JP2002314187A - レーザダイオードモジュール及び光送信機 - Google Patents
レーザダイオードモジュール及び光送信機Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体レーザの駆動電流を制御する従来の光
出力制御方法では発振波長の経年変動を抑制することが
極めて困難であった。 【解決手段】 半導体レーザと電界吸収型変調器とが集
積化された光半導体素子と、半導体レーザ側からの背面
光の出力を、波長透過依存性を有した光フィルタを介し
てフォトダイオードに入力させ、フォトダイオードの出
力に応じて温度制御を行うとともに、電界吸収型変調器
の出力に基づいて半導体レーザの電流を制御するレーザ
ダイオードモジュールを得る。
出力制御方法では発振波長の経年変動を抑制することが
極めて困難であった。 【解決手段】 半導体レーザと電界吸収型変調器とが集
積化された光半導体素子と、半導体レーザ側からの背面
光の出力を、波長透過依存性を有した光フィルタを介し
てフォトダイオードに入力させ、フォトダイオードの出
力に応じて温度制御を行うとともに、電界吸収型変調器
の出力に基づいて半導体レーザの電流を制御するレーザ
ダイオードモジュールを得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システム用
に用いられるレーザダイオードモジュール及び光送信機
に関するものである。
に用いられるレーザダイオードモジュール及び光送信機
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、光通信システムの高速・大容量化
のため、波長分割多重（Dense Wavelength Division Mu
ltiplexing：以下DWDM）による通信方式が実用化されて
いる。DWDMでは、一本の光ファイバに複数の波長の光信
号を多重化して伝送することで従来の１０〜１００倍程
度の伝送容量が実現されている。このDWDMでは複数の波
長を一本の光ファイバに高密度に多重化するため、個々
の波長に変動が生じたときには信号間クロストークが生
じる。したがって、DWDMに用いられる光源としては、半
導体レーザにおける発振波長の数十年にわたる長期波長
安定度が必要とされる。
のため、波長分割多重（Dense Wavelength Division Mu
ltiplexing：以下DWDM）による通信方式が実用化されて
いる。DWDMでは、一本の光ファイバに複数の波長の光信
号を多重化して伝送することで従来の１０〜１００倍程
度の伝送容量が実現されている。このDWDMでは複数の波
長を一本の光ファイバに高密度に多重化するため、個々
の波長に変動が生じたときには信号間クロストークが生
じる。したがって、DWDMに用いられる光源としては、半
導体レーザにおける発振波長の数十年にわたる長期波長
安定度が必要とされる。
【０００３】一方でこの光通信システムの光源に用いら
れる光半導体は、半導体レーザの活性領域に存在する結
晶欠陥の増殖などで長期間の通常運転状態で、しきい値
電流の増大、APC（Automatic Power Control）動作時で
の動作電流増大などの発振状態の経年変化をともなう。
通常のＡＰＣでは、半導体レーザの素子の背面側（前面
光と反対方向に出射される背面光の出力側）に配置され
るフォトダイオードの電流をモニタし、このモニタ電流
に基づいてレーザ電流を制御することにより、半導体レ
ーザの出力を安定化する。しかし、このような経年変化
に伴う動作電流の増大により、例えば半導体レーザの活
性領域の温度が上昇し、それによって、半導体レーザの
発振波長の長波長側への変動が引き起こされる。このた
め、例えば特開２０００−１２４５４１号公報では、半
導体レーザと電界吸収部とを集積し、半導体レーザ部分
の出力変動を一定に保持するために、半導体レーザから
の前面光出力が入力される電界吸収部での光電流の変動
をモニタし、この光電流を一定にするようなACC(Automa
tic Current Control)動作を行い、電界吸収部を制御す
ることによって、動作電流増大による発振波長変動をな
くし、波長の長期安定度を補償する方法が提案されてい
る。
れる光半導体は、半導体レーザの活性領域に存在する結
晶欠陥の増殖などで長期間の通常運転状態で、しきい値
電流の増大、APC（Automatic Power Control）動作時で
