JP2002252415A

JP2002252415A - 光モジュール

Info

Publication number: JP2002252415A
Application number: JP2001161505A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Niwa; 善昭丹羽; Ryuji Yoneda; 竜司米田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2000-12-21
Filing date: 2001-05-29
Publication date: 2002-09-06

Abstract

(57)【要約】【課題】面発光素子とモニタ用の受光素子を用いて、出
射光の偏光方向及び光出力が安定した光モジュールを提
供すること。【解決手段】面発光型の発光素子１と、発光素子１か
らの出射光の強度と偏光方向を監視するための受光素子
２と、発光素子１からの出射光を入射させる光導波体５
とを備えるとともに、発光素子１からの出射光を、ポッ
ケルス効果を生じさせる電気光学結晶体３と偏光子４と
を介して、受光素子２へも入射させるように成した光モ
ジュールＭ１とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信及び光情報
処理分野等において使用され、面発光型の発光素子（以
下、面発光素子ともいう）、モニター用受光素子、及び
光ファイバや光導波路体等の光導波体を光接続させる光
モジュールに関し、特に偏光方向を制御する受発光型の
光モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、光通信システムは大容量の光信
号を処理することができ、かつ高機能を有することが要
求されている。このようなシステムの実現には、レーザ
ダイオード（以下、ＬＤともいう）等の発光素子、フォ
トダイオード（以下、ＰＤともいう）等の受光素子、及
びレンズ等の光機能素子を集積した光集積回路が不可欠
であり、現在、盛んに研究されている。

【０００３】また近年、光通信分野における面発光素子
の応用展開が盛んに議論されている。面発光素子は、端
面共振器型のファブリペローレーザと比較して動作電流
が小さく高速変調が可能であり、また温度特性にも優れ
る等の特徴を有している。このため、次世代の光通信用
光源として注目されており、現在、光インターコネクシ
ョンなどの多くの分野で用いられている。

【０００４】この種の面発光素子に用いられる半導体結
晶は、利得部において等方であり、また、円形の出射プ
ロファイルを得るために、出射開口は円形としている。
これにより、光ファイバなどの円形の入射開口をもつ光
導波体との光結合がとり易いといった大きな利点を有し
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように面
発光素子の利得部自体が等方で円形であるがために、出
射光の直交偏波間の利得差が無く、偏光方向は原理的に
規定されない。また、実際には結晶成長や素子作製工程
において結晶に力学的歪などが発生し、結晶学的等方性
が崩れ、出射光の偏光状態はある結晶方位に片寄ること
が多い。このため、一般に面発光素子の偏光方向を制御
することは困難なのである。

【０００６】また、温度などの環境変化や駆動電流など
の外部条件の変化に伴い、面発光素子の出射光の偏光状
態は容易に変化してしまい、このような場合の偏光スイ
ッチングは光出力の変動や雑音の原因にもなる。

【０００７】光通信において、偏光方向の不安定性は、
過剰雑音やモードの競合の原因となることが指摘されて
おり、特に、レーザの振幅・位相に変調を加えるよう
な、偏光を直接利用するコヒーレント通信など、高伝送
レートの伝送においてはこの偏光方向の変化が即ち振幅
の変化となるので重大な問題となる。上記のように偏光
方向のスイッチングは好ましくなく、応用分野を広げる
意味でも前記変化の抑制・制御が大きな課題となってい
る。

【０００８】加えて、一般にＬＤは周囲の温度等の環境
変化により、駆動電流値や微分発光効率（注入電流に対
する発光強度の比率）が変動する。一般に、面発光素子
は通常の端面発光素子と比較して、温度に対する安定性
は優れているものの、予想される使用温度範囲では依然
として外部環境変化による発光強度の監視は怠ることは
できない。

