JP2004093971A

JP2004093971A - 半導体レーザ装置、半導体レーザモジュール及び光送信器

Info

Publication number: JP2004093971A
Application number: JP2002255940A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Kimoto; 木本　竜也; Tatsuo Kurobe; 黒部　立郎; Tomokazu Mukohara; 向原　智一
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2004-03-25

Abstract

【課題】波長選択される半導体レーザ素子から出力されるレーザ光の光ファイバヘの高い給合率を得ることができるとともに、光量レベルの安定化を図ることができる半導体レーザ装置、半導体レーザモジュール及び光送信器を提供する。
【解決手段】半導体レーザ装置は、第１の半導体レーザ素子１と、第２の半導体レーザ素子２と、第１の半導体レーザ素子１から出力されたレーザ光を平行にする第１の平行レンズ３と、第２の半導体レーザ素子２から出力されたレーザ光を平行にする第２の平行レンズ４と、第２の平行レンズ４を透過したレーザ光を光ファイバ７側の光軸方向に反射する反射鏡５と、反射鏡５からのレーザ光を受光する受光器６と、レーザ光を外部に送出する光ファイバ７と、受光器６によって受光されたレーザ光の光強度に基づいて、反射鏡５を移動させて光軸調整する制御部８とを有する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光通信分野に用いられる半導体レーザ装置、半導体レーザモジュール及び光送信器に関し、特に、波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）通信分野に用いられる半導体レーザ装置、半導体レーザモジュール及び光送信器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＷＤＭ通信分野においては伝送量の増大に伴い、より狭い間隔で波長を多重化する高密度化が行われており、通信システムは波長が正確に制御され、かつ異なる波長を持つ信号光源を数多く有することが要求されている。
【０００３】
しかし異なる種類の信号光源を用いることは通信業者、供給業者に存庫の増大とコストの増大を招くことから、幾つかの異なる発光波長を選択し制御することが可能な半導体レーザモジュールの開発が求められている。
【０００４】
従来の波長可変半導体レーザ装置では、半導体レーザ素子が温度調整器上に配置され、半導体レーザ素子の温度環境を変えることにより、発光波長を可変としている。そのような半導体レーザ装置においては光波長フィルタとその透過光を受光する受光器によってレーザ光の波長を検出する波長モニタを用い、その波長モニタから出力される情報に基づいて半導体レーザ素子の温度を制御し波長を制御している。通常、半導体レーザ素子の温度制御には、ペルチェモジュールに温度制御電流を送り、半導体レーザ素子の温度を上昇又は下降させるＴＥＣ（Ｔｈｅｒｍｏ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏｏｌｅｒ）が用いられている。
【０００５】
さらにレーザ波長の可変長範囲を広げるものとしては、例えば異なる発光波長を持つ複数の活性層を備えた半導体レーザ素子が開発されている。このような半導体レーザ素子は、要求される発光波長に応じて複数の活性層からひとつを選択し、作動させることによって広い可変長範囲を持つ半導体レーザ装置を実現している。
【０００６】
このような複数の活性層をもつ半導体レーザ素子を用いた半導体レーザ装置においては、選択された活性層によって発光点が異なるため、そのようなレーザ光を同一の光ファイバに結合させるために、例えば、選択される活性層によってレンズの位置を調整するものや、反射鏡の位置を制御し切り替えを行うものが開発されている（例えば米国特許公開２００２−６４１９２号公報、米国特許公開２００１−５０９２８号公報参照）。以下、この技術を従来例１という。
【０００７】