の動作電流増大などの発振状態の経年変化をともなう。
通常のＡＰＣでは、半導体レーザの素子の背面側（前面
光と反対方向に出射される背面光の出力側）に配置され
るフォトダイオードの電流をモニタし、このモニタ電流
に基づいてレーザ電流を制御することにより、半導体レ
ーザの出力を安定化する。しかし、このような経年変化
に伴う動作電流の増大により、例えば半導体レーザの活
性領域の温度が上昇し、それによって、半導体レーザの
発振波長の長波長側への変動が引き起こされる。このた
め、例えば特開２０００−１２４５４１号公報では、半
導体レーザと電界吸収部とを集積し、半導体レーザ部分
の出力変動を一定に保持するために、半導体レーザから
の前面光出力が入力される電界吸収部での光電流の変動
をモニタし、この光電流を一定にするようなACC(Automa
tic Current Control)動作を行い、電界吸収部を制御す
ることによって、動作電流増大による発振波長変動をな
くし、波長の長期安定度を補償する方法が提案されてい
る。
【０００４】また、例えば特開平１０−７９７２３号公
報で示された方法では、半導体レーザ素子の背面出力光
を、光フィルタを介して２個のフォトダイオードで受光
する方法が開示されている。この方法では、２個のフォ
トダイオードが隣接する位置で並べられているので、そ
れぞれに入射する光線が光フィルタを透過する角度が異
なることから、光フィルタの挿入損失の波長依存に差が
生じる。このことで、それぞれのフォトダイオードの受
信電流の和信号によって背面光の光出力をモニタし、差
信号から波長変動の検知を行う方法が提案されている。
報で示された方法では、半導体レーザ素子の背面出力光
を、光フィルタを介して２個のフォトダイオードで受光
する方法が開示されている。この方法では、２個のフォ
トダイオードが隣接する位置で並べられているので、そ
れぞれに入射する光線が光フィルタを透過する角度が異
なることから、光フィルタの挿入損失の波長依存に差が
生じる。このことで、それぞれのフォトダイオードの受
信電流の和信号によって背面光の光出力をモニタし、差
信号から波長変動の検知を行う方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の特開２０００−
１２４５４１号公報においては、ACC駆動を行うことで
半導体レーザの動作電流変動に伴う発振波長変動を生じ
させない特徴を持つ。しかし、発振波長の経年変動は、
動作電流変動以外にも半導体レーザにおける活性領域の
屈折率変動等さまざまな原因に起因し、また、実際の経
年変動には長波長側へ変動するモードや短波長側へ変動
するモードなど様々なモードが存在している。したがっ
て、この文献にて提案されている発振波長の経年変動の
抑制方法は、複数の発振波長変動モードの１つを抑制す
るのみであって、波長を安定化させるには不十分であ
る。
１２４５４１号公報においては、ACC駆動を行うことで
半導体レーザの動作電流変動に伴う発振波長変動を生じ
させない特徴を持つ。しかし、発振波長の経年変動は、
動作電流変動以外にも半導体レーザにおける活性領域の
屈折率変動等さまざまな原因に起因し、また、実際の経
年変動には長波長側へ変動するモードや短波長側へ変動
するモードなど様々なモードが存在している。したがっ
て、この文献にて提案されている発振波長の経年変動の
抑制方法は、複数の発振波長変動モードの１つを抑制す
るのみであって、波長を安定化させるには不十分であ
る。
【０００６】また、特開昭６２−１１９９９３号公報、
特開平１０−７９７２３号公報で提案されている方法で
は、確かに発振波長の安定化を行えるが、半導体レーザ
の裏面光を、光フィルタを介し２個のフォトダイオード
に入射する必要が有るため、半導体レーザの裏面に光フ
ィルタ、フォトダイオードの厳密な位置関係を持たせる
必要がある。このため、レーザダイオードモジュール製
作する上で煩雑な工程が必要となり、製造コストの増加
につながることが想定される。
特開平１０−７９７２３号公報で提案されている方法で
は、確かに発振波長の安定化を行えるが、半導体レーザ
の裏面光を、光フィルタを介し２個のフォトダイオード
に入射する必要が有るため、半導体レーザの裏面に光フ
ィルタ、フォトダイオードの厳密な位置関係を持たせる
必要がある。このため、レーザダイオードモジュール製
作する上で煩雑な工程が必要となり、製造コストの増加
につながることが想定される。
【０００７】本発明の目的は、上記課題の解決のため、
