JP2001024287A - Ｗｄｍ用半導体レーザ光モジュール - Google Patents
Ｗｄｍ用半導体レーザ光モジュールInfo
- Publication number
- JP2001024287A JP2001024287A JP11195327A JP19532799A JP2001024287A JP 2001024287 A JP2001024287 A JP 2001024287A JP 11195327 A JP11195327 A JP 11195327A JP 19532799 A JP19532799 A JP 19532799A JP 2001024287 A JP2001024287 A JP 2001024287A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- semiconductor laser
- semiconductor
- laser light
- laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】作製誤差により発振波長にずれが生じた場合で
あっても使用することができる低価格なＷＤＭ用半導体
レーザ光モジュールの提供。 【解決手段】各々異なった発振波長を有する複数の半導
体レーザ光源が１チップ上にアレイ状に配設されたＤＦ
Ｂレーザアレイ（図１の１）と、レーザ光を取り出すレ
ンズ（図１の５）及び光ファイバ（図１の２）と、レー
ザ光の出力をモニターし、温度制御によって発振波長の
調整をする波長フィルタ、受光素子（図１の３）及びペ
ルチエ素子（図１の４）と、を含み、複数の半導体レー
ザ光源のうち、目標発振波長にもっとも近い一の半導体
レーザ光源からの出力光のみが、ペルチエ素子によって
波長調整され、レンズを介して光ファイバに集光され
る。
あっても使用することができる低価格なＷＤＭ用半導体
レーザ光モジュールの提供。 【解決手段】各々異なった発振波長を有する複数の半導
体レーザ光源が１チップ上にアレイ状に配設されたＤＦ
Ｂレーザアレイ（図１の１）と、レーザ光を取り出すレ
ンズ（図１の５）及び光ファイバ（図１の２）と、レー
ザ光の出力をモニターし、温度制御によって発振波長の
調整をする波長フィルタ、受光素子（図１の３）及びペ
ルチエ素子（図１の４）と、を含み、複数の半導体レー
ザ光源のうち、目標発振波長にもっとも近い一の半導体
レーザ光源からの出力光のみが、ペルチエ素子によって
波長調整され、レンズを介して光ファイバに集光され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザ光モ
ジュールに関し、特に、ＷＤＭ光通信等に用いて好適な
半導体レーザ光モジュールに関する。
ジュールに関し、特に、ＷＤＭ光通信等に用いて好適な
半導体レーザ光モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】波長多重（ＷＤＭ）光通信技術は、幹線
系における通信容量の大容量化、光アクセス系における
波長ルーティング機能、更に、コンピュータボード間の
光インターコネクションへの応用等、多彩な可能性を秘
めた魅力的な技術である。このＷＤＭ光通信では、シス
テム側で指定するチャンネル波長グリッドに合致した発
振波長を有する半導体レーザ光モジュールを多数用意す
る必要がある。
系における通信容量の大容量化、光アクセス系における
波長ルーティング機能、更に、コンピュータボード間の
光インターコネクションへの応用等、多彩な可能性を秘
めた魅力的な技術である。このＷＤＭ光通信では、シス
テム側で指定するチャンネル波長グリッドに合致した発
振波長を有する半導体レーザ光モジュールを多数用意す
る必要がある。
【０００３】従来の１５５０ｎｍ帯の単一波長を用いた
光通信では、光モジュールに要求される発振波長精度は
それほど厳密なものではなかったが、ＷＤＭ光通信で
は、波長グリッド間隔が０．８ｎｍ（１００ＧＨｚ）、
または１．６ｎｍ（２００ＧＨｚ）、更に最近では０．
４ｎｍ（５０ＧＨｚ）のシステムまで考えられつつあ
り、光モジュールに要求される発振波長精度は極めて高
くなってきている。
光通信では、光モジュールに要求される発振波長精度は
それほど厳密なものではなかったが、ＷＤＭ光通信で
は、波長グリッド間隔が０．８ｎｍ（１００ＧＨｚ）、
または１．６ｎｍ（２００ＧＨｚ）、更に最近では０．
４ｎｍ（５０ＧＨｚ）のシステムまで考えられつつあ
り、光モジュールに要求される発振波長精度は極めて高
くなってきている。
【０００４】発振波長を調整する方法として、半導体レ
ーザの動作温度制御により発振波長を調整する方法があ
るが、例えば、ペルチエ素子を用いて半導体レーザの動
作温度を制御する場合、調整可能な発振波長範囲は、し
きい値電流等のレーザ特性劣化を考慮するとせいぜい±
０．５ｎｍ程度（±５℃程度）であるので、作製される
半導体レーザの発振波長のずれは、目標値から±０．５
ｎｍ程度しかゆるされないことになる。
ーザの動作温度制御により発振波長を調整する方法があ
るが、例えば、ペルチエ素子を用いて半導体レーザの動
作温度を制御する場合、調整可能な発振波長範囲は、し
きい値電流等のレーザ特性劣化を考慮するとせいぜい±
０．５ｎｍ程度（±５℃程度）であるので、作製される
半導体レーザの発振波長のずれは、目標値から±０．５
ｎｍ程度しかゆるされないことになる。
【０００５】光通信用単一モード半導体レーザの発振波
長を決定するパラメータとしては、 回折格子周期Λ、半導体光導波路層の屈折率ｎ、
半導体光導波路の横幅Ｗ、レーザの劈開端面位相φな
どがあり、これらのパラメータを用いると、レーザの発
振波長λは、理想的な場合はλ＝２ｎeqΛで表すことが
できる。ここで、ｎeqは、の屈折率ｎとの導波路幅
Ｗで決まる光導波路の等価屈折率である。
長を決定するパラメータとしては、 回折格子周期Λ、半導体光導波路層の屈折率ｎ、
半導体光導波路の横幅Ｗ、レーザの劈開端面位相φな
どがあり、これらのパラメータを用いると、レーザの発
振波長λは、理想的な場合はλ＝２ｎeqΛで表すことが
できる。ここで、ｎeqは、の屈折率ｎとの導波路幅
Ｗで決まる光導波路の等価屈折率である。
【０００６】今、発振波長の目標値からのずれを±０．
５ｎｍとすると、各パラメータに要求される精度は、
Λ：±０．０８ｎｍ、ｎ：±１％、Ｗ：±０．０７μｍ
となるが、端面位相φは、完全にランダムに決定されパ
ラメータであり、その他のパラメータΛ、ｎ、Ｗは、現
在の製造方法をもってすると上記精度を満足するのにほ
ど遠い作製誤差が含まれてしまう。つまり、現状の技術
では、半導体レーザの発振波長を目標値±０．５ｎｍと
することは、非常に困難である。
５ｎｍとすると、各パラメータに要求される精度は、
Λ：±０．０８ｎｍ、ｎ：±１％、Ｗ：±０．０７μｍ
となるが、端面位相φは、完全にランダムに決定されパ
ラメータであり、その他のパラメータΛ、ｎ、Ｗは、現
在の製造方法をもってすると上記精度を満足するのにほ
ど遠い作製誤差が含まれてしまう。つまり、現状の技術
では、半導体レーザの発振波長を目標値±０．５ｎｍと
することは、非常に困難である。
【０００７】そのため、従来、ＷＤＭ用半導体レーザ光
モジュールを供給する場合には、メーカー側は、ユーザ
ー側から発振波長が指定されると、発振波長が目標値と
一致するまで何回も素子作製（トライ＆エラー）を繰り
返さなければならず、その結果、大量のウエハを浪費
し、波長が目標値からはずれた素子がだぶつき、ＷＤＭ
用光モジュールの著しい価格上昇を招くという問題があ
った。
モジュールを供給する場合には、メーカー側は、ユーザ
ー側から発振波長が指定されると、発振波長が目標値と
一致するまで何回も素子作製（トライ＆エラー）を繰り
返さなければならず、その結果、大量のウエハを浪費
し、波長が目標値からはずれた素子がだぶつき、ＷＤＭ
用光モジュールの著しい価格上昇を招くという問題があ
った。
