Wellenlängenerfassungsvorrichtung, die aus dem Filter 94 und dem Licht-empfangenden Element 96, dem Ausgabeanschluss 98 und den Linsen 102, 104 und 106 besteht. Das Licht-empfangende Element 96 ist an ein Befestigungselement 110 wie etwa einen Chip-Träger oder dergleichen befestigt. Ein elektrisches Ausgabesignal des Licht-empfangenden Elements 96 wird zum Ausgabeanschluss 98 geschickt. Im Wellenlängendetektor 90a tritt reflektiertes Licht vom Filter 94 in das Licht-empfangende Element 96 zur Wellenlängenüberwachung ein.
Die Spektren des Filters 94 können jene sein, die in 4A–AC gezeigt sind. Wie oben beschrieben, überlappen sich der Transmissionsbereich und der Reflexionsbereich mit dem Spektrum des Mehrmoden-Lichts, das durch das Laserelement 34 erzeugt wird. Der Transmissionsbereich und der Reflexionsbereich haben eine Breite, die ausreichend ist, dass zwei oder mehr Moden des Mehrmoden-Lichts enthalten sind.
13 ist eine schematische Ansicht, welche die Anordnung der Komponenten im Wellenlängendetektor 90a veranschaulicht. Wie in 13 gezeigt, tritt Licht Q von der optischen Faser 8 über den Einspeisungsanschluss 92a und die Linse 102 in das optische Filter 94 ein. Infolgedessen werden durchgelassenes Licht R und reflektiertes Licht S erzeugt. Das reflektierte Licht S tritt durch die Linse 106 in das Licht-empfangende Element 96 zur Wellenlängenüberwachung ein. Das durchgelassene Licht R tritt durch die Linse 104 und den Ausgabeanschluss 92b in die optische Faser 9 ein. Das Licht, welches auf die Faser 9 fällt, wird Ausgabelicht des LD-Moduls 1c. In dieser Ausführungsform empfängt das Licht-empfangende Element 96 das reflektierte Licht S vom Filter 94. Basierend auf dem Prinzip, welches zu jenem der oben beschriebenen Ausführungsformen identisch ist, kann der Wellenlängendetektor 90a Änderung in dem Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements 34 erfassen. In dieser Ausführungsform gibt die Ausgabe des Licht-empfangenden Elements 96 den Grad der Überlappung zwischen dem Reflexionswellenlängenbereich des Filters 94 und dem Spektrum des Mehrmoden-Lichts an, das durch das Laserelement 34 erzeugt wird. Deshalb kann die Änderung des Oszillationswellenlängenbereichs des Laserelements 34 basierend auf der Ausgabe des Licht-empfangenden Elements 96 erfasst werden.
Wie in den oben genannten Ausführungsformen kann eine externe Steuerschaltung mit dem Licht-empfangenden Element 96 und der Kühlvorrichtung 24 verbunden sein, um den Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements 34 in Erwiderung auf die Ausgabe des Licht-empfangenden Elements 96 zu steuern. Dieses wird in der siebenten Ausführungsform detaillierter beschrieben.
Sechste Ausführungsform
Die sechste Ausführungsform des LD-Moduls gemäß der vorliegenden Erfindung wird jetzt beschrieben. In dieser Ausführungsform ist der Aufbau des Wellenlängendetektors 90 von jenem der fünften Ausführungsform verschieden. Der Aufbau der anderen Komponenten ist zu denen der fünften Ausführungsform identisch.
