JP2002270955A - 光共振器を用いた波長管理モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】波長管理モジュールにおいて、ＬＤ光源の発振
波長変動による透過光強度の変化を高精度に測定できる
ようにする。 【解決手段】一面が所定の反射率を有する反射面となっ
ている２枚の基板を、反射面が媒体を挟んで対向するよ
うに平行に配してなる光共振器１１４と、光共振器１１
４にモニター用光信号を平行光として入射させる手段１
２と、光共振器１１４からの透過光強度の変化を検知す
る検知手段１５とを備えてなる波長管理モジュールであ
って、光共振器１１４と検知手段１５との間に、光共振
器１１４から出射された透過光を検知手段１５の検知領
域に集光させる集光手段１１２が設けられていることを
特徴とする波長管理モジュール。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光共振器を用いた波
長管理モジュールに関し、特に波長変動の検知精度を向
上させたものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】波長分
割多重方式（以下、ＷＤＭ方式という）においては、複
数の波長の光信号を使用するが、用いる光信号の波長間
隔が高密度になると隣接波長の間隔が小さくなる。ＷＤ
Ｍ方式における光源としては、一般的に半導体レーザ
（ＬＤ）が用いられるが、ＬＤは経時変化や環境により
出射光の中心波長の変動が発生し、これによって隣接波
長とのクロストークが発生して混信が生じることがあ
る。そこで、ＬＤの発振波長を一定に保つために、例え
ば図９に示すような波長管理モジュールを使用した波長
管理システムが用いられる。

【０００３】この図において、符号１はＬＤ光源、１１
は波長管理モジュールを示す。ＬＤ光源１はチップの温
度又はＬＤ導入電流を制御することによって発振波長が
制御できるように構成されており、前者の場合は温度コ
ントローラ（図示略）を備えている。ＬＤ光源１からの
出射光は第１のカプラ２によって２つに分岐される。こ
の第１のカプラ２により、例えば出射光の９５％は信号
光として伝送用の光ファイバに入射され、残りの５％は
モニター用光信号として波長管理モジュール１１へ入射
される。波長管理モジュール１１では、まずコリメータ
１２でモニター用光信号を平行光としてハーフミラー１
３に入射させる。ハーフミラー１３の透過光は光共振器
１４に入射され、光共振器１４を透過して出射される透
過光の強度が第１の光ダイオード１５で測定される。一
方、ハーフミラー１３の反射光は反射ミラー１６を介し
て第２の光ダイオード１７に導かれ、その光強度が測定
される。一般的に、波長管理モジュール１１を構成する
コリメータ１２、ハーフミラー１３、光共振器１４、第
１の光ダイオード１５、反射ミラー１６、第２の光ダイ
オード１７等は、これらを一括的に収容するボードや筐
体に固定されている。

【０００４】図１０は光共振器１４の一例を上方から見
た断面図である。この例の光共振器１４は、一面上に所
定の反射率を有する反射膜２１ａ、２１ｂが設けられた
２枚の基板２１，２１’が、反射膜２１ａ、２１ｂが媒
体２２を挟んで対向するように平行に配されている。２
枚の基板２１，２１’の間にはスペーサ２３が配されて
おり反射面（反射膜２１ａ、２１ｂ）間の距離（以下、
ギャップ長ということもある）ｄが所定の長さとなるよ
うに構成されている。この例において媒体２２は空気層
である。光共振器１４における光の透過率は波長依存性
を有しており、例えば図１１に示すような正弦波に近い
波長−透過率特性を有する。したがって、光共振器１４
に入射されるモニター用光信号の波長が一定であれば、
第１の光ダイオード１５で測定される透過光強度は一定
であり、モニター用光信号の波長に変動が生じた場合に
は、第１の光ダイオード１５で測定される透過光強度の
変化として現れる。

【０００５】また、ＬＤ光源１の出射光は強度が経時的
に変化する場合があり、この場合にはＬＤ光源１の出射
光波長が一定であっても、第１の光ダイオード１５で測
定される透過光強度が変化してしまう。これについて
は、ハーフミラー１３の反射光強度を第２の光ダイオー
ドで測定した値が、ＬＤ光源１の出射光強度の変化に応
じて変化するので、第１の光ダイオードで測定される光
強度の値と、第２の光ダイオードで測定される光強度の
値との差をとるように演算処理すれば、第１の光ダイオ
ード１５で測定される透過光強度の変化量のうち、出射
光強度の変化による透過光強度の変化量が相殺されて、
出射光の波長変化による透過光強度の変化量がわかる。
そして、この演算処理後の透過光強度の変化量に基づい
て、出射光の波長を元にもどすように、すなわち演算処
理後の透過光強度の変化量がゼロになるように、ＬＤ光
源１の温度コントローラ又はＬＤ導入電流を制御する。
図中符号５は演算装置、６は制御装置をそれぞれ示す。

