JP2002261386A - 発光デバイス、光通信システム、及び信号光を発生する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定のビットエラー率特性を達成できる発光
デバイス、信号光を発生する方法、及び光通信システム
を提供する。 【解決手段】 発光デバイス1Cは、光発生部(11a〜11c)
と、出力と、光合波器(52)と、光アイソレータ(41)と、
を備える。各光発生部は、半導体光増幅器(SOA)16およ
びグレーティングファイバ(GF)14を含む。SOA16は光放
出面および光反射面を有し、GF14は光放出面に光学的に
結合された一端部およびコア部に設けられた回折格子14
cを有する。出力は、光発生部において発生された光を
提供するように設けられている。光アイソレータ42は、
光合波器(52)と出力との間に配置されている。光アイソ
レータ41のアイソレーションはビットエラー率BERに関
してdB単位において−52.4−8.7×log(BER)以下で規定
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体光増幅器お
よびグレーティングファイバを有する発光デバイス、半
導体光増幅器およびグレーティングファイバを用いて信
号光を発生する方法、並びに光通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ファイバグレーティングレーザは、半導
体光増幅器(以下、ＳＯＡともいう)およびグレーティン
グファイバを有する。このファイバグレーティングレー
ザは、ファイバグレーティングの回折格子と、ＳＯＡの
一端面とから成る光共振器を備える。ＳＯＡは、光を取
り出す前端面およびグレーティングファイバと対面する
後端面を有する。このような構造のレーザは、外部共振
器型半導体レーザモジュールとして知られている。この
モジュールでは、その発光波長がファイバグレーティン
グのブラッグ波長によって決定されるので、ＳＯＡを作
製した後においても光波長を調整することができるとい
う利点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】光通信の分野、特にＷ
ＤＭ光通信システムの分野において実用的に使用可能な
半導体レーザモジュールを製造するために、発明者は様
々な検討を行った。

【０００４】この検討結果の一つとして、発明者は、半
導体レーザモジュールにおいては、エラービット率(Ｂ
ＥＲ)がＤＦＢ半導体レーザに比較して下がり難い傾向
にあることを見出した。ＷＤＭ光通信システムでは、達
成されるべきビットエラー率として、少なくとも１０
^-10、好ましくは１０^-12が要求される。

【０００５】しかしながら、文献(ECOC 97,22-25 Septe
mber 1997, Conference Publication No. 448, "DENSE
WDM TRASMISSION IN STRANDARD FIBRE USING DIRECTLY-
MODULATED FIBRE GRATING LASERS AT 2.6 GBIT/S")に示
された実験結果および発明者の検討結果によれば、実験
室での測定においてさえも上記の目標値に到達すること
ができなかった。例えば、文献に示されるデータによれ
ば、１０^-10程度でビットエラー率が飽和する傾向にあ
る。

【０００６】そこで、本発明の目的は、所定のビットエ
ラー率を越える特性を達成できる発光デバイス、信号光
を発生する方法、並びに光通信システムを提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような課題を達成す
るために、発明者はさらに検討を進めた。発明者がまず
着目したことは、半導体レーザとの比較である。

【０００８】ファイバグレーティングレーザといった発
光デバイスは、半導体素子を光発生源として使用する
点、並びに回折格子および半導体素子の一端面からなる
光共振器を有する点、において共通する。しかしなが
ら、ＤＦＢ型半導体レーザでは、光共振器は、半導体素
子の一端面と半導体素子内に設けられた回折格子とから
成る。ファイバグレーティングレーザでは、光共振器
は、半導体素子の一端面と半導体素子の外のグレーティ
ングファイバに設けられた回折格子とから成る。

【０００９】発明者は、この構造的な差に関してさらに
検討を進めた。この結果、ファイバグレーティングレー
ザは、ＤＦＢ型半導体レーザに比べて長い共振器長を備
えていることに気づいた。これは、ＤＦＢ型半導体レー
ザと大きく異なる点である。

【００１０】長い共振器長を備える発光デバイスでは、
発振スペクトル幅が狭くなる。一方、スペクトル幅が狭
いということは、外部からの攪乱、つまり外部干渉に弱
いことを意味する。したがって、このような発光デバイ
スに何らかの外部攪乱に加わると、その攪乱はＤＦＢ型
半導体レーザよりも顕著にその特性に影響を与えること
が考えられる。

【００１１】そこで、発明者は、ファイバグレーティン
グといった発光デバイスにどのような攪乱が加えられて
いるかについて検討した。ビットエラー率が、非常に速
い現象、例えば２．５Ｇｂｉｔ／ｓ程度の現象に係わる
ので、温度といった環境要因は検討から除外される。こ
のため、発明者は、電気的な攪乱および光学的な攪乱に
ついて調査した。

【００１２】まず、電気的な攪乱について検討した。Ｄ
ＦＢ型半導体レーザおよびファイバグレーティングレー
ザは共に類似にしたパッケージ、例えばバタフライ型パ
ッケージに組み立てられる。また、ファイバグレーティ
ングレーザの半導体光増幅器は、半導体レーザと非常に
似た構造を有している。このため、電源および駆動配線
のインピーダンス等も似たような値になると考えられ
る。故に、電流を光に変換する過程において、ファイバ
グレーティングレーザとＤＦＢ型半導体レーザとの間に
おいて、ビットエラー率を悪化させるような大きな違い
はないと考えた。

【００１３】次いで、光学的な攪乱について検討した。
非常に高い周波数の攪乱であることを考慮すると、自ら
が発生した光信号が候補となり得る。では、どのような
経路で、この光信号が、攪乱としてファイバグレーティ
ングレーザに加えられるのであろうかと考えた。攪乱の
入力として最も可能性がある経路は、グレーティングフ
ァイバである。つまり、グレーティングファイバを通っ
て半導体光増幅器に加えられる経路が考えられる。これ
が原因であると仮定すると、既に言及したように、ファ
イバグレーティングレーザはＤＦＢ型半導体レーザに比
べて長い光共振器長を有するという構造的な要因とも矛
盾しない。

【００１４】しかしながら、一般に、この経路には光ア
イソレータが配置されている。そこで、戻り光に関して
更に詳細な検討を行うべく実験を行った。この実験につ
いては後述し、ここでは、その結果のみ示す。その結果
によれば、発明者は、戻り光が、ビットエラー率を低下
させていることを発見すると共に、光アイソレーション
値は、達成されるビットエラー率と関連していることを
発見した。

【００１５】そこで、発明者は、本発明を以下のような
構成とした。

【００１６】本発明の一側面の発光デバイスは、複数の
光発生部と、出力と、光合波器と、光アイソレータとを
備える。

【００１７】本発明の発光デバイスでは、各光発生部
は、光放出面および光反射面を有する半導体光増幅器、
並びに半導体光増幅器の前記光放出面に光学的に結合さ
れた一端、他端、およびコア部に設けられた回折格子、
を有するグレーティングファイバを含む。出力は、複数
の光発生部からの光を提供するように設けられている。
光合波器は、複数の光発生部からの光を合波する。光ア
イソレータは、光合波器と出力との間に配置されてい
る。光アイソレータのアイソレーションは、ビットエラ
ー率ＢＥＲに関してｄＢ単位において −５２．４−８．７×ｌｏｇ(ＢＥＲ) で規定されている値以上である。