電界吸収型変調器を集積した半導体レーザモジュールの
発振波長を長期間安定化させることに有り、かつモジュ
ールを簡易な構成のものとして提供することにある。
電界吸収型変調器を集積した半導体レーザモジュールの
発振波長を長期間安定化させることに有り、かつモジュ
ールを簡易な構成のものとして提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の発明によるレーザ
ダイオードモジュールは、半導体レーザと電界吸収型変
調器を有し半導体レーザにおける一端の出力光が電界吸
収型変調器へ入射されるように集積された光半導体素子
と、透過率に波長依存性を有した光フィルタと、前記半
導体レーザにおける他端の出力光が前記光フィルタを介
し入射する位置に配置されたフォトダイオードと、前記
フォトダイオードの出力に基づき制御電流が入力され前
記光半導体素子を温度制御する電子冷却素子とを備えた
ものである。
ダイオードモジュールは、半導体レーザと電界吸収型変
調器を有し半導体レーザにおける一端の出力光が電界吸
収型変調器へ入射されるように集積された光半導体素子
と、透過率に波長依存性を有した光フィルタと、前記半
導体レーザにおける他端の出力光が前記光フィルタを介
し入射する位置に配置されたフォトダイオードと、前記
フォトダイオードの出力に基づき制御電流が入力され前
記光半導体素子を温度制御する電子冷却素子とを備えた
ものである。
【０００９】また、第２の発明によるレーザダイオード
モジュールは、前記半導体素子の出力光を増幅する半導
体増幅器を備えたものである。
モジュールは、前記半導体素子の出力光を増幅する半導
体増幅器を備えたものである。
【００１０】また、第３の発明によるレーザダイオード
モジュールは、前記半導体レーザと前記光フィルタ間、
もしくは前記光フィルタと前記フォトダイオード間に設
けられたレンズを備えたものである。
モジュールは、前記半導体レーザと前記光フィルタ間、
もしくは前記光フィルタと前記フォトダイオード間に設
けられたレンズを備えたものである。
【００１１】また、第４の発明によるレーザダイオード
モジュールは、前記半導体レーザの発振波長に応じて、
光フィルタの透過率特性を調整する調整機構を備えたも
のである。
モジュールは、前記半導体レーザの発振波長に応じて、
光フィルタの透過率特性を調整する調整機構を備えたも
のである。
【００１２】さらに、第５の発明による光送信機は、第
1から第4の発明のいずれかに係るレーザダイオードモジ
ュールと、前記フォトダイオードの電流に基づいて前記
電子冷却素子への入力電流を制御する第1の制御回路
と、前記半導体素子の出力に応じて前記電界吸収型変調
器を流れる電流に基づいて前記半導体レーザに流す電流
を制御する第2の制御回路とを備えたものである。
1から第4の発明のいずれかに係るレーザダイオードモジ
ュールと、前記フォトダイオードの電流に基づいて前記
電子冷却素子への入力電流を制御する第1の制御回路
と、前記半導体素子の出力に応じて前記電界吸収型変調
器を流れる電流に基づいて前記半導体レーザに流す電流
を制御する第2の制御回路とを備えたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の実施の形態１を示す構成図である。１は光半導体素
子、２は透過特性に波長依存性を持った光フィルタ、３
はフォトダイオード、４は高周波信号を光半導体素子に
損失なく印加させるためのストリップライン、５は光半
導体素子の温度制御用の電子冷却素子、６は１〜３の部
品を搭載するためのチップキャリアであり、電子冷却素
子５の上に備えられている。７は第一レンズ、８はアイ
ソレータ、９は第二レンズ、１０は光ファイバ、１１は
パッケージである。図２は光半導体素子の構成を示した
ものであり、１２は半導体レーザ、１３は電界吸収型変
調器、１４は電界吸収型変調器からの前面光、１５は半
導体レーザの裏面出力である背面光である。光半導体素
子１は、半導体レーザ１２と電界吸収型光変調器１３を
絶縁層を間に挟んで接続して成り、半導体レーザ１２か
らの前面出力が電界吸収型変調器１３へ入射される。電
界吸収型光変調器１３には負の電圧を印加し駆動する
が、０Ｖ付近では挿入損失が低く、負の電圧を大きくす
ることで挿入損失が大きくなる特性を有している。この
入射光は、電界吸収型変調器１３へ印加される電圧によ
り変調光として前面光が出力され、第一レンズ７、アイ
ソレータ８、及び第二レンズ９を介して光ファイバ１０