【０００６】ところが、近年では、ＷＤＭ方式における
波長間隔の高密度化に対応するために、ＬＤ光源１の発
振波長の変動幅をより小さく抑えることが要求されるよ
うになってきており、波長管理モジュール１１におい
て、ＬＤ光源１の発振波長の変動による透過光強度の変
化をいかに高精度に測定できるようにするかが課題とな
っている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、例えば、
雰囲気温度が変化したときに、筐体、接着剤、光共振器
の各部材の線膨張係数の違いによって光共振器１４が固
定されている位置がわずかにずれ、これに起因して第１
のダイオード１５で測定される透過光強度に変動が生じ
得ることに着目した。例えば、図１２は下面が固定され
ている光共振器１４を上方から見た断面図であるが、例
えば光共振器１４が図中矢印Ｐで示す方向にわずかに回
転するなど、光共振器１４が移動した場合、モニター用
光信号の基板２１に対する入射角度θが変化し、これに
起因して、第１の光ダイオード１５（検知手段）で測定
される透過光強度に変動が生じることがある。

【０００８】すなわち、通常時には、例えば図１２に破
線で示すように、モニター用光信号の基板２１への入射
角度がθ１に設定されおり、かつ第１の光ダイオード１
５上においては、図１３（ａ）に例示するように、光共
振器１４の透過光が照射される照射領域３０の全部が、
第１の光ダイオード１５の受光面における検知可能な領
域（本明細書では検知領域という）１５ａ内に含まれる
ように構成されている。しかしながら、光共振器１４が
矢印Ｐで示す方向にわずかに回転したことにより、モニ
ター用光信号の基板２１への入射角度がθ２に変化した
場合、例えば図１２に実線で示すように、光共振器１４
の媒体２２における光路が変化し、その結果、光共振器
１４における透過光の出射位置が変化する。このため、
第１の光ダイオード１５においては、図１３（ｂ）に例
示するように、透過光の照射領域３０の一部が検知領域
１５ａの外部に出てしまうことがある。そうなると、第
１の光ダイオード１５で測定される透過光強度は、透過
光の照射領域３０の一部が第１の光ダイオード１５の検
知領域１５ａから外れた分だけ低い値に測定されるの
で、ＬＤ光源１の発振波長が一定であっても、第１の光
ダイオード１５で測定される透過光強度が変化してしま
い、その結果、モニター用光信号に波長変化が生じたか
のように誤認識されてしまう。本発明は、このような第
１の光ダイオード１５（検知手段）の受光面における検
知領域１５ａと、光共振器１４の透過光の照射領域３０
とのずれに起因する透過光強度の変動をなくすことによ
って、波長管理モジュール１１によるＬＤ光源１の発振
波長変動の検知精度を向上させたものである

【０００９】したがって、前記課題を解決するために本
発明の波長管理モジュールは、一面が所定の反射率を有
する反射面となっている２枚の基板を、前記反射面が媒
体を挟んで対向するように平行に配してなる光共振器
と、該光共振器にモニター用光信号を平行光として入射
させる手段と、前記光共振器からの透過光強度の変化を
検知する検知手段とを備えてなる波長管理モジュールで
あって、前記光共振器と前記検知手段との間に、前記光
共振器から出射された透過光を前記検知手段の検知領域
に集光させる集光手段が設けられていることを特徴とす
る。前記検知手段に照射される前記透過光の照射領域の
面積が、前記検知領域の面積より小さいことが好まし
く、例えば前記照射領域の面積を前記検知領域の面積の
１／２以下とする。集光手段としては、集光レンズを好
適に用いることができ、例えば焦点距離が１．８〜４．
０ｍｍの集光レンズが用いられる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
図１および図２は本発明の波長管理モジュールの第１の
実施形態を示したものである。図１はＬＤ光源の波長管
理システムの例を示した概略構成図であり、図中符号１
１０は波長管理モジュール、１１４は光共振器を示す。
図１において図９と同じ構成要素には同一の符号を付し
てその説明を省略することもある。図２は本実施形態の
波長管理モジュール１１０における光共振器１１４近傍
の構成を示したもので（ａ）は斜視図、（ｂ）は上方か
らみた平面図である。本実施形態の波長管理モジュール
１１０が従来のものと大きく異なる点は光共振器１１４
と第１の光ダイオード（検知手段）１５との間に集光手
段１１２が設けられている点である。