【００１８】本発明の発光デバイスでは、各光発生部
は、光放出面および光反射面を有する半導体光増幅器、
並びに半導体光増幅器の前記光放出面に光学的に結合さ
れた一端、他端、およびコア部に設けられた回折格子、
を有するグレーティングファイバを含むと共に、半導体
光増幅器において発生された光を該回折格子と半導体光
増幅器の光反射面とにおいて反射させて増幅する。出力
は、複数の光発生部からの信号光を提供するように設け
られている。光合波器は、複数の光発生部からの信号光
を合波する。光アイソレータは、光合波器と出力との間
に配置されている。光アイソレータのアイソレーション
は、ビットエラー率ＢＥＲに関してｄＢ単位において −５２．４−８．７×ｌｏｇ(ＢＥＲ) で規定されている値以上である。

【００１９】本発明の発光デバイスでは、各光発生部
は、外部信号に応じて変調された光を発生し光放出面お
よび光反射面を有する半導体光増幅器、並びに半導体光
増幅器の光放出面に光学的に結合された一端、他端、お
よびコア部に設けられた回折格子、を有するグレーティ
ングファイバを含む。出力は、複数の光発生部からの信
号光を提供するように設けられている。光合波器は、複
数の光発生部からの信号光を合波する。光アイソレータ
は、光合波器と出力との間に配置されている。光アイソ
レータのアイソレーションは、ビットエラー率ＢＥＲに
関してｄＢ単位において −５２．４−８．７×ｌｏｇ(ＢＥＲ) で規定されている値以上である。

【００２０】本発明の発光デバイスでは、各光発生部
は、光放出面および光反射面を有する半導体光増幅器、
並びに、一端、他端、およびコア部に設けられた回折格
子を有するグレーティングファイバを含む。グレーティ
ングファイバの一端部は、半導体光増幅器の光放出面に
光学的に直接に結合されている。光合波器は、複数の光
発生部からの信号光を合波する。光アイソレータは、光
合波器と出力との間に配置されている。光アイソレータ
のアイソレーションは、ビットエラー率ＢＥＲに関して
ｄＢ単位において −５２．４−８．７×ｌｏｇ(ＢＥＲ) で規定されている値以上である。

【００２１】本発明の発光デバイスでは、各光発生部
は、光放出面および光反射面を有する半導体光増幅器、
並びに半導体光増幅器の光放出面に光学的に結合された
一端、他端、およびコア部に設けられた回折格子、を有
するグレーティングファイバを含む。この発光デバイス
は、グレーティングファイバの先端部分を覆うフェルー
ルを更に備えており、回折格子は、フェルールに覆われ
た部分に位置している。出力は、複数の光発生部からの
信号光を提供するように設けられている。光合波器は、
複数の光発生部において発生された信号光を合波する。
光アイソレータは、光合波器と出力との間に配置されて
いる。光アイソレータのアイソレーションは、ビットエ
ラー率ＢＥＲに関してｄＢ単位において −５２．４−８．７×ｌｏｇ(ＢＥＲ) で規定されている値以上である。

【００２２】また、本発明では、光合波器は、光カプラ
及びＡＷＧのいずれかであることができる。さらに、複
数の光発生部は、それぞれ異なる波長成分の信号光を発
生することができる。光アイソレータは、光合波器に光
学的に結合されている第１の複屈折デバイス、出力に光
学的に結合された第２の複屈折デバイス、並びに第１お
よび第２の複屈折デバイスの間に配置されたファラデー
回転子を有することができる。

【００２３】本発明の別側面の光通信システムは、光送
信器と、光受信器と、光伝送路とを備える。光送信器
は、下記の発光デバイスまたは上記の発光デバイスのい
ずれかを含み複数の波長成分を有する光信号を送出す
る。光受信器は、光信号を受ける。光伝送路は、光送信
器および光受信器の間を光学的に結合する。光受信器
は、光伝送路から受けた信号光を分波するための光分波
手段を有する。

【００２４】本発明の更なる別の側面は、複数の信号光
を発生する方法である。本方法は、(１)第１の半導体光
増幅器において第１の外部信号に応じて生成された光
を、第１の半導体光増幅器の光放出面に光学的に結合さ
れたグレーティングファイバのコア部に設けられた回折
格子と第１の半導体光増幅器の光反射面とにおいて反射
することにより増幅して、第１の信号光を生成するステ
ップと、(２)第２の半導体光増幅器において第２の外部
信号に応じて生成された光を、第２の半導体光増幅器の
光放出面に光学的に結合されたグレーティングファイバ
のコア部に設けられた回折格子と第２の半導体光増幅器
の光反射面とにおいて反射することにより増幅して、第
２の信号光を生成するステップと、(３)第１及び第２の
信号光を合波して合波信号光を生成するステップと、
(４)ビットエラー率ＢＥＲに関して−５２．４−８．７
×ｌｏｇ(ＢＥＲ)に従ってｄＢ単位で規定された値以上
の光アイソレーションを介して光伝送路に前記合波信号
光を提供するステップと、を備える。

【００２５】本発明に係わる発光デバイスは、複数の光
発生部と、当該発光デバイスの出力と、光アイソレータ
と、を備える。光アイソレータは、複数の光発生部と出
力との間に配置されている。さらに、このような発光デ
バイスでは、複数の光発生部において発生されたそれぞ
れの光を合波するための光合波手段を備えることができ
る。本発明に係わる発光デバイスでは、光アイソレータ
は、光合波手段と出力との間に配置されることができ
る。

【００２６】本発明に係わる発光デバイスは、光発生部
と、当該発光デバイスの出力と、光アイソレータと、を
備える。光発生部は、半導体光増幅器およびグレーティ
ングファイバを含む。半導体光増幅器は、光放出面およ
び光反射面を有する活性層にキャリアが注入されると光
を発生する。グレーティングファイバは、半導体光増幅
器の光放出面に光学的に結合された一端、他端、および
コア部に設けられた回折格子、を有する。出力は、光発
生部において発生された光を提供するように設けられて
いる。光アイソレータは、光発生部と出力との間に配置
されている。このような発光デバイスにおいて、光アイ
ソレータのアイソレーションは、１．５５μｍ帯におい
て伝送速度２．５Ｇｂｐｓで達成されるべきビットエラ
ー率ＢＥＲに関してｄＢ単位において−５２．４−８．
７×ｌｏｇ(ＢＥＲ)で規定されている値以上である。

【００２７】本発明に係わる発光デバイスでは、光アイ
ソレータは、グレーティングファイバの他端と光学的に
結合されていることができる。

【００２８】本発明に係わる信号光を発生する方法は、
(1)半導体光増幅器において光信号を発生し、半導体光
増幅器の光放出面に光学的に結合されたグレーティング
ファイバのコア部に設けられた回折格子と、半導体光増
幅器の光反射面とにおいて信号光を反射させて増幅し、
(2)伝送速度２．５Ｇｂｐｓの１．５５μｍ帯の光に対
して達成されるべきｄＢ単位におけるビットエラー率Ｂ
ＥＲに関して−５２．４−８．７×ｌｏｇ(ＢＥＲ)に従
って規定される値以上の光アイソレーションを介して光
伝送路に信号光を光伝送路に提供する、それぞれのステ
ップを備える。