へ結合される。また、半導体レーザ１２の背面光は、透
過率に波長依存性を持った光フィルタ２を介し、フォト
ダイオード３へ入射される光学系を採用している。ここ
で、図３に光フィルタ２の特性を示す。縦軸に光フィル
タ２の透過量、横軸は発信波長を示しており、発振波長
に対し周期的に透過量が変動する特性を有している。
の実施の形態１を示す構成図である。１は光半導体素
子、２は透過特性に波長依存性を持った光フィルタ、３
はフォトダイオード、４は高周波信号を光半導体素子に
損失なく印加させるためのストリップライン、５は光半
導体素子の温度制御用の電子冷却素子、６は１〜３の部
品を搭載するためのチップキャリアであり、電子冷却素
子５の上に備えられている。７は第一レンズ、８はアイ
ソレータ、９は第二レンズ、１０は光ファイバ、１１は
パッケージである。図２は光半導体素子の構成を示した
ものであり、１２は半導体レーザ、１３は電界吸収型変
調器、１４は電界吸収型変調器からの前面光、１５は半
導体レーザの裏面出力である背面光である。光半導体素
子１は、半導体レーザ１２と電界吸収型光変調器１３を
絶縁層を間に挟んで接続して成り、半導体レーザ１２か
らの前面出力が電界吸収型変調器１３へ入射される。電
界吸収型光変調器１３には負の電圧を印加し駆動する
が、０Ｖ付近では挿入損失が低く、負の電圧を大きくす
ることで挿入損失が大きくなる特性を有している。この
入射光は、電界吸収型変調器１３へ印加される電圧によ
り変調光として前面光が出力され、第一レンズ７、アイ
ソレータ８、及び第二レンズ９を介して光ファイバ１０
へ結合される。また、半導体レーザ１２の背面光は、透
過率に波長依存性を持った光フィルタ２を介し、フォト
ダイオード３へ入射される光学系を採用している。ここ
で、図３に光フィルタ２の特性を示す。縦軸に光フィル
タ２の透過量、横軸は発信波長を示しており、発振波長
に対し周期的に透過量が変動する特性を有している。
【００１４】半導体レーザ１２からの出射光は、電界吸
収型変調器１３への印加電圧に応じて、一部が吸収され
光電流となり、吸収されなかったものが前面光として出
射される。この光電流は半導体レーザ１２の出射光にほ
ぼ比例関係にあるため、この光電流の平均値を検出する
ことで半導体レーザ１２からの出射光をモニタすること
ができる。したがって、レーザダイオードモジュールの
外部より、この検出した光電流を一定に保つように半導
体レーザ１２への入力電流を調整するように制御する回
路を、半導体レーザ１２及び電界吸収型光変調器１３の
ＤＣバイアス電圧端子に接続する（このときＤＣバイア
ス電圧は一定とする）ことで、通常のＡＰＣと同様に半
導体レーザ１２の前面出力を安定化することができ、同
時に背面出力も安定化できる。この背面出力一定となる
駆動条件下にて、背面出力が図３に示すような透過特性
に波長依存性がある光フィルタを通してフォトダイオー
ド３に入力されると、フォトダイオード３に流れる電流
は、半導体素子の発振波長の変動が生じることで光フィ
ルタ２の透過特性に比例して変動する。ここで、半導体
素子１の発振波長近傍にて透過量が単調に増加もしくは
減少するように光フィルタ２が調整されていると、発振
波長変動にともないフォトダイオード３の電流は単調に
増大もしくは減少することとなる。このため、半導体レ
ーザ１２の前面出力を安定化駆動条件下で、このフォト
ダイオード３に流れる電流を一定に保つように電子冷却
素子５への電流を制御し、半導体レーザ１２の温度を調
節することで発振波長の高度な安定化が可能となる。な
お、図１に示す実装では、半導体素子１の背面における
光学系の簡素化が実現でき、レーザダイオードモジュー
ルの容易な組立も可能である。また、光電流を一定に保
つのに、半導体レーザ１２への入力電流を調整すること
によって制御し、かつ波長の劣化をモニタすることによ
って、複数の発振波長変動モードを抑制することがで
き、長期的に波長をより安定に保つことができる。
収型変調器１３への印加電圧に応じて、一部が吸収され
光電流となり、吸収されなかったものが前面光として出
射される。この光電流は半導体レーザ１２の出射光にほ
ぼ比例関係にあるため、この光電流の平均値を検出する
ことで半導体レーザ１２からの出射光をモニタすること
ができる。したがって、レーザダイオードモジュールの
外部より、この検出した光電流を一定に保つように半導
体レーザ１２への入力電流を調整するように制御する回
路を、半導体レーザ１２及び電界吸収型光変調器１３の