【０００９】そこで本発明は、上記従来の諸問題に鑑み
て成されたものであり、面発光素子とモニタ用の受光素
子を用いて、出射光の偏光方向及び光出力が安定した光
モジュールを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の光モジュールは、面発光型の発光素子と、
該発光素子からの出射光の強度と偏光方向を監視するた
めの受光素子と、前記発光素子からの出射光を入射させ
る光導波体とを備えるとともに、前記発光素子からの出
射光を、ポッケルス効果を生じさせる電気光学結晶体と
偏光子とを介して、前記受光素子へも入射させるように
成したことを特徴とする。

【００１１】ここで、前記発光素子の光出射面上に前記
電気光学結晶体を配設し、前記受光素子の光入射面上に
前記偏光子を配設してもよい。また、前記発光素子の光
出射面上に前記電気光学結晶体及び前記偏光子を順次積
層してもよい。

【００１２】また、前記光導波体は光入射端部が光軸に
対し傾斜面に形成された光ファイバであるとともに、前
記光ファイバの傾斜面に前記受光素子の光入射面を対向
させて、前記受光素子の光入射面に前記偏光子を配設
し、かつ前記光ファイバの傾斜面の背面に前記発光素子
の光出射面を対向させて、前記発光素子の光出射面に前
記電気光学結晶体を配設し、前記発光素子からの出射光
を、前記電気光学結晶体、前記光ファイバ、及び前記偏
光子を順次透過させて、前記受光素子へ入射させるよう
に成した光モジュールとしてもよい。

【００１３】さらに、前記光導波体は光入射端部が光軸
に対し傾斜面に形成された光ファイバであるとともに、
前記光ファイバの傾斜面に、前記偏光子を配設した前記
受光素子の光入射面と、前記電気光学結晶体を配設した
前記発光素子の光出射面とを対向させて、前記発光素子
からの出射光を、前記電気光学結晶体を透過させた後
に、前記光ファイバの傾斜面で反射させ、その反射光を
前記偏光子を透過させて、前記受光素子へ入射させるよ
うに成した光モジュールとしてもよい。

【００１４】そして、前記光導波体に偏波面保存光ファ
イバを用いると、偏光方向が光導波体中も保存されるこ
とになり、直接偏波を利用するコヒーレント通信に好適
に使用できる。なお、通常の一般的な光ファイバでは偏
光方向の変化により発生する過剰雑音やモードの競合を
防止することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、模式的に図示した図面に基づき詳細に説明する。
なお、同一部材や箇所等には同一符号を付し説明を省略
することがある。

【００１６】図１に示すように、光モジュールＭ１は、
例えばＩｎＰ基板上にＧａＩｎＡｓＰ系材料を活性層に
もつような面発光レーザ素子（ＶＣＳＥＬ）などの面発
光素子１や、光ファイバや光導波路体などの光導波体５
を備える基板Ｓ１と、ＩｎＧａＡｓ等のＰＩＮフォトダ
イオードやアバランシェフォトダイオードなどの受光素
子２を、斜面Ｓ２ａに配設したキャリア基体Ｓ２とから
成り、さらに、面発光素子１からの出射光を、ポッケル
ス効果を生じさせる電気光学結晶体３と偏光子４とを介
して、受光素子２へも入射させるように構成されてい
る。なお、面発光素子１からの出射光の波長は、例え
ば、０．８５μｍ、１．３１μｍ、または１．５５μｍ
とする。

【００１７】基板Ｓ１は単結晶シリコン等の異方性エッ
チングが可能な材料から成り、少なくとも１つ以上の面
発光素子１と、１つ以上の受光素子２を配設したキャリ
ア基体Ｓ２を配設するための凹部６と、面発光素子１に
光接続される光導波体５を精度良く実装するための断面
Ｖ字状や断面台形状等を成す搭載用溝７とが、異方性エ
ッチングにより高精度に形成されている。