【００２９】本発明に係わる信号光を送出する方法は、
所定のビットエラー率を達成するように調整された信号
光を送出することを可能にする。この方法は、(3)半導
体光増幅器において１．５５μｍ帯の信号光を発生し、
半導体光増幅器の光放出面に光学的に結合されたグレー
ティングファイバのコア部に設けられた回折格子と、半
導体光増幅器の光反射面とにおいて信号光を反射させて
増幅し、(4)増幅された信号光に対して達成されるべき
ｄＢ単位におけるビットエラー率ＢＥＲに関して−５
２．４−８．７×ｌｏｇ(ＢＥＲ)に従って決定された値
以上の光アイソレーションを介して増幅された信号光を
送出する、それぞれのステップを備える。

【００３０】本発明に係わる光通信システムは、光送信
器と、光受信器と、光送信器および光受信器を光学的に
結合する光伝送路と、を備える。光送信器は、１または
複数の波長を有する光信号を送出し、光受信器はこの光
信号を受ける。このような光通信システムにおいて、光
送信器は、１または複数の光発生部と、１または複数の
光発生部において発生された光を提供するように設けら
れた出力と、１または複数の光発生部と出力との間に配
置された光アイソレータと、を有する。光アイソレータ
のアイソレーションは、１．５５μｍ帯において伝送速
度２．５Ｇｂｐｓで達成されるべきビットエラー率ＢＥ
Ｒに関してｄＢ単位において−５２．４−８．７×ｌｏ
ｇ(ＢＥＲ)で規定されている値以上に設定されている。

【００３１】本発明に係わる光通信システムでは、光送
信器は、１または複数の光発生部において発生されたそ
れぞれの光を合波するための光合波手段を有することが
でき、光受信器は、光伝送路から受けた光を分波するた
めの光分波手段を有することができる。

【００３２】本発明は、外部共振器型の発光デバイスが
所定ビットエラー率を達成するために必要なアイソレー
ション値を決定する方法に関連する。試験デバイスは外
部共振器を含む光発生部を含む。発光デバイスは、アイ
ソレーション値を達成する光アイソレータと、光発生部
とを含む。この方法には、以下のステップが含まれる。
(5)試験デバイスを準備するステップが含まれる。(6)試
験デバイスにおいて信号光を発生させ信号光の所定量を
試験デバイスに戻した状態で、試験デバイスのビットエ
ラー率を測定するステップが含まれる。（7）所定量を
変化させて試験デバイスビットエラー率を測定するステ
ップが含まれる。これによって、光アイソレータを除い
た部分が有する特性を知ることができる。(8)所定のビ
ットエラー率を達成できる戻り光量と、発光デバイスの
出力が受けると見積もられたシステム戻り光量とから、
発光デバイスのアイソレーション値を決定するステップ
が含まれる。例示的に説明すれば、所定のビットエラー
率を達成できる戻り光量を達成するまで、システム戻り
光量を減衰させるようにアイソレーション値が決定され
る。

【００３３】この方法によれば、所定のビットエラー率
を達成できる戻り光量を求める。見積もられたシステム
戻り光量に対して所定のビットエラー率を達成できる戻
り光量が得られるように、アイソレーション値が決定さ
れる。これによって、発光デバイスが備えるべき光アイ
ソレータの最低アイソレーション値が得られる。

【００３４】アイソレーション値を決定する方法は、以
下のステップを含むように適用されることができる。光
反射率Ｒ₁を有する回折格子を含む光学部品と、回折格
子と結合効率η₁で光学的に結合された半導体光増幅器
とを含む試験デバイスを準備するステップが含まれるこ
とができる。また、試験デバイスのビットエラー率と戻
り光の所定量との関係からＰ_c＝η₁×(１−Ｒ₁)×Ｐ_rに
基づいて、半導体光増幅器への戻り光量を求めるステッ
プが含まれることができる。さらに、半導体光増幅器へ
の戻り光量を基づいて、光反射率Ｒ₂を有する回折格子
を含む光学部品と、回折格子と結合効率η₂で光学的に
結合された半導体光増幅器とを有する発光デバイスに対
する戻り光量をＰ_r＝Ｐ_c／(η₂×(１−Ｒ₂))に基づいて
求めるステップが含まれることができる。さらにまた、
回折格子と結合効率η₂で光学的に結合された半導体光
増幅器とを有する発光デバイスに対する戻り光量からア
イソレーション値を求めるステップが含まれることがで
きる。

【００３５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
しながら説明する。同一または類似の部分には同一の符
号を付して重複する説明を省略する。以下、本明細書に
おいて、１．５５μｍ帯とは、１．５３μｍ以上１．６
２μｍ以下の範囲の波長帯域をいう。

【００３６】図１および図２を用いて、第１の実施の形
態に係わる発光デバイス(発光装置)について説明する。
この発光デバイスは、ファイバグレーティングレーザモ
ジュールの構造を有する。図１は、レーザモジュールの
斜視図であり、その内部の様子が明らかになるように一
部破断図になっている。図２は、レーザモジュール主要
部を表し図１のＩ−Ｉ断面における断面図である。

【００３７】図１を参照すると、レーザモジュール１
は、レーザモジュール主要部１０と、ハウジング１２と
を備える。ハウジング１２は、図１に示された実施例で
は、バタフライ型パッケージである。パッケージ１２内
の底面上にレーザモジュール主要部１０が配置されてい
る。レーザモジュール主要部１０は、不活性ガス、例え
ば窒素ガス、が封入された状態でパッケージ１２内に封
止されている。ハウジング１２は、半導体レーザレーザ
モジュール主要部１０を収納している本体部１２ａ、光
ファイバ４８を保持する筒状部１２ｂ、および複数のリ
ードピン１２ｃを備える。

【００３８】レーザモジュール主要部１０は、光学部品
１４と、半導体光学素子１６、１８と、搭載部材２２、
２４、２６と、位置合わせ機構部２８と、を有する。

【００３９】搭載部材２２は半導体光増幅器１６を搭載
し、搭載部材２８は半導体受光素子１８を搭載してい
る。搭載部材２４は、搭載部材２２、２８を搭載してい
る。搭載部材２４は、熱電子冷却器（サーモエレクトリ
ッククーラ）２０の上に配置されている。熱電子冷却器
２０は、例えば、ペルチェ効果を利用した温度制御素子
として実用化されている。熱電子冷却器２０は、半導体
光増幅器１６が搭載部材２４上に配置されているので、
半導体光増幅器１６の温度を制御できる。このため、搭
載部材２４の材料は、チップキャリアに利用されている
窒化アルミニウム（ＡｌＮ）といった熱良導体が好まし
い。

