JP2003258385A

JP2003258385A - 半導体レーザモジュール

Info

Publication number: JP2003258385A
Application number: JP2002054476A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Maekawa; 慶介前川; Masaki Funahashi; 政樹舟橋
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2003-09-12

Abstract

(57)【要約】【課題】端面発光型レーザ素子と面発光レーザ素子の
それぞれの利点を採用することで、光ファイバ伝送と高
速変調とをともに安価な構成で実現するレーザモジュー
ルを提供すること。【解決手段】面発光レーザ素子１００で高速変調され
たレーザ光を、端面発光型レーザ素子であるＤＦＢレー
ザ素子２００に入射し、そのＤＦＢレーザ素子２００に
おいて、入射したレーザ光を光増幅し、伝送路となる光
ファイバ４０で伝搬させるのに最適な単一波長の信号光
として出射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、変調されたレーザ
光を出射する光変調部とそのレーザ光を増幅する光増幅
部とを備えた半導体レーザモジュールに関し、特にそれ
ら光変調部と光増幅部がそれぞれ面発光レーザ素子と半
導体光増幅器によって構成されたレーザモジュールに関
する。

【０００２】

【従来の技術】高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ：Dense-
Wavelength Division Multiplexing）伝送システム等、
近年の光伝送システムの発展は目覚しいが、そのシステ
ムを構成する機器の中でも、特に、信号光を生成する信
号用光源は、高精度な発振制御と高出力動作とが要求さ
れる。また、信号用光源で発振させる信号光は、単一波
長であり、かつ光伝送路となる光ファイバの伝搬損失が
小さい波長帯であるという条件を満たすことが必要であ
る。

【０００３】信号用光源は、通常、小型、低コスト、低
消費電力、信号変調や増幅度を電気的に制御することが
できるといった理由から、光源として半導体レーザ素子
を採用しており、レーザモジュールの形態で提供されて
いる。半導体レーザ素子の構造としては、活性層の両端
面で共振器を形成するファブリ・ペロー型が代表的だ
が、上記した条件を特によく満たす分布帰還型（ＤＦ
Ｂ）や分布ブラッグ反射型（ＤＢＲ）等の種々の端面発
光構造も開発されている。

【０００４】このような半導体レーザ素子では、信号光
を生成するのに、注入電流に変調信号を重畳させる直接
変調方式を採用することができる。ところが、この直接
変調方式は、その制御の容易さに反し、変調周波数が１
０ＧＨｚ付近を超えると、注入電流の変化に伴って活性
層中のキャリア密度の変動→屈折率の変動→発振波長の
変動を経る、いわゆる波長チャーピングが生じるという
問題がある。そのため、１０ＧＨｚ以上の高速な光伝送
が困難であった。特に、上記したＤＷＤＭ伝送システム
では、分散の影響を受けやすいので、波長チャーピング
が生じるとチャネル間隔を狭くすることができないとい
う問題として現れる。

【０００５】そこで、高速変調を行なう場合に限って
は、半導体レーザ素子を信号光のＤＣ成分のみを生成す
る用途に限定し、変調に関しては外部変調器を用いるこ
とが一般的である。外部変調器は、数Ｖ以下の駆動電圧
でほぼＤＣ〜数十ＧＨｚにわたる広帯域性を持ち、電気
光学効果を用いたＬｉＮｂＯ₃導波路型のもの（通称、
ＬＮ変調器）と、ＧａＡｓのような半導体の電界吸収効
果を用いた電界吸収型変調器（通称、ＥＡ変調器）が代
表的なものとして知られている。特に、後者のＥＡ変調
器は、同一基板上に半導体レーザ素子とともに集積させ
ることが可能であり、広く用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た外部変調器は、信号用光源全体の構成を複雑にするば
かりでなく、外部温度によって内部屈折率が変化しやす
いため、高範囲な温度領域において使用できないという
問題があった。実際には外部温度の変化に対しては、冷
却器を設けることで対処することはできるが、信号用光
源全体の構成が高価となる。