【００１８】ここで、基板Ｓ１の作製用ウエハとして、
ミラー指数による表記で例えば（１００）面や（１１
０）面を主面とする単結晶シリコン板を用いることによ
り、マスクパターンをフォトレジストにて塗布した後、
ＫＯＨ等のアルカリ水溶液に浸漬して異方性エッチング
を行うことができ、所望の形状・位置を有し、（１１
１）面及びそれに等価な面である面（｛１１１｝面）を
斜面とする凹部６や搭載用溝７を精度良く形成でき、ダ
イシングカットにより個々の基板に分離するなどして、
簡単・迅速・大量に基板Ｓ１を製造することができる。

【００１９】このようにして得られた基板Ｓ１上には、
面発光素子１及び受光素子２に給電する電極パターンＤ
１，Ｄ２と、電気光学結晶体３に印加する電極パターン
Ｄ３がＡｕ等の導体が薄膜印刷プロセス等により形成さ
れている。なお、図１には簡単のため、電極パターンＤ
３と電気光学結晶体３との接続等の図示を省略してい
る。

【００２０】面発光素子１は発光面を上にし、基板Ｓ１
上の搭載用溝７に対して正確に形成された不図示のアラ
イメント用マーカと、面発光素子１の外形もしくは発光
点とを基準にビジュアルアライメントされ、電極パター
ンＤ１上に精密に実装固定される。なお、この固定材と
しては、ＡｕＳｉ系、ＡｕＳｕ系、ＰｂＳｎ系、Ｉｎ系
の半田等を用いることにより、実装強度や信頼性に優れ
た実装が行なえる。

【００２１】次に、実装し終えた面発光素子１の発光点
に、エポキシ樹脂等の光学接着剤などの透光性接着材を
介して電気光学結晶体３を実装する。電気光学結晶体３
はポッケルス効果を有する圧電性結晶である、ＬＮ（Ｌ
ｉＮｂＯ₃）、ＡＤＰ（＝ＮＨ₄Ｈ₂ＰＯ₄）、またはＫＤ
Ｐ（＝ＫＨ₂ＰＯ₄）を用いる。ここで、ポッケルス効果
とは、圧電性結晶のように対称中心を有しない結晶にお
いて、印加電界の一次に比例して屈折率が変化する現象
である。

【００２２】図２（ａ），（ｂ）に、面発光素子１から
の出射光が電気光学結晶体３を通過する様子を模式的に
示す。電気光学結晶体３のポッケルス効果により、印加
電界の強度に応じて面発光素子１の偏光方向Ｐを所定角
度回転させことが可能になる。

【００２３】キャリア基体Ｓ２は面発光素子１の出射光
の強度及び偏光方向を監視（モニタ）するための受光素
子２を備え、出射光の方向を反射により変化させ、基板
Ｓ１上に実装された光導波体５に光接続させる役割を有
している。このキャリア基体Ｓ２にはセラミックスまた
は単結晶シリコン等の異方性エッチングが可能な材料を
用いる。

【００２４】キャリア基体Ｓ２として、例えば、異方性
エッチングが良好に行える単結晶シリコンを用いる場
合、異方性エッチングした搭載用溝斜面Ｓ２ａの一方の
角度θが約４５°となる方位を持ったウエハを使用して
作製し、図示のように上方に広がった四角柱に作製す
る。キャリア基体Ｓ２の斜面をこの角度に設定すること
により、面発光素子１からの出射光を光導波体５へ正確
に入射させることができる。

【００２５】一方、キャリア基体Ｓ２として、セラミッ
クスを用いた場合、成形・焼成後、図３（ａ）に示すよ
うに、斜面Ｓ２ａ及び底面Ｓ２ｂに電極パターンＤ４等
を形成可能にするため、その表面を算術平均粗さ（Ｒ
ａ）が０．２μｍ以下になるように研磨するとよい。

【００２６】また、キャリア基体Ｓ２の斜面Ｓ２ａ及び
底面Ｓ２ｂには、受光素子２の給電用に電極パターンＤ
４をＡｕ等の導電材料膜を用いて形成する。この電極パ
ターンＤ４は、受光素子２の実装時における画像認識用
マーカとしても用いるため、表面に均一なフォトレジス
トの塗布ができるスプレー方式、露光にはネガ型フォト
レジストを各々好適に用い、その後で各種の薄膜形成法
を用いて成膜するとよい。