14 ist eine perspektivische Teil-Schnittansicht, welche den Aufbau eines Wellenlängendetektors 90b veranschaulicht, der in dieser Ausführungsform verwendet wird. Der Wellenlängendetektor 90b umfasst einen Lichteinspeisungsanschluss 93a, einen Lichtausgabeanschluss 93b, ein optisches Filter 94, ein Licht-empfangendes Element 96, einen Ausgabeanschluss 98, und ein Gehäuse 100b. Eine Linse 103 ist zwischen dem Lichteinspeisungsanschluss 93a und dem Filter 94 angeordnet. Ein Linse 107 ist zwischen dem Filter 94 und dem Licht-empfangenden Element 96 angeordnet. Die Linse 103, das Filter 94, die Linse 107 und das Licht-empfangende Element 96 sind in einer Linie geordnet. Ein Linse 105 ist zwischen dem Lichtausgabeanschluss 93b und dem Filter 94 angeordnet. Das Gehäuse 100b beherbergt die Wellenlängenerfassungsvorrichtung, die aus dem Filter 94, dem Licht-empfangenden Element 96, dem Ausgangsanschluss 98 und den Linsen 103, 105 und 107 besteht. Im Wellenlängendetektor 90b tritt durchgelassenes Licht vom Filter 94 in das Licht-empfangende Element 96 zur Wellenlängenüberwachung ein.
15 ist eine schematische Ansicht, welche die Anordnung der Komponenten im Wellenlängendetektor 90b veranschaulicht. Wie in 15 gezeigt, tritt Licht T von der optischen Fasern 8 über den Einspeisungsanschluss 93a und die Linse 103 in das optische Filter 94 ein. Infolgedessen werden durchgelassenes Licht V und reflektiertes Licht U erzeugt. Das durchgelassene Licht V tritt durch die Linse 107 in das Licht-empfangende Element 96 zur Wellenlängenüberwachung ein. Das reflektierte Licht U tritt durch die Linse 105 und den Ausgabeanschluss 93b in die optische Faser 9 ein. Das Licht, welches auf die Faser 9 fällt, wird Ausgabelicht des LD-Moduls dieser Ausführungsform. Im Wellenlängendetektor 90b empfängt das Licht-empfangende Element 96 das durchgelassene Licht V vom Filter 94.
Wie in der fünften Ausführungsform kann der Wellenlängendetektor 90b Änderung in dem Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements 34 erfassen. Die Ausgabe des Licht-empfangenden Elements 96 gibt den Grad der Überlappung zwischen dem Spektrum des Mehrmoden-Lichts, das durch das Laserelement 34 erzeugt wird, und dem Transmissionswellenlängenbereich des Filters 94 an. Deshalb kann die Änderung im Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements 34 basierend auf der Ausgabe des Licht-empfangenden Elements 96 erfasst werden.
Wie in der fünften Ausführungsform kann eine externe Steuerschaltung mit dem Lichtempfangenden Element 96 und der Kühlvorrichtung 24 verbunden sein, um den Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements 34 in Erwiderung auf die Ausgabe des Licht-empfangenden Elements 96 zu steuern.
Siebente Ausführungsform
Eine Ausführungsform des Wellenlängenstabilisierers gemäß der vorliegenden Erfindung wird jetzt beschrieben. 16 ist eine schematische Ansicht, welche den Aufbau eines Wellenlängenstabilisierers 112 dieser Ausführungsform veranschaulicht. Der Wellenlängenstabilisierer 112 umfasst das Mehrmoden-LD-Modul 1c der fünften Ausführungsform, eine Leistungssteuerschaltung 114 und eine Wellenlängensteuerschaltung 116. Die Leistungssteuerschaltung 114 ist elektrisch über den Anschlussleiter 4c mit dem LD-Modul 1c verbunden. Die Wellenlängensteuerschaltung 116 ist über den Anschlussleiter 4c und den Ausgabeanschluss 98 des Wellenlängendetektors 90a elektrisch mit dem LD-Modul 1c verbunden.
Die Leistungssteuerschaltung 114 empfängt von einer externen Schaltung über einen Eingangsanschluss 120 ein Modulationssignal 120a. Auch die Leistungssteuerschaltung 114 empfängt über den Anschlussleiter 4c und eine Signalleitung 118a vom Lichtempfangenden Element 44 ein Ausgabesignal 44a zur Leistungsüberwachung im LD-Modul 1c. Die Leistungssteuerschaltung 114 erzeugt ein Ansteuersignal 114a, welches in Erwiderung auf die Signale 120 und 44a so gesteuert ist, dass die Lichtleistung nahe an einem vorbestimmten Wert ist. Das Ansteuersignal 114a wird dem Laserelement 34, das innerhalb des LD-Moduls 1c lokalisiert ist, über eine Signalleitung 118b und den Leitungsanschluss 4c zugeführt. Die Steuerung der Lichtleistung wird auf diese Weise durchgeführt.