【００１１】集光手段１１２は、光共振器１１４から出
射される透過光を、第１の光ダイオード１５の受光面の
検知領域１５ａ内に集光させるものであり、具体例とし
ては非球面レンズなどの集光レンズや、凹面鏡などを好
適に用いることができる。集光手段１１２は、例えば図
３に示すように、第１の光ダイオード１５の受光面にお
いて、集光手段１１２によって集光された透過光の照射
領域３０ａが検知領域１５ａ内に完全に含まれるように
構成される。好ましくは、初期設定時において、透過光
の照射領域３０ａが検知領域１５ａ内のほぼ中央に位置
するように構成するのが好ましい。また、照射領域３０
ａの面積は検知領域１５ａの面積よりも小さく、例えば
検知領域１５ａの面積の１／２以下とする。照射領域３
０ａの面積が検知領域１５ａの面積の１／２より大きい
と、温度変化に起因して光共振器１４の位置ずれが生じ
たときに、透過光の照射領域３０ａの一部が検知領域１
５ａから外れる可能性が大きくなる。ただし、透過光の
照射面積３０ａが小さすぎると、第１の光ダイオード１
５の受光面に照射される透過光のパワー密度が大きくな
りすぎて、第１の光ダイオード１５の測定限界値を越え
ることもある。したがって、透過光の照射面積３０ａ
は、モニター用光信号のパワーに応じて受光面に照射さ
れる透過光のパワー密度が第１の光ダイオード１５の測
定限界値を越えないように設定され、例えば照射領域３
０ａの面積が検知領域１５ａの面積の１／５より小さく
ならないように設定する。

【００１２】本実施形態では集光手段１１２として集光
レンズが用いられており、例えば、モニター用光信号を
平行光として出射するコリメータ１２内で使用されてい
るレンズとほぼ同じ焦点距離を有する集光レンズを用い
る好ましく用いることができる。集光レンズ１１２の焦
点距離は、大きすぎると集光レンズ１１２と第１の光ダ
イオード１５との距離が長くなり、その結果、波長管理
モジュール１１０全体が大型化してしまう。一方、焦点
距離が小さいすぎると、集光レンズ１１２と第１の光ダ
イオード１５との距離が短すぎて光ダイオード１５の配
線と集光レンズとが接触するおそれがある。したがって
集光レンズ１１２の焦点距離は、１．８〜４．０ｍｍ程
度が好ましく、より好ましくは１．８〜４．０ｍｍの範
囲内である。

【００１３】本実施形態における光共振器１１４は、図
２に示すように、直方体のブロック状のスペーサ３３の
厚さ方向の両端面上に、反射膜（図示略）を有する２枚
の矩形の基板３１、３１’が、反射膜が内側となるよう
にそれぞれ積層されている。基板３１，３１’の反射面
における反射率は一般的には２０〜９０％の範囲内で設
定される。本実施形態では９０％とした。また図２
（ａ）では省略しているが、スペーサ３３には厚さ方向
に貫通する略円柱状の中空部１２２が形成されており、
中空部１２２は溝部１２５によって外部と連通されてい
る。このような光共振器１１４にあっては、厚さ方向
（積層方向）に垂直な両端面１１４ａ、１１４ｂが光の
入射面および出射面となり、中空部１２２の内部が媒体
となり、図２（ｂ）中破線で示すように厚さ方向（積層
方向）が光の進行方向となる。本実施形態において中空
部１２２内の媒体は空気層である。また中空部１２２は
溝部１２５によって光共振器１１４の外部と連通してお
り、したがって中空部（空気層）１２２は開放されてい
る。このため、温度が変化しても中空部（空気層）１２
２の内部と外部とで圧力差が生じず、基板３１，３１’
とスペーサ３３との接合部分の接着が損なわれるおそれ
がない。