【００２７】受光素子２は面発光素子１の各々に対応し
た１つ以上を、キャリア基体Ｓ２の斜面Ｓ２ａ上に設置
する。このとき、斜面Ｓ２ａへの実装は、図３（ｂ）に
示すように、冶具Ｚの凹部Ｚａ上にキャリア基体Ｓ２の
斜面Ｓ２ａを水平に配列し、実装機を用いて受光素子２
を電極パターンＤ４の外形と受光素子２の外形とでビジ
ュアルアライメントを行い、面発光素子１と同様にして
接着固定する。前記治具Ｚは金属であってもよく、また
セラミックスであってもよい。加熱は治具Ｚを介して行
うのが最も都合がよいから、熱伝導のよい材料が好まれ
る。治具Ｚの凹部形状は、キャリア基体Ｓ２の角部に適
応し、実装面(斜面)Ｓ２ａが水平になればよく特に制限
はない。ただし、治具Ｚからキャリア基体Ｓ２に熱を伝
達する必要があることから、キャリア基体Ｓ２角形状と
治具Ｚ凹部形状ができるだけ一致し、接触面積を多く確
保できる形状が望ましい。また図示はされていないが、
受光素子２とキャリア基体Ｓ２上電極Ｄ４間を電気的に
接続する際に一般に金属ワイヤによる電気的接続が用い
られるが、前記ワイヤリング工程においても、前記同様
の理由から、治具Ｚは有用である。

【００２８】次に、実装された受光素子２の表面に偏光
子４をエポキシ樹脂等の光学接着剤を用いて接着固定す
る。偏光子２は例えばルチル等の複屈折性結晶、または
ホウ珪酸ガラスに針状の金属粒子を分散させたような金
属と誘電体の複合材料を用いる。この偏光子４の表面に
は光導波体５へ反射する所望の光強度を得るため反射膜
を施すとよい。この反射膜には、例えば高屈折率材料と
してＺｒＯ₂膜やＴｉＯ₂膜、低屈折率材料としてＭｇＦ
₂膜やＳｉＯ₂膜等を用いた誘電体多層膜、もしくはアル
ミニウム、金、銀等の金属多層膜やそれらを組み合わせ
た複合反射膜を真空蒸着法等にて蒸着し、各々膜の高屈
折率、低屈折率材料のペア数を調節することにより所望
の反射率を得ることができる。

【００２９】最後に、キャリア基体Ｓ２を基板Ｓ１上へ
半田等の接着部材を用いて実装固定する。この際、キャ
リア基体Ｓ２及び基板Ｓ１上の不図示のマーカを用いた
ビジュアルアライメントを行うか、もしくは面発光素子
１の発光部と受光素子２の受光部中心を実装機のカメラ
により位置検出しアライメントを行い、例えば図４
（ａ）に示すような所定の位置に精密実装・固定する。
なお、図中、Ｌ１は面発光素子１からの出射光が偏光子
４で反射し光導波体５へ入射する光である。

【００３０】また、基板Ｓ１、キャリア基体Ｓ２のアラ
イメントを行う方向（軸）を減少させるため、凹部６に
キャリア基体Ｓ２の当止めによる位置決めを目的とした
突起もしくは段部を異方性エッチングにより形成し、例
えば光軸方向の位置決めを行うと精度が得られる上に製
造も容易となる。

【００３１】このように、面発光素子１、電気光学結晶
体３、偏光子４、受光素子２、光導波体５の順序と構成
が維持されれば、図４（ａ）に示すように、面発光素子
１の光出射面上に電気光学結晶体３を配設し、受光素子
２の光入射面上に偏光子４を配設し、電気光学結晶体３
と偏光子４とを対向させるようにしてもよいし、図４
（ｂ）に示すように、面発光素子１の光出射面上に電気
光学結晶体３及び偏光子４を順次積層し、偏光子４を受
光素子２の光入射面に対向させてもよい。