【００４０】半導体光増幅器１６は、ＩｎＰ半導体領域
を有する基板上に複数の半導体層を備える。例えば、ｎ
型ＩｎＰ基板上に、ｎ型ＩｎＰ半導体層を含む第１のク
ラッド層、ＩｎＧａＡｓＰ半導体層を含む多重量子井戸
活性層、ｐ型ＩｎＰ半導体層を含む第２のクラッド層、
を順次に積層する。これらの上からＩｎＧａＡｓ半導体
層とＳｉＮ膜層といったマスク材層を形成する。メサ部
を形成するようにストライプ状のＳｉＮ膜層を形成し、
これをマスクにしてメサ部以外の領域を基板に至るまで
エッチングによって除去する。次いで、このマスクを残
した状態で、ｐ型ＩｎＰ半導体層およびｎ型ＩｎＰ半導
体層を含む電流阻止部を選択成長によって形成する。メ
サ部は、この電流阻止部によって両側面から挟まれる。
マスクを除去した後に、ほぼ平坦なメサ部および電流阻
止部の上にｐ型ＩｎＰ半導体層を成長し、ついでｐ型Ｉ
ｎＧａＡｓ半導体層を含むコンタクト層を形成する。

【００４１】多重量子井戸活性層が備えるＭＱＷ構造
は、ＩｎＧａＡｓＰ半導体井戸層およびＩｎＧａＡｓＰ
半導体障壁層からなる３０層の積層を含む。井戸層およ
び障壁層は、元素組成を変更することによって禁制帯幅
を変更している。ＭＱＷ構造部を両側から挟むように、
ＭＱＷ構造部と両クラッド層との間にＳＣＨ(Separate
ｄ Confinement Layer)層をそれぞれ設けることができ
る。

【００４２】このような半導体光増幅器１６の光放出面
１６ａにおける光反射率は、十分に低い値(例えば、１
％以下、好ましくは０．１％以下)に設定され、半導体
光増幅器１６の光反射面１６ｂは、十分に大きな値(例
えば９０％以上)に設定される。光放出面１６ａの光反
射率は、光反射面１６ｂの光反射率より低く、実質的に
光を反射しない程度に低い。これによって、光放出面１
６ａにおける光反射は十分に小さくできるので、光反射
面１６ｂとグレーティングファイバ１４の回折格子１４
ａとから成る光共振器が形成される。

【００４３】図２を参照すると、光学部品１４は、２つ
の端部１４ａ、１４ｂ、およびこれらの端部１４ａ、１
４ｂの間の光導波路に設けられたグレーティング（回折
格子）１４ｃを有する。光学部品１４は、Ｓｉ基板に設
けられたＳｉＯ₂導波路といった光導波路を含む導波路
基板および光ファイバであることができる。以下、光学
部品１４が光ファイバである場合について説明される。
光ファイバ１４は、酸化ゲルマニウムを含むと共に所定
の屈折率を有するコア部と、このコア部の周囲に設けら
れコア部よりも小さい屈折率を有するクラッド部を有す
る。このような光ファイバのコア部は、紫外線に対して
感光性を有し、コア部は、周期的な屈折率の変化が設け
られると、この部分は回折格子として機能する。回折格
子１４ｃは、所定の波長帯において光を反射する反射ス
ペクトルを有し、後述の半導体光増幅器１６と光学的に
結合して光共振器を構成する。本実施の形態では、光学
部品として、グレーティングファイバ（コア部に回折格
子を有する光ファイバ、以下、単に光ファイバともい
う）を例示して本発明を説明するが、より一般には、光
導波路に設けられた回折格子を有する光学部品に適用す
ることができる。

【００４４】光ファイバ１４の一方の端部１４ａは、光
共振器長を短くするために、レンズ化端部を有する。レ
ンズ化端部においては、集光機能を持つように端部の外
形が形成され、先球加工された端部とも呼ばれる。その
他端１４ｂは、光アイソレータ４２に対面し、この端部
は、光ファイバ１４を端面研磨することによって形成さ
れるので、研磨面とも呼ばれる。

【００４５】パッケージ１２の筒状部１２ｂは、本体部
１２ａに通じる貫通孔を有する。この貫通孔を、半導体
光増幅器１６から光を導く光ファイバ１４が通過する。
筒状部１２ｂの先端部分には、光アイソレータ４２が位
置する。

【００４６】光ファイバ１４は、位置合わせ機構部２８
といった支持部材によって支持されている。光ファイバ
１４の一端部１４ａは、半導体光増幅器１６に光学的に
結合するように位置合わせ機構部２８によって位置合わ
せされている。また、光ファイバ１４の他端１４ｂは、
光アイソレータ４２に対面するように位置合わせされ、
位置合わせ機構部２８に保持されている。このため、光
ファイバ１４の他端１４ｂは、光アイソレータ４２と光
学的に結合される。このような配置によって、半導体光
増幅器１６において発生された光は、光アイソレータに
導かれる。

【００４７】パッケージ１２の筒状部１２ｂの先端部分
からは、光ファイバ４８が導入される。光ファイバ４８
は、フェルール４４によって先端部分が覆われ保護され
ている。光アイソレータ４２は、スリーブ４６を保持し
ている。フェルール４４がスリーブ４６に挿入される
と、光ファイバ４８はパッケージ１２に対して光学的に
位置決めされる。光ファイバ４８の端部４８ａは、光フ
ァイバ４８を端面研磨することによって形成され、この
ため研磨面とも呼ばれる。光ファイバ４８の端部４８ａ
は、光アイソレータ４２に対面するように位置合わせさ
れるので、光アイソレータ４２と光学的に結合される。

【００４８】このような配置によって、光ファイバ４８
が、光アイソレータ４２およびファイバグレーティング
１４を介して半導体光増幅器１６に光学的に結合され
る。この結果、光学的な軸２に合わせて、半導体光学素
子１６、１８、ファイバグレーティング１４、光アイソ
レータ４２、光ファイバ４８が所定の精度で配置され
る。

【００４９】また、半導体光増幅器１６において発生さ
れ光アイソレータ４２を通過した光は、光ファイバ４８
に導かれる。つまり、光アイソレータ４２は、光ファイ
バ１４と光ファイバ４８との間に配置され、光ファイバ
１４からの光を透過させると共に、光ファイバ４８から
の光を所定の減衰度で遮断する。これによって、グレー
ティングファイバ１４に到達する外部攪乱光の量が低減
される。

【００５０】結局、図１および図２に示されたモジュー
ルでは、半導体光増幅器１６の光放出面１６ａにグレー
ティングファイバ１４が光結合され、半導体光増幅器１
６の光反射面１６ｂにおいて光が反射される。この形態
では、半導体光増幅器１６の光反射面１６ｂの光反射率
は比較的大きめに設定され、半導体光増幅器１６の光放
出面１６ａの光反射率は十分に小さく設定される。発生
された光はグレーティングファイバ１４から取り出され
ることができる。

【００５１】これと異なる光モジュールの形態がある。
この形態では、半導体光増幅器の光放出面にグレーティ
ングファイバが結合され、半導体光増幅器の光反射面か
ら光が取り出される。この形態では、半導体光増幅器の
光反射面の光反射率は比較的に小さく設定され、半導体
光増幅器の光反射面の光反射率は通常に半導体レーザと
同程度の光反射率に設定される。発生された光は、半導
体光増幅器の光反射面から取り出すことができる。光反
射面に対面する光取り出し用光ファイバの端部と、半導
体光増幅器の光反射面との間に光アイソレータを挿入す
ることができる。