【０００８】従来、ＷＤＭ用半導体レーザは、ウエハ上
の素子間隔が２５０〜３００μｍ程度のピッチで作製さ
れている。その結果、２インチウエハ１枚から取ること
ができる素子の総数は、レーザ素子のチップサイズを３
００μｍ幅×４００μｍ長とした場合、１００００個程
度である。回折格子（周期Λ）を干渉露光法で形成する
場合、１枚のウエハから取れるレーザ素子の発振波長
は、ほぼ１種類であるので、作製誤差により発振波長が
目標値からずれてしまった場合には、この１００００個
の素子が無駄になってしまう。
の素子間隔が２５０〜３００μｍ程度のピッチで作製さ
れている。その結果、２インチウエハ１枚から取ること
ができる素子の総数は、レーザ素子のチップサイズを３
００μｍ幅×４００μｍ長とした場合、１００００個程
度である。回折格子（周期Λ）を干渉露光法で形成する
場合、１枚のウエハから取れるレーザ素子の発振波長
は、ほぼ１種類であるので、作製誤差により発振波長が
目標値からずれてしまった場合には、この１００００個
の素子が無駄になってしまう。
【０００９】一方、最近では、レーザ素子作製上に誤差
が生じても、目標の発振波長を有する半導体レーザを得
る方法として、回折格子を電子ビーム露光を用いて作製
する手法が提案されている（例えば、特願平０８−２６
７００６号公報等参照）。この方法を用いると、１枚の
ウエハ内で、回折格子周期を何種類も変えることができ
るため、異なる発振波長を有する半導体レーザを１枚の
ウエハから得ることができる。例えば、回折格子周期を
８種類変えた場合には、８つの異なる波長で発振する半
導体レーザを作製することができる。
が生じても、目標の発振波長を有する半導体レーザを得
る方法として、回折格子を電子ビーム露光を用いて作製
する手法が提案されている（例えば、特願平０８−２６
７００６号公報等参照）。この方法を用いると、１枚の
ウエハ内で、回折格子周期を何種類も変えることができ
るため、異なる発振波長を有する半導体レーザを１枚の
ウエハから得ることができる。例えば、回折格子周期を
８種類変えた場合には、８つの異なる波長で発振する半
導体レーザを作製することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この場
合、８種類の発振波長のレーザのうち、どれか一つが目
標の発振波長と一致すればよいため、所望の素子を得ら
れる確率は従来に比べて８倍に増大するが、得られる素
子総数は当然に１／８に減少し、目標の発振波長と一致
しない７／８の素子は無駄になってしまう。従って、光
源の作製コストの上昇をいくらか抑制する効果はあるも
のの、結局は素子の単位ウエハからの収量が低下し、結
果として半導体レーザ光モジュールの価格上昇を招いて
しまうという問題があった。
合、８種類の発振波長のレーザのうち、どれか一つが目
標の発振波長と一致すればよいため、所望の素子を得ら
れる確率は従来に比べて８倍に増大するが、得られる素
子総数は当然に１／８に減少し、目標の発振波長と一致
しない７／８の素子は無駄になってしまう。従って、光
源の作製コストの上昇をいくらか抑制する効果はあるも
のの、結局は素子の単位ウエハからの収量が低下し、結
果として半導体レーザ光モジュールの価格上昇を招いて
しまうという問題があった。
【００１１】すなわち、従来のＷＤＭ用半導体レーザ光
モジュールでは、通常の半導体レーザ光モジュールに比
べて、目標の発振波長からのずれの許容度が小さいため
に作製歩留まりが悪く、その結果、モジュール価格が著
しく高くなってしまうという問題があった。
モジュールでは、通常の半導体レーザ光モジュールに比
べて、目標の発振波長からのずれの許容度が小さいため
に作製歩留まりが悪く、その結果、モジュール価格が著
しく高くなってしまうという問題があった。
【００１２】この問題に対して、電流注入や抵抗加熱を
利用する従来の波長可変レーザでは、波長の長期信頼性
に問題があり、光モジュールとして実用上用いることは
できない。また、異波長の分布帰還（ＤＦＢ）型レーザ
と光合波器が集積された多波長光源を用いることが考え
られるが、これも光集積素子作製上のプロセス複雑さに
起因する歩留まり悪化のため、現状ではコスト的に用い
ることは困難である。
利用する従来の波長可変レーザでは、波長の長期信頼性
に問題があり、光モジュールとして実用上用いることは
できない。また、異波長の分布帰還（ＤＦＢ）型レーザ
と光合波器が集積された多波長光源を用いることが考え
られるが、これも光集積素子作製上のプロセス複雑さに
起因する歩留まり悪化のため、現状ではコスト的に用い
ることは困難である。
【００１３】本発明は、上記問題点を鑑みてなされたも
のであって、その主たる目的は、作製誤差により発振波
長にずれが生じた場合であっても使用することができる
低価格なＷＤＭ用半導体レーザ光モジュールを提供する
ことにある。
のであって、その主たる目的は、作製誤差により発振波
長にずれが生じた場合であっても使用することができる
低価格なＷＤＭ用半導体レーザ光モジュールを提供する
ことにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、第１の視点において、複数の半導体レ
ーザ光源が１チップ上にアレイ状に配設されてなる半導
体光素子と、該半導体光素子からの光出力を取り出す光
ファイバと、該半導体光素子からの出力光をモニターす
る検出手段と、該検出手段からの信号を基に前記半導体
光素子の温度を制御して発振波長を調整する調整手段
と、を少なくとも有する半導体レーザ光モジュールであ
って、前記複数の半導体レーザ光源が各々異なった発振
波長を有し、前記複数の半導体レーザ光源のうち、選択
された一の半導体レーザ光源からの出力光のみが、前記
光ファイバに入射されるものである。
めに、本発明は、第１の視点において、複数の半導体レ
ーザ光源が１チップ上にアレイ状に配設されてなる半導
体光素子と、該半導体光素子からの光出力を取り出す光
ファイバと、該半導体光素子からの出力光をモニターす
る検出手段と、該検出手段からの信号を基に前記半導体
光素子の温度を制御して発振波長を調整する調整手段
と、を少なくとも有する半導体レーザ光モジュールであ
って、前記複数の半導体レーザ光源が各々異なった発振
波長を有し、前記複数の半導体レーザ光源のうち、選択
された一の半導体レーザ光源からの出力光のみが、前記
光ファイバに入射されるものである。
【００１５】本発明においては、前記半導体光素子と前
記光ファイバとの間に、前記複数の半導体レーザ光源か
ら出射されるレーザ光を前記光ファイバに集光させるレ
ンズ系を有する構成とすることができる。
記光ファイバとの間に、前記複数の半導体レーザ光源か
ら出射されるレーザ光を前記光ファイバに集光させるレ
ンズ系を有する構成とすることができる。
【００１６】また、本発明においては、前記半導体光素
子の各々の半導体レーザ光源の出力端にスポットサイズ
変換器を有し、該スポットサイズ変換器により、前記半
導体レーザ光源から出射されるレーザ光が前記光ファイ
バに集光される構成とすることもできる。
子の各々の半導体レーザ光源の出力端にスポットサイズ
変換器を有し、該スポットサイズ変換器により、前記半
導体レーザ光源から出射されるレーザ光が前記光ファイ
バに集光される構成とすることもできる。
【００１７】更に、本発明においては、前記半導体光素
子の各々の半導体レーザ光源の出力端に光変調器を有
し、該光変調器により変調されたレーザ光が前記光ファ
イバに集光される構成とすることもできる。
子の各々の半導体レーザ光源の出力端に光変調器を有
し、該光変調器により変調されたレーザ光が前記光ファ
イバに集光される構成とすることもできる。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明に係るＷＤＭ用半導体レー
ザ光モジュールは、その好ましい一実施の形態におい
て、各々異なった発振波長を有する複数の半導体レーザ
光源が１チップ上にアレイ状に配設されたＤＦＢレーザ