【００３２】なお、面発光素子１と電気光学結晶体３の
接合、受光素子２と偏光子４の接合、電気光学結晶体３
と偏光子４の接合等における接合は、エポキシ樹脂等の
光学接着剤で行うものとする。また、図４（ｂ）のＬ２
は、面発光素子１からの出射光が電気光学結晶体３及び
偏光子４を透過して受光素子２で反射し、光導波体５へ
入射する光である。

【００３３】ここで、光導波体５がどのような光ファイ
バでもよい場合は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、
面発光素子１上に電気光学結晶体３または偏光子４を配
設する場合、面発光素子１の発光点は１０μｍ径と小さ
いため、これら素子の面積を小さくすることができ、装
置全体の小型化が図れる。

【００３４】さらに、図４（ｂ）において、面発光素子
１の偏光スイッチングが生じると、モニタにより帰還電
流が加わり、電気光学結晶体３に偏光方向が初期状態を
保てるように所定の電圧が加える。これにより、誤った
偏光方向の信号が光導波体に伝わらないようにすること
ができる。

【００３５】そして、斜面を単結晶シリコンで作製すれ
ば、マーカーによるビジュアルアライメントが可能なの
で、実装精度が非常に良好である。

【００３６】また、光導波体５が特に通常の光ファイバ
の場合は、図４（ａ）の構造によれば、偏光方向が偏光
子４と一致しない反射戻り光は遮断され受光素子２に到
達しないので、受光素子２のモニタを確実に行える。

【００３７】さらに、偏波面保存光ファイバを用いるこ
とで、偏光方向が光導波体中も保存されることになり、
直接偏波を利用するコヒーレント通信に好適な光モジュ
ールとすることができる。

【００３８】なお、受光素子による監視は光モジュール
Ｍ１の外形となるパッケージの内部または外部に設けた
帰還回路を含む制御回路を介して、面発光素子の出射光
を制御するようにしている。

【００３９】また、本発明の光モジュールは図５に示す
構成としてもよい。すなわち、光導波体５は光入射端部
５ｂが光軸（コア軸）５ａに対し傾斜面に形成された光
ファイバとし、この光ファイバの傾斜面に受光素子２の
光入射面を対向させて、受光素子２の光入射面に偏光子
４を配設し、光ファイバの傾斜面の背面に面発光素子１
の光出射面を対向させて、面発光素子１の光出射面に電
気光学結晶体３を配設し、面発光素子１からの出射光
を、電気光学結晶体３、光ファイバ、及び偏光子４を順
次透過させて、受光素子２へ入射させるように成した光
モジュールＭ２としてもよい。

【００４０】ここで、光モジュールＭ２は、光モジュー
ルＭ１と同様にして面発光素子１と光導波体５とを主面
に配設した基板Ｓ３と、主面に監視用受光素子２と偏光
子４とが配設された基板Ｓ４が、互いの主面どうしを対
面する構成になっている。この構成において、面発光素
子１と受光素子２の両者の光軸が一致するように基板Ｓ
３、Ｓ４は固定されており、その光軸間に光導波体５の
端面で入射光が全反射し光導波体５に光接続するよう
に、先端を所定角度（好ましくは４２〜５８度：最適に
は４５度）に斜めに研磨加工された光導波体５を挿入し
光接続を行っている。なお、図中、Ｌ４は面発光素子１
からの出射光を示す。

【００４１】基板Ｓ１には前述と同様に面発光素子１を
ビジュアルアライメントにより精度良く凹部６へ実装
し、光導波体５は面発光素子１の発光点上部にコア部が
位置する様に設置する。

【００４２】これにより、面発光素子１の出射光は光導
波体５の端面で大部分反射し、光導波体５に光接続さ
れ、偏光制御を簡便にすることができる。なお、光導波
体５の傾斜面には所望の反射光強度、つまり所望の結合
効率を得るために前述した反射膜を施すとよい。