また、半導体レーザ素子に半導体光合波器（ＭＭＩ）を集積させた半導体集積素子を用いた半導体レーザ装置が開発されている。以下、この技術を従来例２という。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来例１では、選択される活性層によって反射鏡やレンズ等の光学部品の調整をする場合には、高精度な位置制御が難しく、レーザ光の光ファイバヘの結合率が低下するという課題がある。また、光学部品の経年変化等によって結合率が変動し、光ファイバに送出される光量レベルが変化し、受光側で追随できないという課題もある。
【０００９】
従来例２では、半導体光合波器（ＭＭＩ）を集積させた半導体レーザ素子を用いているため、位置調整を必要とせず、光ファイバに結合するレーザ光量は比較的安定に維持される。しかし、合波によって光損失が生ずるため、十分なレーザ光量を光ファイバに送出できないという課題がある。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、波長選択される半導体レーザ素子から出力されるレーザ光の光ファイバヘの高い給合率を得ることができるとともに、光量レベルの安定化を図ることができる半導体レーザ装置、半導体レーザモジュール及び光送信器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】
本発明の半導体レーザ装置は、半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子から出力されたレーザ光を反射又は透過する光学部品と、前記半導体レーザ素子から出力されたレーザ光を受光する受光器と、前記半導体レーザ素子から出力されたレーザ光を外部に送出する光ファイバと、前記受光器によって受光されたレーザ光の光強度に基づいて、前記光学部品を移動させて光軸調整する制御部とを有することを特徴とするものである。
【００１２】
前記受光器は、前記レーザ光の光軸の周囲に配置された２個以上の受光素子からなるものが好ましい。
【００１３】
前記光学部品は、前記半導体レーザ素子から出力されたレーザ光を反射する反射鏡であってもよい。
【００１４】
前記光学部品は、前記半導体レーザ素子から出力されたレーザ光を平行にする平行レンズであってもよい。
【００１５】
前記半導体レーザ素子は、発光波長の異なる２個以上の活性層を有し、各活性層からレーザ光を選択的に出力可能であってもよい。
【００１６】
前記半導体レーザ素子は、発光波長の異なる２個以上の活性層と、前記各活性層からの光を合波して出力する光合波器とを有するものでもよい。
【００１７】
前記半導体レーザ素子は、少なくとも２個以上有し、前記光学部品の移動によって前記複数の半導体レーザ素子のいずれかひとつを選択し、選択された半導体レーザ素子から発光されるレーザ光が前記光ファイバに光結合されるものでもよい。
【００１８】
半導体レーザ素子から出力されたレーザ光を分岐する光分岐部と、前記光分岐部によって分岐されたレーザ光の一部を光フィルタを介して受光し、受光したレーザ光の波長をモニタする波長モニタ部とを有してもよい。
【００１９】
前記受光器は、前記光分岐部によって分岐されたレーザ光の一部を受光し、受光したレーザ光の光強度を検出してもよい。
【００２０】
本発明の半導体レーザモジュールは、上記記載の半導体レーザ装置と、前記半導体レーザ装置を封止するパッケージとを有することを特徴とするものである。
【００２１】
本発明の光送信機は、上記半導体レーザモジュールの外部に出力されたレーザ光を分岐する外部光分岐部と、前記外部光分岐部によって分岐されたレーザ光の一部を光フィルタを介して受光し、受光したレーザ光の波長をモニタする外部波長モニタ部とを有することを特徴とするものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００２３】
（第１の実施形態例）
図１は、本発明の第１の実施形態例に係る半導体レーザ装置及び半導体レーザモジュールの構成を示す説明図である。
本発明の第１の実施形態例に係る半導体レーザ装置は、第１の半導体レーザ素子１と、第２の半導体レーザ素子２と、第１の半導体レーザ素子１から出力されたレーザ光を平行にする第１の平行レンズ３と、第２の半導体レーザ素子２から出力されたレーザ光を平行にする第２の平行レンズ４と、第１の平行レンズ３を透過したレーザ光を光ファイバ７側の光軸方向に反射する反射鏡５と、反射鏡５からのレーザ光を受光する受光器６と、第１の半導体レーザ素子１又は第２の半導体レーザ素子２から出力されたレーザ光を外部に送出する光ファイバ７と、受光器６によって受光されたレーザ光の光強度に基づいて、反射鏡５を移動させて光軸調整する制御部８とを有する。