【００５２】図３(ａ)および図３(ｂ)は、ファイバ型光
アイソレータといった光アイソレータの一実施の形態を
模式的に示した図面である。光アイソレータ４２は、所
定の軸に沿って整列された第１の複屈折デバイス４２
ａ、第２の複屈折デバイス４２ｂ、並びにファラデー回
転子４２ｃを有する。第１および第２の複屈折デバイス
４２ａ、４２ｂは、ルチルおよびくさび型複屈折板とい
った複屈折材料を含む複屈折部材(複屈折光学素子)であ
る。第１の複屈折デバイス４２ａは、グレーティングフ
ァイバ１４の一端１４ｂと光学的に結合するように対面
している。第２の複屈折デバイス４２ｂは、光ファイバ
４８の一端４８ａと光学的に結合するように対面してい
る。ファラデー回転子４２ｃは、例えばＢｉ−ＹＩＧ結
晶を含む。ファラデー回転子４２ｃは、第１および第２
の複屈折デバイス４２ａ、４２ｂの間に配置されてい
る。

【００５３】グレーティングファイバ１４からの光は、
レンズ４２ｄといったレンズ手段を介して第１の複屈折
デバイス４２ａに導かれる。第２の複屈折デバイス４２
ｂからの光は、レンズ４２ｅといったレンズ手段を介し
て光ファイバ４８に導かれる。

【００５４】このような構造の光アイソレータは、例え
ば、１．５５μｍ帯の光に対して挿入損失２ｄＢ以下で
アイソレーション４０ｄＢという特性を有する。更なる
アイソレーションが必要な場合は、複数の光アイソレー
タを直列して接続することができる。

【００５５】図３(ａ)および図３(ｂ)において、順方向
および逆方向に進む光の経路について説明する。グレー
ティングファイバ１４の一端１４ｂから出射された光
は、レンズ４２ｄでほぼ平行な光になる。この光は第１
の複屈折デバイス４２ａにおいて正常光(実線)と異常光
(破線)とに分離された後に、ファラデ回転子４２ｃを通
過する。通過した光は、第２に複屈折デバイス４２ｂを
再び通過した後にレンズ４２ｅに入射すると、光ファイ
バ４８の一端４８ａに集光される。一方、光ファイバ４
８からの光は、レンズ４２ｅでほぼ平行な光になる。こ
の光は第２の複屈折デバイス４２ｂにおいて正常光(実
線)と異常光(破線)とに分離された後に、ファラデ回転
子４２ｃを通過する。通過した光は、第１に複屈折デバ
イス４２ａを再び通過した後にレンズ４２ｄに入射する
と、グレーティングファイバ１４の一端１４ｂと異なる
位置に集光される。このように光アイソレータ４２で
は、一方のポートからの光(順方向の光)と他方のポート
からの光(逆方向の光)との経路が異なるので、一方向に
進む光は光アイソレータ４２を通過するけれども、他方
向からの光は光アイソレータ４２を通過することができ
ない。

【００５６】発光デバイスへの戻り光に関して更に詳細
な検討を行うべくなされた実験について説明する。図４
は、この実験の際の光学的な結合の状態を示した図面で
ある。

【００５７】図４を参照すると、実験に使用されるファ
イバグレーティングレーザといった試験デバイスが、ハ
ウジング１２に収納されている。ハウジング１２内に
は、回折格子１４ｃがコア部に形成されたグレーティン
グファイバ１４と、このグレーティングファイバ１４の
一端１４ａと光学的に結合された半導体光増幅器１６、
および半導体光増幅器１６の発光状態を監視するフォト
ダイオード１８が配置されている。発光デバイスおよび
試験デバイスを例示的に示せば、発光デバイスが図１に
示された構造を備えるとき、試験デバイスは図９に示さ
れる構造を備えることができる。

【００５８】グレーティングファイバ１４は、光カプラ
６３の第１のポート６３ａに接続されている。第２のポ
ート６３ｂは、光ファイバ６８ａを介して光アイソレー
タ６４の入力６４ａに接続されている。光アイソレータ
６４の出力６４ｂには、ビットエラー率(ＢＥＲ)測定器
６５が光ファイバ６８ｂを介して接続されている。ま
た、光カプラ６３の第３のポート６３ｃには、光ファイ
バ６８ｃを介して可変アッテネータ６６の入力６６ａに
接続され、その出力は光ファイバ６８ｄを介して、１．
５５μｍにおいて受けた光をほぼ全反射する全反射ミラ
ー６７に結合されている。光カプラ６３の第４のポート
は、無反射処理が施されている。例えば、光アイソレー
タ６４は、６０ｄＢ程度のアイソレーションを有する。

【００５９】ここで、ビットエラー率ＢＥＲは、Ｅ(t)
／Ｎ(t)で規定される。Ｅ(t)は時間ｔの間にエラーで受
信されたビット数を示し、Ｎ(t)は時間ｔの間に伝送さ
れた全ビット数を示している。

【００６０】実験系においては、グレーティングファイ
バ１４と半導体光増幅器１６との光結合は、−２．８ｄ
Ｂである。半導体光増幅器１６の光送出面の反射率は
１．５５μｍ帯において０．１％以下であり、光反射面
の反射率は１．５５μｍ帯において８０％である。

【００６１】図４の実験系によれば、半導体光増幅器１
６において発生され光放出面１６ａから放出された光Ａ
は、回折格子１４ｃにおいて一部は反射され反射光Ｃと
なると共に、残りは透過光Ｅとなる。モニタ光Ｂは、半
導体光増幅器１６の光反射面１６ｂから放出されてフォ
トダイオードに入射される。

【００６２】このような実験系を用いた実験において、
発明者は、アイソレーションとビットエラー率との関連
を見出した。反射戻り光量を変化させると、この戻り量
に応じてビットエラー率が変化したのである。つまり、
上記の実験系においては、可変アッテネータ６６の減衰
量を変化させると、ファイバグレーティングレーザへの
戻り光量が変わる。故に、可変アッテネータ６６の減衰
量を変えながら、ビットエラー率を測定器６５で測定す
れば、光アイソレーションを変更したことと等価にな
る。

【００６３】発明者は、実験結果を解析するために更に
検討を行った。実際に、ビットエラー率に影響を与える
戻り光は、半導体光増幅器１６にまで達する光Ｄである
ことに気づいた。ファイバグレーティングレーザは光量
Ｐ₀を発光する。グレーティングファイバ１４の回折格
子１４ａに戻る光量Ｐ_rと、半導体光増幅器１６にまで
戻る光量Ｐ_cとの関係は、Ｐ_c＝Ｐ_r×η×(１−Ｒ_FG)と
表される。ここで、ηは半導体光増幅器１６とグレーテ
ィングファイバ１４との結合効率を示し、１−Ｒ_FGは回
折格子１４ｃでの透過率を示す。本実験系では、η＝−
２．８ｄＢ、Ｒ _FG＝７０％であるので、η×(１−Ｒ_FG)
＝−８ｄＢ≒１／６．３となる。故に、Ｐ_c≒Ｐ_r／６．
３となる。