【００４３】またこのとき、一部の出射光は光導波体５
の端面で反射されず、透過し上部へ出射する。この透過
光を基板Ｓ３に実装された受光素子２で、同様に偏光方
向及び出射光強度を監視することができる。

【００４４】また、図６に示すように、光導波体５は光
入射端部５ｂが光軸（コア軸）５ａに対し傾斜面に形成
された光ファイバであり、光ファイバの傾斜面に、偏光
子４を配設した受光素子２の光入射面と、電気光学結晶
体３を配設した面発光素子１の光出射面とを対向させ
て、面発光素子１からの出射光を、電気光学結晶体３を
透過させた後に、光ファイバの傾斜面で反射させ、その
反射光を偏光子４を透過させて、受光素子２へ入射させ
るように成した光モジュールＭ３としてもよい。

【００４５】ここで、光モジュールＭ３は、面発光素子
１と受光素子２を実装した基体Ｓ６を、光導波体５を配
設した基板Ｓ５に対しほぼ垂直に設け、光導波体５の先
端は光モジュールＭ２と同様に斜めに研磨加工が施され
ている。なお、図中、Ｌ５は面発光素子１からの出射光
であり、Ｌ６は光導波体５からの反射光を示す。

【００４６】本構成では、基体Ｓ６上に実装した面発光
素子１からの出射光が、その光軸の延長線上に設置した
光導波体５の端面に入射し、出射光の大部分を光接続さ
せることができ、偏光制御を簡便にすることができる。
なお、光導波体５の傾斜面には所望の反射光強度、つま
り所望の結合効率を得るため反射膜を施すとよい。

【００４７】一方、光導波体５からの一部の反射光が同
じく基体Ｓ６上に実装された受光素子２に入射され、こ
れにより偏光方向及び出射光強度を監視できる。

【００４８】電気光学結晶体３と偏光子４の位置は、面
発光素子１の出射光が電気光学結晶体３、偏光子４、及
び受光素子２の順に入射されるような順序と構成が維持
されれば、任意に位置等を変更することも可能である。
ただし、光導波体５は面発光素子１からの出射光が電気
光学結晶体３を透過した後か、もしくは受光素子２に入
射される前に入射されるような位置に設置する。なお、
例えば、面発光素子１上に電気光学結晶体３を、ファイ
バ先端に偏光子４を固定する構成も可能である。

【００４９】なお、光モジュールＭ２，Ｍ３において
も、光ファイバとして偏波面保存光ファイバを用いるこ
とで、偏光方向が光導波体中も保存されることになり、
直接偏波を利用するコヒーレント通信に好適な光モジュ
ールとすることができる。

【００５０】次に、偏光方向の制御方法について説明す
る。以上のようにして作製した光モジュールＭ１、Ｍ
２、Ｍ３の面発光素子１から発光される信号光の偏光方
向は、初期状態では電気光学結晶体３により偏光子４と
一致するように設定されている。このとき、信号光の一
部は偏光子４を透過し、監視用の受光素子２にてある一
定量検出され、大部分は偏光子４の表面で反射され光導
波体５に光接続される。

【００５１】ここで何らかの外的条件により、出射光の
偏光方向にスイッチングが発生すると、偏光方向が偏光
子４のそれと一致しなくなり、光が遮断され受光素子２
にて入射検出される光量が変化・減少する。

【００５２】本発明の光モジュールにおいては、この偏
光方向の変化をこの受光強度の変化によって監視する。
受光素子２に流れる電流に変化を起こし、この電流変化
を制御信号として帰還回路に使用し、受光強度が最大に
なる方向、つまり偏光子４と信号光の偏光方向が一致す
るように、電気光学結晶体３への印加電界を変化・制御
する仕組みをとる。これにより、光導波体５へ入射する
偏光方向を一定に保つことが可能となり、伝送路中での
過剰損失やモードの競合を抑制する効果を期待すること
ができる。