【００２４】
第１の半導体レーザ素子１は、発光波長の異なる２個以上の活性層９と、各活性層９からの光を合波する光合波器（ＭＭＩ）１０とを有し、ＷＤＭ通信で用いられるＬバンドの波長に集積されたレーザ光を出力する。
【００２５】
第２の半導体レーザ素子２は、発光波長の異なる２個以上の活性層９と、各活性層９からの光を合波する光合波器１０とを有し、ＷＤＭ通信で用いられるＣバンドの波長に集積されたレーザ光を出力する。
【００２６】
第１の半導体レーザ素子１及び第２の半導体レーザ素子２の構成により、より広い可変長域を持ち、かつ効率的に光ファイバ７にレーザ光を送出することができる。
【００２７】
第１の半導体レーザ素子１から出力されるレーザ光の光軸と第２の半導体レーザ素子２から出力されるレーザ光の光軸とは、垂直となるよう配置されている。
【００２８】
第１の平行レンズ３及び第２の平行レンズ４によりレーザ光を平行にすることにより、反射鏡５での光軸調整が容易になる。
【００２９】
反射鏡５は、支軸５ａを支点として所望の角度に回動できるように構成されている。また、反射鏡５はＸ軸方向に移動可能な可動板１１上に取り付けられている。反射鏡５の回動及び移動手段としては、例えばＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｓｗｉｔｃｈ）等のスイッチが用いられる。
【００３０】
第１の半導体レーザ素子１を駆動させる場合には、反射鏡５を実線で示す位置に配置して、出力されたレーザ光は反射鏡５で反射され、光ファイバ７側に送出される。第２の半導体レーザ素子２を駆動させる場合には、反射鏡５の位置を光軸から点線で示す位置まで矢印方向に移動させ、出力されたレーザ光は反射鏡５で反射されることなく、そのまま光ファイバ７側に送出される。
【００３１】
受光器６は、レーザ光の光軸を間に挟んで対称になる位置に配置されたフォトダイオードからなる第１の受光素子１２及び第２の受光素子１３によって構成されている。
【００３２】
制御部８は、第１の受光素子１２及び第２の受光素子１３がそれぞれ受光する光強度の比が一定となるように、支軸５ａを支点として反射鏡５を回動させる。これによって、レーザ光の強度分布中心が、第１の受光素子１２及び第２の受光素子１３間の一定の位置を通過するよう反射鏡５の角度が調整される。さらには反射鏡５の位置を移動させることによって、レーザ光の光軸の位置を調整してもよい。理想的には、２個の受光素子１２，１３の中心になるはずであるが、光軸が少しでも傾いていると２個の受光素子に均等に入るとは限らないので、反射鏡５の角度調整が必要となる。
【００３３】
受光器６と光ファイバ７との間には、半導体レーザ素子１，２から光ファイバ７に向かう方向に進行するレーザ光だけを透過させる光アイソレータ１４と、光アイソレータ１４からのレーザ光を光軸方向（Ｚ軸方向）と、光軸方向と直交する方向（Ｘ軸方向）とに分岐するビームスプリッタ１５（光分岐部）と、ビームスプリッタ１５によって光軸方向に分岐されたレーザ光を光ファイバ７に集光する集光レンズ１６とを有する。
【００３４】
ビームスプリッタ１５によって光軸方向と直交する方向に分岐されたレーザ光は、レーザ光の波長をモニタする波長モニタ部１７に入力される。波長モニタ部１７は、レーザ光を光軸方向に反射する反射鏡１８と、反射鏡１８によって反射されたレーザ光の所定の波長帯のレーザ光だけを透過させる光フィルタ１９と、光フィルタ１９を透過したレーザ光を受光する第３の受光素子２０とからなる。
【００３５】
光フィルタ１９は光透過材料の両面に光反射膜がコーティングされたエタロンフィルタであり、光透過強度が繰り返し周期特性を持ち、ＷＤＭ通信に用いられる各波長のモニタができるよう設計されている。
【００３６】
波長モニタ部１７から出力される情報に基づいて第１の半導体レーザ素子１及び第２の半導体レーザ素子２の温度を制御し波長を制御している。半導体レーザ素子の温度制御には、ペルチェモジュールに温度制御電流を送り、半導体レーザ素子の温度を上昇又は下降させるＴＥＣ（Ｔｈｅｒｍｏ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏｏｌｅｒ）が用いられている。
【００３７】
上記構成の半導体レーザ装置はパッケージ２１内に封止されており、全体として半導体レーザモジュールＭを構成している。光ファイバ７の先端部はフェルール２２に固定されている。パッケージ２１の側部２１ａ内には、窓部２３、集光レンズ１６を保持するレンズ保持部材２４が固定され、レンズ保持部材２４の端面にスライドリング２５を介してフェルール２２が固定されている。