【００６４】図５は、この実験系において、反射光の戻
り光の割合を変化させたときのビットエラー率を測定し
た特性図である。測定は、伝送速度２．５Ｇｂｉｔ／
ｓ、測定パターンＮＺＲ、ＰＲＢＳ１０²³−１で行われ
た。横軸には、Ｐ_r／Ｐ₀をｄＢ単位で示している。 HYP
ERLINK "http://www8.ipdl.jpo.go.jp/Tokujitu/tjitem
drw.ipdl?N0000=235&N0500=9E#N/;><?6;=?:///&N0001=5
6&N0552=9&N0553=000007" \t "tjitemdrw" 図５には、
戻り光量を低減すれば、ビットエラー率も低下すること
が示されている。

【００６５】発明者は、図５に示された特性に基づい
て、Ｐ_c／Ｐ₀＝η×(１−Ｒ_FG)×Ｐ_r／Ｐ₀ｌｏｇ(Ｐ_c／
Ｐ₀)＝ｌｏｇ(η×(１−Ｒ_FG))＋ｌｏｇ(Ｐ_r／Ｐ₀)とな
る。本実験に使用されたファイバグレーティングレーザ
の諸定数を代入すると、ｌｏｇ(Ｐ_c／Ｐ₀)＝―８ｄＢ＋
ｌｏｇ(Ｐr／Ｐ₀)が得られることを見出した。この関係
式によって、図５の横軸を半導体光増幅器１６への戻り
光量Ｐ_cに読み替えることができる。故に、半導体光増
幅器１６への戻り光量Ｐ_cとビットエラー率(ＢＥＲ)と
の関係が得られる。また、発明者は、想定しているシス
テムにおけるシステム戻り光量(最大反射量)が１０×ｌ
ｏｇ(Ｐ_r／Ｐ₀)＝−２５ｄＢ程度である、と考えてい
る。したがって、この戻り光量と、達成されるべきビッ
トエラー率に対応する戻り光量との差が、必要なアイソ
レーションとなる。「必要なアイソレーション」は、光
アイソレータ、η、およびＲ_FGによって達成されるべき
値である。このため、光アイソレータの値を決定するた
めには、ηおよびＲ_FGから寄与を除かなければならな
い。このようにして求めた結果を図６に示す。図６で
は、光アイソレータが達成すべきアイソレーションと、
ビットエラー率との関係を示す特性図である。最小自乗
法を用いて図６における黒丸を一次式に当てはめると、
Ｉ＝−５８．６−８．７×ｌｏｇ(ＢＥＲ)が得られる。
故に、アイソレーションは、達成されるべきビットエラ
ー率１０^-10、１０^-12以上の範囲において、この関係式
に従って設定されることが好ましい。

【００６６】次いで、実験において採用したファイバグ
レーティングレーザに限られることなく、一般的に適用
可能な関係を導く手順を発明者は考えついた。一般に
は、ηおよび(１−Ｒ_FG)は様々な値を取り得る。

【００６７】Ｐ_c／Ｐ₀＝η×(１−Ｒ_FG)×Ｐ_r／Ｐ₀にお
いて、ファイバグレーティングレーザの諸定数が−０．
５ｄＢ≦η≦１０ｄＢ１％≦Ｒ_FG≦９０％の範囲で変化
すると、アイソレーションに関して、(a)最も有利な条
件：η＝１０ｄＢ、 Ｒ_FG＝９０％(b)最も不利な条件：
η＝−０．５ｄＢ、Ｒ_FG＝１％であると考えられる。こ
れらの特性は図６に示されている。これらの特性につい
ても一次式に当てはめると、(a) Ｉ＝−６３．４−７．
９×ｌｏｇ(ＢＥＲ)(b) Ｉ＝−５２．４−８．７×ｌｏ
ｇ(ＢＥＲ)が得られる。図６においては、それぞれの直
線の上側の領域において、所定のビットエラー率が達成
されている。

【００６８】これらの式から次の内容が理解される。条
件(a)のファイバグレーティングレーザでは、実験に使
用されたレーザに比べて、ηが７．５ｄＢ程度悪いの
で、この分に相当してアイソレーションを小さくでき
る。条件(b)のファイバグレーティングレーザでは、実
験に使用されたレーザに比べて、ηが１２ｄＢ程度良い
ので、この分に相当した大きなアイソレーションが必要
である。

【００６９】ここでは、一般的な諸特性値を有するファ
イバグレーティングレーザといった外部共振器型発光デ
バイスに対するアイソレーションの決定方法が示され
た。この方法を採用すれば、ここで採用された数字と異
なる数字を用いて、ここで示された見積りと同様な計算
を行うことができる。また、各部品の温度特性までも考
慮に入れてアイソレーション値を決定できる。更に、伝
送レートを変更したときのアイソレーション値もまた求
めることができる。加えて、ηおよびＲ_FGの少なくとも
一方のばらつきを考慮したアイソレーション値を見積も
ることもできる。

【００７０】図７は、第２の実施の形態に係わる発光デ
バイスの模式図である。図１および図２の同一の部分に
は、同一の符号を付している。図７を参照すると、ファ
イバグレーティングレーザ１１を含む発光デバイス１Ｂ
が図示されている。発光デバイス１Ｂに含まれるファイ
バグレティングレーザ１１では、光アイソレータ４２が
光アイソレータ４０に置き換えられている点を除いて、
図１および図２に示されたファイバグレーティングレー
ザ１Ａと同じである。光アイソレータ４０は、ハウジン
グ１２に取り付けられることもでき、またハウジング１
２とは別個に配置されることができる。つまり、光アイ
ソレータ４０は、グレーティングファイバ１４と、光導
波路５０との間に設けられている。

【００７１】ファイバグレーティングレーザ１Ｂは、半
導体光増幅器１６、グレーティングファイバ１４、およ
び光アイソレータ４０を含む。ファイバグレーティング
１４は、中心波長λ₀の反射スペクトルを有する回折格
子１４ｃを有する。半導体光増幅器１６の光放出面１６
ａは、グレーティングファイバ１４の一端１４ａと光学
的に結合している。グレーティングファイバ１４の他端
１４ｂは、ファイバ型アイソレータといった光アイソレ
ータ４０の入力に光学的に結合されている。光アイソレ
ータ４０の出力は、光ファイバといった光導波路５０に
光学的に結合されている。半導体光増幅器１６およびグ
レーティングファイバ１４と一端部は、ハウジング１２
内に収納されている。半導体光増幅器１６の光反射面１
６ｂは、モニタ用フォトダイオード(図１の１８)の受光
面と光学的に結合されることができる。半導体光増幅器
１６は、外部からの信号５１によって変調される。変調
された信号は、光アイソレータ４０を介して光導波路５
０に送出される。一方、光伝送路５０からの戻り光は、
光アイソレータ４０によって所定の値未満にまで遮断さ
れている。この結果、実用的な環境においても、１０
^-10程度以下のビットエラー率を達成される。