Die Wellenlängensteuerschaltung 116 empfängt über den Ausgangsanschluss 98 und eine Signalleitung 122a ein Ausgabesignal 96a des Licht-empfangenden Elements 96 zur Wellenlängenüberwachung. Wie oben beschrieben, zeigt das Ausgabesignal 96a den Grad der Überlappung zwischen dem Ausgabe-Lichtspektrum des Laserelements 34 und dem Reflexionsbereich des Filters 94 an. Die Wellenlängensteuerschaltung 116 er zeugt in Erwiderung auf das Ausgabesignal 96a ein Steuersignal 116a. Das Signal 116a weist die Kühlvorrichtung 24 an, die Temperatur zu erhöhen oder zu verringern, so dass der Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements 34 sich dem gewünschten Wellenlängenbereich nähert. Das Signal 116a wird über eine Signalleitung 122b und den Anschlussleiter 4c der Kühlvorrichtung 24 zugeführt. Die Kühlvorrichtung 24 ändert in Erwiderung auf das Signal 116a seine Temperatur. Die Temperatur des Laserelements 34 ändert sich dementsprechend, und folglich ändert sich auch der Oszillationswellenlängenbereich.
Deshalb steuert die Wellenlängensteuerschaltung 116 mittels Rückkopplung den Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements 34 entsprechend der Ausgabe des Lichtempfangenden Elements 94, so dass das Laserelement 34 bei der gewünschten zentralen Wellenlänge oszilliert. Infolgedessen kann der Wellenlängenstabilisierer 112 die Wellenlängen des ausgegebenen Mehrmoden-Lichts des LD-Moduls 1c stabilisieren.
In dieser Ausführungsform wird das LD-Modul 1c als Quelle von Mehrmoden-Licht verwendet; jedoch kann irgendeines der anderen LD-Module, die oben beschrieben wurden, anstelle des LD-Moduls 1c verwendet werden.
Achte Ausführungsform
Eine Ausführungsform des Raman-Verstärkers gemäß der vorliegenden Erfindung wird jetzt beschrieben. 17 ist eine schematische Ansicht, welche den Aufbau eines Raman-Verstärkers 124a dieser Ausführungsform veranschaulicht. Der Raman-Verstärker 124a umfasst den Wellenlängenstabilisierer 112 der siebenten Ausführungsform und einen Optokoppler 126.
Der Optokoppler 126 ist z.B. ein WDM-Koppler. Eingangsanschlüsse 126a und 126b des Kopplers 126 werden optisch mit einem optischen Übertragungsweg 128 bzw. einem Erregungslicht-Zuführweg 113 verbunden. Ein Signallicht 128a wird durch den Übertragungsweg 128 übertragen. Das Signallicht 128a ist z.B. ein WDM-Signal mit einer Mehrzahl von Wellenlängenkomponenten (λ₁, ... λ_n). Ein Ausgabeanschluss 126c des Kopplers 126 ist optisch mit einem optischen Übertragungsweg 130 gekoppelt. Der Übertragungsweg 130 ist z.B. eine optische Einzelmoden-Faser (SMF). Ein Beispiel für eine SMF ist eine dispersionskompensierte optische Faser (DCF).