【０００７】一方、半導体レーザ素子としては、上記し
た端面発光型レーザ素子以外にも、垂直共振器型面発光
レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitti
ng Laser。以下、単に面発光レーザ素子と称する。）が
注目されている。面発光レーザ素子は、その名の示す通
り、光の共振する方向が基板面に対して垂直な構造であ
り、光インターコネクションを初め、通信用光源とし
て、また、その他の様々なアプリケーション用デバイス
として利用されている。

【０００８】また、面発光レーザ素子は、端面発光型レ
ーザと比較して、素子の２次元配列を容易に形成できる
こと、ミラーを設けるために劈開する必要がないのでウ
エハレベルでテストできること、活性層のボリュームが
格段に小さいので極低閾値で発振でき消費電力が小さい
こと、共振器長が極端に短いために発振スペクトルの縦
モードはおのずと基本モード発振が得られること等の利
点を有している。

【０００９】特に、フォトンのライフタイムが比較的短
いために、４０ＧＨｚ程度までの高速変調が実現でき
る。よって、面発光レーザ素子は、高速変調に注目する
と、端面発光型レーザ素子と置換できる半導体レーザ素
子として有望である。ところが逆に、面発光レーザ素子
は、端面発光型レーザ素子が充足できる条件、すなわち
発振させる信号光が単一波長でありかつ光伝送路となる
光ファイバの伝搬損失が小さい波長帯であるという条件
を満たすことが困難であった。

【００１０】本発明は上記に鑑みてなされたものであっ
て、端面発光型レーザ素子と面発光レーザ素子のそれぞ
れの利点を採用することで、光ファイバ伝送と高速変調
とをともに安価な構成で実現するレーザモジュールを提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１にかかる半導体レーザモジュールは、電気
信号によって変調された信号光を出射する面発光レーザ
素子と、前記面発光レーザ素子から出射された信号光を
後端面から入射するとともに、入射した信号光を増幅し
て前記信号光の波長とは異なる波長の信号光を前端面か
ら出射する半導体レーザ素子と、を備えたことを特徴と
している。

【００１２】この発明によれば、面発光レーザ素子で高
速変調されたレーザ光を、半導体レーザ素子に入射さ
せ、半導体レーザ素子内で、入射したレーザ光を用い
て、伝送路となる光ファイバで伝搬させるのに最適な単
一波長の信号光として出射することができる。

【００１３】また、請求項２にかかる半導体レーザモジ
ュールは、上記発明において、前記面発光レーザ素子と
前記半導体レーザ素子とはそれぞれ異なるパッケージに
封入され、前記面発光レーザ素子の出射端面と前記半導
体レーザ素子の後端面とが光ファイバによって光結合さ
れたことを特徴としている。

【００１４】また、請求項３にかかる半導体レーザモジ
ュールは、上記発明において、前記面発光レーザ素子と
前記半導体レーザ素子とは同一のパッケージに封入さ
れ、前記面発光レーザ素子の出射端面と前記半導体レー
ザ素子の後端面とがレンズによって光結合されたことを
特徴としている。

【００１５】また、請求項４にかかる半導体レーザモジ
ュールは、上記発明において、前記面発光レーザ素子の
発振波長は、前記半導体レーザ素子の発振波長よりも短
いことを特徴としている。

【００１６】また、請求項５にかかる半導体レーザモジ
ュールは、上記発明において、前記面発光レーザ素子
は、前記半導体レーザ素子において波長チャーピングが
生じる変調速度で変調された信号光を出射することを特
徴としている。

【００１７】また、請求項６にかかる半導体レーザモジ
ュールは、上記発明において、前記半導体レーザ素子
は、分布帰還型（ＤＦＢ）レーザ素子であることを特徴
としている。

【００１８】また、請求項７にかかる半導体レーザモジ
ュールは、上記発明において、前記半導体レーザ素子
は、分布ブラッグ反射型（ＤＢＲ）レーザ素子であるこ
とを特徴としている。

