JP2005099166A

JP2005099166A - 光送信モジュールおよび光送信装置

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Publication number: JP2005099166A
Application number: JP2003330273A
Authority: JP
Inventors: Caim Tatti; カイムタッティー
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2003-09-22
Publication date: 2005-04-14

Abstract

【課題】所定の値からずれた波長のレーザ光が光ネットワークへ送出されるのを防止できる光送信モジュールおよび光送信装置を提供する。
【解決手段】所定波長のレーザ光を出力する発光素子１６と、前記発光素子１６の一方の端面から出力されるレーザ光を外部に送出する光ファイバ２７と、前記発光素子１６一方の端面から出力されるレーザ光を擬似平行光にするレンズ１９と、前記擬似平行化されたレーザ光を集光して前記光ファイバ２７に入射させるレンズ２８と、前記レンズ１９と前記レンズ２８の間に配置され、入射した前記レーザ光の伝播方向を偏向する光偏向素子３０とを具備し、前記発光素子１６から出力されるレーザ光の波長が所定の範囲を逸脱した時に前記光偏向素子３０を駆動して前記レーザ光を偏向し、前記レーザ光が前記光ファイバ２７内を伝播しないようにしている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光通信システムに用いられる光送信モジュールおよび光送信装置に係わり、特に発光素子から出力されるレーザ光を一時遮断するのに好適な構造を有する光送信モジュールおよび光送信装置に関する。

インターネットの普及により、ブロードバンドで２４時間常時接続できる大容量ネットワークの構築が急務となっている。波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）通信システムを用いた光ネットワークは、伝送容量が飛躍的に向上し、しかも柔軟性のあるネットワーク構築が可能であるため大いに注目されている。

このような光ネットワークにおいては、隣接するチャンネルとの波長間隔は、例えば０．４ｎｍ程度と狭いためレーザ光の波長が所定の値からずれた場合に、隣接する波長の光と干渉して通信障害を起こす問題がある。

そのため、波長分割多重通信システムにおいては光通信の波長および光出力が長期にわたって安定していることが不可欠であり、従来、波長および光出力モニタ機能を光送信モジュールの筐体内に設けて、波長ロッカと呼ばれる波長制御手段を有する光送信モジュールが開発されている（例えば、特許文献１参照。）。

図１３は特許文献１に開示された波長および光出力モニタを内蔵した光送信モジュールの構成を示したものである。

図１３に示すように、従来の波長および光出力モニタ内蔵型の光送信モジュール１０１は、所定波長のレーザ光を出力する発光素子１０２と、発光素子１０２の一方の端面（紙面上で右側）から出力されるレーザ光を外部に送出する光ファイバ接続部１０３と、発光素子１０２の他方の端面（紙面上で左側）から出力されるレーザ光を擬似平行光にするレンズ１１２と、この擬似平行のレーザ光を透過方向（紙面上で左側）とこの透過方向に垂直な反射方向（紙面上で下側）との２つに分岐するハーフミラーからなるビームスプリッタ１０４と、ビームスプリッタ１０４によって分岐された一方のレーザ光を所定波長帯のレーザ光のみ透過させる光フィルタ１０５で透過させた後に受光する第１の受光素子１０６を端面に搭載した第１のＰＤキャリア１０７と、ビームスプリッタ１０４によって分光された他方のレーザ光を受光する第２の受光素子１０８を端面に搭載した第２のＰＤキャリア１０９と、発光素子１０２の温度を調整するペルチェモジュール１１０と、第１の受光素子１０６および第２の受光素子１０８から出力される受光電流に基づいて発光素子１０２の波長を制御するようにペルチェモジュール１１０を制御する制御部１１１とを有している。

そして、発光素子１０２の他方の端面から出力されたレーザ光は、レンズ１１２により擬似平行化され、ビームスプリッタ１０４によって透過方向とこの透過方向に垂直な反射方向との２つの方向に分岐され、透過方向に分岐されたレーザ光は、光フィルタ１０５（特許文献１では誘電体多層膜）により波長フィルタリングが行われた後、第１の受光素子１０６によって受光され、波長がモニタされる。