アレイ（図１の１）と、レーザ光を取り出すレンズ（図
１の５）及び光ファイバ（図１の２）と、レーザ光の出
力をモニターし、温度制御によって発振波長の調整をす
る波長フィルタ、受光素子（図１の３）及びペルチエ素
子（図１の４）と、を含み、複数の半導体レーザ光源の
うち、目標発振波長にもっとも近い一の半導体レーザ光
源からの出力光のみが、ペルチエ素子によって波長調整
され、レンズを介して光ファイバに集光される。
ザ光モジュールは、その好ましい一実施の形態におい
て、各々異なった発振波長を有する複数の半導体レーザ
光源が１チップ上にアレイ状に配設されたＤＦＢレーザ
アレイ（図１の１）と、レーザ光を取り出すレンズ（図
１の５）及び光ファイバ（図１の２）と、レーザ光の出
力をモニターし、温度制御によって発振波長の調整をす
る波長フィルタ、受光素子（図１の３）及びペルチエ素
子（図１の４）と、を含み、複数の半導体レーザ光源の
うち、目標発振波長にもっとも近い一の半導体レーザ光
源からの出力光のみが、ペルチエ素子によって波長調整
され、レンズを介して光ファイバに集光される。
【００１９】上記した本発明の一実施の形態について、
図１を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形
態に係るＷＤＭ用半導体光モジュールを説明するための
図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。本
実施の形態の光モジュールは、極小アレイ周期（１０μ
ｍ）で半導体レーザが配置されたＤＦＢレーザアレイ１
と、光ファイバ２と、受光素子３、ペルチエ素子４、レ
ンズ５及びレンズ支持体６、波長フィルタ８とで構成さ
れ、単一モード光ファイバのコア径は１０μｍ程度のも
のを用いている。
図１を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形
態に係るＷＤＭ用半導体光モジュールを説明するための
図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。本
実施の形態の光モジュールは、極小アレイ周期（１０μ
ｍ）で半導体レーザが配置されたＤＦＢレーザアレイ１
と、光ファイバ２と、受光素子３、ペルチエ素子４、レ
ンズ５及びレンズ支持体６、波長フィルタ８とで構成さ
れ、単一モード光ファイバのコア径は１０μｍ程度のも
のを用いている。
【００２０】本発明においては、１チップ内に集積化さ
れたＤＦＢレーザアレイ１のアレイ間隔を１０μｍ程度
に極小化する。従来のＤＦＢレーザアレイでは、アレイ
間隔が２５０μｍ程度と大きいため、６チャンネルも並
べるとチップの横サイズは１．２５ｍｍ程度にもなって
しまい、１ウエハからの素子収量が大幅に減少してしま
う。
れたＤＦＢレーザアレイ１のアレイ間隔を１０μｍ程度
に極小化する。従来のＤＦＢレーザアレイでは、アレイ
間隔が２５０μｍ程度と大きいため、６チャンネルも並
べるとチップの横サイズは１．２５ｍｍ程度にもなって
しまい、１ウエハからの素子収量が大幅に減少してしま
う。
【００２１】しかしながら、本発明では、アレイ間隔を
１０μｍ程度にまで極小化しているため、６チャンネル
のアレイであっても、１チップの素子サイズは従来のＤ
ＦＢレーザ１チップサイズと変わらない２５０μｍ幅×
４００μｍ長程度にすることができる。つまり、アレイ
素子の１ウエハからの収量は従来と同程度に維持するこ
とができる。
１０μｍ程度にまで極小化しているため、６チャンネル
のアレイであっても、１チップの素子サイズは従来のＤ
ＦＢレーザ１チップサイズと変わらない２５０μｍ幅×
４００μｍ長程度にすることができる。つまり、アレイ
素子の１ウエハからの収量は従来と同程度に維持するこ
とができる。
【００２２】更に、本発明では、このアレイを構成する
各ＤＦＢレーザの発振波長を少しずつ、目標の発振波長
を中心としてずらすことを特徴としている。例えば、シ
ステム側で要求される発振波長が１５５０ｎｍの場合、
各ＤＦＢレーザの発振波長の設計値をｃｈ．１が１５４
８ｎｍ、ｃｈ．２が１５４９ｎｍ、ｃｈ．３が１５５０
ｎｍ（目標値と一致）、ｃｈ．４が１５５１ｎｍ、ｃ
ｈ．５が１５５２ｎｍ、ｃｈ．６が１５５３ｎｍと１ｎ
ｍ間隔で変化させておく。
各ＤＦＢレーザの発振波長を少しずつ、目標の発振波長
を中心としてずらすことを特徴としている。例えば、シ
ステム側で要求される発振波長が１５５０ｎｍの場合、
各ＤＦＢレーザの発振波長の設計値をｃｈ．１が１５４
８ｎｍ、ｃｈ．２が１５４９ｎｍ、ｃｈ．３が１５５０
ｎｍ（目標値と一致）、ｃｈ．４が１５５１ｎｍ、ｃ
ｈ．５が１５５２ｎｍ、ｃｈ．６が１５５３ｎｍと１ｎ
ｍ間隔で変化させておく。
【００２３】すると、たとえ１ウエハ上に作製された素
子の発振波長が、さまざまなプロセスエラーで完成した
ときに長波長側に２ｎｍ程度ずれてしまったとしても、
密集して隣り合っている素子間では発振波長の相対値は
ほぼ保たれているので、ｃｈ．１の発振波長が設計値１
５４８ｎｍに対して実際が１５５０ｎｍとなり、目標値
と一致する波長になる。そして、最終的にこのチャンネ
ル１からの光出力を光モジュール内でレンズ５を用いて
集光することで、システム側の要求を満足する半導体レ
ーザ光モジュールを実現することができる。つまり、本
発明では、半導体レーザアレイをアレイとしては用い
ず、非常に冗長性の高い半導体レーザとして、アレイ中
の一つのレーザのみを用いる。
子の発振波長が、さまざまなプロセスエラーで完成した
ときに長波長側に２ｎｍ程度ずれてしまったとしても、
密集して隣り合っている素子間では発振波長の相対値は
ほぼ保たれているので、ｃｈ．１の発振波長が設計値１
５４８ｎｍに対して実際が１５５０ｎｍとなり、目標値
と一致する波長になる。そして、最終的にこのチャンネ
ル１からの光出力を光モジュール内でレンズ５を用いて
集光することで、システム側の要求を満足する半導体レ
ーザ光モジュールを実現することができる。つまり、本
発明では、半導体レーザアレイをアレイとしては用い
ず、非常に冗長性の高い半導体レーザとして、アレイ中
の一つのレーザのみを用いる。
【００２４】このように、従来の光モジュールでは、発
振波長が２ｎｍ長波長側にずれた時点で、１ウエハから
の素子収量は０になってしまうが、本発明によれば、い
ずれかのチャンネルが目標波長の許容範囲に入るため、
１ウエハからの収量をほぼ１００％確保することが可能
となるのである。その結果、光モジュールの歩留まりが
大幅に向上し、半導体レーザ光モジュールの低価格での
供給が可能となった。なお、本発明では、部分的に電流
注入窓を開けたところに電極７を設けることにより、各
チャンネルのレーザを独立駆動できるようにしている。
振波長が２ｎｍ長波長側にずれた時点で、１ウエハから
の素子収量は０になってしまうが、本発明によれば、い
ずれかのチャンネルが目標波長の許容範囲に入るため、
１ウエハからの収量をほぼ１００％確保することが可能
となるのである。その結果、光モジュールの歩留まりが
大幅に向上し、半導体レーザ光モジュールの低価格での
供給が可能となった。なお、本発明では、部分的に電流
注入窓を開けたところに電極７を設けることにより、各
チャンネルのレーザを独立駆動できるようにしている。
【００２５】
【実施例】上記した本発明の実施の形態についてさらに
詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照
して以下に説明する。
詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照
して以下に説明する。
【００２６】［実施例１］まず、図２を参照して、本発
明の第１の実施例に係るＷＤＭ用ＤＦＢレーザ光モジュ
ールについて説明する。図１は、第１の実施例に係るＷ
ＤＭ用ＤＦＢレーザ光モジュールの構造を説明するため
の図であり、（ａ）はＤＦＢレーザアレイの斜視図、