【００１９】また、請求項８にかかる半導体レーザモジ
ュールは、上記発明において、前記半導体レーザ素子
は、ファブリ・ペロー型レーザ素子であり、当該ファブ
リ・ペロー型レーザ素子のレーザ光出射方向に配置され
るファイバブラッググレーティングを備えたことを特徴
としている。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかる半導体レ
ーザモジュールの実施の形態を図面に基づいて詳細に説
明する。なお、この実施の形態により本発明が限定され
るものではない。

【００２１】（実施の形態１）まず、実施の形態１にか
かる半導体レーザモジュールについて説明する。実施の
形態１にかかる半導体レーザモジュールは、電気信号に
よって変調された信号光を出射する面発光レーザ素子
と、その面発光レーザ素子から出射された信号光を導波
する光ファイバと、その光ファイバ端から出射される信
号光を後端面から入射するとともに、入射した信号光を
所定の単一波長で増幅するＤＦＢレーザ素子と、を備え
たことを特徴としている。

【００２２】図１は、実施の形態１にかかる半導体レー
ザモジュールの概略構成を示す縦断面図である。図１に
おいて、実施の形態１にかかる半導体レーザモジュール
は、面発光レーザ素子１００を備えた第１半導体レーザ
モジュール１０と、その第１半導体レーザモジュール１
０から出射された信号光を導波する第１光ファイバ３０
と、ＤＦＢレーザ素子２００を備えるとともに第１光フ
ァイバ３０から出射された信号光をそのＤＦＢレーザ素
子２００の後端面に入射し、所定の単一波長の信号光と
して出射する第２半導体レーザモジュール２０と、第２
半導体レーザモジュール２０から出射された信号光を最
終的な情報として伝搬させる第２光ファイバ４０とを備
えて構成される。

【００２３】第１半導体レーザモジュール１０は、パッ
ケージ１１の底面上に、ＣｕＷ等の比較的熱伝導性の高
い材料で形成されたベース１２、サブマウント１３をそ
の順に配置しており、サブマウント１３上には上記した
面発光レーザ素子１００が配置される。特に、この面発
光レーザ素子１００は、ベース１２およびサブマウント
１３の積載方向、すなわち図１の紙面左方向にレーザ光
を出射する。面発光レーザ素子１００から出射されたレ
ーザ光は、レンズ１４によって第１光ファイバ３０に光
結合され、第２半導体レーザモジュール２０に向けて伝
搬する。

【００２４】ここで、この面発光レーザ素子１００の構
造について例示する。図２は、面発光レーザ素子の断面
模式図である。図２に示す面発光レーザ素子１００は、
ｎ型ＧａＡｓ基板１１０上に、下部反射鏡として機能す
る下部ＤＢＲ（DistributedBragg Reflector）ミラー１
１２が積層されている。

【００２５】その下部ＤＢＲミラー１１２上には、上下
をクラッド層１２２および１２３で挟まれた活性層１２
１が形成され、これら３層からなる量子井戸活性層１２
０の上には、上部反射鏡として機能する上部ＤＢＲミラ
ー１１４が積層されている。また、上部ＤＢＲミラー１
１４の下部には、中心部をＡｌＡｓ層１３１とし外縁部
をＡｌ酸化層１３２としたＡｌＡｓ層１３０が形成され
る。なお、上記した量子井戸活性層１２０、ＡｌＡｓ層
１３０および上部ＤＢＲミラー１１４で構成される部分
は、水平方向の断面が円形状であり、下部ＤＢＲミラー
１１２上に突出したメサポストの形態で形成される。

【００２６】上記したメサポストの周囲は、ポリイミド
１５０で埋め込まれ、メサポスト上部の外周にはリング
状の電極１０９が形成される。また、ｎ型ＧａＡｓ基板
１１０の裏面、すなわち上記した半導体層が形成されて
いない側の面上には電極１０８が形成される。このよう
な構造によって面発光レーザ素子１００は、電極１０８
と電極１０９間に電圧が印加されると、ＡｌＡｓ層１３
１で狭窄された電流が量子井戸活性層１２０に注入さ
れ、垂直上方にレーザ光を出射する。ここで、出射され
るレーザ光は、設計上比較的実現が容易な発振波長１０
００ｎｍ以下の横マルチモードであり、特にここでは、
発振波長８５０ｎｍであるとする。