一方、反射方向に分岐されたレーザ光は、第２の受光素子１０８によって受光され、光出力がモニタされる。

しかしながら、特許文献１に開示された光送信モジュール１０１では、電源を投入した時点ではレーザ光の波長はまだ所定の値に制御されていないので所定の波長からずれたレーザ光が光ネットワークに入力されてしまい、通信障害を起こす問題がある。

これは、発光素子１０２を所定の温度に予熱しておいても、所定の波長になるにはさらに通電による発熱で発光素子１０２の温度が安定するまでの時間を要するためである。

このため、レーザ光の干渉による通信障害を避けるには予め光ファイバを光モジュールから外しておき、波長が安定してから手動で光ファイバを光モジュールに接続して、正しい波長のレーザ光を光ネットワークに入力していた。

しかしながら、この様な手動による方法では、光送信モジュールを光ネットワークへ組み込む作業が繁雑であり、組み込み時間が長くなる。また、稼動中に突発的な原因、例えば発光素子１０２が劣化して電流集中による波長変動が起こった場合には波長ロッカだけで対処することが難しい。

即ち、従来の発光素子１０２の温度を変えて波長を制御する方法では応答が遅いため電源投入時や突発時の過渡的な波長変動を抑えることはできず、所定の波長からずれたレーザ光が光ネットワークに入力されてしまう。その結果、隣接する波長のレーザ光と干渉して通信障害を起こす問題がある。

このような通信障害を未然に予防するためには、レーザ光の波長が所定の波長から逸脱した場合に、正しい波長に復帰するまでレーザ光を光ネットワークに入れないように遮断しておくことが必要である。
特開２０００−５６１８５号公報（４頁、図２）

上述した特許文献１に開示された光送信モジュールでは、電源投入時に所定の波長からずれたレーザ光が光ネットワークに入力されてしまうので、隣接するチャンネルのレーザ光と干渉して通信障害を起こす問題がある。また、突発的な波長変動には対処できない問題がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、所定の値からずれた波長のレーザ光が光ネットワークへ送出されるのを防止できる光送信モジュールおよび光送信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様の光送信モジュールでは、所定波長のレーザ光を出力する発光素子と、前記発光素子の一方の端面から出力されるレーザ光を外部に送出する光ファイバ接続部と、前記発光素子の一方の端面から出力されるレーザ光を擬似平行光にする第１のレンズと、前記擬似平行化されたレーザ光を集光して前記光ファイバに入射させる第２のレンズと、前記第１のレンズと前記第２のレンズの間に配置され、入射した前記レーザ光の伝播方向を偏向する光偏向素子と、前記発光素子の他方の端面から出力されるレーザ光を擬似平行光にする第３のレンズと、前記擬似平行化されたレーザ光を分岐するビームスプリッタと、前記分岐された一方のレーザ光を受光する第１の受光素子と、
前記分岐された他方のレーザ光を受光する第２の受光素子と、前記ビームスプリッタと前記第１の受光素子の間に配置され、所定波長帯のレーザ光のみを透過させる光フィルタと、を具備し、前記発光素子から出力されるレーザ光の波長が所定の範囲を逸脱した時に、前記光偏向素子を駆動して前記レーザ光を偏向し、前記レーザ光が前記光ファイバ内を伝播しないようにしたことを特徴としている。

以上説明したように、本発明によれば、レーザ光の波長の変動により隣接するチャンネルのレーザ光との干渉を未然に防ぐことができる。従って、信頼性の高い光ネットワークが得られる。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１および図２は、本発明の実施例１に係わる光送信モジュールを示す図で、図１は箱型の筐体に冠着される蓋を取り除いて見たその平面図、図２は図１より筐体の側壁板を取り除いて見たその側面図である。