【００５３】また、出射光強度が温度等の外部環境によ
り変化した場合、受光部に入射され検出される最大光量
が減少するので、このときの電流を制御信号として帰還
回路に使用し、面発光素子１からの発光強度を制御する
ことも可能となる。この制御によれば、伝送路中での光
信号強度の安定化により受信エラーの抑制を期待するこ
とができる。

【００５４】なお、本実施形態では、簡単のため面発光
素子及び受光素子をそれぞれ１ずつ設けた例について図
示して説明したが、基板上に面発光素子の複数を並設
し、これら面発光素子に対応させる受光素子の複数をキ
ャリア基体上に並設させるようにしてもよく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲で適宜変更し実施が可能である。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、基
板上に、面発光型の発光素子と、該発光素子からの出射
光の強度と偏光方向を監視するための受光素子と、発光
素子からの出射光を入射させる光導波体とを設けるとと
もに、発光素子からの出射光を、ポッケルス効果を生じ
させる電気光学結晶体と偏光子とを介して、受光素子へ
入射させるように成したので、光導波体へ入射する光信
号の偏光方向及び強度を一定に安定的に制御することが
実現でき、長期安定性に優れ高速かつ大容量な伝送が行
える小型な光モジュールを提供できる。

【００５６】ここで、光導波体が一般的な光ファイバで
ある場合で、発光素子の光出射面上に電気光学結晶体を
配設し、受光素子の光入射面上に偏光子を配設する場合
や、発光素子の光出射面上に電気光学結晶体及び偏光子
を順次積層する場合は、発光素子の発光点は小さいた
め、電気光学結晶体及び偏光子の面積を小さくすること
ができ、装置全体の小型化が図れる。さらに、発光素子
の光出射面上に電気光学結晶体及び偏光子を順次積層す
る場合において、発光素子の偏光スイッチングが生じる
と、モニタにより帰還電流が加わり、電気光学結晶体に
電圧が加わって偏光方向を一致させるまで空間に光が出
ることがない。これにより、誤った偏光方向の信号を短
時間でも光導波体に接続する心配がない。

【００５７】また、前記の場合の光導波体において、発
光素子の光出射面上に電気光学結晶体を配設し、受光素
子の光入射面上に偏光子を配設する場合や、受光素子の
光入射面上に偏光子及び電気光学結晶体を順次積層する
場合は、偏光方向が偏光子と一致しない反射戻り光は遮
断され受光素子に到達しないので、受光素子のモニタを
確実に行える。

【００５８】また、光導波体が特に偏波面保存光ファイ
バの場合で、受光素子の光入射面上に偏光子及び電気光
学結晶体を順次積層する場合は、発光素子と光導波体の
初期段階の設置の際に、互いの偏光方向が一致しないよ
うに配置したとき、発光素子の出射光・反射戻り光が電
気光学結晶体を透過したときの偏光方向は、いかなると
きも一致することがない。すなわち、発光素子の出射光
の偏光方向は、偏光子と常に一致させる設定になってい
るので、出射光は受光素子で検出され、反射戻り光は逆
に偏光子で遮断される。これにより、光モジュールの誤
動作を防ぐことができる。また、発光素子と光導波体の
偏光方向を垂直に配置すると消光比がとれるので特に好
適である。

【００５９】さらに、光導波体に偏波面保存光ファイバ
を用いることにより、偏光方向が光導波体中においても
保存されることになり、直接偏波を利用するコヒーレン
ト通信に好適に使用できる光モジュールを提供できる。

【００６０】そして、発光素子からの出射光を、電気光
学結晶体、光ファイバ、及び偏光子を順次透過させて、
受光素子へ入射させるように成したり、発光素子からの
出射光を、電気光学結晶体を透過させた後に、光ファイ
バの傾斜面で反射させ、その反射光を偏光子を透過させ
て、受光素子へ入射させるように成すことにより、上記
偏光制御を簡便にする光モジュールを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる光モジュールの実施形態を模式
的に説明するための斜視図である。