【００２７】一方、図１において第２半導体レーザモジ
ュール２０は、パッケージ２１の底面上に、ペルチェ素
子等のサーモモジュール２２を配置しており、サーモモ
ジュール２２上にはＣｕＷ等の比較的熱伝導性の高い材
料で形成されたベース２３、サブマウント２４がその順
に配置され、さらにサブマウント２４上には上記したＤ
ＦＢレーザ素子２００が配置されている。また、ベース
２３上には、ＤＦＢレーザ素子２００をレーザ光の出射
方向に沿って挟んだ位置に第１レンズ２６および第２レ
ンズ２７が配置され、第２レンズ２７の光出射面側に光
アイソレータ２５が配置される。このＤＦＢレーザ素子
２００は、ベース１２およびサブマウント１３の積載方
向、すなわち図１の紙面左方向にレーザ光を出射する。
面発光レーザ素子１００から出射されたレーザ光は、レ
ンズ１４によって第１光ファイバ３０に光結合される。

【００２８】ここで、このＤＦＢレーザ素子２００の構
造について例示する。図３は、ＤＦＢレーザ素子の長手
方向の縦断面図である。図３において、ＤＦＢレーザ素
子２００は、ｎ−ＩｎＰ基板２０１上に、順次、ｎ−Ｉ
ｎＰによるバッファ層と下部クラッド層とを兼ねたｎ−
ＩｎＰバッファ層２０２、圧縮歪みをもつＧＲＩＮ−Ｓ
ＣＨ−ＭＱＷ（Graded Index-Separate Confinement He
terostructure MultiQuantum Well）活性層２０３およ
びｐ−ＩｎＰクラッド層２０６が積層されて構成され
る。また、ｐ−ＩｎＰクラッド層２０６内には、周期的
に配置された回折格子２１３が形成されており、この回
折格子２１３の作用によって単一波長のレーザ光が選択
的に出射される。特にここでは、回折格子２１３によっ
て、中心波長１．５５μｍのレーザ光が選択されるもの
とする。

【００２９】また、ｐ−ＩｎＰクラッド層２０６上に
は、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰキャップ層２０７とｐ側電極２
１０が順に形成され、ｎ−ＩｎＰ基板２０１の裏面に
は、ｎ側電極２１１が形成される。

【００３０】さらに、ＤＦＢレーザ素子２００の長手方
向の一端面である後端面側には、上記したＧＲＩＮ−Ｓ
ＣＨ−ＭＱＷ活性層２０３によって利得ピークが得られ
る発振波長に対して、反射率８０％以上の高光反射率を
もつ反射膜２１４が形成され、他端面である前端面側に
は、その発振波長に対して反射率が１０％以下の低光反
射率をもつ反射膜１５が形成される。ここで特に、上記
した反射膜２１４は、上記した面発光レーザ素子１００
で出射される発振波長１０００ｎｍ以下のレーザ光に対
しては、８０％以上の透過率を有する。また、上記した
反射膜２１４は、その同波長のレーザ光に対して８０％
以上の反射率を有する。

【００３１】よって、このＤＦＢレーザ素子２００は、
発振閾値以下の比較的小さい注入電流で動作している
間、反射膜２１４からＤＦＢレーザ素子２００のバンド
ギャップエネルギー以上のレーザ光が入射されると、レ
ーザ発振に必要な反転分布状態が作り出され、入射され
たレーザ光の強度変化に追従したレーザ光が、上記した
バンドギャップエネルギーを中心波長として出射され
る。