図１および図２に示すように、本実施例の光送信モジュール１１は、上部が開口した長方形状の箱型の筐体１２と、筐体１２の側壁部の貫通孔に貫挿されるファイバを接続するための光ファイバ接続部１３と、筐体１２に収納される光学部品を実装した基板１４と、基板１４を載置するペルチェモジュール１５と、筐体１２に冠着される蓋（図示せず）を有している。

この基板１４には、所定波長のレーザ光を出力する発光素子１６と、発光素子１６の発熱を筐体１２に放熱するヒートシンク１７と、発光素子１６近傍の温度を検出するサーミスタ１８と、発光素子１６の一方の端面（紙面上で右側）から出力されたレーザ光を擬似平行光にする第１のレンズ１９と、発光素子１６の他方の端面（紙面上で左側）から出力されるモニタ用のレーザ光（モニタ光）を擬似平行光にする第２のレンズ２０と、モニタ用部品を実装する基板２１が実装されている。

この基板２１には、擬似平行光を透過方向（紙面上で左側）と、透過方向に垂直な反射方向（紙面上で上側）との２つの方向に分岐するビームスプリッタ２２と、透過方向に分岐されたレーザ光を受光する第１の受光素子２３と、透過方向に垂直な反射方向に分岐されたレーザ光を受光する第２の受光素子２４と、第２のレンズ２０と第１の受光素子２３の間に配置され、所定波長帯のレーザ光のみを透過させる第１の光フィルタ２５が実装されている。

更に、第１の受光素子２３は、受光電流Ｉｍに基づいてペルチェモジュール１５を制御し、発光素子１６の波長を制御する波長制御手段２６に接続されている。

また、筐体１２の側壁部には、光ファイバ２７を接続するファイバ接続部１３と、第１のレンズ１９からの光を集光して光ファイバに結合させる第３のレンズ２８と、筐体１２を機密封止するためのサファイアガラス２９が取り付けられている。

光偏向素子３０は基板３１に実装されて第１のレンズ１９と第３のレンズ２８の間に配置され、電源オン信号あるいは受光電流Ｉｍに基づいて発光素子１６のレーザ光の伝播方向を偏向してレーザ光を遮断するための駆動手段３２に接続されている。

図３は光偏向素子３０の光学的結合関係を示す図である。図３に示すように、発光素子１６から出射され第１のレンズ１９によって擬似平行化されたレーザ光は、第１のレンズ１９と第３のレンズ２８の間に配置された光偏向素子３０を通過して第３のレンズ２８により集光されて光ファイバ２７に入射する。

光偏向素子３０はレーザ光に対して透光性を有し、且つ電圧を印加すると屈折率が変化する電気光学効果（ポッケルズ効果）を有する結晶、例えばＬｉＮｂＯ３結晶からなり、その上面電極３３に駆動手段３２から電圧を印加すると破線ａに示すようにレーザ光の伝播方向が曲げられるので、第３のレンズ２８を通過したレーザ光は光ファイバ２７の入射面よりずれた位置に集光される。

その結果、レーザ光は光ファイバ２７に入射することができず、レーザ光を遮断することが可能である。

図４は光偏向素子３０の電極の配置および駆動手段３２との関係を示す図で、図４（ａ）はその平面図、図４（ｂ）はその断面図である。

図に示すように、光偏向素子３０はその上面にレーザ光の伝播方向に対して斜めに一辺を配置した三角形状の金属、例えばＡｕからなる上面電極３３が形成され、その下面には同じく金属からなる下面電極３４が形成されている。

駆動手段３２は、基本的には駆動電源３５とスイッチ３６を有し、駆動電源３５の一端はスイッチ３６を介して上面電極３３に接続され、他端は下面電極３４とともにグランドに接続されている。

スイッチ３６を閉じて光偏向素子３０に電圧を印加すると電圧が印加された領域では屈折率がΔｎだけ変化する。その結果、電圧が印加された領域を通過する光と電圧が印加されていない領域を通過する光との間に速度差が生じ、波面が屈折率の高い方向に傾いてレーザ光の伝播方向を偏向することができる。