（ｂ）はレーザ光モジュールの断面図である。
明の第１の実施例に係るＷＤＭ用ＤＦＢレーザ光モジュ
ールについて説明する。図１は、第１の実施例に係るＷ
ＤＭ用ＤＦＢレーザ光モジュールの構造を説明するため
の図であり、（ａ）はＤＦＢレーザアレイの斜視図、
（ｂ）はレーザ光モジュールの断面図である。
【００２７】図２を参照して、本実施例のＷＤＭ用ＤＦ
Ｂレーザ光モジュールの構造について説明すると、光モ
ジュールは、９μｍ間隔の極小アレイ周期で配置された
８チャンネルの異波長ＤＦＢレーザアレイ１５と、コア
径が１２μｍの単一モード光ファイバ２と、受光素子
３、ペルチエ素子４、レンズ５、レンズ支持体６、波長
フィルタ８、光アイソレータ１１とで構成されている。
８ｃｈレーザアレイのアレイの全幅は６３μｍ程度であ
るため、ＤＦＢレーザアレイの素子サイズを、幅２５０
μｍ、長さ３００μｍと従来の１チップ素子サイズ程度
にすることができた。
Ｂレーザ光モジュールの構造について説明すると、光モ
ジュールは、９μｍ間隔の極小アレイ周期で配置された
８チャンネルの異波長ＤＦＢレーザアレイ１５と、コア
径が１２μｍの単一モード光ファイバ２と、受光素子
３、ペルチエ素子４、レンズ５、レンズ支持体６、波長
フィルタ８、光アイソレータ１１とで構成されている。
８ｃｈレーザアレイのアレイの全幅は６３μｍ程度であ
るため、ＤＦＢレーザアレイの素子サイズを、幅２５０
μｍ、長さ３００μｍと従来の１チップ素子サイズ程度
にすることができた。
【００２８】ＤＦＢレーザアレイの電極７は、各チャン
ネルに独立に電流を注入することができるように、部分
的に窓が開いた二重電極構造を用いた。レーザアレイの
発振波長は、チャンネルごとに異なる周期の回折格子１
０を用いることにより、１５５０ｎｍを中心として、１
ｎｍづつ変化（アレイ全体では７ｎｍの範囲に分布）さ
せている（IEEE Photonics Technology Letters, vol.
9, no. 10, pp. 1313-1315, 1997参照）。
ネルに独立に電流を注入することができるように、部分
的に窓が開いた二重電極構造を用いた。レーザアレイの
発振波長は、チャンネルごとに異なる周期の回折格子１
０を用いることにより、１５５０ｎｍを中心として、１
ｎｍづつ変化（アレイ全体では７ｎｍの範囲に分布）さ
せている（IEEE Photonics Technology Letters, vol.
9, no. 10, pp. 1313-1315, 1997参照）。
【００２９】アレイを構成する各ＤＦＢレーザの活性層
は、多重量子井戸（ＭＱＷ）層９からなり、各チャンネ
ルはそれぞれ約５ｍＡ程度の低しきい値電流発振、片側
２０ｍＷ以上の高出力特性という均一な特性を得ること
ができた。目標発振波長１５５０．００ｎｍに対して、
最終的に得られた発振波長は、温度２５℃において、ｃ
ｈ．１が１５４７ｎｍ、ｃｈ．２が１５４８．２ｎｍ、
ｃｈ．３が１５４９．６ｎｍ、ｃｈ．４が１５５１．２
ｎｍ、ｃｈ．５が１５５２．０ｎｍ、ｃｈ．６が１５５
２．９ｎｍ、ｃｈ．７が１５５３．９ｎｍ、ｃｈ．８が
１５５４．１ｎｍであった。
は、多重量子井戸（ＭＱＷ）層９からなり、各チャンネ
ルはそれぞれ約５ｍＡ程度の低しきい値電流発振、片側
２０ｍＷ以上の高出力特性という均一な特性を得ること
ができた。目標発振波長１５５０．００ｎｍに対して、
最終的に得られた発振波長は、温度２５℃において、ｃ
ｈ．１が１５４７ｎｍ、ｃｈ．２が１５４８．２ｎｍ、
ｃｈ．３が１５４９．６ｎｍ、ｃｈ．４が１５５１．２
ｎｍ、ｃｈ．５が１５５２．０ｎｍ、ｃｈ．６が１５５
２．９ｎｍ、ｃｈ．７が１５５３．９ｎｍ、ｃｈ．８が
１５５４．１ｎｍであった。
【００３０】この場合は、１５５０．００ｎｍに合致す
るチャンネルとして、チャンネル３を適用させることが
でき、チャンネル３に接続される電極７からのみ電流を
注入してチャンネル３からの光出力のみを光ファイバ２
に結合させる。なお、その他のチャンネルには電流を注
入しないことにより、他のチャンネルからのレーザ光は
光ファイバ２に入射しない。また、レンズ５は、８チャ
ンネルのどの位置から出射されるレーザ光も光ファイバ
２に集光するように設計されている。
るチャンネルとして、チャンネル３を適用させることが
でき、チャンネル３に接続される電極７からのみ電流を
注入してチャンネル３からの光出力のみを光ファイバ２
に結合させる。なお、その他のチャンネルには電流を注
入しないことにより、他のチャンネルからのレーザ光は
光ファイバ２に入射しない。また、レンズ５は、８チャ
ンネルのどの位置から出射されるレーザ光も光ファイバ
２に集光するように設計されている。
【００３１】なお、採用されたチャンネルのＤＦＢレー
ザの発振波長は、波長フィルタ８（例えば、誘電体多層
膜波長フィルタ等、波長フィルタの段数は目的に応じて
多段化（２段、３段等）する場合もある）を透過する光
強度を受光素子３でモニターし、ペルチエ素子４の温度
にフィードバックすることによって、目標の発振波長に
ロックできるようになっている。
ザの発振波長は、波長フィルタ８（例えば、誘電体多層
膜波長フィルタ等、波長フィルタの段数は目的に応じて
多段化（２段、３段等）する場合もある）を透過する光
強度を受光素子３でモニターし、ペルチエ素子４の温度
にフィードバックすることによって、目標の発振波長に
ロックできるようになっている。
【００３２】その結果、本実施例のＷＤＭ用ＤＦＢレー
ザアレイ光モジュールでは、作製上の誤差によって目標
発振波長からのずれが生じた場合であっても、８チャン
ネルのうち、いずれかのチャンネルは目標発振波長の許
容範囲に収めることができるため、光モジュールの作製
歩留まりを大幅に向上させることができ、光モジュール
の価格を低減することが可能である。
ザアレイ光モジュールでは、作製上の誤差によって目標
発振波長からのずれが生じた場合であっても、８チャン
ネルのうち、いずれかのチャンネルは目標発振波長の許
容範囲に収めることができるため、光モジュールの作製
歩留まりを大幅に向上させることができ、光モジュール
の価格を低減することが可能である。
【００３３】［実施例２］次に、本発明の第２の実施例
に係るＤＦＢレーザ光モジュールについて、図３を参照
して説明する。図３は、第２の実施例に係るスポットサ
イズ変換器（SpotSize Converter：ＳＳＣ）付きＤＦＢ
レーザ光モジュールを説明するための図であり、（ａ）
はレーザ発振部の部分断面図、（ｂ）はレーザアレイの
上面図、（ｃ）はレーザ光モジュールの断面図である。
に係るＤＦＢレーザ光モジュールについて、図３を参照
して説明する。図３は、第２の実施例に係るスポットサ
イズ変換器（SpotSize Converter：ＳＳＣ）付きＤＦＢ
レーザ光モジュールを説明するための図であり、（ａ）
はレーザ発振部の部分断面図、（ｂ）はレーザアレイの
上面図、（ｃ）はレーザ光モジュールの断面図である。
【００３４】本実施例のＷＤＭ用ＳＳＣ付きＤＦＢレー
ザ光モジュールは、前記した第１の実施例の８チャンネ
ル異波長ＤＦＢレーザアレイを６チャンネルの異波長Ｓ
ＳＣ付きＤＦＢレーザアレイに置き換え、更に、集光用
レンズ５及びレンズ支持体６を取り除いたものに相当す
る。
ザ光モジュールは、前記した第１の実施例の８チャンネ
ル異波長ＤＦＢレーザアレイを６チャンネルの異波長Ｓ
ＳＣ付きＤＦＢレーザアレイに置き換え、更に、集光用
レンズ５及びレンズ支持体６を取り除いたものに相当す
る。
【００３５】図３（ａ）を参照すると、ＩｎＰ基板上に
作製されたＳＳＣ付きＤＦＢレーザ素子は、レーザ領域
とＳＳＣ領域とからなり、ＳＳＣ領域のＭＱＷ光導波路
の層厚及び組成が、レーザ領域境界部からＳＳＣ領域端
面へ向かって、緩やかに薄くかつ短波長化していること
を特徴としている。ここで、ＩｎＰクラッド１４の幅は
７μｍ、ＭＱＷ活性層９の幅は１．５μｍである。
作製されたＳＳＣ付きＤＦＢレーザ素子は、レーザ領域
とＳＳＣ領域とからなり、ＳＳＣ領域のＭＱＷ光導波路
