JP2000292756A

JP2000292756A - 半導体装置

Info

Publication number: JP2000292756A
Application number: JP11351393A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Ohashi; 弘美大橋; Mitsuo Fukuda; 光男福田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 1999-12-10
Publication date: 2000-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】構成が簡素で、発振波長および光出力を一定と
することが可能な半導体光源装置を提供する。【解決手段】バイアス調整回路７は、半導体光変調器２
からの光出力が一定になるようにバイアス調整を行う。
例えば、経年変化によって半導体レーザ装置１からの光
出力が低下した場合、光吸収電流検出回路６が光吸収電
流の低下を検出すると、バイアス調整回路７は消光比を
大きくして光出力が一定になるように、バイアスを小さ
くする。これにより、最終的にこの半導体光源装置から
出力される光出力が一定になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重通信等の
光源装置として好適な、発振波長と光出力を一定に保つ
ことのできる半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信を行う際の通信方式として、時間
多重通信方式（ＴＤＭ：time division multiplexing)
と波長多重通信方式（ＷＤＭ：wavelength division mu
ltiplexing) とがある。今後、伝送容量を容易に増加さ
せるためには波長多重通信方式の開発が重要であるた
め、この波長多重通信方式のための光源装置の開発が盛
んに行われている。通常の波長多重通信用の光源装置に
あっては、伝送容量は多重化された波長の波長間隔によ
って制限されるため、波長間隔が狭いほど多数の波長を
利用できて伝送容量も多くなる。

【０００３】したがって、波長間隔が小さく設定されて
いる、いわゆるｄ−ＷＤＭ（dense-ＷＤＭ）システム用
の光源装置としては、その発振波長の揺らぎを可能な限
り小さくするような工夫を施す必要がある。発振波長の
変化を極力抑制するために、例えば絶対波長をモニタ
し、絶対波長が一定になるようなフィードバック制御を
行うことが知られている。この制御手法の一例として、
レーザの発振波長が温度に依存するという特徴を利用し
て、レーザの温度制御を行う等のものがある。

【０００４】また、一般に、通信用の光源としては、そ
の光出力が一定であることが望ましく、常時その光出力
をモニタして光出力を一定に保つ工夫が施されている。
光通信等の光源に用いられている半導体レーザ装置にあ
っては、その光出力を一定とするために、レーザ光出射
側端面と反対側の後端面側にレーザ光出力をモニタする
ための受光素子を配置し、その受光素子にて検出される
電流値に基づいて、半導体レーザ装置に供給する電流量
の制御を行うものが一般的に知られている。これによれ
ば、半導体レーザ装置の他に受光素子も必要となってい
た。

【０００５】一方、半導体レーザの光を、波長変動を抑
制しつつ、通信信号を生成するために、外部光変調器が
広く用いられている。これは、半導体レーザからの光を
受光し、電気的な変調信号に基づいて光変調を行うもの
である。したがって、これらのことを考慮すると、ｄ−
ＷＤＭシステム用の光源装置は、半導体レーザ装置、モ
ニタ用受光素子、および、光変調器の少なくとも３つの
デバイスで構成する必要があった。

【０００６】また、一般的に、光増幅器は光出力を増幅
するために用いられ、光ファイバ通信では、中継器等に
おいて光信号を電気信号に変換することなく増幅するた
めに使用される。したがって、光ファイバ通信用の従来
の光増幅器は、半導体レーザとは分離された状態で設置
されており、半導体レーザの出射端に配置されて集積化
がなされているものはない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、波長多重通
信を行う場合、波長間隔が狭いほど多数の波長を利用で
き伝送容量も大きくなるが、波長間隔は光源の波長安定
性によって制限されるものである。例えば、周波数間隔
が１００（ＧＨｚ）の場合には、光源には１０（ＧＨ
ｚ）程度の波長安定性が長期間求められることになる。