レーザ光を遮断するのに必要な偏向角度は光偏向素子３０と第３のレンズ２８および光ファイバ２７間の距離から求められ、この偏向角度を得るために必要な光偏向素子３０の駆動電圧は、電気光学結晶の屈折率および電気光学常数と、レーザ光の波長と、光偏向素子３０の光路長および厚さ等から算出される。

図５乃至図７は駆動手段３２を示す図で、図５は第１の駆動回路を示す図、図６はその動作を示すタイミングチャート、図７は第２の駆動回路を示す図である。

図５に示すように、第１の駆動回路４１は、例えば電源オン信号を入力してその立ち上がり信号を出力するエッジパルス発生器４２と、エッジパルス立ち上がり信号により時間計測を開始するタイマ４３と、エッジパルス立ち上がり信号によりセットされ、タイマ４３の出力信号によりリセットされるラッチ回路４４と、ラッチ出力を伝送するバッファアンプ４５によりドライブされるｎ−ＭＯＳＦＥＴ４６と、プルアップ抵抗４７とで構成されている。

入力端子４８は電源オン信号源に接続され、出力端子４９は光偏向素子３０の上面電極３３に接続されている。

図６に示すように、入力端子４８に電源オン信号ａが入力されると、エッジパルス発生器４２は電源オン信号ａの立ち上がりを捉えてエッジパルス立ち上がり信号ｂをタイマ４３とラッチ回路４４のセット端子に出力する。

ラッチ回路４４はエッジパルス立ち上がり信号ｂによりセットされてラッチ出力信号ｃを“Ｈ”として、バッファアンプ４５に出力する。

バッファアンプ４５はラッチ出力信号ｃの極性を反転したバッファ出力信号ｄをｎ−ＭＯＳＦＥＴ４６のゲート端子に出力する。

ｎ−ＭＯＳＦＥＴ４６はバッファ出力信号ｄによりオフとなり、プルアップ抵抗４７を介して出力端子４９の出力電圧ｅはほぼＶｄｄとなるので出力端子４９に接続された光偏向素子３０に出力電圧ｅが印加される。

これにより、少なくとも発光素子１６が通電開始された時に光偏向素子３０を駆動してレーザ光を遮断し、レーザ光が光ファイバ２７内を伝播しないようにすることが可能である。なお、光偏向素子３０は電圧印加時に過渡的な分極電流が流れるだけなので電力を消費しない。

一方、タイマ４３はエッジパルス立ち上がり信号ｂが入力されるとタイムカウントを開始し、予め設定された発光素子１６の波長が安定するのに要する時間Ｔになるとタイマ信号ｆをラッチ回路４４のリセット端子に出力する。

ラッチ回路４４はタイマ信号ｆによりラッチ出力信号ｃを“Ｌ”としてバッファアンプ４５に出力する。

ｎ−ＭＯＳＦＥＴ４６はバッファ出力信号ｄによりオンとなり、出力端子４９の出力電圧ｅはほぼ０Ｖとなり、出力端子４９に接続された光偏向素子３０に電圧が印加されなくなる。

これにより、発光素子１６のレーザ光の波長が安定した後にレーザ光を光ファイバ２７に入射させることが可能である。

次に、図７に示すように、第２の駆動回路５１は、例えば第１の受光素子２３の受光電流Ｉｍを電圧に変換して受光電圧Ｖｍを出力するＩ／Ｖ変換器５２と、所定の波長に相当する基準電圧Ｖｒｅｆ１を出力する基準電源５３と、受光電圧Ｖｍと基準電圧Ｖｒｅｆ１を入力してその差電圧ΔＶｍを出力する加算器５４と、差電圧ΔＶｍを入力してその絶対値｜ΔＶｍ｜を出力する絶対値演算器５５と、所定の波長範囲に相当する基準電圧Ｖｒｅｆ２を出力する基準電源５６と、絶対値｜ΔＶｍ｜と基準電圧Ｖｒｅｆ２を入力して電圧の大小を比較するコンパレータ５７と、コンパレータ出力を伝送するバッファアンプ４５によりドライブされるｎ−ＭＯＳＦＥＴ４６と、プルアップ抵抗４７とで構成されている。