【図２】（ａ），（ｂ）はそれぞれ本発明に係わる電気
光学素子の役割を模式的に示すための斜視図である。

【図３】本発明に係わる基体を模式的に説明する図であ
り、（ａ）は基体の斜視図、（ｂ）は受光素子及び基体
の実装方法を説明する分解斜視図である。

【図４】本発明に係わる光モジュールの光結合部におけ
る実施形態を模式的に説明するための断面図であり、
（ａ）は面発光素子と電気光学結晶体、受光素子と偏光
子をそれぞれ一体化した例、（ｂ）は面発光素子と電気
光学結晶体と偏光子とを一体化した例である。

【図５】本発明に係わる光モジュールの他の実施形態を
模式的に説明する図であり、光モジュールの光結合部に
おける断面図である。

【図６】本発明に係わる光モジュールの他の実施形態を
模式的に説明する図であり、光モジュールの光結合部に
おける断面図である。

【符号の説明】

１：面発光素子２：受光素子３：電気光学結晶体４：偏光子５：光導波体（光ファイバ）５ａ：光軸（コア軸）５ｂ：光入射端部（傾斜面）６：凹部７：搭載用溝Ｐ：偏光方向Ｓ１、Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６：基板Ｓ２：キャリア基体Ｓ２ａ：斜面Ｓ２ｂ：底面Ｚ：冶具Ｍ１〜Ｍ３：光モジュール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H037 BA02 BA11 CA00 CA03 CA10 CA38 DA01 DA03 DA04 DA06 2H079 AA02 AA12 BA02 CA08 DA03 FA01 GA07 KA05 5F073 AB16 AB21 AB28 BA02 EA22 FA05 FA06 FA13 FA15 FA30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】面発光型の発光素子と、該発光素子から
の出射光の強度と偏光方向を監視するための受光素子
と、前記発光素子からの出射光を入射させる光導波体と
を備えるとともに、前記発光素子からの出射光を、ポッ
ケルス効果を生じさせる電気光学結晶体と偏光子とを介
して、前記受光素子へも入射させるように成したことを
特徴とする光モジュール。
【請求項２】前記発光素子の光出射面上に前記電気光
学結晶体を配設し、前記受光素子の光入射面上に前記偏
光子を配設したことを特徴とする請求項１に記載の光モ
ジュール。
【請求項３】前記発光素子の光出射面上に前記電気光
学結晶体及び前記偏光子を順次積層したことを特徴とす
る請求項１に記載の光モジュール。
【請求項４】前記光導波体は光入射端部が光軸に対し
傾斜面に形成された光ファイバであるとともに、前記光
ファイバの傾斜面に前記受光素子の光入射面を対向させ
て、前記受光素子の光入射面に前記偏光子を配設し、か
つ前記光ファイバの傾斜面の背面に前記発光素子の光出
射面を対向させて、前記発光素子の光出射面に前記電気
光学結晶体を配設し、前記発光素子からの出射光を、前
記電気光学結晶体、前記光ファイバ、及び前記偏光子を
順次透過させて、前記受光素子へ入射させるように成し
たことを特徴とする請求項２に記載の光モジュール。
【請求項５】前記光導波体は光入射端部が光軸に対し
傾斜面に形成された光ファイバであるとともに、前記光
ファイバの傾斜面に、前記偏光子を配設した前記受光素
子の光入射面と、前記電気光学結晶体を配設した前記発
光素子の光出射面とを対向させて、前記発光素子からの
出射光を、前記電気光学結晶体を透過させた後に、前記
光ファイバの傾斜面で反射させ、その反射光を前記偏光
子を透過させて、前記受光素子へ入射させるように成し
たことを特徴とする請求項２に記載の光モジュール。
【請求項６】前記光導波体に偏波面保存光ファイバを
用いることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記
載の光モジュール。