ＤＣバイアス電圧端子に接続する（このときＤＣバイア
ス電圧は一定とする）ことで、通常のＡＰＣと同様に半
導体レーザ１２の前面出力を安定化することができ、同
時に背面出力も安定化できる。この背面出力一定となる
駆動条件下にて、背面出力が図３に示すような透過特性
に波長依存性がある光フィルタを通してフォトダイオー
ド３に入力されると、フォトダイオード３に流れる電流
は、半導体素子の発振波長の変動が生じることで光フィ
ルタ２の透過特性に比例して変動する。ここで、半導体
素子１の発振波長近傍にて透過量が単調に増加もしくは
減少するように光フィルタ２が調整されていると、発振
波長変動にともないフォトダイオード３の電流は単調に
増大もしくは減少することとなる。このため、半導体レ
ーザ１２の前面出力を安定化駆動条件下で、このフォト
ダイオード３に流れる電流を一定に保つように電子冷却
素子５への電流を制御し、半導体レーザ１２の温度を調
節することで発振波長の高度な安定化が可能となる。な
お、図１に示す実装では、半導体素子１の背面における
光学系の簡素化が実現でき、レーザダイオードモジュー
ルの容易な組立も可能である。また、光電流を一定に保
つのに、半導体レーザ１２への入力電流を調整すること
によって制御し、かつ波長の劣化をモニタすることによ
って、複数の発振波長変動モードを抑制することがで
き、長期的に波長をより安定に保つことができる。
【００１５】実施の形態２．図４はこの発明の実施の形
態２における、光半導体素子の構成を示すものである。
１２、１３は前途のとおり、それぞれ半導体レーザ１
２、電界吸収型変調器１３であり、１６は入力光を増幅
出力する半導体増幅器である。半導体増幅器は、半導体
レーザの両端面にＡＲコート（無反射膜）を付けたもの
で、半導体増幅器に電流を注入すると、半導体の中で所
定のバンドギャップに対応したエネルギーの反転分布が
生じ、このエネルギーに相当する波長の光が発生する。
半導体レーザでは、端面での反射光により誘導放出が起
こりレーザ光が発振されるが、半導体増幅器は、このエ
ネルギーに相当する波長の光を外部より入れることによ
って誘導放出を生じさせ、入力光を増幅する。この実施
の形態では、半導体レーザ１２の前面出力が電界吸収型
変調器１３へ入射し、この入射光の電界吸収型変調器１
３からの透過光が半導体増幅器１６へ入射し、半導体増
幅器１６の出力がレンズ７、アイソレータ８等の光学系
を介し光ファイバ１０へ結合する構成となっている。実
施の形態１によれば、電界吸収型変調器１３自体におい
て、変調時には６ｄＢ以上の挿入損失があり、通常の駆
動状態で十分な光出力が得られない場合がある。このよ
うな場合、単純に半導体レーザ１２の駆動電流を大きく
するようなことを行えば、半導体レーザ１２の駆動条件
に変化が生じ、重要となる変調特性にも悪影響を与える
ことが懸念される。また、発振波長の安定化回路や光半
導体素子の信頼性ににも悪影響を及ぼすことが考えられ
る。このように、半導体レーザ１２の動作電流等駆動条
件の変動許容幅には制限がある。そこで、この実施の形
態のように電界吸収型変調器１３の出力側に半導体増幅
器１６を備えることで、レーザダイオードモジュールの
出力調整が容易になる上、実施の形態１記載の効果を得
ることができる。
態２における、光半導体素子の構成を示すものである。
１２、１３は前途のとおり、それぞれ半導体レーザ１
２、電界吸収型変調器１３であり、１６は入力光を増幅
出力する半導体増幅器である。半導体増幅器は、半導体
レーザの両端面にＡＲコート（無反射膜）を付けたもの
で、半導体増幅器に電流を注入すると、半導体の中で所
定のバンドギャップに対応したエネルギーの反転分布が
生じ、このエネルギーに相当する波長の光が発生する。
半導体レーザでは、端面での反射光により誘導放出が起
こりレーザ光が発振されるが、半導体増幅器は、このエ
ネルギーに相当する波長の光を外部より入れることによ
って誘導放出を生じさせ、入力光を増幅する。この実施
の形態では、半導体レーザ１２の前面出力が電界吸収型
変調器１３へ入射し、この入射光の電界吸収型変調器１
３からの透過光が半導体増幅器１６へ入射し、半導体増
幅器１６の出力がレンズ７、アイソレータ８等の光学系
を介し光ファイバ１０へ結合する構成となっている。実
施の形態１によれば、電界吸収型変調器１３自体におい
て、変調時には６ｄＢ以上の挿入損失があり、通常の駆
動状態で十分な光出力が得られない場合がある。このよ