の層厚及び組成が、レーザ領域境界部からＳＳＣ領域端
面へ向かって、緩やかに薄くかつ短波長化していること
を特徴としている。ここで、ＩｎＰクラッド１４の幅は
７μｍ、ＭＱＷ活性層９の幅は１．５μｍである。
【００３６】このＳＳＣ付きＤＦＢレーザアレイの寸法
は、図３（ｂ）に示すように、アレイの周期は１５μｍ
で、アレイ全幅は７５μｍ程度と十分狭い。その結果、
素子サイズとしては、レーザ領域長４００μｍ、ＳＳＣ
領域長２５０μｍ、チップ横幅３００μｍと、従来の１
チップの半導体光素子と同等のサイズにすることができ
た。
は、図３（ｂ）に示すように、アレイの周期は１５μｍ
で、アレイ全幅は７５μｍ程度と十分狭い。その結果、
素子サイズとしては、レーザ領域長４００μｍ、ＳＳＣ
領域長２５０μｍ、チップ横幅３００μｍと、従来の１
チップの半導体光素子と同等のサイズにすることができ
た。
【００３７】また、電流注入窓は、ＤＦＢレーザ領域の
みにあけられており、ＳＳＣ領域には電流を注入しない
構造となっている。目標の発振波長１５４８ｎｍに対し
て、各チャンネルの発振波長はそれぞれ、ｃｈ．１：１
５４６．８ｎｍ、ｃｈ．２：１５４８．４ｎｍ、ｃｈ．
３：１５５０ｎｍ、ｃｈ．４：１５５１．６ｎｍ、ｃ
ｈ．５：１５５３．２ｎｍ、ｃｈ．６：１５５４．８ｎ
ｍであり、波長のチャンネル間隔１．６ｎｍ程度で変化
させている。今回の試作では、ｃｈ．２を用いることで
所望の発振波長を得ることができた。
みにあけられており、ＳＳＣ領域には電流を注入しない
構造となっている。目標の発振波長１５４８ｎｍに対し
て、各チャンネルの発振波長はそれぞれ、ｃｈ．１：１
５４６．８ｎｍ、ｃｈ．２：１５４８．４ｎｍ、ｃｈ．
３：１５５０ｎｍ、ｃｈ．４：１５５１．６ｎｍ、ｃ
ｈ．５：１５５３．２ｎｍ、ｃｈ．６：１５５４．８ｎ
ｍであり、波長のチャンネル間隔１．６ｎｍ程度で変化
させている。今回の試作では、ｃｈ．２を用いることで
所望の発振波長を得ることができた。
【００３８】このＳＳＣ付きＤＦＢレーザアレイを搭載
した光モジュールの構造について、図３（ｃ）を参照し
て説明すると、本実施例のレーザアレイにはＳＳＣ構造
が付加され、光の出射端でのスポットサイズを小さくす
ることができるため、選択されたチャンネルからの光出
力を前記した第１の実施例のようなレンズを用いること
なく、コア径１５μｍの単一モード光ファイバ２に挿入
損失２．５ｄＢ程度で直接結合することができた。
した光モジュールの構造について、図３（ｃ）を参照し
て説明すると、本実施例のレーザアレイにはＳＳＣ構造
が付加され、光の出射端でのスポットサイズを小さくす
ることができるため、選択されたチャンネルからの光出
力を前記した第１の実施例のようなレンズを用いること
なく、コア径１５μｍの単一モード光ファイバ２に挿入
損失２．５ｄＢ程度で直接結合することができた。
【００３９】このように、ＤＦＢレーザアレイにＳＳＣ
構造を付加することで、前記した第１の実施例に比べ
て、コストの高いレンズ系を省略することができるた
め、ＷＤＭ用ＤＦＢレーザ光モジュールの価格をより一
層低減することができるようになった。なお、前記した
第１の実施例と同様に、各チャンネルから発振されるレ
ーザ光を受光素子３でモニターし、ペルチエ素子４の温
度にフィードバックすることによって、目標の発振波長
にロックできるようになっている。また、ＤＦＢレーザ
アレイ１６と光ファイバ２との位置関係を微調整するこ
とにより、目標発振波長の許容範囲内に入ったチャンネ
ルのレーザ光は光ファイバ２に入射する。
構造を付加することで、前記した第１の実施例に比べ
て、コストの高いレンズ系を省略することができるた
め、ＷＤＭ用ＤＦＢレーザ光モジュールの価格をより一
層低減することができるようになった。なお、前記した
第１の実施例と同様に、各チャンネルから発振されるレ
ーザ光を受光素子３でモニターし、ペルチエ素子４の温
度にフィードバックすることによって、目標の発振波長
にロックできるようになっている。また、ＤＦＢレーザ
アレイ１６と光ファイバ２との位置関係を微調整するこ
とにより、目標発振波長の許容範囲内に入ったチャンネ
ルのレーザ光は光ファイバ２に入射する。
【００４０】本実施例２では、ＤＦＢレーザにＳＳＣを
集積したレーザ光モジュールの例を示したが、ＳＳＣや
光変調器を、光増幅器、受光素子等に置き換えることも
可能である。
集積したレーザ光モジュールの例を示したが、ＳＳＣや
光変調器を、光増幅器、受光素子等に置き換えることも
可能である。
【００４１】［実施例３］次に、本発明の第３の実施例
に係るＷＤＭ用変調器集積化ＤＦＢレーザ光モジュール
について、図４を参照して説明する。図４は、第３の実
施例に係るＷＤＭ用電界吸収型変調器集積化ＤＦＢレー
ザ光モジュールを説明するための図であり、（ａ）は、
上面図、（ｂ）は断面図である。
に係るＷＤＭ用変調器集積化ＤＦＢレーザ光モジュール
について、図４を参照して説明する。図４は、第３の実
施例に係るＷＤＭ用電界吸収型変調器集積化ＤＦＢレー
ザ光モジュールを説明するための図であり、（ａ）は、
上面図、（ｂ）は断面図である。
【００４２】本実施例の光モジュールは、２５μｍ間隔
の極小アレイ周期で配置された２チャンネルの異波長変
調器集積化ＤＦＢレーザアレイ１７と、コア径が１０μ
ｍの単一モード光ファイバ２と、受光素子３、ペルチエ
素子４、レンズ５、レンズ支持体６、波長フィルタ８、
光アイソレータ１１とで構成されている。本実施例の場
合、変調器に高速変調特性が要求され、変調器の容量を
低減するために変調器部の電極７のパッド長をあまり長
くすることができないため、アレイ総数は２チャンネル
としている。
の極小アレイ周期で配置された２チャンネルの異波長変
調器集積化ＤＦＢレーザアレイ１７と、コア径が１０μ
ｍの単一モード光ファイバ２と、受光素子３、ペルチエ
素子４、レンズ５、レンズ支持体６、波長フィルタ８、
光アイソレータ１１とで構成されている。本実施例の場
合、変調器に高速変調特性が要求され、変調器の容量を
低減するために変調器部の電極７のパッド長をあまり長
くすることができないため、アレイ総数は２チャンネル
としている。
【００４３】素子サイズは、幅３００μｍ、ＤＦＢ領域
長３８０μｍ、変調器領域長１５０μｍと従来の１チッ
プ素子サイズ程度である。レーザアレイの発振波長は、
チャンネル間で２ｎｍ程度変化させ、ｃｈ．１で１５８
０ｎｍ、ｃｈ．２で１５８２ｎｍとした。また、一つの
素子では、この２チャンネルしかカバーできないため、
ウエハ面内で回折格子周期を４種類に変化させ（すなわ
ち、他のアレイ素子の発振波長として、１５９０ｎｍ＆
１５９２ｎｍと１６００ｎｍ＆１６０２ｎｍと１６１０
ｎｍ＆１６１２ｎｍである）、ウエハ全体では、素子の
カバーする波長域を８ｎｍ程度とした。
長３８０μｍ、変調器領域長１５０μｍと従来の１チッ
プ素子サイズ程度である。レーザアレイの発振波長は、
チャンネル間で２ｎｍ程度変化させ、ｃｈ．１で１５８
０ｎｍ、ｃｈ．２で１５８２ｎｍとした。また、一つの
素子では、この２チャンネルしかカバーできないため、
ウエハ面内で回折格子周期を４種類に変化させ（すなわ
ち、他のアレイ素子の発振波長として、１５９０ｎｍ＆
１５９２ｎｍと１６００ｎｍ＆１６０２ｎｍと１６１０
ｎｍ＆１６１２ｎｍである）、ウエハ全体では、素子の
カバーする波長域を８ｎｍ程度とした。
【００４４】図４（ａ）では、要求される波長に合致す
るチャンネルとしてｃｈ．１が選ばれた場合を例示して
いる。この例では、アレイ一素子あたりの波長冗長性は
２倍程度であるが、それでも単一モード歩留まり、変調
器の消光特性歩留まりを考慮すると２倍の歩留まり向上
は大きく、ＷＤＭ用変調器集積化ＤＦＢレーザ光モジュ
ールの価格を２／３程度下げることができた。
るチャンネルとしてｃｈ．１が選ばれた場合を例示して
いる。この例では、アレイ一素子あたりの波長冗長性は
２倍程度であるが、それでも単一モード歩留まり、変調