【００３２】ここで、ＤＦＢレーザ素子２００に入射さ
れるレーザ光、すなわち面発光レーザ素子１００から出
射されたレーザ光は、上記したように発振波長８５０ｎ
ｍであり、ＤＦＢレーザ素子２００のバンドギャップエ
ネルギーよりも十分に大きいため、結局、ＤＦＢレーザ
素子２００は、面発光レーザ素子１００から出射された
レーザ光に対する光増幅器として機能する。さらに、Ｄ
ＦＢレーザ素子２００は、上記した回折格子１１３の存
在によって単一波長１．５５μｍでの発振が可能である
から、本実施の形態にかかる半導体レーザモジュール
は、面発光レーザ素子１００から出射されたレーザ光
を、その強度変化に追従した形で、発振波長１．５５μ
ｍのレーザ光として出射する。

【００３３】さらに、上述したＤＦＢレーザ素子２００
の反射膜２１４，２１５の反射特性によって、ＤＦＢレ
ーザ素子２００で誘導放出された発振波長１．５５μｍ
帯のレーザ光に対しては通常のＤＦＢレーザ素子の共振
器構造を提供し、発振波長８５０ｎｍ帯のレーザ光に対
しては、後端面である反射膜２１４からの入射を許可す
るものの、入射後のレーザ光は前端面である反射膜２１
５で反射される。すなわち、ＤＦＢレーザ素子２００
は、発振波長１．５５μｍ帯のレーザ光のみを前端面で
ある反射膜２１５から出射し、面発光レーザ素子１００
から出射された発振波長８５０ｎｍ帯のレーザ光につい
ては出射しない。

【００３４】図４は、実施の形態１にかかる半導体レー
ザモジュールにおいて、第１半導体レーザモジュール１
０と第２半導体レーザモジュール２０の発振制御を説明
するための説明図である。第２半導体レーザモジュール
２０は、図４（ａ）に示すように、ノードＮ１、Ｎ２間
に与えられるバイアス電圧によって駆動され、それによ
ってＤＦＢレーザ素子２００に注入される直流電流は例
えば２５ｍＡである。

【００３５】一方、第１半導体レーザモジュール１０
は、図４（ｂ）に示すように、ノードＮ１、Ｎ２間に与
えられる変調電圧によって駆動され、例えば変調電圧Ｖ
ｐ１．５Ｖ、面発光レーザ素子１００に注入される直流
電流２０ｍＡ、変調周波数１０ＧＨｚで直接変調され
る。

【００３６】結局、本実施の形態にかかる半導体レーザ
モジュールは、第１半導体レーザモジュール１０で高速
変調されたレーザ光を、光伝送路となる第２光ファイバ
４０の伝搬損失が最も小さい波長帯である１．５５μｍ
で出射することができる。

【００３７】以上に説明したとおり、実施の形態１にか
かる半導体レーザモジュールによれば、第１半導体レー
ザモジュール１０で高速変調されたレーザ光を、第１光
ファイバ３０を介して第２半導体レーザモジュール２０
に入射し、第２半導体レーザモジュール２０において、
そのレーザ光を第２光ファイバ４０で伝搬させるのに最
適な単一波長に光増幅して出射するので、外部変調器を
設けずとも、高速変調されかつ光伝送に最適な信号光を
得ることができる。特に、発明者らの実験において、本
実施の形態にかかる半導体レーザモジュールは、低温か
ら高温領域までの広範囲な温度領域で動作が確認されて
おり、その安定性をも確保することができた。

【００３８】さらに、波長１０００ｎｍ以下の横マルチ
モードで発振する面発光レーザ素子は、非常に安価に提
供されているため、本実施の形態にかかる半導体レーザ
モジュール全体の価格も、外部変調器を設けて温度補償
を確保する場合よりも低く抑えることができる。

【００３９】また、ＤＦＢレーザ素子２００と面発光レ
ーザ素子１００とがそれぞれ別のパッケージに封入され
ているので、それらレーザ素子ごとの発振制御や光軸ア
ライメントが比較的容易となり、メンテナンス面でも優
れている。

【００４０】なお、上述した実施の形態１では、第１半
導体レーザモジュール１０内に発振波長８５０ｎｍで発
振する面発光レーザ素子１００を設けるとしたが、第２
半導体レーザモジュール２０内のＤＦＢレーザ素子２０
０のバンドギャップエネルギーよりも高いエネルギーの
波長であれば、その波長を発振波長とした面発光レーザ
素子を採用することもできる。