【００７２】図８は、第３の実施の形態に係わる発光デ
バイスの模式図である。図１および図２の同一の部分に
は、同一の符号を付している。図８を参照すると、ＷＤ
Ｍ用発光デバイス１Ｃが図示されている。発光デバイス
１Ｃは、複数のファイバグレーティングレーザ１１ａ、
１１ｂ、１１ｃと、光アイソレータ４１と、光合波手段
５２を有する。

【００７３】複数のファイバグレーティングレーザ１１
ａ、１１ｂ、１１ｃの各々は、図９に示されるような構
造を備えることができる。図９においては、図１および
図２と同一の部分には、同一の符号を付している。ま
た、ファイバグレーティングレーザ１１ａは発振波長λ
₁の光を発生し、ファイバグレーティングレーザ１１ｂ
は発振波長λ₂の光を発生し、ファイバグレーティング
レーザ１１ｃは発振波長λ_nの光を発生する。ファイバ
グレーティングレーザ１１ａ、１１ｂ、１１ｃの出力
は、光合波手段５２の入力ポート５２ａ、５２ｂ、５２
ｃに結合されている。光合波手段５２は、これらの入力
ポートに与えられた光を合波し単一の出力ポート５２ｄ
に提供することができる。光合波手段５２は、光カプラ
またはＡＷＧ(Arrayed Waveguide Grating)といった光
合波器５２であることができる。光合波手段５２の出力
ポート５２ｄには、光導波路５４を介して光アイソレー
タ４１の入力に結合されている。光アイソレータ４１の
出力は、光ファイバといった光導波路５０に結合されて
いる。

【００７４】光導波路５０には、波長成分(λ₁、λ₂、
… λ_n)を含むＷＤＭ信号が与えられる。ファイバグレ
ーティングレーザ１１ａ、１１ｂ、１１ｃに含まれる半
導体光増幅器１６は、それぞれ、外部からの信号５１
ａ、５１ｂ、５１ｃによって変調される。変調された信
号は、それぞれ、光合波手段５２によって合波され単一
の光アイソレータ４１を介して光伝送路５０に送出され
る。一方、光伝送路５０からの戻り光は、光アイソレー
タ４０によって所定の値未満にまで遮断されている。こ
のため、ファイバグレーティングレーザ１１ａ、１１
ｂ、１１ｃに含まれる半導体光増幅器１６に対する戻り
光は、所定値に未満に抑えられている。この結果、実用
的な環境において、１０^-10程度以下のビットエラー率
を達成される。

【００７５】図１０は、ＷＤＭ光通信システム９を示す
図面である。光通信システム９は、光受信器３、光送信
器４、並びに光送信器４および光受信器３を結合する光
伝送路８を備える。

【００７６】光受信器３は、光入力ポート３ａ、電気出
力端子３ｂ、複数の受光素子３ｃ、および光分波手段３
ｄを有する。光分波手段３ｄは、入力ポートに受けた光
を複数の波長成分毎に空間的に分けることができる。光
入力ポート３ａからのＷＤＭ光信号は、例えばＡＷＧと
いった光分波器３ｄによって、空間的に異なる位置に波
長成分毎に分けられる。各信号が伝送される各波長成分
毎に、異なる受光素子３ｄに入力され、電気信号７に変
換される。電気信号７は、出力ポート３ｂから送出され
る。

【００７７】光通信器４には、例えば図８に示された発
光デバイス１Ｃを採用することができる。光送信器４で
は、出力ポート４ａは光伝送路８に接続されている。光
送信器４は、送信されるべき変調信号５１を入力端子４
ｂに受けて、この信号５１で変調されたＷＤＭ光信号を
出力ポート４ａから提供する。

【００７８】光伝送路８は、光増幅器６ａ、６ｂ、並び
に光導波路５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄを備える。
光導波路５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄは、それぞ
れ、光増幅器６ａ、６ｂの間を接続し、光増幅器６ａと
光送信器４とを接続し、光増幅器６ｂと光受信器３との
間を接続する。

【００７９】このようなＷＤＭ光通信システムでは、光
送信器４の出力と、半導体光増幅器との間に所定の減衰
度の光アイソレータが挿入されているので、伝送特性の
要求に適合したビットエラー率のデータ伝送が実現され
る。本実施の形態では、光送信器４として第３の実施の
形態に係わる装置を採用したが、第１および第２に実施
の形態に係わる装置を採用することもでき、同様な作用
および効果が得られる。

【００８０】以上詳細に説明した発明の実施の形態に係
わる発光デバイスによれば、光発生部と、当該発光デバ
イスの出力と、光アイソレータと、を備える。光アイソ
レータは、光発生部と出力との間に配置されている。こ
のような発光デバイスにおいて、光アイソレータのアイ
ソレーションは、１．５５μｍ帯において伝送速度２．
５Ｇｂｐｓで達成されるべきビットエラー率ＢＥＲに関
してｄＢ単位において−５２．４−８．７×ｌｏｇ(Ｂ
ＥＲ)以上に規定されている。

【００８１】外部共振器型の発光デバイスが所定のビッ
トエラー率を達成することを可能にするアイソレーショ
ン値を決定する方法によれば、所定のビットエラー率を
達成できる戻り光量と、システム戻り光量とからアイソ
レーション値を決定する。このため、発光デバイスが備
えるべき光アイソレータの最低アイソレーション値が得
られる。

【００８２】したがって、所定のビットエラー率を越え
る特性を達成できる発光デバイス、信号光を発生する方
法、光通信システム並びにアイソレーション値を決定す
る方法が提供される。

【００８３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、所定のビットエラー率を越える特性を達成できる
発光デバイス、信号光を発生する方法、光通信システ
ム、並びにアイソレーション値を決定する方法が提供さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、第１の実施の形態に係わるファイバグ
レーティングレーザの斜視図を示す。

【図２】図２は、図１のI-I断面における図面を示す。

【図３】図３(a)および図３(ｂ)は、光アイソレータの
構造を示す図面である。

【図４】図４は、ビットエラー率を測定した光学系を表
した実験システムを示す図面である。

【図５】図５は、反射戻り光とビットエラー率との関係
を示す特性図である。

【図６】図６は、アイソレーションと、ビットエラー率
との関係を示す特性図である。

【図７】図７は、第２の実施の形態に係わる発光デバイ
スの模式図である。

【図８】図８は、第３の実施の形態に係わる発光デバイ
スの模式図である。

【図９】図９は、ファイバグレーティングレーザを示す
斜視図である。

【図１０】図１０は、ＷＤＭ光通信システムの模式図で
ある。

【符号の説明】

１Ａ…レーザモジュール、１Ｂ、１Ｃ…発光デバイス、
３…光受信器、４…光送信器、６ａ、６ｂ…光増幅器、
７…電気信号、８…光伝送路、９…ＷＤＭ光通信システ
ム、１０…レーザモジュール主要部、１１、１１ａ、１
１ｂ、１１ｃ…ファイバグレティングレーザ、１２…ハ
ウジング、１４…グレーティングファイバ、１６、１８
…半導体光学素子、２０…熱電子冷却器（サーモエレク
トリッククーラ）、２２、２４、２６…搭載部材、２８
…位置合わせ機構部、４０、４１、４２…光アイソレー
タ、４２ａ…第１の複屈折デバイス、４２ｂ…第２の複
屈折デバイス、４２ｃ…ファラデー回転子、４２ｄ、４
２ｅ…レンズ、４４…フェルール、４８…光ファイバ、
５０…光導波路、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ…外部からの
信号、５２…光合波手段、５４…光導波路、６３…光カ
プラ、６４…光アイソレータ、６５…ビットエラー率
(ＢＥＲ)測定器、６８ａ〜６８ｄ…光ファイバ、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H037 AA01 BA02 CA00 CA07 CA33 2H050 AB05X AC82 AC84 AD00 5F073 AA22 AA45 AA67 AA74 AA83 AB25 AB28 AB30 BA02 CA12 CB02 EA26 EA29 FA02 FA15 FA17 FA25 FA30 HA05 HA10