【０００８】光ファイバ通信用光源としては、半導体レ
ーザ装置が多く用いられる。特に波長多重通信用光源と
して半導体レーザ装置が用いられる場合、その発振波長
が変化しないことが要求される。半導体レーザの発振波
長は、主にその内部の屈折率で決まり、この屈折率は温
度や電流注入量によって変化するため、半導体レーザを
波長多重通信用光源として用いる場合、その動作温度を
一定に保つと同時に動作電流も一定にしておく必要があ
る。

【０００９】しかしながら、半導体レーザ装置は、時間
経過に伴って劣化が生じて、一定動作電流下では光出力
が低下する傾向にある。したがって、長期間で発振波長
を一定に保ち、且つ、光出力を一定に保つためには、発
振波長と光出力とをモニタして、それらを一定にするよ
うな制御系を設ける必要があった。光出力については、
半導体レーザ装置の後端面に受光素子を配置し、その受
光素子に流れる光電流から半導体レーザの光出力をモニ
タして、光出力一定とする制御を行う構成が一般的であ
る。発振波長については、波長計等からの出力信号をモ
ニタして、温度制御素子で半導体レーザ装置の温度制御
を行って発振波長を一定とする制御を行う構成が一般的
である。

【００１０】したがって、従来の光源装置の構成は複雑
で、コスト面や製造面から問題があった。本発明は、こ
のような事情を鑑みてなされたものであり、構成が簡素
で、発振波長および光出力を一定とすることが可能な半
導体装置（半導体光源装置）を提供することを課題とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る発明は、半導体レーザ装置と、前記
半導体レーザ装置からの出力光を変調する半導体光変調
器と、前記半導体光変調器の光吸収電流を検出する検出
手段と、前記半導体光変調器からの光出力が一定となる
ように、光吸収電流を考慮して前記半導体光変調器のバ
イアス電圧を調整するバイアス調整手段と、を有する半
導体装置である。

【００１２】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
記載の装置において、前記バイアス調整手段は、前記半
導体光変調器の光吸収電流の入射光依存性、および、前
記半導体光変調器のバイアス電圧と消光比との関係を考
慮して、バイアス電圧を調整する手段であることを特徴
とする。また、請求項３に係る発明は、請求項１および
２のいずれかに記載の装置において、少なくとも２つの
構成要素がモノリシックに集積されていることを特徴と
する。

【００１３】また、請求項４に係る発明は、請求項１、
２および３のいずれかに記載の半導体装置を複数備え、
１対の半導体レーザ装置と半導体光変調器とを複数対ア
レイ状に配置したことを特徴とする。また、請求項５に
係る発明は、半導体レーザ装置と、前記半導体レーザ装
置の光出射端に設置され、当該半導体レーザ装置からの
出力光を増幅する光増幅器と、前記光増幅器の光入力パ
ワーが過飽和領域内となる一定電流を、前記半導体レー
ザ装置に供給する電流源と、を有する半導体装置であ
る。

【００１４】また、請求項６に係る発明は、請求項５に
記載の装置において、半導体レーザ装置と光増幅器がモ
ノリシックに集積されていることを特徴とする。また、
請求項７に係る発明は、請求項５および６のいずれかに
記載の半導体装置を複数備え、対をなす半導体レーザ装
置と光増幅器とが複数対アレイ状に配置されていること
を特徴とする。

【００１５】そして、請求項８に係る発明は、請求項４
および７のいずれかに記載の半導体装置において、各半
導体レーザ装置の発振波長が異なっていることを特徴と
する。本発明に係る半導体装置にあっては、半導体レー
ザ装置を一定電流で動作させると、素子劣化が発生した
場合でも、その発振波長は変化しないことを、本願発明
者等は確認した。したがって、発振波長をモニタせずに
発振波長を一定に保つためには、半導体レーザ装置を一
定電流で動作させればよい。半導体レーザ装置からの光
出力を一定に保つために、請求項１に係る半導体装置で
は、半導体レーザ装置からの光出力を半導体光変調器の
光吸収電流によって監視し、その電流に基づいて、半導
体光変調器の変調信号を制御する。