即ち、入力端子５８に第１の受光素子２３の受光電流Ｉｍが入力されると、Ｉ／Ｖ変換器５２は受光電流Ｉｍを受光電圧Ｖｍに変換して加算器５４に出力する。

加算器５４は受光電圧Ｖｍと所定の波長に相当する基準電圧Ｖｒｅｆ１を入力して差電圧ΔＶｍを絶対値演算器５５に出力する。

絶対値演算器５５は差電圧ΔＶｍを入力してその絶対値｜ΔＶｍ｜をコンパレータ５７に出力する。

コンパレータ５７は絶対値｜ΔＶｍ｜と所定の波長範囲に相当する基準電圧Ｖｒｅｆ２を入力して、絶対値｜ΔＶｍ｜が基準電圧Ｖｒｅｆ２より大きい時にコンパレータ出力を“Ｈ”とし、小さい時にコンパレータ出力を“Ｌ”としてバッファアンプ４５に出力する。

バッファアンプ４５はコンパレータ出力信号ｃの極性を反転したバッファ出力信号ｄをｎ−ＭＯＳＦＥＴ４６のゲート端子に出力する。

ｎ−ＭＯＳＦＥＴ４６はバッファ出力信号ｄが“Ｌ”の時にオフとなり、プルアップ抵抗４７を介して出力端子４９の出力電圧ｅはほぼＶｄｄとなるので出力端子４９に接続された光偏向素子３０に電圧Ｖｄｄが印加される。

一方、ｎ−ＭＯＳＦＥＴ４６はバッファ出力信号ｄが“Ｈ”の時にオンとなり、出力端子４９の出力電圧ｅはほぼ０Ｖとなるので出力端子４９に接続された光偏向素子３０に電圧が印加されなくなる。

これにより、レーザ光の波長が所定の範囲を逸脱した時に光偏向素子３０を駆動してレーザ光を遮断し、レーザ光が光ファイバ２７内を伝播しないようにすることが可能であり、レーザ光の波長が所定の範囲に復帰した後にレーザ光を光ファイバ２７に入射させることが可能である。

以上説明したように、実施例１に係わる光送信モジュールでは、第１のレンズ１９と第３のレンズ２８の間に光偏向素子３０を設けて、レーザ光の波長が所定の範囲を逸脱した時にレーザ光を遮断して光ファイバ２７内を伝播しないようにしたので、隣接するチャンネルのレーザ光と干渉することを防ぐことが可能である。

従って、光通信システムへの組み込みが容易であり、通信障害の発生を未然に予防して信頼性の高い光ネットワークを提供することができる。

（実施例１の変形例）
図８は本発明の実施例１に係わる駆動手段３２を示す図である。本変形例において、上記実施例１と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。

本変形例が上記実施例１と異なる点は、第１の駆動回路４１と第２の駆動回路５１の演算処理をマイクロプセッサを用いた演算処理システムで行うようにしたことにある。

即ち、図８に示すように、本変形例の駆動回路６１は、例えば第１の受光素子２３の受光電流Ｉｍを電圧に変換して受光電圧Ｖｍを出力するＩ／Ｖ変換器５２と、受光電圧Ｖｍをディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器６２と、演算処理をおこなうマイクロプロセッサ６３と、演算処理結果をアナログ値に変換するＤ／Ａ変換器６４と、Ｄ／Ａ変換器６４の出力信号を伝送するバッファアンプ４５によりドライブされるｎ−ＭＯＳＦＥＴ４６と、プルアップ抵抗４７とで構成されている。

マイクロプロセッサ６３は、入力端子６５に電源オン信号が入力された時は割込み動作によりＤ／Ａ変換器６４の出力を“Ｈ”に設定してバッファアンプ４５に出力し、レーザ光の波長が安定するのに要する時間Ｔが経過した後にＤ／Ａ変換器６４の出力を“Ｌ”に設定してバッファアンプ４５に出力する第１の駆動回路４１の機能を実行する。