【００１４】本実施形態において、コリメータ（入射手
段）１２から第１の光ダイオード１５に至るまでの光路
およびコリメータ（入射手段）１２から第２の光ダイオ
ード１７に至るまでの光路は、密閉された筐体（図示
略）内に収容されている。筐体の内面上には、図２に示
すように、平面形状が略コ字状の固定部材４１が設けら
れており、光共振器１１４は、この固定部材４１内に、
光の進行方向と平行な底面が筐体の内面と接するように
配されている。固定部材４１の内側面は、光共振器１１
４を上方から見たときの平面形状と略同一に形成されて
おり、光共振器１１４の４つの側面のうちの光の進行方
向に平行な２つの側面と、光の進行方向に垂直な１つの
側面が、固定部材４１の内側面と接するように構成され
ている。固定部材４１の高さは、光共振器１１４におけ
る光の入射および出射を妨げない高さとなっている。

【００１５】光共振器１１４は、接着剤４２によって筐
体および固定部材４１に固定されており、光共振器１１
４を構成している２つの基板３１，３１’のうちいずれ
か一方の基板のみが、接着剤４２によって筐体および固
定部材４１と一体化されている。図２（ａ）中、斜線は
接着剤を示す。すなわち、入射面１１４ａを有する基板
３１’の底面および３つの側面だけが、接着剤４２によ
って筐体の内面および固定部材４１の内側面に接着固定
されている。接着剤４２としては、例えばエポキシ系樹
脂が好適に用いられる。

【００１６】また本実施形態では、スペーサ３３が、線
膨張係数がゼロに近い材料で構成されている。スペーサ
３３の線膨張係数は、ゼロに近いほど光共振器１１４の
温度特性が安定するが、概ね−０．０２×１０^-6／Ｋ〜
＋０．０２×１０^-6／Ｋ程度の範囲内であればよい。ス
ペーサを構成する線膨張係数がゼロに近い材料の具体例
としては、ゼロデュア（Zerodur；商標）、ＵＬＥ（商
標）等が挙げられる。

【００１７】本実施形態によれば、雰囲気温度が変化し
た時に、例えば筐体、接着剤、光共振器等の各部材の線
膨張係数の違いによって光共振器１１４が固定されてい
る位置がずれることがあっても、光共振器１１４と第１
の光ダイオード１５との間に集光レンズ１１２が設けら
れているので、光共振器１１４の透過光は、第１の光ダ
イオード１５の検知領域１５ａ内に損失なく照射され
る。したがって、光共振器１１４の固定位置の変動に起
因して第１の光ダイオード１５で測定される透過光強度
が変化するのが抑えられるので、これにより波長管理モ
ジュール１１０によるＬＤ光源１の発振波長変動の検知
精度が向上する。

【００１８】また本実施形態では、光共振器１１４の底
面が筐体の内面に固定されるとともに、光共振器１１４
の３つの側面と接する略コ字状の固定部材４１が筐体の
内面上に設けられているので、光共振器１１４が、その
入射面１１４ａに平行な軸を中心とする回転方向に移動
するのが抑えられる。また光共振器１１４の構成部材の
うち一枚の基板３１’のみが筐体の内面および固定部材
４１に接着固定されているので、筐体および固定部材４
１の熱膨張によって光共振器１４の位置が変化するのが
抑えられる。したがって、光共振器１１４の固定位置が
変動するのが抑えられるので、これにより波長管理モジ
ュール１１０によるＬＤ光源１の発振波長変動の検知精
度が向上する。

【００１９】また、本実施形態における光共振器１１４
のように、一面が所定の反射率を有する反射面となって
いる２枚の基板３１，３１’を、反射面が媒体を挟んで
対向するように平行に配し、２枚の基板３１，３１’の
間にスペーサ３３を介在させてなる光共振器において
は、図１１に示すような透過特性を有しており、波長が
λ（nm）であるときの透過率Ｔ（λ）（単位は％）は次
の数式（１）で表される。下記数式（１）において、Ｔ
₀は最大の透過率（透過率のピーク値）、ｎは媒体２２
の屈折率、ｄはギャップ長、θは基板２１に対する入射
角度である。また、２つの反射面２１ａ、２１ｂの反射
率をそれぞれＲ₁、Ｒ₂とするとき、Ｆは下記数式（２）
で表され、数式（２）中のＲは下記数式（３）で表され
る。