【００１６】そして、半導体レーザ装置からの光出力が
低下しても最終的に半導体光変調器からの光出力信号は
一定振幅に保たれ、また、従来のように、半導体レーザ
装置からの光出力をモニタする必要等が無くなり構成も
簡易となる。より詳細に作用を説明する。論文「Reliab
ility of 1300nm spot-size converter integrated las
er diodes for low-cost optical modules in access n
etworks(Journal of Lightwave Technology, vol.16,N
o.7,p1302,1998)」に記載されているように、ＩｎＧａ
ＡｓＰ／ＩｎＰ埋め込み型半導体レーザが劣化した場
合、光出力が低下するが、このことは、多くの場合、埋
め込み界面等での非発光再結合が増加する等の理由によ
るものであり、その場合、発光に寄与する注入キャリア
は減少するものの、レーザ活性層に注入するキャリアは
変化せず、レーザ発振波長は共振器内の屈折率で定まる
ため、半導体レーザ装置内へ注入されるキャリアが一定
である限り、発振波長は変化しないことになる。

【００１７】一方、半導体光変調器に対するバイアス電
圧を増加させていくと、その吸収端が長波長側へシフト
する特性を有するので、半導体光変調器に調整されたバ
イアス電圧を印加することによって、光透過特性を変化
させることができる。つまり、半導体光変調器のバイア
ス電圧を調整してこれに交流の変調信号を重畳すること
によって、半導体レーザ装置から半導体光変調器へ入射
した光は変調されて出射されることになり、レーザ光が
半導体光変調器を透過する際、半導体光変調器に吸収さ
れることに対応して光吸収電流が流れる。この光吸収電
流は、半導体光変調器への入射光のパワーに一意に対応
しているため、この光吸収電流を監視することによっ
て、半導体光変調器への入射光パワーの大きさを把握す
ることができる。

【００１８】したがって、この光吸収電流値を考慮し
て、光変調器のバイアスを調整することによって、半導
体光変調器から出射する光の振幅を変化させることがで
き、常に、半導体光変調器からの光出力が一定となるよ
うに動作させることができる。以上のように、請求項１
に係る半導体装置によれば、半導体光変調器への入射光
の強度を半導体光変調器の光吸収電流として監視し、半
導体光変調器のバイアス調整を行うことによって、半導
体レーザが劣化した場合であっても、発振波長を変化さ
せず、半導体光変調器からの出力を一定に保つことが可
能となる。

【００１９】一方、請求項５の半導体装置の作用は以下
の通りである。光増幅器は、注入されるキャリアの量に
応じて利得係数が変わる。そのため、光増幅器に入力さ
れる光のパワーによって、光増幅器から出力される光の
パワーも変化する。しかし、光増幅器にある一定以上の
キャリアが注入されると、利得係数は飽和して一定とな
る。したがって、光増幅器に入力される光のパワーがあ
る一定以上であると、光増幅器から出力される光のパワ
ーは一定になる。このように、光増幅器の光入力パワー
には過飽和領域（光入力パワーを変えても光出力パワー
が一定となる領域）が存在する。

【００２０】請求項５の半導体装置では、半導体レーザ
装置の光出射端に光増幅器が設置されているため、半導
体レーザ装置の光出力が光増幅器に入力される。そし
て、この光増幅器の光入力パワーが過飽和領域内となる
一定電流が、電流源から半導体レーザ装置に供給される
ようになっている。すなわち、この半導体レーザ装置に
供給される電流は、一定電流であって、且つ光増幅器の
光入力パワーが過飽和領域内となる電流である。

【００２１】したがって、半導体レーザ装置に一定電流
が供給されるため、半導体レーザの発振波長は一定にな
る。また、半導体レーザ装置に、光増幅器の光入力パワ
ーが前記過飽和領域内となる電流が供給されることによ
り、光増幅器の光入力パワーは前記過飽和領域内とな
る。そのため、半導体レーザ装置からの光出力パワーの
低下（この低下は、一定電流での長時間の発振によって
生じる）に伴って光増幅器の光入力パワーが低下した場
合でも、この低下した光入力パワー値が前記過飽和領域
内であれば、この光増幅器からの光出力のパワーは一定
になる。