【００４１】また、第２半導体レーザモジュール２０内
に発振波長１．５５μｍで発振するＤＦＢレーザ素子２
００を設けるとしたが、例えば波長１．３μｍ〜１．６
５μｍのように光伝送に最適な波長であれば、その波長
を発振波長としたＤＦＢレーザ素子を採用することもで
きる。

【００４２】また、第１半導体レーザモジュール１０が
備える面発光レーザ素子１００と第２半導体レーザモジ
ュール２０が備えるＤＦＢレーザ素子２００は、図２お
よび図３に示した構造以外にも既知の種々の構造を採用
することができる。

【００４３】さらに、第２半導体レーザモジュール２０
は、ＤＦＢレーザ素子２００に換えて、上記した同様な
特性を有するＤＢＲレーザ素子を備えることもできる
し、ファブリ・ペロー型レーザ素子とファイバブラッグ
グレーティングとから構成されるレーザモジュールに置
換することもできる。

【００４４】（実施の形態２）つぎに、実施の形態２に
かかる半導体レーザモジュールについて説明する。実施
の形態２にかかる半導体レーザモジュールは、実施の形
態１において説明した第１光ファイバ３０をレンズ系に
置換し、第１半導体レーザモジュール１０内の面発光レ
ーザ素子１００と第２半導体レーザモジュール２０内の
ＤＦＢレーザ素子２００を同一のパッケージ内に封入し
たことを特徴としている。

【００４５】図５は、実施の形態２にかかる半導体レー
ザモジュールの長手方向の縦断面図である。なお、図５
において、図２および図３で示した部分と同機能を有す
る部分には同一の符号を付している。図５に示すよう
に、半導体レーザモジュール５０は、伝送路となる光フ
ァイバ４０を装填したパッケージ５１の形態で提供され
る。

【００４６】パッケージ５１内において、その底面上に
は、ペルチェ素子等のサーモモジュール５２が配置され
ており、サーモモジュール５２上にはＣｕＷ等の比較的
熱伝導性の高い材料で形成されたベース５３が配置され
ている。

【００４７】ベース５３上には、光ファイバ４０の装填
位置から順に、光アイソレータ５８、第２レンズ５７、
第２サブマウント５６、第１レンズ５５、第１サブマウ
ント５４が配置されている。また、第２サブマウント５
６上には実施の形態１で説明したＤＦＢレーザ素子２０
０が配置され、第１サブマウント５４の光ファイバ４０
方向前面には実施の形態１で説明した面発光レーザ素子
１００が配置されている。ここで特に、ＤＦＢレーザ素
子２００のレーザ光出射方向と面発光レーザ素子１００
のレーザ光出射方向とは一致している。

【００４８】よって、この半導体レーザモジュール５０
では、まず、面発光レーザ素子１００から出射されたレ
ーザ光が、第１レンズ５５を介してＤＦＢレーザ素子２
００の後端面に入射され、この入射によってＤＦＢレー
ザ素子２００で増幅されたレーザ光が第２レンズ５７、
光アイソレータ５８および第３レンズ５９を介して、光
ファイバ４０に光結合される。

【００４９】以上に説明したとおり、実施の形態２にか
かる半導体レーザモジュールによれば、実施の形態１で
説明した第１半導体レーザモジュール１０と第２レーザ
モジュール２０と第１光ファイバ３０の連結構成が同一
のパッケージ内に封入されるので、小型化を図ることが
できるとともに、ＤＦＢレーザ素子２００と面発光レー
ザ素子１００とを第１レンズ５５を介して近傍に配置す
ることができ、両間を光ファイバで光結合するよりも光
伝達ロスを小さくすることができる。

【００５０】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明にかかる
半導体レーザモジュールによれば、面発光レーザ素子で
高速変調されたレーザ光を、半導体レーザ素子に入射
し、半導体レーザ素子において、そのレーザ光を伝送路
となる光ファイバで伝搬させるのに最適な単一波長に光
増幅して出射するので、外部変調器を設けずとも、高速
変調されかつ光伝送に最適な信号光を安価な構成で得る
ことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１にかかる半導体レーザモジュール
の概略構成を示す縦断面図である。