うな場合、単純に半導体レーザ１２の駆動電流を大きく
するようなことを行えば、半導体レーザ１２の駆動条件
に変化が生じ、重要となる変調特性にも悪影響を与える
ことが懸念される。また、発振波長の安定化回路や光半
導体素子の信頼性ににも悪影響を及ぼすことが考えられ
る。このように、半導体レーザ１２の動作電流等駆動条
件の変動許容幅には制限がある。そこで、この実施の形
態のように電界吸収型変調器１３の出力側に半導体増幅
器１６を備えることで、レーザダイオードモジュールの
出力調整が容易になる上、実施の形態１記載の効果を得
ることができる。
【００１６】実施の形態３．半導体レーザ１２の背面と
フォトダイオード３の間に光フィルタ２を挿入するた
め、フォトダイオード３に十分な感度を得るだけの光を
入力する事ができない場合がある。そこで、半導体レー
ザ１２と光フィルタ２の間、または光フィルタ２とフォ
トダイオード３の間に、レンズ等の光学系を挿入し、フ
ォトダイオードに十分な感度を得るだけの光を入力させ
るようにする。また、この構成により光学系を調整する
ことによってフォトダイオードの配置にも調整余地が広
がると考えられる。これにより、実施の形態１または２
記載の効果を得ることができる。
フォトダイオード３の間に光フィルタ２を挿入するた
め、フォトダイオード３に十分な感度を得るだけの光を
入力する事ができない場合がある。そこで、半導体レー
ザ１２と光フィルタ２の間、または光フィルタ２とフォ
トダイオード３の間に、レンズ等の光学系を挿入し、フ
ォトダイオードに十分な感度を得るだけの光を入力させ
るようにする。また、この構成により光学系を調整する
ことによってフォトダイオードの配置にも調整余地が広
がると考えられる。これにより、実施の形態１または２
記載の効果を得ることができる。
【００１７】実施の形態４．本発明のレーザダイオード
モジュールは、主にＤＷＤＭ用光源として使用される
が、ＤＷＤＭでは３０ｎｍ程度波長幅に０．４又は０．
８ｎｍ程度の等波長間隔で信号光を並べるように信号光
の多重化を行うため、光フィルタ２もこの広範囲の波長
で使用できることが必要である。一方で、光フィルタ２
の特性としては光半導体素子の発振波長近傍で長波長側
へいくほど透過率が単調に減少、もしくは増大するいず
れかでなければならないので、同一の光フィルタ２をこ
の３０ｎｍの範囲内で使用するには、短波長側と長波長
側とで挿入損失の差異が実用範囲を超えることとなる。
光フィルタ２がエタロンであるならば、光フィルタ２へ
の入射角を変えることで透過率の波長依存性を変化させ
ることができる。このため、光フィルタ２の光半導体素
子に対する角度を変化させるように光フィルタを回動さ
せる移動機構と、この移動機構によって角度を変化させ
た後に、光フィルタ２を再度固定する固定機構を設ける
ことで、３０ｎｍ程度の波長範囲で光フィルタ２を使用
することができる。このことで、同一光フィルタ２を広
い波長範囲にて使用することが可能で、かつ実施の形態
１から３に記載したものと同様の効果を得ることができ
る。なお、光フィルタ２の移動機構、固定機構として
は、種々のものが考えられ、ここではその詳細な説明を
割愛する。
モジュールは、主にＤＷＤＭ用光源として使用される
が、ＤＷＤＭでは３０ｎｍ程度波長幅に０．４又は０．
８ｎｍ程度の等波長間隔で信号光を並べるように信号光
の多重化を行うため、光フィルタ２もこの広範囲の波長
で使用できることが必要である。一方で、光フィルタ２
の特性としては光半導体素子の発振波長近傍で長波長側
へいくほど透過率が単調に減少、もしくは増大するいず
れかでなければならないので、同一の光フィルタ２をこ
の３０ｎｍの範囲内で使用するには、短波長側と長波長
側とで挿入損失の差異が実用範囲を超えることとなる。
光フィルタ２がエタロンであるならば、光フィルタ２へ
の入射角を変えることで透過率の波長依存性を変化させ
ることができる。このため、光フィルタ２の光半導体素
子に対する角度を変化させるように光フィルタを回動さ
せる移動機構と、この移動機構によって角度を変化させ
た後に、光フィルタ２を再度固定する固定機構を設ける
ことで、３０ｎｍ程度の波長範囲で光フィルタ２を使用
することができる。このことで、同一光フィルタ２を広
い波長範囲にて使用することが可能で、かつ実施の形態
１から３に記載したものと同様の効果を得ることができ
る。なお、光フィルタ２の移動機構、固定機構として
は、種々のものが考えられ、ここではその詳細な説明を
割愛する。