Der Wellenlängenstabilisierer 112 führt dem Zuführweg 113 über die optische Faser 9 Erregungslicht 112a zu. Das LD-Modul 1c im Wellenlängenstabilisierer 112 strahlt Mehrmoden-Licht als das Erregungslicht 112a aus, dessen Wellenlängen es ermöglichen, dass das Signallicht 128a im Übertragungsweg 130 dort Raman-verstärkt wird, wo das Erregungslicht 112a und das Signallicht 128a koexistieren. Das Erregungslicht 112a wird über den Zuführweg 113 dem Koppler 126 zugeführt. Das Erregungslicht 112a kann wenigstens eine der Wellenlängenkomponenten des WDM-Signals Raman-verstärken. Das Signallicht 128a und das Erregungslicht 112a werden durch den Koppler 126 zum Übertragungsweg 130 geschickt. Infolgedessen werden das WDM-Signal 128a, das die Wellenlängenkomponenten (λ₁, ... λ_n) umfasst, und das Raman-Erregungslicht 112a, welches dazu in der Lage ist, wenigstens eine dieser Wellenlängenkomponenten durch Raman-Verstärkung zu verstärken, im Übertragungsweg 130 zur Verfügung gestellt. Das Erregungslicht 112a regt den Übertragungsweg 130 dazu an, wenigstens eine der Wellenlängenkomponenten des Signallichts 128a durch Raman-Verstärkung zu verstärken. Da die Wellenlängen des Erregungslichts 112a, welches von der Vorrichtung 112 ausgestrahlt wird, stabilisiert sind, wird die Raman-Verstärkung zuverlässig durchgeführt.
Diese Ausführungsform betrifft einen Raman-Verstärker der Vorwärtsart; jedoch kann der Raman-Verstärker gemäß der vorliegenden Erfindung auch ein Verstärker der Rückwärtsart sein. Im Raman-Verstärker der Rückwärtsart, wird das Erregungslicht dem Signallicht-Einspeisungsanschluss des Optokopplers zugeführt. Das Erregungslicht wird an einen optischen Übertragungsweg geschickt, der stromaufwärts vom Koppler angeordnet ist. Das Signallicht wird durch diesen Übertragungsweg zum Koppler übertragen. Wenn das Erregungslicht über den Koppler dem Übertragungsweg zugeführt wird, wird der Übertragungsweg angeregt. Das Signallicht wird auf diese Weise Raman-verstärkt.
Neunte Ausführungsform
Eine andere Ausführungsform des Raman-Verstärkers gemäß der vorliegenden Erfindung wird jetzt beschrieben. 18 ist eine schematische Ansicht, welche den Aufbau eines Raman-Verstärkers 124b dieser Ausführungsform veranschaulicht. Der Raman-Verstärker 124b umfasst den Wellenlängenstabilisierer 112 der siebenten Ausführungsform, einen Optokoppler 126 und eine optische Faser 132 zur Anregung. Die Funktionen des Wellenlängenstabilisierers 112 und des Kopplers 126 sind zu denen in der achten Ausführungsform identisch.
Die optische Faser 132 zur Erregung wird optisch mit dem Ausgabeanschluss 126c des Kopplers 126 gekoppelt. Die Faser 132 ist z.B. eine optische Einzelmoden-Faser (SMF). Das Signallicht 128a und das Erregungslicht 112a werden durch den Koppler 126 zur Faser 132 geschickt. Infolgedessen werden das WDM-Signal, das die Wellenlängenkomponenten (λ₁,... λ_n) umfasst, und das Raman-Erregungslicht, welches dazu in der Lage ist, wenigstens eine dieser Wellenlängenkomponenten durch Raman-Verstärkung zu verstärken, in der Faser 132 zur Verfügung gestellt. Das Erregungslicht 112a regt die Faser 132 dazu an, wenigstens eine der Wellenlängenkomponenten des Signallichts 128a durch Raman-Verstärkung zu verstärken. Da die Wellenlängen des Erregungslichts 112a, die von der Vorrichtung 112 ausgestrahlt werden, stabilisiert sind, wird die Raman-Verstärkung zuverlässig durchgeführt.
Diese Ausführungsform betrifft einen Raman-Verstärker der Vorwärtsart; jedoch kann der Raman-Verstärker gemäß der vorliegenden Erfindung auch ein Verstärker der Rückwärtsart sein. Im Raman-Verstärker der Rückwärtsart, wird das Erregungslicht dem Signallicht-Einspeisungsanschluss des Optokopplers zugeführt. Das Erregungslicht wird an eine optische Faser geschickt, die stromaufwärts vom Koppler angeordnet ist. Das Signallicht wird durch diese Faser zum Koppler übertragen. Wenn das Erregungslicht über den Koppler der Faser zugeführt wird, wird die Faser angeregt. Das Signallicht wird auf diese Weise Raman-verstärkt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und verschiedene Abwandlungen können durchgeführt werden. Z.B. sind in den oben beschriebenen Ausführungsformen die optische Faser, das Lichtempfangende Element, der Ausgabeanschluss und die Linse auf der Hauptfläche des Befestigungselements im Wellenlängendetektor angeordnet. Jedoch ist die Anordnung jener Komponenten nicht auf solche Ausführungsformen beschränkt.