【００２２】すなわち、請求項５の半導体装置によれ
ば、半導体レーザが劣化した場合であっても、発振波長
を一定にしながら光出力を一定にすることが可能とな
る。また、従来の光通信用光源のように、半導体レーザ
からの光出力および発振波長をモニタする必要がないた
め、装置構成を簡単なものとすることができる。なお、
半導体レーザ装置に供給する電流値を、光増幅器の初期
の光入力パワーが過飽和領域内となる一定電流とする
と、電流設定値によっては、光増幅器の低下した光入力
パワー値が前記過飽和領域外となる場合がある。そのた
め、半導体レーザ装置の出力光パワーの経時変化を予め
予測し、この変化分を考慮して、光増幅器の低下した光
入力パワー値が前記過飽和領域内になるように、電流値
を設定することが好ましい。

【００２３】また、半導体レーザ装置の光出力パワーと
光増幅器の光入力パワーとが厳密に等しい場合には、電
流源から半導体レーザ装置に供給する一定電流を、半導
体レーザ装置の光出力パワーが光増幅器の光入力パワー
の過飽和領域内となるようにすればよい。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は、本発明の第１の実施の
形態の半導体装置のブロック構成図である。この半導体
装置は、1.55μｍ帯のＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ半導体レ
ーザ装置１と、このレーザ出力光を入力して光変調する
半導体光変調器２とを、同一の半導体基板３上にモノリ
シックに集積して構成されている。半導体レーザ装置１
には、レーザ発振させるための駆動電流を注入する電流
源１１が接続されている。

【００２５】また、半導体光変調器２には、これを電気
的に変調させるための変調信号を供給するための変調用
電源５と、半導体光変調器２からの光出力が一定になる
ような制御動作を行う制御部４とが接続されている。図
６に示すように、制御部４は、半導体光変調器２に入射
光が入射することによって流れる光吸収電流を検出する
光吸収電流検出回路６と、光吸収電流を考慮して、後に
説明するようにして半導体光変調器２からの光出力が一
定、すなわち、半導体装置からの光出力が一定になるよ
うに、半導体光変調器２のバイアスを調整するバイアス
調整回路７とを有して構成される。

【００２６】さて、図３、図４を参照してバイアス調整
回路７の動作について説明する。図３は、図１の半導体
装置を用いて測定した、半導体光変調器２のバイアス
と、消光比および光吸収電流との関係を示す説明図であ
り、左側縦軸、右側縦軸、横軸の夫々は消光比、光吸収
電流、バイアス電圧を示している。半導体レーザ装置１
には電流源１１から６０mAの一定電流を注入しており、
半導体レーザ装置１からの光出力は１０mWである。バイ
アスを大きくしていくと光吸収が大きくなっていき、出
射光は小さくなっていく。同時に、バイアス電圧を大き
くしていくと、光吸収電流も大きくなっていくことが分
かる。

【００２７】ここで、例えば、バイアス電圧を１．５Ｖ
に設定し、変調信号を±１Ｖとすると、約１２ｄＢの消
光比を得ることができる。この場合、光吸収電流は最低
値（半導体光変調器２での光出力のピーク値に対応）で
約１２．５mA得られる。ところで、この光吸収電流は、
半導体光変調器２への入射光のパワーに依存する。この
半導体光変調器２の光吸収電流の入射光依存性を図４に
示す。入射光のパワーと光吸収電流とは１対１に対応し
ていて、仮に入射光のパワーが減少すると、それに伴っ
て光吸収電流も小さくなる。