器の消光特性歩留まりを考慮すると２倍の歩留まり向上
は大きく、ＷＤＭ用変調器集積化ＤＦＢレーザ光モジュ
ールの価格を２／３程度下げることができた。
【００４５】この例でも、採用されたチャンネルのＤＦ
Ｂレーザの発振波長は、波長フィルタ８（例えば、誘電
体多層膜波長フィルタ等）を透過する光強度を受光素子
３でモニターし、ペルチエ素子４の温度にフィードバッ
クすることによって、目標の発振波長にロックできるよ
うになっている。
Ｂレーザの発振波長は、波長フィルタ８（例えば、誘電
体多層膜波長フィルタ等）を透過する光強度を受光素子
３でモニターし、ペルチエ素子４の温度にフィードバッ
クすることによって、目標の発振波長にロックできるよ
うになっている。
【００４６】また、前記した第２の実施例では、ＳＳＣ
構造として層厚がテーパ状に薄くなる層厚テーパ構造を
用いた例を示したが、本実施例では、その他のＳＳＣ構
造、例えばＭＱＷ光導波路幅をテーパ状に変化させたも
の、二つの光導波路を用いる物（ＤＦＢ領域で２つの導
波路を用いて光結合を強く、ＳＳＣ領域で２つのうち一
つのみの導波路を用いて光結合を弱くする方式）等、ど
のようなＳＳＣ原理を用いるものでも、ＳＳＣ構造が集
積された半導体レーザアレイを用いた光モジュールに対
して有効である。
構造として層厚がテーパ状に薄くなる層厚テーパ構造を
用いた例を示したが、本実施例では、その他のＳＳＣ構
造、例えばＭＱＷ光導波路幅をテーパ状に変化させたも
の、二つの光導波路を用いる物（ＤＦＢ領域で２つの導
波路を用いて光結合を強く、ＳＳＣ領域で２つのうち一
つのみの導波路を用いて光結合を弱くする方式）等、ど
のようなＳＳＣ原理を用いるものでも、ＳＳＣ構造が集
積された半導体レーザアレイを用いた光モジュールに対
して有効である。
【００４７】本実施例では、ＤＦＢレーザに変調器が集
積されたレーザ光モジュールの例を示したが、前記した
第２の実施例と同様に、ＳＳＣや光変調器を、光増幅
器、受光素子等に置き換えることも可能である。
積されたレーザ光モジュールの例を示したが、前記した
第２の実施例と同様に、ＳＳＣや光変調器を、光増幅
器、受光素子等に置き換えることも可能である。
【００４８】なお、上記実施例１〜３では、発振波長
１．５５〜１．６１μｍ付近の半導体レーザ光モジュー
ルの例を示したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その他の波長帯、例えば、２〜１０μｍ
帯、１．４８μｍ帯、１．３μｍ帯、０．２〜１．０μ
ｍ帯等についても、ＷＤＭ用途に用いる光モジュールに
対しては同様に適用することができる。
１．５５〜１．６１μｍ付近の半導体レーザ光モジュー
ルの例を示したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その他の波長帯、例えば、２〜１０μｍ
帯、１．４８μｍ帯、１．３μｍ帯、０．２〜１．０μ
ｍ帯等についても、ＷＤＭ用途に用いる光モジュールに
対しては同様に適用することができる。
【００４９】また、上記実施例１〜３では、回折格子を
有する縦単一モードレーザアレイの例として、ＤＦＢレ
ーザの例を示したが、本発明は、その他の形態の異波長
縦単一モードレーザアレイ、例えば、分布ブラッグ反射
（ＤＢＲ）型レーザアレイ、分布反射（ＤＲ）型レーザ
アレイ、利得結合型ＤＦＢレーザアレイ、複素結合型Ｄ
ＦＢレーザアレイ、空気（誘電体）と半導体の回折格子
を利用したＤＦＢ、ＤＢＲレーザアレイ等の場合にも適
用することができる。
有する縦単一モードレーザアレイの例として、ＤＦＢレ
ーザの例を示したが、本発明は、その他の形態の異波長
縦単一モードレーザアレイ、例えば、分布ブラッグ反射
（ＤＢＲ）型レーザアレイ、分布反射（ＤＲ）型レーザ
アレイ、利得結合型ＤＦＢレーザアレイ、複素結合型Ｄ
ＦＢレーザアレイ、空気（誘電体）と半導体の回折格子
を利用したＤＦＢ、ＤＢＲレーザアレイ等の場合にも適
用することができる。
【００５０】なお、単一モードレーザの動作温度をペル
チエ素子で変化させて波長可変動作させる場合、レーザ
の発振しきい値電流や光出力等の特性劣化を抑制しつつ
可変できる波長範囲は、最大でもせいぜい２ｎｍ程度
（変化温度範囲±１０℃程度に相当）である。すなわ
ち、異波長のＤＦＢレーザをアレイ化して、波長の冗長
性を増し、プロセスエラーによる発振波長のずれをカバ
ーしようとする場合、アレイを構成する各レーザの発振
波長間隔が２ｎｍ以下の場合に、冗長性及び温度制御に
よって、所望の発振波長をもれなくカバーすることがで
きるようになる。すなわち、本発明は、アレイを構成す
る各レーザの波長間隔が２ｎｍ以下の場合に非常に有効
である。
チエ素子で変化させて波長可変動作させる場合、レーザ
の発振しきい値電流や光出力等の特性劣化を抑制しつつ
可変できる波長範囲は、最大でもせいぜい２ｎｍ程度
（変化温度範囲±１０℃程度に相当）である。すなわ
ち、異波長のＤＦＢレーザをアレイ化して、波長の冗長
性を増し、プロセスエラーによる発振波長のずれをカバ
ーしようとする場合、アレイを構成する各レーザの発振
波長間隔が２ｎｍ以下の場合に、冗長性及び温度制御に
よって、所望の発振波長をもれなくカバーすることがで
きるようになる。すなわち、本発明は、アレイを構成す
る各レーザの波長間隔が２ｎｍ以下の場合に非常に有効
である。
【００５１】一方、最大アレイ数について考えてみる
と、最大アレイ数は、アレイ間隔×（アレイ数―１）
が、そのアレイ光源に電極を配線しても十分に、従来の
単一波長素子チップサイズ程度に収まるところまで増や
すことが可能である。特に、光モジュール内でのレンズ
アライメント等を考えると、本発明は、アレイ本数８本
以下の場合に非常に有効である。また、同様な理由で、
アレイ間隔は２５μｍ以下の場合に本発明は非常に有効
である。
と、最大アレイ数は、アレイ間隔×（アレイ数―１）
が、そのアレイ光源に電極を配線しても十分に、従来の
単一波長素子チップサイズ程度に収まるところまで増や
すことが可能である。特に、光モジュール内でのレンズ
アライメント等を考えると、本発明は、アレイ本数８本
以下の場合に非常に有効である。また、同様な理由で、
アレイ間隔は２５μｍ以下の場合に本発明は非常に有効
である。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＷＤＭ用半導体レーザの作製歩留まりが飛躍的に向上
し、光モジュールの低価格化を実現することができると
いう効果を奏する。
ＷＤＭ用半導体レーザの作製歩留まりが飛躍的に向上
し、光モジュールの低価格化を実現することができると
いう効果を奏する。
【００５３】その理由は、本発明のＷＤＭ用半導体レー
ザ光モジュールは、異波長単一モードレーザアレイを用
いる光モジュールでありながら、アレイを構成する異波
長半導体レーザのうち所望の発振波長を有する一つのレ
ーザのみを用いることにより、レーザチップのカバーで
きる発振波長に冗長性を持たせることができるからであ
る。
ザ光モジュールは、異波長単一モードレーザアレイを用
いる光モジュールでありながら、アレイを構成する異波
長半導体レーザのうち所望の発振波長を有する一つのレ
ーザのみを用いることにより、レーザチップのカバーで
きる発振波長に冗長性を持たせることができるからであ
る。
【図１】本発明の一実施の形態を説明するための図であ
り、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。
り、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る光モジュールを説
明するための図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面
図である。
明するための図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面
図である。
【図３】本発明の第２の実施例に係る光モジュールを説