【００２０】

【数１】

【００２１】この数式からわかるように、光共振器１１
４においては、入射されるモニター用光信号の波長が一
定であっても、温度変化に伴ってギャップ長ｄが変化す
ると透過率が変化する。また雰囲気温度の変化により媒
体（本実施形態では空気層）の屈折率ｎが変化する場合
もある。例えば温度が上がると媒体の体積が増加して密
度が下がる。媒体の密度が下がれば屈折率ｎが小さくな
る。そして、媒体の屈折率ｎが変化すると透過率が変化
し、透過光の中心波長がドリフトする。

【００２２】したがって本実施形態によれば、スペーサ
３３が、線膨張係数がゼロに近い材料で構成されている
ので、温度変化に伴ってギャップ長ｄが変動するのが防
止される。また光共振器１１４は密閉された筐体内に収
容されているので、中空部１２２内の媒体の密度は常に
一定であり、よって媒体の屈折率が常に一定に保たれ
る。このように、本実施形態によれば、温度変化に起因
して光共振器１１４の透過特性が変動するのが抑えられ
るので、これにより波長管理モジュール１１０によるＬ
Ｄ光源１の発振波長変動の検知精度が向上する。

【００２３】なお本実施形態では光共振器１１４の一方
の基板３１’が筐体および固定部材４１の両方に接着固
定されている構成としたが、光共振器１１４の一方の基
板３１’を筐体だけに接着固定してもよく、あるいは固
定部材４１だけに接着してもよい。特に、高信頼性を得
るためには筐体および固定部材４１の両方に接着固定す
るのが好ましい。

【００２４】また、例えば図４に示すように、弾性部材
４４を用いて光共振器１１４を固定部材４１に固定して
もよい。図４の（ａ）は側面図、（ｂ）は上方からみた
平面図であり、図２と同じ構成要素には同一の符号を付
して説明を省略する。この例においては、光共振器１１
４が固定部材４１内に配された状態で光共振器１１４の
出射面１１４ｂと対向する面を有する対向部材４３が設
けられており、この対向部材４３と光共振器１１４の出
射面１１４ｂとの間に弾性部材４４が配されている。弾
性部材４４は、光共振器１１４を固定部材４１に押し付
ける方向に付勢するもので、例えば板バネ、スプリング
等が好適に用いられる。対向部材４３の形状、および弾
性部材４４の配置は、光共振器１１４における光の入射
および出射を妨げないように制限される。また光共振器
１１４を構成している２つの基板３１，３１’のうち、
入射面１１４ａを有する基板３１’の底面だけが、接着
剤（図示せず）によって筐体内面に接着固定されてい
る。

【００２５】このように、光共振器１１４を固定部材４
１に固定するための手段として弾性部材４４を用いれ
ば、筐体、接着剤、光共振器等の各部材の線膨張係数の
違いによる影響が少なくなるので、温度変化に起因する
光共振器１１４の固定位置のずれがより小さくに抑えら
れ、信頼性の向上が期待できる。

【００２６】なおまた、上記実施形態では、光共振器１
１４の移動を防止するための固定部材として、筐体の内
面上に突出する略コ字状の部材を設けたが、これに限ら
ず、光共振器１１４が、その入射面１１４ａに平行な軸
を中心とする回転方向に移動するのを防止可能なもので
あれば適宜変更可能である。例えば筐体の内面に光共振
器１１４の底部を隙間無く収容可能な凹部を設けてもよ
い。また上記実施形態において、光共振器１１４の入射
面１１４ａと出射面１１４ｂとは逆であってもよい。さ
らに、光共振器１１４を筐体に固定するのに接着剤を用
いず、光共振器１１４の底面を筐体内面に押しつける方
向に付勢する弾性部材を用いることも可能である。

【００２７】

【実施例】以下、具体的な実施例を示して本発明の効果
を明らかにする。 （実施例１）図５および図６に示す方法で光共振器１１
４を製造した。まず、ガラスからなる基板用母材１２１
を２枚用意し、その一面上の全面にＳiＯ₂と、ＴｉＯ₂
又はＴａ₂Ｏ₅からなる反射膜１２１ａをイオンアシスト
蒸着法により形成した。基板用母材１２１の寸法は、縦
５０〜１００ｍｍ、横５０〜１００ｍｍ、厚さ２〜５ｍ
ｍで反射膜１２１ａの厚さは１μｍ以下とした。基板用
母材１２１の反射面における反射率は９０％とした。