一方、電源オン信号の待ち受け時には、受光電圧Ｖｍを常時モニタして受光電圧Ｖｍが所定の波長範囲に相当する基準電圧を超えた時にＤ／Ａ変換器６４の出力を“Ｈ”に設定してバッファアンプ４５に出力し、所定の波長範囲に相当する基準電圧内に復帰した時にＤ／Ａ変換器６４の出力を“Ｌ”に設定してバッファアンプ４５に出力する第２の駆動回路５２の機能を実行する。

これらの演算処理および制御動作は、ソフトウェアとして予めマイクロプロセッサ６３のＲＯＭに格納されており、その手順に従ってマイクロプロセッサ６３のＣＰＵにより実行される。

以上説明したように、実施例１の変形例では、第１の駆動回路４１と第２の駆動回路５１の演算処理をマイクロプセッサを用いた演算処理システムで行うようにしたので、演算処理の条件に柔軟性を持たせることが可能である。

上述した変形例では、演算処理をソフトウェアとして予めマイクロプロセッサ６３のＲＯＭに格納しておく場合について説明したが、ネットワークを介してソフトウェアをダウンロードして実行するようにしても構わない。これにより、演算処理条件をリモートコントロールすることができるので、保守が容易である。

次に、本発明の実施例２に係わる光通信装置について図９を用いて説明する。図９はその光通信装置の構成を示すブロック図である。本実施例において上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる部分のみ説明する。

本実施例が実施例１と異なる点は、レーザ光の伝播方向を偏向する光偏向器を光送信モジュールの外部に設置したことにある。

即ち、図９に示すように、本実施例の光送信装置７１は、所定のレーザ光を送出する光送信部７２と、光送信部７２に接続されレーザ光を伝送する第１の光ファイバ部７３と、第１の光ファイバ部７３に接続されレーザ光の伝播方向を偏向する光偏向部７４と、光偏向部７４に接続されレーザ光を更に伝送する第２の光ファイバ部７５と、光偏向部７４を駆動する光出力遮断回路６１とで構成されている。

光送信部７２から送出されたレーザ光は第１の光ファイバ部７３を伝播して光偏向部７４に入射する。

光偏向部７４は入力端子７７に電源オン信号が入力された時に駆動回路６１により駆動されてレーザ光を遮断し、レーザ光が第２の光ファイバ部７５内を伝播しないようにすることが可能である。

一方、電源オン信号の待ち受け時には、入力端子７８から受光電流Ｉｍが読み込まれ、レーザ光の波長が所定の範囲を逸脱した時に駆動回路６１により駆動されてレーザ光を遮断し、レーザ光が第２の光ファイバ部７５内を伝播しないようにすることが可能である。

以上説明したように、実施例２に係わる光送信装置７１では光偏向部７４を光送信部７２の外部に設置したので、光送信部７２あるいは光偏向部７４の保守交換を独立しておこなうことができる。また、既設の光送信装置に光偏向部７４を簡単に追加することができる。

従って、通信障害の発生を未然に予防して信頼性の高い光ネットワークを提供することができる。

（実施例２の変形例）
図１０は本発明の実施例２の変形例に係わる光送信装置を示すブロック図である。本変形例において、上記実施例２と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。

本変形例が上記実施例２と異なる点は、第１の光ファイバ部と第２の光ファイバ部の間に更に光変調部を挿入し、光変調部と光偏向部を一体に集積化したことにある。

即ち、図１０に示すように、本変形例の光送信装置８１は、所定のレーザ光を送出する光送信部７２と、光送信部７２に接続されレーザ光を伝送する第１の光ファイバ部７３と、第１の光ファイバ部７３に接続されデータ信号を変調する光変調部８２と光の伝播方向を偏向する光偏向部８３とを一体に集積した光信号処理部８４と、光変調部８２を駆動する光変調回路８５と、光偏向部８３を駆動する駆動回路６１と、光信号処理部８４に接続されレーザ光を更に伝送する第２の光ファイバ部７５とで構成されている。