【００２８】また、図４に示すように、バイアス電圧を
１、２、３Ｖと変化させた場合、バイアスを大きくする
と光吸収電流は大きくなっていく傾向にあるが、いずれ
のバイアスにおいても、光吸収電流を監視することによ
って入射光のパワーを監視することができる。したがっ
て、バイアス調整回路７は、図３に示した特性を用いて
半導体光変調器２からの光出力が一定になるようにバイ
アス調整を行うことが可能となる。例えば、経年変化に
よって半導体レーザ装置１からの光出力が低下した場
合、光吸収電流検出回路６が光吸収電流の低下を検出す
ると、バイアス調整回路７は消光比を大きくして光出力
が一定になるように、バイアス電圧を小さくするので、
結局、半導体装置から出力される光出力が一定になる。

【００２９】このためには、例えば、光吸収電流値とこ
れに対応するバイアス電圧とを関係付けてテーブル等に
記述しておいて、バイアス調整回路７が、テーブルを参
照して、検出された光吸収電流値に対応するバイアス電
圧を求め、これを半導体光変調器のバイアス電圧として
供給するようにしておけば一層構成が簡素となる。図５
は、この半導体装置の周囲温度を５０°Ｃとし、半導体
レーザ装置１への注入電流を６０mA、半導体光変調器２
の変調信号振幅を±１Ｖと一定にし、半導体光変調器２
の光吸収電流を監視することによってバイアス調整を行
った場合の、半導体光変調器２からの光出力パワーのピ
ーク値と発振波長の時間変化を示したものである。

【００３０】従来技術との比較のために、半導体光変調
器２のバイアスを一定とした場合の光出力パワーのピー
ク値と発振波長の時間経過も示しており、初期の光変調
器のバイアス電圧は双方とも１．５Ｖである。バイアス
調整を行わない場合、発振波長は一定であるが、光出力
パワーのピーク値は時間経過にしたがって低下する傾向
にあることが確認された。一方、バイアス調整を行った
場合には、３０００時間経過後も光出力と発振波長が一
定であることが確認された。なお、この半導体装置で
は、モノリシック集積によって、装置構成をより簡素化
し装置規模を小さくしている。

【００３１】図２は、本発明の第２の実施の形態の半導
体装置のブロック構成図である。この実施の形態は、図
１に示した半導体装置を３つ備えて１つの光源装置と
し、多数の光源を用いる通信装置に適用して好適とする
点に特徴がある。半導体レーザ１ａ、１ｂ、１ｃの夫々
と、半導体光変調器２ａ、２ｂ、２ｃの夫々とが対とな
って、同一の半導体基板３にアレイ状に配列されてモノ
リシックに集積されている。半導体レーザ装置１ａ、１
ｂ、１ｃの夫々には、レーザ発振させるための駆動電流
を注入する電流源１１ａ、１１ｂ、１１ｃが接続されて
いる。

【００３２】また、半導体光変調器２ａ、２ｂ、２ｃに
は、これを電気的に変調させるための変調信号を供給す
るための変調用電源５ａ、５ｂ、５ｃと、半導体光変調
器２ａ、２ｂ、２ｃからの光出力が一定になるような制
御動作を行う制御部４ａ、４ｂ、４ｃとが接続されてい
る。そして、制御部４ａ、４ｂ、４ｃの夫々では、光吸
収電流検出回路６ａ、６ｂ、６ｃが検出した夫々の光吸
収電流に基づいて、バイアス調整回路７ａ、７ｂ、７ｃ
がバイアス調整を行うことにより、光出力が一定とな
る。なお、半導体レーザ装置１ａ、１ｂ、１ｃの夫々の
発振波長を異ならせることによって、波長多重通信用の
光源に好適な装置となる。また、この装置においても、
モノリシック集積によって、装置構成をより簡素化し装
置規模を小さくしている。

【００３３】図７は、本発明の第３の実施の形態に相当
する半導体装置のブロック構成図である。この半導体装
置は、1.55μｍ帯のＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ半導体レー
ザ装置１と、このレーザ出力光を入力して光増幅する光
増幅器８とが、同一の半導体基板３上にモノリシックに
集積された半導体光源装置である。光増幅器８は半導体
光増幅器であり、半導体レーザ装置１の光出射端に近接
して設置されている。半導体レーザ装置１には、レーザ
発振させるための駆動電流を注入する電流源１１が接続
されている。なお、この半導体装置では、半導体レーザ
装置１と光増幅器８とをモノリシック集積化することに
より、装置構成をより簡素化し装置規模を小さくしてい
る。