【００２８】これとは別に、ゼロデュア（商標、線膨張
係数＝０．０２×１０^-6／Ｋ）からなるスペーサ用母材
１２３を用意した。スぺーサ用母材１２３の寸法は縦５
０〜１００ｍｍ、横５０〜１００ｍｍ、厚さ１．５〜６
ｍｍとし、内径１．５ｍｍの円柱状の中空部１２２を超
音波加工法により穿設した。中空部１２２は、スペーサ
用母材１２３を平面視したときに行列状に並ぶように設
け、隣り合う中空部１２２の中心どうしの間隔はいずれ
も３ｍｍとし、最も外側の中空部１２２ａの中心とスペ
ーサ用母材１２３の端面との距離は１．５ｍｍとした。
またスペーサ用母材１２３の一面において、各中空部１
２２の中心を通りスペーサ用母材１２３の横方向に平行
な直線に沿って、溝部１２５をダイサーを用いて形成し
た。溝部１２５の幅は０．５ｍｍ、深さは０．５ｍｍと
し、スペーサ用母材１２３の横方向の一端から他端まで
形成した。

【００２９】次に、スペーサ用母材１２３の両面上に、
接着剤としてエポキシ樹脂を厚さ１μｍ程度に塗布し、
その上にそれぞれ基板上母材１２１を反射膜１２１ａが
内側となるように重ね合わせて接着固定した。このよう
にして形成した積層体を、ダイサを用いて、横方向にお
いては３ｍｍ間隔で、縦方向においても３ｍｍ間隔で格
子状に切断して、光共振器１１４を得た。

【００３０】得られた光共振器１１４を用いて、図１に
示す構成の波長管理モジュール１１０を作製した。コリ
メータ１２（入射手段）から光共振器１１４を透過して
第１および第２の光ダイオード１５，１７（検知手段）
に至るまでの光路を密閉可能な筐体内に収容した。また
この筐体には図２に示すような固定手段４１を設けた。
光共振器１１４の固定にはエポキシ樹脂を用い、図２
（ａ）中斜線で示すように、入射面１１４ａを有する基
板３１’の底面および３つの側面だけを、接着剤４２に
よって筐体の内面および固定部材４１の内側面にそれぞ
れ接着固定した。集光レンズ１１２として、焦点距離
１．８ｍｍの非球面レンズを用い、第１の光ダイオード
１５の受光面における、透過光の照射領域の面積が検知
領域の面積の１／２となるように、かつ照射領域が検知
領域のほぼ中央に位置するように集光レンズ１１２の固
定位置を定めた。この波長管理モジュール１１０を用い
て図１に示すようなＬＤ光源１の波長管理システムを構
成した。

【００３１】（試験例１）上記実施例１において構成し
た波長管理システム用いて、ＬＤ光源１の発振波長の管
理を行った。ＬＤ光源１の発振波長は１５５０．１１６
ｎｍで一定とた。第１の光ダイオード１５の出力値（単
位：Ａ／Ｗ）を測定し、この第１の光ダイオード１５の
出力値を、光共振器１１４の透過特性に基づいて波長に
換算した値（単位：ｎｍ）を求めた。環境温度を−５℃
から７０℃まで上昇させた後、７０℃〜−５℃まで低下
させたときの、第１の光ダイオード１５の出力値の変化
を図７に実線で示し、波長の変化を図８に実線で示す。
温度上昇時と温度下降時とで差はほとんどなく、ほぼ同
様の測定結果が得られた。

【００３２】（試験例２）上記実施例１において、集光
レンズ１１２を設けない他は同様にして波長管理モジュ
ールを作製し、図１に示すようなＬＤ光源１の波長管理
システムを構成した。上記試験例１と同様にして、ＬＤ
光源１の発振波長の管理を行った。環境温度を−５℃か
ら７０℃まで上昇させた後、７０℃〜−５℃まで低下さ
せたときの、第１の光ダイオード１５の出力値の変化を
図７に破線で示し、波長の変化を図８に破線で示す。温
度上昇時と温度下降時とで差はほとんどなく、ほぼ同様
の測定結果が得られた。