光変調部８２は光干渉型光変調器、例えば電気光学効果を有するＬｉＮｂＯ３基板上に形成されたマッハツェンダ（ＭＺ）型光変調器（以下、ＭＺ変調器という）で、入力される光を２つのパスに均等に分岐し、光変調回路８５から印加したデータ信号の大きさに応じて２つのパスの光路差を変化させることにより、２つのパスを通過した光を合成してデータ信号を変調するものである。

従って、光路差がゼロの時に光出力“１”が得られ、光路差が１／２波長の時に光出力“０”が得られる。

これにより、光変調部８２と光偏向部８３を同じＬｉＮｂＯ３基板上に集積して形成することが可能であり、光信号処理部８４を小型化できる。

以上説明したように、実施例２の変形例では、光変調部８２と光偏向部８３を一体に集積して光信号処理部８４を小型化したので、光送信装置８１への組み込みが容易である。

ここでは、光変調部８２の後段に光偏向部８３を集積化する場合について説明したが、光偏向部８３の後段に光変調部８２を集積化しても構わない。

上述の実施例において、レーザ光を一定の方向に偏向する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、レーザ光は光ファイバ２７の入射面よりずれた位置に集光されれば良いので、レーザ光を偏向する方向は任意の方向で構わない。これにより、駆動電圧の極性や上面電極３３の形状は特に限定されず種々の変形が可能である。

例えば、図１１および図１２は上面電極の形状を示したものである。図に示すように、レーザ光の伝播方向に光路差を与える形状であれば凸状に湾曲した辺が配置された上面電極９１、あるいは凹状に湾曲した辺が配置された上面電極９２であっても構わない。

本発明の実施例１に係わる光送信モジュールを示す平面図。本発明の実施例１に係わる光送信モジュールを示す側面図。本発明の実施例１に係わる光偏向素子の光学的結合関係を説明するための図。本発明の実施例１に係わる光偏向素子の電極配置と駆動回路を説明するための図。本発明の実施例１に係わる光偏向素子の駆動回路を示す図。本発明の実施例１に係わる駆動回路の動作を示すタイミングチャート。本発明の実施例１に係わる光偏向素子の駆動回路を示す図。本発明の実施例１に係わる変形例の光偏向素子の駆動回路を示す図。本発明の実施例２に係わる光送信装置を示す図。本発明の実施例２に係わる変形例の光送信装置を示す図。本発明の実施の形態に係わる光偏向素子の上面電極を示す図。本発明の実施の形態に係わる光偏向素子の上面電極を示す図。従来の光送信モジュールを示す平面図。

符号の説明

１１光送信モジュール
１２筐体
１３ファイバ接続部
１４、２１、３１基板
１５ペルチェモジュール
１６発光素子
１７ヒートシンク
１８サーミスタ
１９、２０、２８レンズ
２２ビームスプリッタ
２３第１の受光素子
２４第２の受光素子
２５第１の光フィルタ
２６波長制御手段
２７光ファイバ
２９サファイアガラス
３０光偏向素子
３２レーザ光遮断手段
３３、９１、９２上面電極
３４下面電極
３５駆動電源
３６スイッチ
４１第１の駆動回路
４２、エッジパルス発生器
４３タイマ
４４、ラッチ回路
４５バッフアアンプ
４６ｎ−ＭＯＳＦＥＴ
４７抵抗
４８、５８、６５、６６、７７、７８入力端子
４９出力端子
５１第２の駆動回路
５２Ｉ／Ｖ変換器
５３、５６基準電源
５４加算器
５５絶対値演算器
５７コンパレータ
６１駆動回路
６２Ａ／Ｄ変換器
６３マイクロプロセッサ
６４Ｄ／Ａ変換器
７１、８１光送信装置
７２光送信部
７３第１の光ファイバ部
７４、８３光偏向部
７５第２の光ファイバ部
７６光出力端子
８２光変調部
８４光信号処理部
８５光変調回路