【００３８】
次に、本発明の第１の実施形態例に係る半導体レーザ装置の動作について説明する。
【００３９】
第１の半導体レーザ素子１から出力されたレーザ光は、第１の平行レンズ３で平行にされ、反射鏡５で反射された後、受光器６、光アイソレータ１４を介してビームスプリッタ１５によって光軸方向と、光軸に直交する方向に分岐される。ビームスプリッタ１５によって光軸方向に分岐されたレーザ光は、集光レンズ１６によって光ファイバ７の端部に集光され、外部に送出される。
【００４０】
ビームスプリッタ１５によって光軸に直交する方向に分岐されたレーザ光は、波長モニタ部１７の反射鏡１８で反射され、光フィルタ１９を通過後、第３の受光素子２０で受光される。
【００４１】
第２の半導体レーザ素子２を駆動させる場合には、反射鏡５の位置を光軸から点線で示す位置まで矢印方向に移動させる。第２の半導体レーザ素子２から出力されたレーザ光は、第２の平行レンズ４で平行にされた後、反射鏡５で反射されることなく、そのまま光ファイバ７側に送出される。
【００４２】
本発明の第１の実施形態例によれば、受光器６によって受光されたレーザ光の光強度に基づいて、制御部８が反射鏡５を移動させて光軸調整するので、反射鏡５を高精度に位置制御でき、光ファイバ７へのレーザ光の結合効率を高めることができる。また、反射鏡５が経時時に位置ズレを生じても、レーザ光の光軸の位置を一定にすることが可能となる。
【００４３】
また、半導体レーザ素子１，２の光合波器１０による合波では光損失が生じるが、発光点は一箇所であり、レーザ光の放射方向も一定であるため、レーザ波長の切り替えにより異なる活性層９が選択された場合にも、他の光学部品への光結合効率は安定しており、また小さな空間に配置できる。一方、反射鏡５では、発光点が異なる場合、光ファイバ７ヘの光結合効率が変動しやすいが、合波器での損失がないため、大きな光強度を得ることができる。
【００４４】
また、半導体レーザ素子１，２の光合波器１０で合波されたレーザ光を反射鏡５により切り替え選択することにより、必要な光強度を維持しつつ、波長可変範囲をより広くすることができる。
【００４５】
さらに、レーザ光が光フィルタ１９に入射される際、その人射角度が異なると両反射膜間の光路長に差を生じ、光フィルタ１９の光透過強度波長特性が変動するため、正確に光波長をモニタすることは困難である。しかし、本実施形態例ではレーザ光軸が安定しているため、光フィルタ１９ヘの入射角度は常に一定となり、正確な波長モニタが可能となる。
【００４６】
なお、第１の実施形態例においては、反射鏡５はＭＥＭＳによって移動されるが、通常の反射鏡５を圧電素子等を用いて位置制御してもよい。
【００４７】
また、各半導体レーザ素子１，２は光合波器１０で合波された後、ＳＯＡ（半導体光増幅器）によって光強度を増幅してもよい。
【００４８】
さらに、受光器６の位置は、反射鏡５と光アイソレータ部１４との間に配置されているが、これに限定されず、光ファイバ７よりも前側の位置に配置すればよい。
なお、本実施形態例において、第１の受光素子１２及び第２の受光素子１３のいずれか１個もしくは２個の受光素子をレーザ光の発光強度を制御するためのパワーモニタに使用してもよい。
【００４９】
（第２の実施形態例）
図２は、本発明の第２の実施形態例に係る半導体レーザ装置及び半導体レーザモジュールの構成を示す説明図である。
【００５０】
図２に示すように、本発明の第２の実施形態例に係る半導体レーザ装置は、単一の半導体レーザ素子２６と、半導体レーザ素子２６から出力されたレーザ光を平行にする平行レンズ２７と、平行レンズ２７からのレーザ光を受光する受光器６と、半導体レーザ素子２６から出力されたレーザ光を外部に送出する光ファイバ７と、受光器６によって受光されたレーザ光の光強度に基づいて、平行レンズ２７を移動させて光軸調整する制御部８とを有する。
【００５１】
半導体レーザ素子２６は、発光波長の異なる２個以上の活性層９を有し、各活性層９からレーザ光を選択的に出力可能である。第２の実施形態例は、単一の半導体レーザ素子２６を用いるため、要求される可変長が小さい場合に適用される。
【００５２】
平行レンズ２７は、半導体レーザ素子２６の駆動される活性層９によって発光点が異なるため、その位置が調整される。平行レンズ２７の移動は、例えばＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｓｗｉｔｃｈ）等のスイッチによって駆動される。