明するための図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は上面
図、（ｃ）は断面図である。
明するための図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は上面
図、（ｃ）は断面図である。
【図４】本発明の第３の実施例に係る光モジュールを説
明するための図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面
図である。
明するための図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面
図である。
１ ６チャンネルＤＦＢレーザアレイ ２ 光ファイバ ３ 受光素子 ４ ペルチエ素子 ５ レンズ ６ レンズ支持体 ７ 電極 ８ 波長フィルタ ９ ＭＱＷ活性層 １０ 回折格子 １１ 光アイソレータ １２ ｐ−電極 １３ ｎ−電極 １４ ＩｎＰクラッド １５ ８チャンネル異波長ＤＦＢレーザアレイ １６ ６チャンネルＳＳＣ付き異波長ＤＦＢレーザアレ
イ １７ ２チャンネル変調器集積化ＤＦＢレーザアレイ
イ １７ ２チャンネル変調器集積化ＤＦＢレーザアレイ
Claims (9)
- 【請求項１】複数の半導体レーザ光源が１チップ上にア
レイ状に配設されてなる半導体光素子と、該半導体光素
子からの光出力を取り出す光ファイバと、該半導体光素
子からの出力光をモニターする検出手段と、該検出手段
からの信号を基に前記半導体光素子の温度を制御して発
振波長を調整する調整手段と、を少なくとも有する半導
体レーザ光モジュールであって、 前記複数の半導体レーザ光源が各々異なった発振波長を
有し、前記複数の半導体レーザ光源のうち、選択された
一の半導体レーザ光源からの出力光のみが、前記光ファ
イバに入射されることを特徴とする半導体レーザ光モジ
ュール。 - 【請求項２】前記半導体光素子と前記光ファイバとの間
に、前記複数の半導体レーザ光源から出射されるレーザ
光を前記光ファイバに集光させるレンズ系を有すること
を特徴とする請求項１記載の半導体レーザ光モジュー
ル。 - 【請求項３】前記半導体光素子の各々の半導体レーザ光
源の出力端にスポットサイズ変換器を有し、該スポット
サイズ変換器により、前記半導体レーザ光源から出射さ
れるレーザ光が前記光ファイバに集光されることを特徴
とする請求項１記載の半導体レーザ光モジュール。 - 【請求項４】前記半導体光素子の各々の半導体レーザ光
源の出力端に光変調器を有し、該光変調器により変調さ
れたレーザ光が前記光ファイバに集光されることを特徴
とする請求項２記載の半導体レーザ光モジュール。 - 【請求項５】前記アレイ状に配設されてなる半導体レー
ザ光源のアレイ間隔が２５μｍ以下であることを特徴と
する請求項１乃至４のいずれか一に記載の半導体レーザ
光モジュール。 - 【請求項６】前記光ファイバがコア径１５μｍ以下のシ
ングルモード光ファイバであることを特徴とする請求項
１乃至５のいずれか一に記載の半導体レーザ光モジュー
ル。 - 【請求項７】前記複数の半導体レーザ光源の発振波長間
隔が２ｎｍ以下に設定されていることを特徴とする請求
項１乃至５のいずれか一に記載の半導体レーザ光モジュ
ール。 - 【請求項８】前記半導体光素子が、２以上８以下で集積
された半導体レーザ光源により構成されていることを特
徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載の半導体レ
ーザ光モジュール。 - 【請求項９】前記アレイを構成する複数の半導体光源
が、分布帰還型レーザ、分布ブラッグ反射型レーザ、又
は、分布反射型レーザのいずれかであることを特徴とす
る請求項１乃至８のいずれか一に記載の半導体レーザ光
モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19532799A JP3409741B2 (ja) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | Ｗｄｍ用半導体レーザ光モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19532799A JP3409741B2 (ja) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | Ｗｄｍ用半導体レーザ光モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001024287A true JP2001024287A (ja) | 2001-01-26 |
| JP3409741B2 JP3409741B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=16339332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19532799A Expired - Fee Related JP3409741B2 (ja) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | Ｗｄｍ用半導体レーザ光モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3409741B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009508330A (ja) * | 2005-09-08 | 2009-02-26 | エブラナ フォトニクス リミテッド | 高い製造能力を持つ多重ストライプ・レーザ・ダイオードの設計 |
| CN112304885A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-02-02 | 山东省科学院激光研究所 | 一种基于vcsel的自适应多谱线co检测系统及方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62208686A (ja) * | 1986-03-07 | 1987-09-12 | Sharp Corp | 半導体レ−ザモジユ−ル |
| JPH05136735A (ja) * | 1991-11-15 | 1993-06-01 | Toshiba Corp | 光周波数安定化装置 |
| JPH05343809A (ja) * | 1992-06-08 | 1993-12-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体レーザ装置システム |
| JPH0936487A (ja) * | 1995-07-21 | 1997-02-07 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JP2000183452A (ja) * | 1998-12-17 | 2000-06-30 | Nec Corp | 波長選択レーザ装置 |
-
1999
- 1999-07-09 JP JP19532799A patent/JP3409741B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62208686A (ja) * | 1986-03-07 | 1987-09-12 | Sharp Corp | 半導体レ−ザモジユ−ル |
| JPH05136735A (ja) * | 1991-11-15 | 1993-06-01 | Toshiba Corp | 光周波数安定化装置 |
| JPH05343809A (ja) * | 1992-06-08 | 1993-12-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体レーザ装置システム |