【００３４】この光増幅器８の光入力パワーと光出力パ
ワーとの関係を図８に示す。図８のグラフから、この光
増幅器８の光入力パワーの過飽和領域は４ｍＷ以上であ
ることが分かる。ここで、電流源１１から半導体レーザ
装置１へ供給する電流を６０ｍＡにすると、半導体レー
ザ装置１の初期の光出力パワーは１０ｍＷとなり、この
光出力がそのまま光増幅器８に入力される。すなわち、
電流源１１から半導体レーザ装置１へ６０ｍＡの電流を
供給することにより、光増幅器８の初期の光入力パワー
が過飽和領域内である１０ｍＷになることが分かった。

【００３５】そして、半導体レーザ装置１の周囲温度を
５０℃とし、電流源１１から６０ｍＡの一定電流を半導
体レーザ装置１へ供給することにより、この半導体装置
を動作させて、光増幅器８からの光出力パワーと発振波
長の経時変化を調べた。その結果を図９に示す。この図
から分かるように、この半導体装置からの光出力パワー
と発振波長は、３０００時間経過後であっても一定に保
持されていた。

【００３６】この試験では、動作開始から時間が経過す
るにつれて、半導体レーザ装置１からの光出力パワーの
低下が生じ、光増幅器８の光入力パワーは初期の１０ｍ
Ｗより低下したが、この低下した光入力パワー値が前記
過飽和領域内（４ｍＷ以上）であったため、光増幅器か
ら出力される光出力のパワーが一定に保持された。ま
た、この半導体装置では、例えば、電流源１１から半導
体レーザ装置１に、光増幅器８の光入力パワーが５ｍＷ
になるような一定電流を供給し続けた場合には、光増幅
器８の光入力パワーが２０％（１ｍＷ）低下して４ｍＷ
になるまで、発振波長一定で、一定の光出力が得られる
ことになる。

【００３７】図１０は、本発明の第４の実施の形態に相
当する半導体装置のブロック構成図である。この実施形
態は、図３に示した半導体装置を３つ備えて１つの光源
装置とし、多数の光源を用いる通信装置に適用して好適
とする点に特徴がある。この光源装置においては、半導
体レーザ装置１ａ、１ｂ、１ｃの夫々と、光増幅器８
ａ、８ｂ、８ｃの夫々とが対となっていて、これらの３
対が同一の半導体基板３にアレイ状に配列されてモノリ
シックに集積されている。半導体レーザ装置１ａ、１
ｂ、１ｃの夫々には、レーザ発振させるための駆動電流
を注入する電流源１１ａ、１１ｂ、１１ｃが接続されて
いる。

【００３８】各電流源１１ａ、１１ｂ、１１ｃから各半
導体レーザ装置１ａ、１ｂ、１ｃへ供給する電流値を、
各光増幅器８ａ、８ｂ、８ｃの光入力パワーが過飽和領
域内になる一定値に設定して、各半導体レーザ装置１
ａ、１ｂ、１ｃを動作させることにより、この光源装置
を動作させる。これにより、各光増幅器８ａ、８ｂ、８
ｃからの光出力パワーと発振波長が長期間に渡って一定
に保持される。

【００３９】また、この光源装置は、半導体レーザ装置
１ａ、１ｂ、１ｃの夫々の発振波長を異なるものとする
ことにより、波長多重通信用の光源に好適な装置とな
る。また、この光源装置は、３つの光源装置をモノリシ
ック集積することにより、装置構成をより簡素化して装
置規模を小さくしている。以上、本発明の実施の形態に
ついて説明してきたが、本発明は、これらに限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々
変更が可能であることは言うまでもない。適宜、例えば
次のような変更が可能である。