【００１８】実施の形態５．図５は、実施の形態５での
光送信機の駆動方法を示した電気回路図である。実施の
形態１，２，３または４記載のレーザダイオードモジュ
ールを使用し、このレーザダイオードモジュールの外部
に、電界吸収型変調器１３に流れる光電流の平均値を一
定に保つように半導体レーザ１２への入力電流を制御す
るような制御回路１９を設ける。また、フォトダイオー
ド３に流れる電流を一定に保つように電子冷却素子５へ
の入力電流を制御し半導体レーザ１２の温度を調節する
制御回路２０を設け、レーザダイオードモジュールに接
続する。これにより、光出力強度のみならず発振波長の
安定な光送信機を得ることができる。
光送信機の駆動方法を示した電気回路図である。実施の
形態１，２，３または４記載のレーザダイオードモジュ
ールを使用し、このレーザダイオードモジュールの外部
に、電界吸収型変調器１３に流れる光電流の平均値を一
定に保つように半導体レーザ１２への入力電流を制御す
るような制御回路１９を設ける。また、フォトダイオー
ド３に流れる電流を一定に保つように電子冷却素子５へ
の入力電流を制御し半導体レーザ１２の温度を調節する
制御回路２０を設け、レーザダイオードモジュールに接
続する。これにより、光出力強度のみならず発振波長の
安定な光送信機を得ることができる。
【００１９】
【発明の効果】この発明によれば，レーザダイオードモ
ジュールの発振波長を安定化でき、レーザダイオードモ
ジュールの組立自体も簡易化できる。
ジュールの発振波長を安定化でき、レーザダイオードモ
ジュールの組立自体も簡易化できる。
【００２０】また，光フィルタの角度を調整することに
より、同一の光フィルタで幅広い波長範囲での使用が可
能になる。
より、同一の光フィルタで幅広い波長範囲での使用が可
能になる。
【図１】 この発明の実施の形態１の構成説明図であ
る。
る。
【図２】 この発明の実施の形態１での光半導体素子の
構成説明図である。
構成説明図である。
【図３】 この発明の実施の形態１での光フィルタの透
過特性を示したグラフである。
過特性を示したグラフである。
【図４】 この発明の実施の形態２での光半導体素子の
構成説明図である。
構成説明図である。
【図５】 この発明の実施の形態５での光送信機の駆動
方法を示した電気回路図である。
方法を示した電気回路図である。
１ 光半導体素子、２ 光フィルタ、３ フォトダイオー
ド、４ストリップライン、５ 電子冷却素子、６ チップ
キャリア、７ 第一レンズ、８ アイソレータ、９ 第二
レンズ、１０ 光ファイバ、１１ パッケージ、１２ 半
導体レーザ、１３電界吸収型変調器、 １４ 前面光、
１５ 背面光、 １６動作電流、 １７ 半導体増幅器、１
８ 光電流。
ド、４ストリップライン、５ 電子冷却素子、６ チップ
キャリア、７ 第一レンズ、８ アイソレータ、９ 第二
レンズ、１０ 光ファイバ、１１ パッケージ、１２ 半
導体レーザ、１３電界吸収型変調器、 １４ 前面光、
１５ 背面光、 １６動作電流、 １７ 半導体増幅器、１
８ 光電流。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｓ 5/062 Ｈ０１Ｓ 5/062 5/0683 5/0683 5/0687 5/0687 Ｈ０４Ｂ 10/04 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｓ 10/06 10/14 Ｆターム(参考） 2H037 BA03 CA00 CA21 DA03 DA06 5F073 AB21 BA02 EA03 EA13 FA02 FA08 FA25 GA12 GA13 GA22 GA38 5K002 AA01 BA02 BA13 CA11 FA01
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体レーザと電界吸収型変調器を有し
半導体レーザにおける一端の出力光が電界吸収型変調器
へ入射されるように集積された光半導体素子と、透過率
に波長依存性を有した光フィルタと、前記半導体レーザ
における他端の出力光が前記光フィルタを介し入射する
位置に配置されたフォトダイオードと、前記フォトダイ
オードの出力に基づき制御電流が入力され前記光半導体
素子を温度制御する電子冷却素子とを備えたレーザダイ
オードモジュール。 - 【請求項２】 前記半導体素子の出力光を増幅する半導
体増幅器を備えたことを特徴とする請求項１記載のレー