【００５３】
（第３の実施形態例）
図３は、本発明の第３の実施形態例に係る半導体レーザ装置及び半導体レーザモジュールの構成を示す説明図である。
図３に示すように、第３の実施形態例では、光分岐部２８は、レーザ光を光ファイバ７側に送出させる光と、レーザ光の光軸に対して対称に２分岐されるモニタ光とに合計３分岐されるビームスブリッタによって構成されている。
【００５４】
光分岐部２８によって分岐された一方のモニタ光は、そのまま、第１の受光素子２９で受光される。他方のモニタ光は光フィルタ１９を通過した後、第２の受光素子３０で受光される。第１の受光素子２９及び第２の受光素子３０は、それぞれ出力が比較され、レーザ光の波長情報を得る波長モニタとして使用される。また、反射鏡５の位置調整をおこなうためにも用いられる。
【００５５】
反射鏡５の位置調整を行う際にはレーザ素子の温度制御によって発光波長を安定させ、光フィルタ１９を通過するべき光量の値と、実際に受光素子が受光している受光量を比較し、光軸の調整がなされる。
【００５６】
第３の実施形態例によれば、２つの受光素子だけでレーザ光の波長モニタと反射鏡５の位置調整を行うことができるので、第１及び第２の実施形態例に比べ受光素子の数を少なくできる。
【００５７】
（第４の実施形態例）
図４は、本発明の第４の実施形態例に係る半導体レーザ装置及び半導体レーザモジュールの構成を示す説明図である。
図４に示すように、第４の実施形態例では、第１〜第５の半導体レーザ素子３１〜３５と、第１〜第５の半導体レーザ素子３１〜３５から出力されたレーザ光を平行にする第１〜第５の平行レンズ３６〜４０と、第２の平行レンズ３７を透過したレーザ光を光ファイバ７側の光軸方向に反射する第１の反射鏡４１と、第３の平行レンズ３８を透過したレーザ光を光ファイバ７側の光軸方向に反射する第２の反射鏡４２と、第４の平行レンズ３９を透過したレーザ光を光ファイバ７側の光軸方向に反射する第３の反射鏡４３と、第５の平行レンズ４０を透過したレーザ光を光ファイバ７側の光軸方向に反射する第４の反射鏡４４とを有する。
【００５８】
各半導体レーザ素子３１〜３５は、発光波長の異なる２個以上の活性層９と、各活性層９からの光を合波する光合波器１０とを有する。第１の半導体レーザ素子３１から出力されるレーザ光の光軸と、第２〜第５の半導体レーザ素子３２〜３５から出力されるレーザ光の光軸とは垂直となるよう配置されている。
【００５９】
第１〜第４の反射鏡４１〜４４は、受光器６によって受光されたレーザ光の光強度に基づいて、制御部８によって、支軸５ａを支点として所望の角度に回動されるように構成されている。また、各反射鏡５はＸ軸方向に移動可能な可動板１１上に取り付けられている。反射鏡５の回動及び移動手段としては、例えばＭＥＭＳ等のスイッチが用いられる。
【００６０】
第１の半導体レーザ素子３１を駆動させる場合には、第１〜第４の反射鏡４１〜４４を実線で示す位置に配置して、出力されたレーザ光は反射鏡４１〜４４で反射されることなく、そのまま光ファイバ７側に送出される。
【００６１】
第２の半導体レーザ素子３２を駆動させる場合には、第１の反射鏡４１の位置を点線で示す位置まで矢印方向に移動させ、出力されたレーザ光は第１の反射鏡４１で反射されて光ファイバ７側に送出される。
【００６２】
第３の半導体レーザ素子３３を駆動させる場合には、第２の反射鏡４２の位置を点線で示す位置まで矢印方向に移動させ、出力されたレーザ光は第２の反射鏡４２で反射されて光ファイバ７側に送出される。
【００６３】
第４の半導体レーザ素子３４を駆動させる場合には、第３の反射鏡４３の位置を点線で示す位置まで矢印方向に移動させ、出力されたレーザ光は第３の反射鏡４３で反射されて光ファイバ７側に送出される。
【００６４】
第５の半導体レーザ素子３５を駆動させる場合には、第４の反射鏡４４の位置を点線で示す位置まで矢印方向に移動させ、出力されたレーザ光は第４の反射鏡４４で反射されて光ファイバ７側に送出される。
【００６５】
受光器６は、いずれの半導体レーザ素子からのレーザ光も通過する位置に配置されるため、全ての反射鏡の位置調整に用いることが可能である。
【００６６】
第４の実施形態例によれば、制御部８は、選択された１個の半導体レーザ素子のレーザ光のみが光ファイバ７に送出されるように、第１〜第４の反射鏡４１〜４４の位置を制御する。
【００６７】
（第５の実施形態例）