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の光発生部を備え、各光発生部は、
   光放出面および光反射面を有する半導体光増幅器、並び
   に前記半導体光増幅器の前記光放出面に光学的に結合さ
   れた一端、他端、およびコア部に設けられた回折格子、
   を有するグレーティングファイバを含むものであり、 前記複数の光発生部からの光を提供するように設けられ
   た出力を備え、 前記複数の光発生部において発生された光を合波するた
   めの光合波器を備え、 ビットエラー率ＢＥＲに関してｄＢ単位において−５
   ２．４−８．７×ｌｏｇ(ＢＥＲ)で規定されている値以
   上のアイソレーションを有しており前記光合波器と前記
   出力との間に配置された光アイソレータを備える、発光
   デバイス。
2. 【請求項２】 複数の光発生部を備え、各光発生部は、
   光放出面および光反射面を有する半導体光増幅器、並び
   に前記半導体光増幅器の前記光放出面に光学的に結合さ
   れた一端、他端、およびコア部に設けられた回折格子、
   を有するグレーティングファイバを含むと共に、前記半
   導体光増幅器において発生された光を該回折格子と前記
   半導体光増幅器の光反射面とにおいて反射させて増幅す
   るものであり、 前記複数の光発生部からの信号光を提供するように設け
   られた出力を備え、 前記複数の光発生部からの信号光を合波するための光合
   波器を備え、 ビットエラー率ＢＥＲに関してｄＢ単位において−５
   ２．４−８．７×ｌｏｇ(ＢＥＲ)で規定されている値以
   上のアイソレーションを有しており前記光合波器と前記
   出力との間に配置された光アイソレータを備える、発光
   デバイス。
3. 【請求項３】 複数の光発生部を備え、各光発生部は、
   外部信号に応じて変調された光を発生し光放出面および
   光反射面を有する半導体光増幅器、並びに前記半導体光
   増幅器の前記光放出面に光学的に結合された一端、他
   端、およびコア部に設けられた回折格子、を有するグレ
   ーティングファイバを含むものであり、 各光発生部からの信号光を合波するための光合波器を備
   え、 各光発生部からの信号光を提供するように設けられた出
   力を備え、 ビットエラー率ＢＥＲに関してｄＢ単位において−５
   ２．４−８．７×ｌｏｇ(ＢＥＲ)で規定されている値以
   上のアイソレーションを有しており前記光合波器と前記
   出力との間に配置された光アイソレータを備える、発光
   デバイス。
4. 【請求項４】 複数の光発生部を備え、各光発生部は、
   光放出面および光反射面を有する半導体光増幅器、並び
   に、一端、他端、およびコア部に設けられた回折格子を
   有するグレーティングファイバを含むものであり、前記
   グレーティングファイバの一端部は、前記半導体光増幅
   器の前記光放出面に光学的に直接に結合されており、 前記複数の光発生部からの信号光を提供するように設け
   られた出力を備え、 前記複数の光発生部からの信号光を合波するための光合
   波器を備え、 ビットエラー率ＢＥＲに関してｄＢ単位において−５
   ２．４−８．７×ｌｏｇ(ＢＥＲ)で規定されている値以
   上のアイソレーションを有しており前記光合波器と前記
   出力との間に配置された光アイソレータを備える、発光
   デバイス。
5. 【請求項５】 複数の光発生部を備え、各光発生部は、
   光放出面および光反射面を有する半導体光増幅器、並び
   に前記半導体光増幅器の前記光放出面に光学的に結合さ
   れた一端、他端、およびコア部に設けられた回折格子、
   を有するグレーティングファイバを含むものであり、 前記グレーティングファイバの先端部分を覆うフェルー
   ルを備え、前記回折格子は、前記フェルールに覆われた
   部分に位置しており、 前記複数の光発生部からの信号光を提供するように設け
   られた出力を備え、 前記複数の光発生部からの信号光を合波するための光合
   波器を備え、 ビットエラー率ＢＥＲに関してｄＢ単位において−５
   ２．４−８．７×ｌｏｇ(ＢＥＲ)で規定されている値以
   上のアイソレーションを有しており前記光合波器と前記
   出力との間に配置された光アイソレータを備える、発光
   デバイス。
6. 【請求項６】 前記光合波器は、光カプラ及びＡＷＧの
   いずれかである、請求項１〜請求項５のいずれかに記載
   の発光デバイス。
7. 【請求項７】 前記複数の光発生部は、それぞれ、異な
   る波長成分の信号光を発生する、請求項１〜請求項５の
   いずれかに記載の発光デバイス。
8. 【請求項８】 前記光アイソレータは、前記光合波器に
   光学的に結合されている第１の複屈折デバイス、前記出
   力に光学的に結合された第２の複屈折デバイス、並びに
   第１および第２の複屈折デバイスの間に配置されたファ
   ラデー回転子を有する、請求項１〜請求項７のいずれか
   に記載の発光デバイス。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれかに記載された発
   光デバイスを含み複数の波長成分を有する光信号を送出
   する光送信器と、 前記光信号を受ける光受信器と、 前記光送信器および前記光受信器の間を光学的に結合す
   る光伝送路とを備え、 前記光受信器は、前記光伝送路から受けた信号光を分波
   するための光分波手段を有する、光通信システム。
10. 【請求項１０】 複数の信号光を発生する方法であっ
    て、 前記第１の半導体光増幅器において第１の外部信号に応
    じて生成された光を、第１の半導体光増幅器の光放出面
    に光学的に結合されたグレーティングファイバのコア部
    に設けられた回折格子と前記第１の半導体光増幅器の光
    反射面とにおいて反射することにより増幅して、第１の
    信号光を生成するステップと、 前記第２の半導体光増幅器において第２の外部信号に応
    じて生成された光を、第２の半導体光増幅器の光放出面
    に光学的に結合されたグレーティングファイバのコア部
    に設けられた回折格子と前記第２の半導体光増幅器の光
    反射面とにおいて反射することにより増幅して、第２の
    信号光を生成するステップと、 前記第１及び第２の信号光を合波して合波信号光を生成
    するステップと、 ビットエラー率ＢＥＲに関して−５２．４−８．７×ｌ
    ｏｇ(ＢＥＲ)に従ってｄＢ単位で規定された値以上の光
    アイソレーションを介して光伝送路に前記合波信号光を
    提供するステップとを備える方法。