【図２】面発光レーザ素子の断面模式図である。

【図３】ＤＦＢレーザ素子の長手方向の縦断面図であ
る。

【図４】実施の形態１にかかる半導体レーザモジュール
において、第１半導体レーザモジュールと第２半導体レ
ーザモジュールの発振制御を説明するための説明図であ
る。

【図５】実施の形態２にかかる半導体レーザモジュール
の長手方向の縦断面図である。

【符号の説明】

１０第１半導体レーザモジュール１１，２１，５１パッケージ１２，２３，５３ベース１３，２４サブマウント１４レンズ１５反射膜２０第２半導体レーザモジュール２２，５２サーモモジュール２５，５８光アイソレータ２６，５５第１レンズ２７，５７第２レンズ３０第１光ファイバ４０第２光ファイバ５０半導体レーザモジュール５４第１サブマウント５６第２サブマウント５９第３レンズ１００面発光レーザ素子１０８，１０９電極１１０，２０１基板１１２，１１４ＤＢＲミラー１１３，２１３回折格子１２０量子井戸活性層１２１活性層１２２クラッド層１３０，１３１ＡｌＡｓ層１３２Ａｌ酸化層１５０ポリイミド２００ＤＦＢレーザ素子２０２バッファ層２０３活性層２０６クラッド層２０７キャップ層２１０ｐ側電極２１１ｎ側電極２１４，２１５反射膜

フロントページの続きＦターム(参考） 5F073 AA46 AA64 AA65 AA67 AA74 AB17 AB21 AB25 AB27 AB28 AB30 BA02 CB02 EA14 FA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気信号によって変調された信号光を出
射する面発光レーザ素子と、前記面発光レーザ素子から出射された信号光を後端面か
ら入射するとともに、入射した信号光を増幅して前記信
号光の波長とは異なる波長の信号光を前端面から出射す
る半導体レーザ素子と、を備えたことを特徴する半導体
レーザモジュール。
【請求項２】前記面発光レーザ素子と前記半導体レー
ザ素子とはそれぞれ異なるパッケージに封入され、前記
面発光レーザ素子の出射端面と前記半導体レーザ素子の
後端面とが光ファイバによって光結合されたことを特徴
とする請求項１に記載の半導体レーザモジュール。
【請求項３】前記面発光レーザ素子と前記半導体レー
ザ素子とは同一のパッケージに封入され、前記面発光レ
ーザ素子の出射端面と前記半導体レーザ素子の後端面と
がレンズによって光結合されたことを特徴とする請求項
１に記載の半導体レーザモジュール。
【請求項４】前記面発光レーザ素子の発振波長は、前
記半導体レーザ素子の発振波長よりも短いことを特徴と
する請求項１〜３のいずれか一つに記載の半導体レーザ
モジュール。
【請求項５】前記面発光レーザ素子は、前記半導体レ
ーザ素子において波長チャーピングが生じる変調速度で
変調された信号光を出射することを特徴とする請求項１
〜４のいずれか一つに記載の半導体レーザモジュール。
【請求項６】前記半導体レーザ素子は、分布帰還型
（ＤＦＢ）レーザ素子であることを特徴とする請求項１
〜５のいずれか一つに記載の半導体レーザモジュール。
【請求項７】前記半導体レーザ素子は、分布ブラッグ
反射型（ＤＢＲ）レーザ素子であることを特徴とする請
求項１〜５のいずれか一つに記載の半導体レーザモジュ
ール。
【請求項８】前記半導体レーザ素子は、ファブリ・ペ
ロー型レーザ素子であり、当該ファブリ・ペロー型レー
ザ素子のレーザ光出射方向に配置されるファイバブラッ
ググレーティングを備えたことを特徴とする請求項１〜
５のいずれか一つに記載の半導体レーザモジュール。