【００４０】第１〜４の実施の形態において、モノリシ
ック集積ではなくハイブリットとすること。第２の実施
の形態において、半導体レーザ装置と半導体光変調器の
対数を所望数とすること。第４の実施の形態において、
半導体レーザ装置と光増幅器の対数を所望数とするこ
と。第３および４の実施の形態において、半導体レーザ
装置と光増幅器の間に光変調器等の他のデバイスを設け
ること。上記アレイ状の配列状態を光出射端面が揃うも
のではなく個々にずらすこと。総てハードウエア回路と
するのではなく、その少なくとも一部を、ＣＰＵがプロ
グラムを実行することによって実現すること。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光モニタ用の素子やそのフィードバック回路等を必要と
しない簡単な構成で、発振波長を一定にしながら光出力
も一定にすることができる半導体装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の半導体装置のブロ
ック構成図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態の半導体装置のブロ
ック構成図である。

【図３】半導体光変調器のバイアスと、消光比および光
吸収電流の関係を示す説明図である。

【図４】半導体光変調器の光吸収電流の入射光依存性を
示す説明図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態である半導体装置の
効果を示す説明図である。

【図６】制御部のブロック構成図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態に相当する半導体装
置のブロック構成図である。

【図８】光増幅器の光入力パワーと光出力パワーとの関
係を示すグラフである。

【図９】光増幅器からの光出力パワーと発振波長の経時
変化を示すグラフである。

【図１０】本発明の第４の実施の形態に相当する半導体
装置のブロック構成図である。

【符号の説明】

１半導体レーザ装置２半導体光変調器３半導体基板４制御部５変調用電源６光吸収電流検出回路７バイアス調整回路８光増幅器１１電流源１ａ、１ｂ、１ｃ半導体レーザ装置２ａ、２ｂ、２ｃ半導体光変調器４ａ、４ｂ、４ｃ制御部５ａ、５ｂ、５ｃ変調用電源６ａ、６ｂ、６ｃ光吸収電流検出回路７ａ、７ｂ、７ｃバイアス調整回路８ａ、８ｂ、８ｃ光増幅器１１ａ、１１ｂ、１１ｃ電流源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H079 AA02 BA01 CA05 DA16 FA01 HA13 KA18 5F073 AB02 AB06 AB21 BA01 EA03 GA02 GA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体レーザ装置と、前記半導体レーザ装置からの出力光を変調する半導体光
変調器と、前記半導体光変調器の光吸収電流を検出する検出手段
と、前記半導体光変調器からの光出力が一定となるように、
光吸収電流を考慮して前記半導体光変調器のバイアス電
圧を調整するバイアス調整手段と、を有する半導体装
置。
【請求項２】請求項１に記載の装置において、前記バイアス調整手段は、前記半導体光変調器の光吸収
電流の入射光依存性、および、前記半導体光変調器のバ
イアス電圧と消光比との関係を考慮して、バイアス電圧
を調整する手段であることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】請求項１および２のいずれかに記載の装
置において、少なくとも２つの構成要素がモノリシックに集積されて
いることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】請求項１、２および３のいずれかに記載
の半導体装置を複数備え、１対の半導体レーザ装置と半
導体光変調器とを複数対アレイ状に配置したことを特徴
とする半導体装置。
【請求項５】半導体レーザ装置と、前記半導体レーザ装置の光出射端に設置され、当該半導
体レーザ装置からの出力光を増幅する光増幅器と、前記光増幅器の光入力パワーが過飽和領域内となる一定
電流を、前記半導体レーザ装置に供給する電流源と、を
有する半導体装置。
【請求項６】請求項５に記載の装置において、半導体レーザ装置と光増幅器がモノリシックに集積され
ていることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】請求項５および６のいずれかに記載の半
導体装置を複数備え、対をなす半導体レーザ装置と光増
幅器とが複数対アレイ状に配置されていることを特徴と
する半導体装置。
【請求項８】請求項４および７のいずれかに記載の半
導体装置において、各半導体レーザ装置の発振波長が異
なっていることを特徴とする半導体装置。