【００３３】図７および図８の結果より、３０℃では、
試験例１と試験例２とで、第１の光ダイオード１５の出
力はほとんどかわらず、これを波長に換算した値もＬＤ
光源１の発振波長とほぼ一致していた。一方、集光レン
ズを設けなかった試験例２では、−５〜７０℃の温度変
化により、第１の光ダイオード１５の出力が、３０℃に
おける値を基準として約１０％変動した。そして、これ
を波長に換算した結果、実際にはＬＤ光源１の発振波長
は一定であるのに、光共振器１１４に入射されたモニタ
ー用光信号の波長が、見かけ上３５ｐｍも変動したとの
結果が得られた。これに対して、集光レンズ１１２を設
けた試験例１では、−５〜７０℃の温度変化による、第
１の光ダイオード１５の出力変動は、３０℃における値
を基準として３％以下に抑えられている。そして、これ
を波長に換算した結果、見かけ上の波長変動が７ｐｍ以
下に抑えられた。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
波長管理モジュールにおいて、光共振器と検知手段との
間に、光共振器からの透過光を検知手段の検知領域内に
集光させる集光レンズを設けたことにより、検知手段の
検知領域と、光共振器の透過光の照射領域とのずれに起
因する透過光強度の変化を抑えることができるので、波
長管理モジュールによるＬＤ光源の発振波長変動の検知
精度を向上させることができる。これによりＬＤ光源の
発振波長の変動幅をより小さく抑えることが可能とな
り、ＷＤＭ方式における波長間隔をより高密度化するた
めの要求に対応することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るＬＤ光源の波長管理システムの
実施形態を示した概略構成図である。

【図２】 図１の実施形態における光共振器の一例を示
すもので、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。

【図３】 図１の実施形態における第１の光ダイオード
の受光面を示す説明図である。

【図４】 図１の実施形態における光共振器の他の例を
示すもので、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。

【図５】 光共振器の製造方法の例を示す説明図であ
る。

【図６】 光共振器の製造方法の例を示す説明図であ
る。

【図７】 波長管理モジュールの温度特性に関する試験
例の結果を示したグラフである。

【図８】 波長管理モジュールの温度特性に関する試験
例の結果を示したグラフである。

【図９】 従来のＬＤ光源の波長管理システムの例を示
した概略構成図である。

【図１０】 光共振器の例を示した概略構成図である。

【図１１】 光共振器における透過特性の例を示したグ
ラフである。

【図１２】 光共振器の位置ずれを説明する図である。

【図１３】 第１の光ダイオードの受光面を示したもの
で、（ａ）は通常の状態を説明するもので、（ｂ）は光
共振器の位置ずれが生じた状態を説明するものである。

【符号の説明】

１１，１１０…波長管理モジュール、１２…コリメータ
（入射手段）、１４、１１４…光共振器、１５…第１の
光ダイオード（検知手段）、１５ａ…検知領域、２１，
２１’、３１，３１’…基板、２１ａ、２１ｂ…反射
膜、２２…媒体、２３、３３…スペーサ、３０，３０ａ
…照射領域、１１２…集光レンズ（集光手段）。

フロントページの続き (72)発明者 坂井 猛 千葉県船橋市豊富町585番地 住友大阪セ メント株式会社新規技術研究所内 (72)発明者 時田 宏典 埼玉県戸田市新曽南３−１−23 株式会社 応用光電研究室内 Ｆターム(参考） 2G020 AA03 BA20 CA12 CB06 CB23 CB42 CC23 CD13 CD16 CD24 CD56 5F073 AB25 AB27 AB28 AB29 BA01 HA10 HA12

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一面が所定の反射率を有する反射面となっ
   ている２枚の基板を、前記反射面が媒体を挟んで対向す
   るように平行に配してなる光共振器と、該光共振器にモ
   ニター用光信号を平行光として入射させる手段と、前記
   光共振器からの透過光強度の変化を検知する検知手段と
   を備えてなる波長管理モジュールであって、 前記光共振器と前記検知手段との間に、前記光共振器か
   ら出射された透過光を前記検知手段の検知領域に集光さ
   せる集光手段が設けられていることを特徴とする波長管
   理モジュール。
2. 【請求項２】前記検知手段に照射される前記透過光の照
   射領域の面積が、前記検知領域の面積より小さいことを
   特徴とする請求項１記載の波長管理モジュール。
3. 【請求項３】前記照射領域の面積が前記検知領域の面積
   の１／２以下であることを特徴とする請求項２記載の波
   長管理モジュール。
4. 【請求項４】前記集光手段が集光レンズであることを特
   徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の波長管理
   モジュール。
5. 【請求項５】前記集光レンズの焦点距離が１．８〜４．
   ０ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項４記載の
   波長管理モジュール。