Nach der so beschriebenen Erfindung ist es offensichtlich, dass die Ausführungsformen der Erfindung auf viele Weisen verändert werden können. Solche Abwandlungen sollen nicht als eine Abweichung vom Geist und vom Umfang der Erfindung angesehen werden, und alle diese Abwandlungen, die dem Fachmann offensichtlich sind, sollen im Umfang der nachfolgenden Ansprüche enthalten sein.
Industrielle Anwendbarkeit
Wie oben beschrieben, stellt die vorliegende Erfindung ein Mehrmoden-Halbleiterlasermodul, in dem die davon ausgestrahlte Wellenlänge des Lasers stabilisiert ist, einen Wellenlängendetektor, einen Wellenlängenstabilisierer und einen Raman-Verstärker zur Verfügung.

Claims

Halbleiterlasermodul (1a), umfassend: ein Halbleiterlaserelement (34) mit erster und zweiter Endfläche zum Ausstrahlen von Laserlicht; ein optisches Filter (54), welches optisch mit der ersten Endfläche gekoppelt ist, um das von der ersten Endfläche ausgestrahlte Laserlicht zu empfangen; ein erstes Licht-empfangendes Element (52) zum Empfangen von durchgelassenem Licht oder reflektiertem Licht von dem optischen Filter, um ein der Leistung des empfangenen Lichts entsprechendes Ausgangssignal zu erzeugen; und Wellenlängenwandlermittel (24) zum Ändern eines Oszillationswellenlängenbereichs des Laserelements in Erwiderung auf das Ausgangssignal des ersten Lichtempfangenden Elements, dadurch gekennzeichnet, dass das Laserelement ein Mehrmoden-Halbleiterlaserelement ist, welches einen Oszillationswellenlängenbereich mit einer Vielzahl von Moden hat, und das optische Filter einen Durchlasswellenlängenbereich oder einen Reflektionswellenlängenbereich mit einer Breite hat, die ausreichend ist, dass zwei oder mehr der Moden enthalten sind.
Lasermodul gemäß Anspruch 1, worin das optische Filter transmittiertes Licht oder reflektiertes Licht mit einer Leistung erzeugt, welche sich entsprechend dem Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements ändert.
Lasermodul gemäß Anspruch 1, weiterhin ein zweites Licht-empfangendes Element (44) umfassend, welches optisch mit der zweiten Endfläche des Laserelements gekoppelt ist.
Lasermodul gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend: eine Lichtteilereinrichtung (48) zum Empfangen des Mehrmoden-Laserlichts von der ersten Endfläche, um zwei geteilte Bündel zu erzeugen; und ein zweites Licht-empfangendes Element (44) zum Empfangen eines der geteilten Bündel von der Teilereinrichtung, worin das optische Filter das andere der geteilten Bündel von der Teilereinrichtung empfängt.
Lasermodul gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend: einen Lichteinspeisungsanschluss (92a) zum Empfangen des Laserlichts von dem Laserelement, wobei das optische Filter (94) mit dem Lichteinspeisungsanschluss optisch gekoppelt ist, um das Laserlicht von dem Lichteinspeisungsanschluss zu empfangen, und das erste Licht-empfangende Element eines von dem durchgelassenen Licht und dem reflektierten Licht von dem optischen Filter empfängt; und einen Lichtausgabeanschluss (92b) zum Empfangen des anderen von dem durchgelassenen Licht und dem reflektierten Licht von dem optischen Filter.
Lasermodul gemäß Anspruch 5, weiterhin umfassend: eine optische Faser (8) zum optischen Koppeln des Lichteinspeisungsanschlusses an die erste Endfläche des Laserelements; und ein zweites Licht-empfangendes Element (44), welches optisch mit der zweiten Endfläche gekoppelt ist.