ザダイオードモジュール。 - 【請求項３】 前記半導体レーザと前記光フィルタ間、
もしくは前記光フィルタと前記フォトダイオード間に設
けられたレンズを備えたことを特徴とする請求項１また
は２記載のレーザダイオードモジュール。 - 【請求項４】 前記半導体レーザの発振波長に応じて、
光フィルタの透過率特性を調整する調整機構を備えたこ
とを特徴とする請求項１，２または３記載のレーザダイ
オードモジュール。 - 【請求項５】 請求項１から４のいずれかに記載のレー
ザダイオードモジュールと、前記フォトダイオードの電
流に基づいて前記電子冷却素子への入力電流を制御する
第1の制御回路と、前記電界吸収型変調器を流れる電流
に基づいて前記半導体レーザに流す電流を制御する第２
の制御回路とを備えた光送信機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001113890A JP2002314187A (ja) | 2001-04-12 | 2001-04-12 | レーザダイオードモジュール及び光送信機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001113890A JP2002314187A (ja) | 2001-04-12 | 2001-04-12 | レーザダイオードモジュール及び光送信機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002314187A true JP2002314187A (ja) | 2002-10-25 |
Family
ID=18965051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001113890A Pending JP2002314187A (ja) | 2001-04-12 | 2001-04-12 | レーザダイオードモジュール及び光送信機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002314187A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6874954B2 (en) | 2002-10-31 | 2005-04-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Light-emitting module |
| JP2008009226A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Opnext Japan Inc | 光送信モジュール |
| JP2008218503A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光送信モジュール及びその出射光の波長変化又は劣化を検知する方法 |
| US10162021B2 (en) | 2013-08-02 | 2018-12-25 | Hitachi, Ltd. | Magnetic field measurement device |
-
2001
- 2001-04-12 JP JP2001113890A patent/JP2002314187A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6874954B2 (en) | 2002-10-31 | 2005-04-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Light-emitting module |
| JP2008009226A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Opnext Japan Inc | 光送信モジュール |
| JP2008218503A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光送信モジュール及びその出射光の波長変化又は劣化を検知する方法 |
| US10162021B2 (en) | 2013-08-02 | 2018-12-25 | Hitachi, Ltd. | Magnetic field measurement device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040203 |