Claims

所定波長のレーザ光を出力する発光素子と、
前記発光素子の一方の端面から出力されるレーザ光を外部に送出する光ファイバ接続部と、
前記発光素子の一方の端面から出力されるレーザ光を擬似平行光にする第１のレンズと、
前記擬似平行化されたレーザ光を集光して前記光ファイバに入射させる第２のレンズと、
前記第１のレンズと前記第２のレンズの間に配置され、入射した前記レーザ光の伝播方向を偏向する光偏向素子と、
前記発光素子の他方の端面から出力されるレーザ光を擬似平行光にする第３のレンズと、
前記擬似平行化されたレーザ光を分岐するビームスプリッタと、
前記分岐された一方のレーザ光を受光する第１の受光素子と、
前記分岐された他方のレーザ光を受光する第２の受光素子と、
前記ビームスプリッタと前記第１の受光素子の間に配置され、所定波長帯のレーザ光のみを透過させる光フィルタと、
を具備し、
前記発光素子から出力されるレーザ光の波長が所定の範囲を逸脱した時に、前記光偏向素子を駆動して前記レーザ光を偏向し、前記レーザ光が前記光ファイバ内を伝播しないようにしたことを特徴とする光送信モジュール。
前記光偏向素子の駆動は、少なくとも前記発光素子に通電が開始された時、または前記第１の受光素子の受光電流が所定の範囲を逸脱した時におこなうことを特徴とする請求項１記載の光送信モジュール。
前記光偏向素子を駆動する駆動手段を有し、前記駆動手段は、少なくとも前記発光素子に通電が開始された信号を検出する回路と、
前期検出された信号を入力して前記レーザ光の波長が安定するまでの時間をカウントするタイマ回路と、
前期検出された信号により前記光偏向素子に電圧を印加し、前期タイマ回路の出力信号により前記光偏向素子に電圧を印加するのを停止する回路と、
を具備する第１の駆動回路と、
前記第１の受光素子の受光電流に基づいて、前記レーザ光の波長が所定の範囲にあるか否かを検出する回路と、
前記所定の範囲にない場合に前記光偏向素子に電圧を印加し、前記所定の範囲内に復帰した場合に前記光偏向素子に電圧を印加するのを停止する回路と、
を具備する第２の駆動回路と、
を有することを特徴とする請求項２記載の光送信モジュール。
前記駆動手段が、マイクロプロセッサを用いた演算処理システムを有することを特徴とする請求項３記載の光送信モジュール。
前記光偏向素子は、電気光学結晶板上に前記レーザ光の伝播方向に向かって斜辺あるいは湾曲辺が配置された形状の電極を有する電気光学素子であることを特徴とする請求項１記載の光送信モジュール。
前記発光素子と前記第２のレンズの間に配置され、電気光学結晶板上に形成された光変調素子を更に有し、前記光変調素子と前記光偏向素子が一体に集積化されていることを特徴とする請求項１記載の光送信モジュール。
所定の波長のレーザ光を送出する光送出部と、
前記光送出部に接続され、前記レーザ光を伝送する第１の光ファイバ部と、
前記第１の光ファイバ部に接続され、前記レーザ光の伝播方向を偏向する光偏向部と、
前記光偏向部に接続され、前記レーザ光を更に伝送する第２の光ファイバ部と、
を具備し、
前記光送出部から出力されるレーザ光の波長が所定の範囲を逸脱した時に、前記光偏向部を駆動して前記レーザ光を偏向し、前記レーザ光が前記第２の光ファイバ部内を伝播しないようにしたことを特徴とする光送信装置。
前記光偏向素子の駆動は、少なくとも前記光送出部に通電が開始された時、または前記レーザ光の波長が所定の範囲を逸脱した時におこなうことを特徴とする請求項７記載の光送信装置。
前記第１の光ファイバ部と前記第２の光ファイバ部の間に接続され、電気光学結晶板上に形成された光変調部を更に有し、前記光変調部と前記光偏向部が一体に集積化されていることを特徴とする請求項７記載の光送信装置。