図５は、本発明の第５の実施形態例を説明するための説明図である。
第５の実施形態例では、受光器６は、レーザ光の光軸を間に挟んでＸＹ軸方向に二次元的に配置された４個の受光素子４５〜４８からなり、４個の受光素子４５〜４８の値に基づいて制御部８は平行レンズ２７の位置を制御する。
【００６８】
第５の実施形態例によれば、４個の受光素子４５〜４８で構成される受光器６によって上下左右のレーザ光の光強度がモニタできるため、より精確な平行レンズ２７の位置制御が可能となる。
【００６９】
なお、第５の実施形態例においては、平行レンズの代わりに、他の光学部品、例えば反射鏡の角度調整を行ってもよい。
【００７０】
また、４個の受光素子に限らず、レーザ光の光軸を間に挟んで複数対（６個以上）の受光素子を配置してもよい。このような構成によって、より精確な光学部品の位置制御が可能となる。
【００７１】
（第６の実施形態例）
図６は、本発明の第６の実施形態例を説明するための説明図である。
第６の実施形態例では、受光器６は、レーザ光の光軸を間に挟んで第１の受光素子４９及び第２の受光素子５０を配置するとともに、第１の受光素子４９及び第２の受光素子５０の後方（光ファイバ７側）にそれぞれ第３の受光素子５１及び第４の受光素子５２を配置している。制御部８は４個の受光素子の値に基づいて平行レンズ２７の位置を制御する。
【００７２】
第６の実施形態例によれば、２個の受光素子の後方に２個の受光素子を配置しているので、平行レンズ２７における光軸の方向制御を、より精確に行うことができる。
【００７３】
なお、第６の実施形態例においては、平行レンズの代わりに、他の光学部品、例えば反射鏡５の角度調整を行ってもよい。
【００７４】
また、４個の受光素子に限らず、レーザ光の光軸を間に挟んで複数対（６個以上）の受光素子を配置してもよい。このような構成によって、より精確な光学部品の位置制御が可能となる。
【００７５】
（第７の実施形態例）
図７は、本発明の第７の実施形態例に係る光送信器の構成を示す説明図である。
図７に示すように、第７の実施形態例の光送信器は、上記第１〜第６の実施形態例で説明された半導体レーザモジュールＭの外部に出力されたレーザ光を分岐する光分岐カプラ５３（外部光分岐部）と、光分岐カプラ５３によって分岐されたレーザ光の一部を光フィルタを介して受光し、受光したレーザ光の波長をモニタする外部波長モニタ部５４とを有することを特徴とするものである。
【００７６】
第７の実施形態例によれば、外部波長モニタ部５４は、半導体レーザモジュールＭ内でのレーザ光軸のずれに影響されることなく光強度および光波長をモニタすることができるため、正確な光強度及び光波長制御が可能となる。
【００７７】
本発明は、上記実施の形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内において、種々の変更が可能である。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば、受光器によって受光されたレーザ光の光強度に基づいて、制御部８が光学部品を移動させて光軸調整するので、光学部品を高精度に位置制御でき、光ファイバへのレーザ光の結合効率を高めることができる。
【００７９】
また、光学部品が経時時に位置ズレを生じても、レーザ光の光軸の位置を一定にすることが可能となる。
【００８０】
また、半導体レーザ素子の光合波器による合波では光損失が生じるが、発光点は一箇所であり、レーザ光の放射方向も一定であるため、レーザ波長の切り替えにより異なる活性層が選択された場合にも、他の光学部品への光結合効率は安定しており、また小さな空間に配置できる。一方、反射鏡では、発光点が異なる場合、光ファイバヘの光結合効率が変動しやすいが、合波器での損失がないため、大きな光強度を得ることができる。
【００８１】
さらに、半導体レーザ素子の光合波器で合波されたレーザ光を反射鏡により切り替え選択することにより、必要な光強度を維持しつつ、波長可変範囲をより広くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態例に係る半導体レーザ装置及び半導体レーザモジュールの構成を示す説明図である。
【図２】本発明の第２の実施形態例に係る半導体レーザ装置及び半導体レーザモジュールの構成を示す説明図である。
【図３】本発明の第３の実施形態例に係る半導体レーザ装置及び半導体レーザモジュールの構成を示す説明図である。
【図４】本発明の第４の実施形態例に係る半導体レーザ装置及び半導体レーザモジュールの構成を示す説明図である。
【図５】本発明の第５の実施形態例を説明するための説明図である。
【図６】本発明の第６の実施形態例を説明するための説明図である。
【図７】本発明の第７の実施形態例に係る光送信器の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１：第１の半導体レーザ素子
２：第２の半導体レーザ素子
３：第１の平行レンズ
４：第２の平行レンズ
５：反射鏡
６：受光器
７：光ファイバ
８：制御部
９：活性層
１０：光合波器（ＭＭＩ）
１１：可動板
１２：第１の受光素子
１３：第２の受光素子
１４：光アイソレータ
１５：ビームスプリッタ
１６：集光レンズ
１７：波長モニタ部
１８：反射鏡
１９：光フィルタ
２０：第３の受光素子
２１：パッケージ
２２：フェルール
２３：窓部
２４：レンズ保持部材
２５：スライドリング
２６：半導体レーザ素子
２７：平行レンズ
２８：光分岐部
２９：第１の受光素子
３０：第２の受光素子
３１〜３５：第１〜第５の半導体レーザ素子
３６〜４０：第１〜第５の平行レンズ
４１〜４４：第１〜第４の反射鏡
４５〜４８：受光素子
４９〜５２：受光素子
５３：光分岐カプラ
５４：外部波長モニタ部

Claims

半導体レーザ素子と、
前記半導体レーザ素子から出力されたレーザ光を反射又は透過する光学部品と、
前記半導体レーザ素子から出力されたレーザ光を受光する受光器と、
前記半導体レーザ素子から出力されたレーザ光を外部に送出する光ファイバと、
前記受光器によって受光されたレーザ光の光強度に基づいて、前記光学部品を移動させて光軸調整する制御部と、
を有することを特徴とする半導体レーザ装置。
前記受光器は、前記レーザ光の光軸の周囲に配置された２個以上の受光素子からなることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。
前記光学部品は、前記半導体レーザ素子から出力されたレーザ光を反射する反射鏡であることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体レーザ装置。
前記光学部品は、前記半導体レーザ素子から出力されたレーザ光を平行にする平行レンズであることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体レーザ装置。
前記半導体レーザ素子は、発光波長の異なる２個以上の活性層を有し、各活性層からレーザ光を選択的に出力可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つの項に記載の半導体レーザ装置。
前記半導体レーザ素子は、発光波長の異なる２個以上の活性層と、前記各活性層からの光を合波して出力する光合波器とを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つの項に記載の半導体レーザ装置。
前記半導体レーザ素子は、少なくとも２個以上有し、
前記光学部品の移動によって前記複数の半導体レーザ素子のいずれかひとつを選択し、選択された半導体レーザ素子から発光されるレーザ光が前記光ファイバに光結合されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つの項に記載の半導体レーザ装置。
半導体レーザ素子から出力されたレーザ光を分岐する光分岐部と、
前記光分岐部によって分岐されたレーザ光の一部を光フィルタを介して受光し、受光したレーザ光の波長をモニタする波長モニタ部と、
を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つの項に記載の半導体レーザ装置。
前記受光器は、前記光分岐部によって分岐されたレーザ光の一部を受光し、受光したレーザ光の光強度を検出することを特徴とする請求項８に記載の半導体レーザ装置。
前記請求項１乃至９のいずれか１つの項に記載の半導体レーザ装置と、
前記半導体レーザ装置を封止するパッケージと、
を有することを特徴とする半導体レーザモジュール。
前記請求項１０に記載の半導体レーザモジュールと、
前記半導体レーザモジュールの外部に出力されたレーザ光を分岐する外部光分岐部と、
前記外部光分岐部によって分岐されたレーザ光の一部を光フィルタを介して受光し、受光したレーザ光の波長をモニタする外部波長モニタ部と、
を有することを特徴とする光送信器。