Lasermodul gemäß Anspruch 1 oder 5, weiterhin umfassend: einen ersten Anschluss (4c) zum Zuführen des Ausgangssignals des ersten Lichtempfangenden Elements zu einer externen Steuerschaltung; und einen zweiten Anschluss (4c) zum Zuführen eines Steuersignals von der externen Steuerschaltung zu dem Wellenlängenwandlermittel, worin die externe Steuerschaltung das Steuersignal in Erwiderung auf das Ausgangssignal des ersten Licht-empfangenden Elements erzeugt; das Steuersignal das Wellenlängenwandlermittel anweist, den Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements zu ändern, so dass das Oszillaitionswellenlängenspektrum des Elements eine gewünschte zentrale Wellenlänge hat; und das Wellenlängenwandlermittel den Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements entsprechend dem Steuersignal ändert.
Lasermodul gemäß Anspruch 1 oder 5, worin das Wellenlängenwandlermittel einen Temperaturregler (24) zum Regeln der Temperatur des Laserelements umfasst.
Lasermodul gemäß Anspruch 1 oder 5, weiterhin ein Gehäuse (4) zum Beherbergen des Laserelements und des Wellenlängenwandlermittels umfassend.
Wellenlängendetektor, umfassend: einen Lichteinspeisungsanschluss (92a) zum Empfangen von Laserlicht von einem Halbleiterlaserelement (34); ein optisches Filter (94), welches optisch mit dem Lichteinspeisungsanschluss gekoppelt ist, um das Laserlicht von dem Einspeisungsanschluss zu empfangen; ein Licht-empfangendes Element (96), zum Empfang von einem von dem durchgelassenem Licht und dem reflektierten Licht von dem optischen Filter, um ein der Leistung des empfangenden Lichts entsprechendes Ausgabesignal zu erzeugen; und einen Lichtausgabeanschluss (92b) zum Empfangen des anderen von dem transmittierten Licht und dem reflektierten Licht von dem optischen Filter, dadurch gekennzeichnet, dass das Laserelement ein Mehrmoden-Halbleiterlaserelement mit einem Oszillationswellenlängenbereich ist, der eine Vielzahl von Moden enthält, und das optische Filter einen Durchlasswellenlängenbereich oder einen Reflektionswellenlängenbereich hat, der ausreichend ist, um zwei oder mehr der Moden zu enthalten.
Wellenlängendetektor gemäß Anspruch 10, worin das optische Filter durchgelassenes Licht oder reflektiertes Licht mit einer Leistung erzeugt, die sich entsprechend eines Oszillationswellenlängenbereichs des Laserelements ändert.
Wellenlängenstabilisierer (112), umfassend: ein Lasermodul (1c) gemäß Anspruch 1 oder 5, und eine Steuerschaltung (114) zum Erzeugen eines Steuersignals in Erwiderung auf das Ausgabesignal des ersten Licht-empfangenden Elements, um das Wellenlängenwandlermittel zu steuern; worin das Wellenlängenwandlermittel den Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements entsprechend dem Steuersignal ändert.
Raman-Verstärker (124a), umfassend: einen optischen Koppler (126); einen optischen Übertragungsweg (130) zum Übertragen von Signallicht, worin der optische Übertragungsweg optisch mit dem optischen Koppler gekoppelt ist; ein Lasermodul (1c) gemäß Anspruch 1 oder 5, welches optisch mit dem optischen Koppler gekoppelt ist; und eine Steuerschaltung (114) zur Erzeugung eines Steuersignals in Erwiderung auf ein Ausgabesignals des ersten Licht-empfangenden Elements, um das Wellenlängenwandlermittel zu steuern, worin das Wellenlängenwandlermittel den Oszillationswellenlängenbereich des Laserelements entsprechend dem Steuersignal ändert; und der optische Koppler Mehrmoden-Licht von dem Lasermodul zu dem optischen Übertragungsweg sendet, wodurch der optische Übertragungsweg dazu angeregt wird, das Signallicht durch Raman-Verstärkung zu verstärken.