| JPH0936487A (ja) * | 1995-07-21 | 1997-02-07 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JP2000183452A (ja) * | 1998-12-17 | 2000-06-30 | Nec Corp | 波長選択レーザ装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009508330A (ja) * | 2005-09-08 | 2009-02-26 | エブラナ フォトニクス リミテッド | 高い製造能力を持つ多重ストライプ・レーザ・ダイオードの設計 |
| CN112304885A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-02-02 | 山东省科学院激光研究所 | 一种基于vcsel的自适应多谱线co检测系统及方法 |
| CN112304885B (zh) * | 2020-10-29 | 2023-06-13 | 山东省科学院激光研究所 | 一种基于vcsel的自适应多谱线co检测系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3409741B2 (ja) | 2003-05-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7457496B2 (en) | Receiver photonic integrated circuit (RxPIC) chip utilizing compact wavelength selective decombiners | |
| JP3263949B2 (ja) | 光集積回路の製造方法 | |
| US5859945A (en) | Array type light emitting element module and manufacturing method therefor | |
| Lee et al. | Multiwavelength DFB laser array transmitters for ONTC reconfigurable optical network testbed | |
| US6678432B2 (en) | Optical integrated device, semiconductor laser module and optical transmitter | |
| US7444048B2 (en) | Tilted combiners/decombiners and photonic integrated circuit (PIC) employing the same | |
| US20130322478A1 (en) | Semiconductor Laser Device | |
| US10554013B2 (en) | Semiconductor laser apparatus | |
| JP2008060445A (ja) | 発光素子 | |
| US20120027041A1 (en) | Wavelength variable laser and a manufacturing method thereof | |
| US7801402B2 (en) | Receiver photonic integrated circuit (RxPIC) chip utilizing compact wavelength selective decombiners | |
| Zah et al. | Wavelength accuracy and output power of multiwavelength DFB laser arrays with integrated star couplers and optical amplifiers | |
| US9601906B2 (en) | Wavelength-tunable light source and wavelength-tunable light source module | |
| US6081636A (en) | Wavelength division multiplexing optical transmission device and wavelength division multiplexing optical transmission system | |
| US7747114B2 (en) | Tilted combiners/decombiners and photonic integrated circuits (PICs) employing the same | |
| JPS6320035B2 (ja) | ||
| US20090268762A1 (en) | Optical intergrated device | |
| US6922278B2 (en) | Switched laser array modulation with integral electroabsorption modulator | |
| JP3409741B2 (ja) | Ｗｄｍ用半導体レーザ光モジュール | |
| JP2010123643A (ja) | 半導体アレイ素子、レーザモジュール、光送信モジュール、および光伝送装置 | |
| JP3529275B2 (ja) | 波長多重光源 | |
| KR100358354B1 (ko) | 다파장 반도체 레이저 어레이 모듈 및 그 제작방법 | |
| JPH07142699A (ja) | 半導体光集積素子及びその製造方法 | |
| Zah et al. | Multiwavelength light source with integrated DFB laser array and star coupler for WDM lightwave communications | |
| JP2001267684A (ja) | 平面光波回路型外部共振器レーザ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030218 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080320 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090320 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090320 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100320 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100320 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110320 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110320 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120320 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120320 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130320 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130320 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140320 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |