JP2017135252A - Light-emitting module - Google Patents

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智哉 佐伯
Tomoya Saeki
智哉 佐伯
上坂 勝己
Katsumi Kamisaka
勝己 上坂
康 藤村
Yasushi Fujimura
康 藤村
俊光 金子
Toshimitsu Kaneko
俊光 金子
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting module capable of aligning an optical component by detecting TM polarized light.SOLUTION: The light-emitting module relating to one embodiment includes: a wavelength variable LD 10; a polarizing optical system 7 for rotating a polarization plane of output light L2 exiting from an end face 10B of the wavelength variable LD 10 by 90° and returning the light to the wavelength variable LD 10; a PBS (polarization beam splitter) 4 for separating output light L1 output from an end face 10A of the wavelength variable LD 10 into light P1 having a polarization plane perpendicular to an active layer of the wavelength variable LD 10 and light P2 having a polarization plane parallel to the active layer; and a monitor PD 6a for detecting the light P1 separated by the PBS 4 and having a polarization plane perpendicular to the active layer.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、発光モジュールに関するものである。   The present invention relates to a light emitting module.

特許文献1は、高い周波数安定度を有する光信号を合成する方法及びシステムを開示している。このシステムでは、半導体レーザの出力光の線幅を狭くすることが求められており、ウィスパリングギャラリーモード(WGM)共振器を備えた半導体レーザでは、Q値を高めて線幅の狭小化を実現させている。また、線幅を狭める別の方法として、半導体レーザと、周波数弁別器として機能する光フィルタとによって構成された光源が知られている。この光源では、光フィルタによって反射されたレーザ光を半導体レーザに負帰還して周波数変調を行うことによって、発振光の周波数の安定化と線幅の狭小化を図っている。   Patent Document 1 discloses a method and system for synthesizing an optical signal having high frequency stability. In this system, it is required to narrow the line width of the output light of the semiconductor laser. In the semiconductor laser equipped with a whispering gallery mode (WGM) resonator, the line width is reduced by increasing the Q value. I am letting. As another method for narrowing the line width, a light source constituted by a semiconductor laser and an optical filter that functions as a frequency discriminator is known. In this light source, the laser light reflected by the optical filter is negatively fed back to the semiconductor laser to perform frequency modulation, thereby stabilizing the frequency of the oscillation light and narrowing the line width.

米国特許第8981273号公報U.S. Pat. No. 8,981,273

また、半導体レーザの出力光を偏波回転光学系を介してミラーに入射し、ミラーで反射した戻り光を偏波回転光学系を介して半導体レーザにフィードバックする方法が知られている。図8は、その方法を実現させる光学系を模式的に示したものである。図8に示される光学系は、半導体レーザ101、偏波回転光学系である波長板102、及びミラー103を有する。半導体レーザ101が出力するTE偏光を有する光は波長板102に入射し、波長板102はその偏光面を45°回転する。波長板102を透過した光は、ミラー103に入射する。ミラー103に入射した光の一部は、反射して再度波長板102に入射する。波長板102は、ミラー103から入射した光の偏光面を更に45°回転する。これにより、波長板102を半導体レーザ101に向け透過した光は、半導体レーザ101の出力光が有するTE偏光に対し、その偏光面が90°回転したTM偏光に変換されて半導体レーザ101に入射する。ここで、TE偏光は、半導体レーザ101の活性層に平行な偏波を示し、TM偏光は、半導体レーザ101の活性層に垂直な偏波を示している。   Also known is a method in which output light of a semiconductor laser is incident on a mirror via a polarization rotation optical system, and return light reflected by the mirror is fed back to the semiconductor laser via a polarization rotation optical system. FIG. 8 schematically shows an optical system for realizing the method. The optical system shown in FIG. 8 includes a semiconductor laser 101, a wave plate 102 that is a polarization rotation optical system, and a mirror 103. The light having TE polarization output from the semiconductor laser 101 enters the wave plate 102, and the wave plate 102 rotates its polarization plane by 45 °. The light transmitted through the wave plate 102 enters the mirror 103. Part of the light incident on the mirror 103 is reflected and incident on the wave plate 102 again. The wave plate 102 further rotates the polarization plane of the light incident from the mirror 103 by 45 °. As a result, the light transmitted through the wavelength plate 102 toward the semiconductor laser 101 is converted into TM polarized light whose polarization plane is rotated by 90 ° with respect to the TE polarized light that the output light of the semiconductor laser 101 has, and enters the semiconductor laser 101. . Here, the TE polarization indicates a polarization parallel to the active layer of the semiconductor laser 101, and the TM polarization indicates a polarization perpendicular to the active layer of the semiconductor laser 101.

一般的に、前述したミラー103及び波長板102等の光学部品は加工公差を有しており、更に、これらの光学部品の実装時にも位置ずれ等による実装公差が発生する。このような公差が発生するので、前述したようにTM偏光を確実に半導体レーザ101に入射させるためには、波長板102及びミラー103の調芯を行う必要がある。しかしながら、現状の発光モジュールは、半導体レーザ101に入射するTM偏光成分を検知する手段を有しないため、TM偏光成分を検知することが求められている。   In general, the above-described optical components such as the mirror 103 and the wave plate 102 have processing tolerances, and further, mounting tolerance due to misalignment or the like occurs when these optical components are mounted. Since such a tolerance is generated, it is necessary to align the wavelength plate 102 and the mirror 103 in order to ensure that the TM polarized light is incident on the semiconductor laser 101 as described above. However, since the current light emitting module does not have a means for detecting the TM polarization component incident on the semiconductor laser 101, it is required to detect the TM polarization component.

本発明は、TM偏光を検知して光学部品の調芯を行うことができる発光モジュールを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a light emitting module capable of aligning optical components by detecting TM polarized light.

本発明の一形態に係る発光モジュールは、半導体レーザと、半導体レーザの一方の光出射面から出力される出力光の偏波面を90°回転させて半導体レーザに戻す偏光光学系と、半導体レーザの他方の光出射面から出力された出力光を、半導体レーザの活性層に垂直な偏光を有する光と、活性層に平行な偏光を有する光とに分離する偏波分離素子と、偏波分離素子によって分離された活性層に垂直な偏光を有する光を検知する第1光検知素子と、を備える。   A light emitting module according to an aspect of the present invention includes a semiconductor laser, a polarization optical system that rotates the polarization plane of output light output from one light emitting surface of the semiconductor laser, and returns the semiconductor laser to the semiconductor laser, and a semiconductor laser A polarization separation element that separates output light output from the other light emitting surface into light having a polarization perpendicular to the active layer of the semiconductor laser and light having a polarization parallel to the active layer; and a polarization separation element And a first photodetecting element that detects light having a polarization perpendicular to the active layer separated by.

本発明の一形態では、TM偏光を検知して光学部品の調芯を行うことができる。   In one embodiment of the present invention, alignment of optical components can be performed by detecting TM polarized light.

図1は、第1実施形態に係る発光モジュールの内部構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an internal configuration of the light emitting module according to the first embodiment. 図2は、半導体レーザの断面を模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross section of the semiconductor laser. 図3は、図1の発光モジュールの光学系を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an optical system of the light emitting module of FIG. 図4は、偏光光学系の各部品を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing each component of the polarization optical system. 図5の(a)は、半導体レーザから出力したTE偏光の経路を概念的に示す図である。図5の(b)は、半導体レーザから出力したTM偏光の経路を概念的に示す図である。FIG. 5A is a diagram conceptually showing a path of TE polarized light output from the semiconductor laser. FIG. 5B is a diagram conceptually showing a path of TM polarized light output from the semiconductor laser. 図6の(a)は、第2実施形態の光学系を示す図である。図6の(b)は、第3実施形態の光学系を示す図である。図6の(c)は、第4実施形態の光学系を示す図である。FIG. 6A shows an optical system according to the second embodiment. FIG. 6B shows an optical system according to the third embodiment. FIG. 6C is a diagram illustrating an optical system according to the fourth embodiment. 図7は、第5実施形態の光学系を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing an optical system according to the fifth embodiment. 図8は、従来の偏光光学系を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a conventional polarization optical system.

本発明の実施形態に係る発光モジュールの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   Specific examples of the light emitting module according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to these illustrations, is shown by the claim, and is intended that all the changes within the meaning and range equivalent to the claim are included. In the following description, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals in the description of the drawings, and redundant description is omitted.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る発光モジュール1の内部の各部品を示す図である。発光モジュール1は、前壁2a、後壁2b、並びに、前壁2a及び後壁2bを接続する2つの側壁2c,2dを含むハウジング2を備える。発光モジュール1では、ハウジング2の内部に各部品が実装され、その後リッドによってハウジング2の内部を気密封止する。発光モジュール1は、半導体レーザである波長可変レーザダイオード(LD)10を備えており、波長可変LD10は、一方の光出射面である端面10Bから出力光L2を出力すると共に、他方の光出射面である端面10Aから出力光L1を出力する。出力光L1,L2は、実質的に波長可変LD10の活性層に平行な偏波であるTE偏光のみを含み、出力光L1、L2がTM偏光成分を含んでいたとしても、その割合はTE偏光成分と比較して非常に小さい。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating components inside the light emitting module 1 according to the first embodiment. The light emitting module 1 includes a housing 2 including a front wall 2a, a rear wall 2b, and two side walls 2c and 2d connecting the front wall 2a and the rear wall 2b. In the light emitting module 1, each component is mounted inside the housing 2, and then the inside of the housing 2 is hermetically sealed by a lid. The light emitting module 1 includes a wavelength tunable laser diode (LD) 10 that is a semiconductor laser. The wavelength tunable LD 10 outputs output light L2 from an end face 10B that is one light emitting surface, and the other light emitting surface. The output light L1 is output from the end face 10A. The output lights L1 and L2 include only TE polarized light that is substantially polarized in parallel with the active layer of the wavelength tunable LD 10, and even if the output lights L1 and L2 include the TM polarized component, the ratio is TE polarized light. Very small compared to the ingredients.

出力光L1の光路上には、コリメートレンズ3a、偏波ビームスプリッタ(Polarization Beam Splitter:PBS)4、及び反射フィルタ5が設けられる。PBS4は、平板状の偏波分離素子であって、コリメートレンズ3aと光結合する光入射面を有する。PBS4は、波長可変LD10からコリメートレンズ3aを介して出力光L1を受け、これをTM偏光成分を有する光P1とTE偏光成分を有する光P2とに分離する。TE偏光を有する光P2はPBS4を透過する。TM偏光を有する光P1は、PBS4で反射され、TE偏光を有する光P2の進行方向と直交する方向に進む。TM偏光を有する光P1の光路上には、モニタ用フォトダイオード(モニタPD、第1光検知素子)6aが設けられる。モニタPD6aは、PBS4が反射したTM偏光を有する光P1を受光し、受光したTM偏光を有する光P1の強度に対応した電気信号を出力する。   A collimating lens 3a, a polarization beam splitter (PBS) 4, and a reflection filter 5 are provided on the optical path of the output light L1. The PBS 4 is a flat plate-shaped polarization separation element, and has a light incident surface that is optically coupled to the collimating lens 3a. The PBS 4 receives the output light L1 from the wavelength tunable LD 10 via the collimator lens 3a and separates it into light P1 having a TM polarization component and light P2 having a TE polarization component. The light P2 having TE polarization passes through the PBS 4. The light P1 having TM polarization is reflected by the PBS 4 and travels in a direction orthogonal to the traveling direction of the light P2 having TE polarization. A monitoring photodiode (monitor PD, first light detection element) 6a is provided on the optical path of the light P1 having TM polarization. The monitor PD 6a receives the light P1 having TM polarization reflected by the PBS 4, and outputs an electrical signal corresponding to the intensity of the received light P1 having TM polarization.

反射フィルタ5は、PBS4の裏面と光学的に結合し、PBS4を透過したTE偏光を有する光P2を受ける。TE偏光を有する光P2は、反射フィルタ5の前面に入射し、反射フィルタ5によって分岐される。反射フィルタ5の反射率は、例えば5%であるが、適宜変更可能である。反射フィルタ5の反射光(モニタ光P21)の光軸と、反射フィルタ5の透過光P22の光軸は、略直角を成す。モニタ光P21の光路上には、モニタPD6bが設けられる。モニタPD6bは、反射フィルタ5が反射したモニタ光P21を受光し、受光したモニタ光P21の強度に応じた電気信号を出力する。   The reflection filter 5 is optically coupled to the back surface of the PBS 4 and receives the light P2 having TE polarization transmitted through the PBS 4. The light P <b> 2 having TE polarization enters the front surface of the reflection filter 5 and is branched by the reflection filter 5. The reflectance of the reflection filter 5 is, for example, 5%, but can be changed as appropriate. The optical axis of the reflected light (monitor light P21) of the reflective filter 5 and the optical axis of the transmitted light P22 of the reflective filter 5 are substantially perpendicular. A monitor PD 6b is provided on the optical path of the monitor light P21. The monitor PD 6b receives the monitor light P21 reflected by the reflection filter 5, and outputs an electrical signal corresponding to the intensity of the received monitor light P21.

コリメートレンズ3a、PBS4、反射フィルタ5、及びモニタPD6a,6bはベースB1上に実装される。また、反射フィルタ5を透過した透過光P22はハウジング2の外部に出力される。ハウジング2の外部に取り出される透過光P22は、ハウジング2外に設けられた集光レンズにより、シングルモードファイバが内蔵された部品に光結合する。ハウジング2外の部品とハウジング2とは、光学的に調芯され、YAG溶接によって接合される。   The collimating lens 3a, the PBS 4, the reflection filter 5, and the monitor PDs 6a and 6b are mounted on the base B1. The transmitted light P22 that has passed through the reflection filter 5 is output to the outside of the housing 2. The transmitted light P <b> 22 taken out of the housing 2 is optically coupled to a component incorporating a single mode fiber by a condensing lens provided outside the housing 2. Parts outside the housing 2 and the housing 2 are optically aligned and joined by YAG welding.

出力光L2の光路上には、コリメートレンズ3bと、偏光光学系7と、ハーフミラー8と、エタロンフィルタ9が設けられている。偏光光学系7は、出力光L2の偏波面(偏光面)を回転させ、かつ、特定の偏光方向を有する光のみを透過する0.5段型光アイソレータ7Aと、ミラー7Bを備える。偏光光学系7の詳細な構成については後述する。ハーフミラー8は、その前面に偏光光学系7を透過した光L3を受け、これを二つの光L4とL5に分岐する。分岐された一方の光L4は、ハーフミラー8を透過してエタロンフィルタ9に入射する。分岐された他方の光L5は、ハーフミラー8によって反射されてモニタPD6cに入射する。モニタPD6cは光L5の強度に応じた電気信号を出力する。エタロンフィルタ9に入射した光L4は、エタロンフィルタ9を透過してモニタPD6dに入射する。また、モニタPD6c,6d、偏光光学系7、ハーフミラー8、及びエタロンフィルタ9は、ベースB2上に実装される。   A collimating lens 3b, a polarization optical system 7, a half mirror 8, and an etalon filter 9 are provided on the optical path of the output light L2. The polarization optical system 7 includes a 0.5-stage optical isolator 7A that rotates the polarization plane (polarization plane) of the output light L2 and transmits only light having a specific polarization direction, and a mirror 7B. The detailed configuration of the polarization optical system 7 will be described later. The half mirror 8 receives the light L3 transmitted through the polarization optical system 7 on the front surface and splits it into two lights L4 and L5. One of the branched lights L4 passes through the half mirror 8 and enters the etalon filter 9. The other branched light L5 is reflected by the half mirror 8 and enters the monitor PD 6c. The monitor PD 6c outputs an electrical signal corresponding to the intensity of the light L5. The light L4 incident on the etalon filter 9 passes through the etalon filter 9 and enters the monitor PD 6d. The monitor PDs 6c and 6d, the polarization optical system 7, the half mirror 8, and the etalon filter 9 are mounted on the base B2.

ところで、前述のモニタPD6cで検知する光L5は特異な透過スペクトルを有する如何なる光学素子も通過していない。すなわち、モニタPD6cの出力は、波長可変LD10の光出力を直接的に反映していると見做せる。よって、モニタPD6dの出力をモニタPD6cの出力で除した値は、まさにエタロンフィルタ9の透過率を示している。エタロンフィルタ9の透過率は波長に依存しているため、2つのモニタPD6c,6dの出力により、波長可変LD10が今現在出力している光の波長を特定することが可能となる。この様に、エタロンフィルタ9及びモニタPD6c,6dは、波長検知ユニットとして機能する。そして、この2つのモニタPD6c,6dの出力の比を波長可変LD10の波長を決定するバイアス信号に帰還することによって波長可変LD10の出力光の波長を目標の波長に決定し、これを維持することが可能となる。   Incidentally, the light L5 detected by the monitor PD 6c does not pass through any optical element having a specific transmission spectrum. That is, it can be considered that the output of the monitor PD 6c directly reflects the optical output of the wavelength variable LD 10. Therefore, the value obtained by dividing the output of the monitor PD 6d by the output of the monitor PD 6c exactly indicates the transmittance of the etalon filter 9. Since the transmittance of the etalon filter 9 depends on the wavelength, the wavelength of the light currently output from the wavelength variable LD 10 can be specified by the outputs of the two monitors PD6c and 6d. Thus, the etalon filter 9 and the monitor PDs 6c and 6d function as a wavelength detection unit. The ratio of the outputs of the two monitor PDs 6c and 6d is fed back to the bias signal that determines the wavelength of the wavelength variable LD 10, thereby determining the wavelength of the output light of the wavelength variable LD 10 as a target wavelength and maintaining this. Is possible.

図2は、本実施形態における波長可変LD10の構成を示す模式的な断面図である。図2に示されるように、波長可変LD10は、SG−DFB(Sampled Grating Distributed Feedback)10bと、CSG−DBR(Chirped Sampled GratingDistributed Bragg Reflector)10cと、SOA(Semiconductor Optical Amplifier)10aと、SOA/VOA10dとがモノリシックに集積化された構造を備える。SG−DFB10bとCSG−DBR10cは、波長可変LD10の波長選択要素として機能する。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the wavelength tunable LD 10 in the present embodiment. As shown in FIG. 2, the wavelength tunable LD 10 includes an SG-DFB (Sampled Grating Distributed Feedback) 10b, a CSG-DBR (Chirped Sampled Grating Distributed Bragg Reflector) 10c, an SOA (Semiconductor Optical Amplifier) 10a, and an SOA / VOA 10d. And have a monolithically integrated structure. The SG-DFB 10b and the CSG-DBR 10c function as a wavelength selection element of the wavelength variable LD 10.

波長可変LD10では、SOA10a、SG−DFB10b、CSG−DBR10c、及びSOA/VOA10dがこの順で配置されている。SG−DFB10bは、サンプルドグレーティングを有する。CSG−DBR10cは、サンプルドグレーティングを有する。SOA10aは半導体光増幅領域(第2半導体光増幅領域)、SOA/VOA10dは半導体光増幅領域(第1半導体光増幅領域)及び半導体光減衰領域として機能する。   In the wavelength tunable LD 10, the SOA 10a, SG-DFB 10b, CSG-DBR 10c, and SOA / VOA 10d are arranged in this order. The SG-DFB 10b has a sampled grating. The CSG-DBR 10c has a sampled grating. The SOA 10a functions as a semiconductor optical amplification region (second semiconductor optical amplification region), and the SOA / VOA 10d functions as a semiconductor optical amplification region (first semiconductor optical amplification region) and a semiconductor optical attenuation region.

SG−DFB10bは、基板12上に、サンプルドグレーディングを含む下クラッド層13、光導波層14、及び上クラッド層15が積層された構造を有する。CSG−DBR10cは、基板12上に、サンプルドグレーティングを含む下クラッド層13、光導波層24、上クラッド層15、絶縁膜16、及び複数のヒータ17が積層された構造を有する。各ヒータ17には、電源電極18及びグランド電極19が設けられている。SOA10aは、基板12上に、下クラッド層13、活性層25、上クラッド層15、コンタクト層20、及び電極21が積層された構造を有する。SOA/VOA10dは、基板12上に、下クラッド層13、活性層26、上クラッド層15、コンタクト層22、及び電極23が積層された構造を有する。   The SG-DFB 10 b has a structure in which a lower cladding layer 13 including a sampled grading, an optical waveguide layer 14, and an upper cladding layer 15 are stacked on a substrate 12. The CSG-DBR 10 c has a structure in which a lower cladding layer 13 including a sampled grating, an optical waveguide layer 24, an upper cladding layer 15, an insulating film 16, and a plurality of heaters 17 are stacked on a substrate 12. Each heater 17 is provided with a power supply electrode 18 and a ground electrode 19. The SOA 10a has a structure in which a lower cladding layer 13, an active layer 25, an upper cladding layer 15, a contact layer 20, and an electrode 21 are stacked on a substrate 12. The SOA / VOA 10 d has a structure in which a lower cladding layer 13, an active layer 26, an upper cladding layer 15, a contact layer 22, and an electrode 23 are stacked on a substrate 12.

SOA10a、SG−DFB10b、CSG−DBR10c、及びSOA/VOA10dにおいて、基板12、下クラッド層13、及び上クラッド層15は、一体的に形成されている。光導波層14,24及び活性層25,26は、同一面上に形成されている。光導波層14は、光伝播方向に沿って、活性層14aと導波路層14bとが交互に配置された構造を有する。導波路層14bの上部に位置する上クラッド層15には、絶縁膜16を介してヒータ28が設けられており、ヒータ28には、電源電極29及びグランド電極30が設けられている。   In the SOA 10a, the SG-DFB 10b, the CSG-DBR 10c, and the SOA / VOA 10d, the substrate 12, the lower cladding layer 13, and the upper cladding layer 15 are integrally formed. The optical waveguide layers 14 and 24 and the active layers 25 and 26 are formed on the same plane. The optical waveguide layer 14 has a structure in which active layers 14a and waveguide layers 14b are alternately arranged along the light propagation direction. The upper cladding layer 15 located above the waveguide layer 14b is provided with a heater 28 via an insulating film 16, and the heater 28 is provided with a power supply electrode 29 and a ground electrode 30.

SG−DFB10b及びCSG−DBR10cには、下クラッド層13に所定の間隔を空けて離散的に形成された標本化回折格子であるサンプルドグレーティング(Sampled Grating:SG)27が形成されている。SG−DFB10bは、利得領域A1と変調領域A2とを有し、利得領域A1では、その上部に配置された電極31から活性層14aにキャリアが注入される。故に光学利得を有する。一方、変調領域A2は、その上部にヒータ28を有し、ヒータ28に電力を与えることによって導波路層14bの温度を変える。SG27は、回折格子を有する領域と、その間の回折格子を有しない領域とによって構成され、利得領域A1及び変調領域A2全体として複数のピークが等間隔に現れる光学利得スペクトルを示す。そして、ヒータ28に与える電力を変化させて導波路層14bの屈折率を変化させることによって、それぞれのピークの波長及びその間隔を変化させることができる。   In the SG-DFB 10b and the CSG-DBR 10c, a sampled grating (SG) 27, which is a sampling diffraction grating discretely formed in the lower cladding layer 13 with a predetermined interval, is formed. The SG-DFB 10b has a gain region A1 and a modulation region A2. In the gain region A1, carriers are injected into the active layer 14a from the electrode 31 disposed thereon. Therefore, it has an optical gain. On the other hand, the modulation region A2 has a heater 28 in the upper part thereof, and changes the temperature of the waveguide layer 14b by supplying electric power to the heater 28. SG27 is composed of a region having a diffraction grating and a region having no diffraction grating between them, and shows an optical gain spectrum in which a plurality of peaks appear at equal intervals as the entire gain region A1 and modulation region A2. Then, by changing the power applied to the heater 28 to change the refractive index of the waveguide layer 14b, the wavelength of each peak and the interval between them can be changed.

CSG−DBR10cは、3つのセグメントA3,A4,A5を有する。各セグメントA3,A4,A5は、それぞれ独立に駆動するヒータ17及びSG27を有する。CSG−DBR10cは、SG−DFB10bとは異なり、利得領域を有しない。よって、SG27の作用により、CSG−DBR10cは複数のピークが離散的に表れる反射スペクトルを示す。そして、ヒータ17に与える電力によって光導波層24の屈折率を変化させ、前述と同様、ピークの波長及びその間隔を変化させることができる。ここで、3つのセグメントA3,A4,A5のうち少なくとも1つは、他のセグメントとは異なる物理的特徴を有する。少なくとも1つのセグメントは回折格子が形成されている領域の間隔が他のセグメントとは異なる。これをチャープ回折格子(Chirped Sampled Grating:CSG)と呼ぶ。3つのセグメントA3,A4,A5を備える理由は、各セグメントA3,A4,A5について独立に局所的に温度を変化させることにより、離散的な反射ピークが現れる波長領域を拡大するためである。   The CSG-DBR 10c has three segments A3, A4, and A5. Each segment A3, A4, A5 has the heater 17 and SG27 which drive independently, respectively. Unlike the SG-DFB 10b, the CSG-DBR 10c does not have a gain region. Therefore, CSG-DBR 10c exhibits a reflection spectrum in which a plurality of peaks appear discretely due to the action of SG27. Then, the refractive index of the optical waveguide layer 24 is changed by the electric power applied to the heater 17, and the peak wavelength and its interval can be changed as described above. Here, at least one of the three segments A3, A4, and A5 has physical characteristics different from those of the other segments. At least one segment differs from the other segments in the interval of the region where the diffraction grating is formed. This is called a chirped diffraction grating (CSG). The reason why the three segments A3, A4, and A5 are provided is that the wavelength region in which discrete reflection peaks appear is expanded by locally changing the temperature independently for each of the segments A3, A4, and A5.

SG−DFB10bに由来する1つの利得ピークの波長と、CSG−DBR10cに由来する1つの反射ピークの波長を、ヒータ17,28に与える電力を調整することによって一致させることができる。SG−DFB10bとCSG−DBR10cは共振器を構成し、一致した波長で波長可変LD10がレーザ発振する。SG−DFB10bのヒータ28に与える電力、及びCSG−DBR10cのヒータ17に与える電力を調整することによって、この一致する波長を調整することができる。すなわち、波長可変LD10のレーザ発振波長を変化させることができる。   The wavelength of one gain peak derived from the SG-DFB 10b and the wavelength of one reflection peak derived from the CSG-DBR 10c can be matched by adjusting the power applied to the heaters 17 and 28. The SG-DFB 10b and the CSG-DBR 10c constitute a resonator, and the wavelength tunable LD 10 performs laser oscillation at the same wavelength. This matching wavelength can be adjusted by adjusting the power applied to the heater 28 of the SG-DFB 10b and the power applied to the heater 17 of the CSG-DBR 10c. That is, the laser oscillation wavelength of the wavelength tunable LD 10 can be changed.

SOA10aは、SG−DFB10bとCSG−DBR10cがカプリングすることによって決定された波長の光を増幅する。電極21から活性層25に注入するキャリアの量により、SOA10aの光増幅度、すなわち、出力光L1の強度を調整することができる。SOA/VOA10dは、SOA10aと同様、決定された波長の光を増幅する機能を有し、当該光を減衰する機能も有する。SOA/VOA10dの光増幅器としての機能、及び光減衰器としての機能は、SOA/VOA10dへの順方向バイアス及び逆方向バイアスによって変更することができる。   The SOA 10a amplifies light having a wavelength determined by coupling between the SG-DFB 10b and the CSG-DBR 10c. The optical amplification degree of the SOA 10a, that is, the intensity of the output light L1 can be adjusted by the amount of carriers injected from the electrode 21 into the active layer 25. Like the SOA 10a, the SOA / VOA 10d has a function of amplifying light having a determined wavelength, and also has a function of attenuating the light. The function of the SOA / VOA 10d as an optical amplifier and the function as an optical attenuator can be changed by a forward bias and a reverse bias to the SOA / VOA 10d.

図3は、発光モジュール1が有する各部品の光学的配置を模式的に示すブロック図である。図3において実線は光信号を示しており、破線は電気信号を示している。図3に示されるように、発光モジュール1は、更に、波長可変LD10にバイアス信号を供給するバイアス供給部41と、モニタPD6b(第3光検知素子)から電気信号を受ける自動光出力制御部(Auto Power Control:APC)42と、モニタPD6c(第2光検知素子)から電気信号を受けるAPC43とを備えている。   FIG. 3 is a block diagram schematically showing an optical arrangement of each component included in the light emitting module 1. In FIG. 3, the solid line indicates an optical signal, and the broken line indicates an electrical signal. As shown in FIG. 3, the light emitting module 1 further includes a bias supply unit 41 that supplies a bias signal to the wavelength tunable LD 10 and an automatic light output control unit that receives an electrical signal from the monitor PD 6b (third light detection element). Auto Power Control (APC) 42 and an APC 43 that receives an electrical signal from the monitor PD 6c (second light detection element).

バイアス供給部41は、指定された波長で波長可変LD10をレーザ発振させるために、指定された発振波長に応じた電流を波長可変LD10の電極18,29,31に供給する。APC42(第2制御素子)は、モニタPD6bから電気信号を受けモニタ光P21の強度を決定する。ここで、反射フィルタ5の反射率は波長依存性および偏光依存性を有していないので、APC42は、モニタ光P21の強度からTE偏光を有する光P2の強度を決定することができる。そして、APC42は、SOA10aの光学利得を制御して光増幅率を調整し、TE偏光を有する光P2の強度を所望の値に維持する。APC43(第1制御素子)は、SOA/VOA10dSOA/VOA10dの光増幅率及び光減衰率を調整し、SOA/VOA10dが出力する光強度を所望の値に維持する。   The bias supply unit 41 supplies current corresponding to the designated oscillation wavelength to the electrodes 18, 29, and 31 of the wavelength tunable LD 10 in order to cause the wavelength tunable LD 10 to oscillate at the designated wavelength. The APC 42 (second control element) receives the electrical signal from the monitor PD 6b and determines the intensity of the monitor light P21. Here, since the reflectance of the reflection filter 5 has neither wavelength dependency nor polarization dependency, the APC 42 can determine the intensity of the light P2 having TE polarization from the intensity of the monitor light P21. Then, the APC 42 controls the optical gain of the SOA 10a to adjust the optical amplification factor, and maintains the intensity of the light P2 having TE polarization at a desired value. The APC 43 (first control element) adjusts the optical amplification factor and optical attenuation factor of the SOA / VOA 10dSOA / VOA 10d, and maintains the light intensity output by the SOA / VOA 10d at a desired value.

SOA/VOA10d側の端面10Bから出力したTE偏光P3を有する光L2は、偏光光学系7に入射する。図4は、偏光光学系7の0.5段型光アイソレータ7Aを示す斜視図である。図5(a)及び図5(b)は、偏光光学系7に入射する光の光路を示す模式図である。0.5段型光アイソレータ7Aは、回転子7aと偏光子7bとを備えており、回転子7a及び偏光子7bは一体化されている。回転子7aは、入射したTE偏光P3を有する光L2の偏光面を45°回転する。偏光子7bは、TE偏光P3に対し45°回転した偏光成分のみを透過する。   The light L2 having the TE polarized light P3 output from the end face 10B on the SOA / VOA 10d side is incident on the polarization optical system 7. FIG. 4 is a perspective view showing a 0.5-stage optical isolator 7A of the polarization optical system 7. FIG. 5A and FIG. 5B are schematic diagrams showing the optical path of light incident on the polarization optical system 7. The 0.5-stage optical isolator 7A includes a rotator 7a and a polarizer 7b, and the rotator 7a and the polarizer 7b are integrated. The rotator 7a rotates the polarization plane of the light L2 having the incident TE-polarized light P3 by 45 °. The polarizer 7b transmits only the polarization component rotated by 45 ° with respect to the TE polarized light P3.

ミラー7Bは、偏光子7bの出力側に配置される。ミラー7Bは、偏光子7bを透過した偏光P4を有する光を受ける。偏光P4を有する光は、ミラー7Bにより分岐される。ミラー7Bの反射率は、例えば5%であるが、適宜変更可能である。ミラー7Bが反射した光L5の進行方向と、ミラー7Bを透過した光L4の進行方向は180°異なっている。   The mirror 7B is disposed on the output side of the polarizer 7b. The mirror 7B receives the light having the polarized light P4 transmitted through the polarizer 7b. The light having the polarization P4 is branched by the mirror 7B. The reflectance of the mirror 7B is, for example, 5%, but can be changed as appropriate. The traveling direction of the light L5 reflected by the mirror 7B differs from the traveling direction of the light L4 transmitted through the mirror 7B by 180 °.

図5(a)に示されるように、ミラー7Bで反射された光は偏光子7bに再度入射する。ここで、ミラー7Bによる反射に伴う偏光面の回転は存在しないので、反射光P5の偏光面と入射光のP4の偏光面は同一であり、偏光P5を有する反射光は、偏光子7bを透過する。偏光子7bを透過した光は回転子7aに再入射し、回転子7aは、その偏光面を再度45°回転する。回転子7aによって偏光面が更に45°回転した光は、TE偏光P3を有する光の偏光面に対し90°回転した偏光面(TM偏光P7)を有する光として、波長可変LD10の端面10Bに再入射する。   As shown in FIG. 5A, the light reflected by the mirror 7B is incident on the polarizer 7b again. Here, since there is no rotation of the polarization plane due to reflection by the mirror 7B, the polarization plane of the reflected light P5 and the polarization plane of the incident light P4 are the same, and the reflected light having the polarization P5 is transmitted through the polarizer 7b. To do. The light transmitted through the polarizer 7b reenters the rotator 7a, and the rotator 7a rotates its polarization plane again by 45 °. The light whose polarization plane is further rotated by 45 ° by the rotator 7a is re-applied to the end face 10B of the wavelength tunable LD 10 as light having a polarization plane (TM polarization P7) rotated by 90 ° with respect to the polarization plane of the light having the TE polarization P3. Incident.

次に、本実施形態に係る発光モジュール1の作用効果について説明する。発光モジュール1において、TM偏光P7を有する光が、波長可変LD10の端面10Bに入射すると、LD10内部ではTE偏光を有する光とは干渉せずにもっぱら透過し、TM偏光P1を有する光として、波長可変LD10の端面10Aから出力する。発光モジュール1では、出力光L1からTM偏光P1を有する光を分離するPBS4と、TM偏光P1を有する光を受けるモニタPD6aとを備えているので、モニタPD6aがTM偏光を有する光P1を検知することにより、波長可変LD10の端面10Bに入射するTM偏光P7を有する光をの強度を検知できる。従って、偏光光学系7を構成する0.5段型光アイソレータ7A及びミラー7Bの調芯を行うことができる。この調芯時には、モニタPD6aが出力する電気信号を最大とすべく、0.5段型光アイソレータ7A及びミラー7Bの光軸に平行な方向、およびミラー7Bの角度が調整される。   Next, the function and effect of the light emitting module 1 according to this embodiment will be described. In the light emitting module 1, when the light having the TM polarization P7 is incident on the end face 10B of the wavelength tunable LD10, the light is transmitted through the LD10 without interfering with the light having the TE polarization, and the light having the TM polarization P1 is transmitted as the wavelength. Output from the end face 10A of the variable LD 10. Since the light emitting module 1 includes the PBS 4 that separates the light having the TM polarization P1 from the output light L1 and the monitor PD 6a that receives the light having the TM polarization P1, the monitor PD 6a detects the light P1 having the TM polarization. Thus, the intensity of the light having the TM polarized light P7 incident on the end face 10B of the wavelength tunable LD 10 can be detected. Therefore, alignment of the 0.5-stage optical isolator 7A and the mirror 7B constituting the polarization optical system 7 can be performed. During this alignment, the direction parallel to the optical axes of the 0.5-stage optical isolator 7A and the mirror 7B and the angle of the mirror 7B are adjusted so as to maximize the electrical signal output from the monitor PD 6a.

また、発光モジュール1では、TM偏光P7を有する光が波長可変LD10の端面10Bに入射する。波長可変LD10内でTM偏光成分は実質的に吸収されないので、端面10Bから入射したTM偏光成分P7を有する光が、端面10Aから出力され、モニタPD6aに至りこのモニタPD6aで反射されて端面10Aから再び入射した後、端面10Bから出力される可能性が残る。あるいは、端面10Bに入射する偏光P5を有する光が、端面10Bで反射され再び0.5段型光アイソレータ7Aに至る場合も想定される。TM偏光を有する光が偏光光学系7によりその偏光面が90°回転された後波長可変LD10に入射した場合には、波長可変LD10のコヒーレント性、ライン幅、等の特性を極度に劣化させてしまう。しかしながら、本発明に係る偏光光学系7では、この0.5段アイソレータに入射するTM偏光P8を有する光は、回転子7aによりその偏光面が45°回転される。ここで、偏光子7bは、TE偏光P3の偏光面に対し45°回転した偏光面を有する光しか透過しないため、TM偏光P8を有した光は偏光子7bによって遮断される。回転子7aを透過した透過した光の偏光面は、TE偏光P3の偏光面に対して135°(−45°)回転している。従って、TM偏光P8を有する光に基づく光が偏光光学系7によりその偏光方向がTE偏光に変化し、当該TE偏光が波長可変LD10に入射する事態を回避することができる。   In the light emitting module 1, the light having the TM polarization P <b> 7 enters the end face 10 </ b> B of the wavelength tunable LD 10. Since the TM polarization component is not substantially absorbed in the wavelength tunable LD 10, the light having the TM polarization component P7 incident from the end face 10B is output from the end face 10A, reaches the monitor PD 6a, is reflected by the monitor PD 6a, and is reflected from the end face 10A. After entering again, the possibility of being output from the end face 10B remains. Alternatively, it is assumed that light having the polarization P5 incident on the end face 10B is reflected by the end face 10B and reaches the 0.5-stage optical isolator 7A again. When light having TM polarization is incident on the wavelength tunable LD 10 after the plane of polarization is rotated by 90 ° by the polarization optical system 7, the characteristics such as the coherent property, line width, etc. of the wavelength tunable LD 10 are extremely deteriorated. End up. However, in the polarizing optical system 7 according to the present invention, the polarization plane of the light having the TM polarized light P8 incident on the 0.5 stage isolator is rotated by 45 ° by the rotator 7a. Here, since the polarizer 7b transmits only light having a polarization plane rotated by 45 ° with respect to the polarization plane of the TE polarization P3, the light having the TM polarization P8 is blocked by the polarizer 7b. The polarization plane of the transmitted light that has passed through the rotator 7a is rotated 135 ° (−45 °) with respect to the polarization plane of the TE polarized light P3. Therefore, it is possible to avoid a situation in which the polarization direction of the light based on the light having the TM polarization P8 is changed to the TE polarization by the polarization optical system 7 and the TE polarization enters the wavelength variable LD 10.

偏光光学系7において、回転子7aと偏光子7bとは、一体化されているので、小型化された偏光光学系7とすることができる。また、発光モジュール1は、反射フィルタ5が反射したモニタ光P21を受けてモニタ光P21を電気信号に変換するモニタPD6bと、モニタPD6bから電気信号を受けてSOA10aの光学利得を制御するAPC42とを備える。更に、発光モジュール1は、偏光光学系7を透過した光P6を受けて光P6を電気信号に変換するモニタPD6cと、モニタPD6cからの電気信号に基づいて出力光L2の強度を制御するAPC43とを備える。従って、APC42は出力光L1の強度が所望の値となるようにSOA10aを制御し、APC43はSOA/VOA10dを制御してTE偏光P3を有する出力光L2の強度を所定の値に維持するので、波長可変LD10からの出力光L1、L2における周波数雑音を低減させることができる。   In the polarization optical system 7, since the rotator 7a and the polarizer 7b are integrated, the polarization optical system 7 can be reduced in size. The light emitting module 1 also includes a monitor PD 6b that receives the monitor light P21 reflected by the reflection filter 5 and converts the monitor light P21 into an electrical signal, and an APC 42 that receives the electrical signal from the monitor PD 6b and controls the optical gain of the SOA 10a. Prepare. Further, the light emitting module 1 receives the light P6 transmitted through the polarization optical system 7 and converts the light P6 into an electrical signal, and the APC 43 that controls the intensity of the output light L2 based on the electrical signal from the monitor PD 6c. Is provided. Accordingly, the APC 42 controls the SOA 10a so that the intensity of the output light L1 becomes a desired value, and the APC 43 controls the SOA / VOA 10d to maintain the intensity of the output light L2 having the TE polarized light P3 at a predetermined value. The frequency noise in the output lights L1 and L2 from the wavelength variable LD 10 can be reduced.

また、発光モジュール1はミラー7Bに入出力する光を減衰する光減衰器を偏光光学系に備えてもよい。具体的には、波長可変LD10と0.5段型光アイソレータ7Aとの間、又は、0.5段型光アイソレータ7Aとミラー7Bとの間に光減衰器(Variable Optical Attenuator:VOA)を配置してもよい。これにより、端面10Bに入力するTM偏光P7を有する光の強度を減衰することができる。   In addition, the light emitting module 1 may include an optical attenuator for attenuating light input to and output from the mirror 7B in the polarization optical system. Specifically, an optical attenuator (VOA) is disposed between the wavelength tunable LD 10 and the 0.5-stage optical isolator 7A, or between the 0.5-stage optical isolator 7A and the mirror 7B. May be. Thereby, the intensity | strength of the light which has the TM polarized light P7 input into the end surface 10B can be attenuated.

(第2実施形態)
図6(a)は、第2実施形態に係る発光モジュールに搭載されるビームスプリッタ(BS)54、偏波分離フィルタ55、及びモニタPD56a,56bを示している。BS54、偏波分離フィルタ55、及びモニタPD56a,56bは、第1実施形態のPBS4及びモニタPD6aに代えて設けられる。以下では、第1実施形態と重複する内容については、その詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 6A shows a beam splitter (BS) 54, a polarization separation filter 55, and monitor PDs 56a and 56b mounted on the light emitting module according to the second embodiment. The BS 54, the polarization separation filter 55, and the monitor PDs 56a and 56b are provided in place of the PBS 4 and the monitor PD 6a of the first embodiment. Below, the detailed description is abbreviate | omitted about the content which overlaps with 1st Embodiment.

BS54は、波長可変LD10がコリメートレンズ3aを介して出力した出力光L1を出力光L12と出力光L11とに分離する。出力光L11はBS54を透過する。出力光L12は、BS54により反射され、出力光L11の進行方向と直交する方向に進む。BS54の反射率は例えば5%である。モニタPD56aは、出力光L12を受光し、受光した出力光L12の強度に対応した電気信号を出力する。   The BS 54 separates the output light L1 output from the wavelength tunable LD 10 through the collimator lens 3a into output light L12 and output light L11. The output light L11 passes through the BS 54. The output light L12 is reflected by the BS 54 and travels in a direction orthogonal to the traveling direction of the output light L11. The reflectance of the BS 54 is 5%, for example. The monitor PD 56a receives the output light L12 and outputs an electrical signal corresponding to the intensity of the received output light L12.

偏波分離フィルタ55はBS54と光学的に結合しBS54を透過した出力光L11を受ける。偏波分離フィルタ55は、PBS55aと、ミラー55bとを一体として備える。出力光L11はPBS55aに入射し、PBS55aは出力光L11をTM偏光を有する光P1とTE偏光を有する光P2とに分離する。光P2はPBS55aを透過する。   The polarization separation filter 55 receives the output light L11 optically coupled to the BS 54 and transmitted through the BS 54. The polarization separation filter 55 includes a PBS 55a and a mirror 55b as a unit. The output light L11 is incident on the PBS 55a, and the PBS 55a separates the output light L11 into light P1 having TM polarization and light P2 having TE polarization. The light P2 passes through the PBS 55a.

TM偏光を有する光P1は、PBS55aにより反射された後、ミラー55bにより更に反射され、TE偏光を有する光P2の進行方向と平行な方向に進む。モニタPD56bは、TM偏光を有する光P1を受光し、受光した光の強度に対応した電気信号を出力する。以上のように、第2実施形態に係る発光モジュールでは、モニタPD56bによってTM偏光を有する光P1を検知することができるので、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。   The light P1 having TM polarization is reflected by the PBS 55a, further reflected by the mirror 55b, and travels in a direction parallel to the traveling direction of the light P2 having TE polarization. The monitor PD 56b receives the light P1 having TM polarization and outputs an electrical signal corresponding to the intensity of the received light. As described above, since the light emitting module according to the second embodiment can detect the light P1 having TM polarization by the monitor PD 56b, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

(第3実施形態)
図6(b)は、第3実施形態に係る発光モジュールの偏波分離フィルタ64、及びモニタPD66a,66bの光学的配置を示している。偏波分離フィルタ64及びモニタPD66a,66bは、第1実施形態のPBS4及びモニタPD6aに代えて設けられる。偏波分離フィルタ64は、BS64aと、PBS64bとを一体として備える。BS64aには出力光L1が入射して、BS64aにより2つの出力光L13,L14に分岐される。BS64aの反射率は例えば5%である。出力光L14はBS64aを透過した光である。
(Third embodiment)
FIG. 6B shows an optical arrangement of the polarization separation filter 64 and the monitor PDs 66a and 66b of the light emitting module according to the third embodiment. The polarization separation filter 64 and the monitor PDs 66a and 66b are provided in place of the PBS 4 and the monitor PD 6a of the first embodiment. The polarization separation filter 64 integrally includes a BS 64a and a PBS 64b. The output light L1 enters the BS 64a, and is branched into two output lights L13 and L14 by the BS 64a. The reflectance of BS 64a is 5%, for example. The output light L14 is light transmitted through the BS 64a.

分岐光L13はPBS64bに入射し、PBS64bは分岐光L13をTM偏光を有する光P1とTE偏光を有する光P2とに分離する。TM偏光を有する光P1はPBS64bにより反射され、TE偏光を有する光P2はPBS64bを透過する。モニタPD66aはTE偏光を有する光P2を検知し、モニタPD66bはTM偏光を有する光P1を検知するので、第1及び第2実施形態と同様の効果が得られる。更に、第3実施形態では、第2実施形態よりも部品数を少なくすることができる。   The branched light L13 enters the PBS 64b, and the PBS 64b separates the branched light L13 into light P1 having TM polarization and light P2 having TE polarization. The light P1 having TM polarization is reflected by the PBS 64b, and the light P2 having TE polarization is transmitted through the PBS 64b. Since the monitor PD 66a detects the light P2 having TE polarization and the monitor PD 66b detects the light P1 having TM polarization, the same effect as in the first and second embodiments can be obtained. Furthermore, in the third embodiment, the number of parts can be reduced as compared with the second embodiment.

(第4実施形態)
図6(c)は、第4実施形態に係る発光モジュールの偏波分離フィルタ74、モニタPD76a,76b、及び遮蔽部材77の配置関係を示している。偏波分離フィルタ74及びモニタPD76a,76bは、第3実施形態の偏波分離フィルタ64及びモニタPD66a,66bと同一の構成を有する。遮蔽部材77は、セラミック又は金属等、実質的に光を透過しない材料により構成される。また、遮蔽部材77は、偏波分離フィルタ74にBS64aからPBS64bに至る中間部から出力光L14の伝搬方向に延びている。よって、TM偏光を有する光P1と出力光L14とを隔離することができる。
(Fourth embodiment)
FIG. 6C shows an arrangement relationship of the polarization separation filter 74, the monitor PDs 76a and 76b, and the shielding member 77 of the light emitting module according to the fourth embodiment. The polarization separation filter 74 and the monitor PDs 76a and 76b have the same configuration as the polarization separation filter 64 and the monitor PDs 66a and 66b of the third embodiment. The shielding member 77 is made of a material that does not substantially transmit light, such as ceramic or metal. The shielding member 77 extends in the propagation direction of the output light L14 from the intermediate portion from the BS 64a to the PBS 64b in the polarization separation filter 74. Therefore, the light P1 having TM polarization and the output light L14 can be isolated.

(第5実施形態)
図7は、第5実施形態に係る発光モジュールの各部品を示すブロック図である。第5実施形態では、波長板87Aを有する偏光光学系87を備えた点が第1実施形態と異なる。波長板87Aは、TE偏光を有する光P3の偏光面を45°回転する。波長板87Aを透過した光P34は、ミラー7Bによって180°反射され反射光P35として再度波長板87Aに入射する。波長板87Aは反射光P35の偏光面を更に45°回転し、これにより波長板87Aから波長可変LD10に向けて出力した光は、TE偏光を有する光P3の偏光面に対し90°回転したTM偏光を有する光P37として、波長可変LD10の端面10Bに入射する。この第5実施形態のように、偏光光学系の構成を変更しても、第1実施形態と同様にTM偏光を有する光P37をモニタPD6aにより検知できるので、第1実施形態と同様の効果が得られる。
(Fifth embodiment)
FIG. 7 is a block diagram showing components of the light emitting module according to the fifth embodiment. The fifth embodiment is different from the first embodiment in that a polarizing optical system 87 having a wave plate 87A is provided. The wave plate 87A rotates the polarization plane of the light P3 having TE polarization by 45 °. The light P34 that has passed through the wave plate 87A is reflected by 180 ° by the mirror 7B and is incident on the wave plate 87A again as reflected light P35. The wave plate 87A further rotates the polarization plane of the reflected light P35 by 45 °, so that the light output from the wave plate 87A toward the wavelength variable LD 10 is rotated by 90 ° with respect to the polarization plane of the light P3 having TE polarization. The light P37 having polarization is incident on the end face 10B of the wavelength tunable LD10. Even if the configuration of the polarization optical system is changed as in the fifth embodiment, the light P37 having TM polarization can be detected by the monitor PD 6a as in the first embodiment, and thus the same effect as in the first embodiment can be obtained. can get.

以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において種々の変形及び変更が可能であることは、当業者によって容易に認識される。例えば、前述の実施形態では、回転子7aと偏光子7bとが一体化した0.5段型光アイソレータ7Aについて説明したが、回転子7a及び偏光子7bは一体化していなくてもよい。   As mentioned above, although embodiment which concerns on this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above. That is, it is easily recognized by those skilled in the art that various modifications and changes can be made within the scope of the present invention described in the claims. For example, in the above-described embodiment, the 0.5-stage optical isolator 7A in which the rotor 7a and the polarizer 7b are integrated has been described. However, the rotor 7a and the polarizer 7b may not be integrated.

1…発光モジュール、2…ハウジング、2a…前壁、2b…後壁、2c,2d…側壁、3a,3b…コリメートレンズ、4…PBS、5…反射フィルタ、6a…モニタPD(第1光検知素子)、6b…モニタPD(第3光検知素子)、6c…モニタPD(第2光検知素子)、6d,56a,56b,66a,66b,76a,76b…モニタPD、7…偏光光学系、7A…0.5段型光アイソレータ、7B…ミラー、7a…回転子、7b…偏光子、8…ハーフミラー、9…エタロンフィルタ、10…波長可変LD(半導体レーザ)、10A,10B…端面、10a…SOA(第2半導体光増幅領域)、10b…SG−DFB、10c…CSG−DBR、10d…SOA/VOA(第1半導体光増幅領域)、12…基板、13…下クラッド層、14…光導波層、14a…活性層、14b…導波路層、15…上クラッド層、16…絶縁膜、17,28…ヒータ、18,29…電源電極、19,30…グランド電極、20,22…コンタクト層、21,23,31…電極、24…光導波層、25,26…活性層、27…SG、41…バイアス供給部、42…APC(第2制御素子)、43…APC(第1制御素子)、54,55a,64b…PBS、55,64,74…偏波分離フィルタ、55b…ミラー、64a…BS、77…遮蔽部材、A1…利得領域、A2…変調領域、A3,A4,A5…セグメント、B1,B2…ベース、L1,L2…出力光、L3,L4,L5…光。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light emitting module, 2 ... Housing, 2a ... Front wall, 2b ... Rear wall, 2c, 2d ... Side wall, 3a, 3b ... Collimating lens, 4 ... PBS, 5 ... Reflection filter, 6a ... Monitor PD (1st light detection Element), 6b ... monitor PD (third light detection element), 6c ... monitor PD (second light detection element), 6d, 56a, 56b, 66a, 66b, 76a, 76b ... monitor PD, 7 ... polarization optical system, 7A ... 0.5-stage optical isolator, 7B ... Mirror, 7a ... Rotor, 7b ... Polarizer, 8 ... Half mirror, 9 ... Etalon filter, 10 ... Wavelength tunable LD (semiconductor laser), 10A, 10B ... End face, 10a ... SOA (second semiconductor optical amplification region), 10b ... SG-DFB, 10c ... CSG-DBR, 10d ... SOA / VOA (first semiconductor optical amplification region), 12 ... substrate, 13 ... lower cladding layer, 4 ... Optical waveguide layer, 14a ... Active layer, 14b ... Waveguide layer, 15 ... Upper cladding layer, 16 ... Insulating film, 17, 28 ... Heater, 18, 29 ... Power supply electrode, 19, 30 ... Ground electrode, 20, 22 ... contact layer, 21, 23, 31 ... electrode, 24 ... optical waveguide layer, 25, 26 ... active layer, 27 ... SG, 41 ... bias supply unit, 42 ... APC (second control element), 43 ... APC ( First control element), 54, 55a, 64b ... PBS, 55, 64, 74 ... polarization separation filter, 55b ... mirror, 64a ... BS, 77 ... shielding member, A1 ... gain region, A2 ... modulation region, A3 A4, A5 ... segment, B1, B2 ... base, L1, L2 ... output light, L3, L4, L5 ... light.

Claims (8)

活性層を備える半導体レーザと、
前記半導体レーザの一方の光出射面から出力される出力光の偏波面を90°回転させた後、当該出力光を前記半導体レーザに戻す偏光光学系と、
前記半導体レーザの他方の光出射面から出力される出力光を、前記活性層に垂直な偏波面を有する光と、前記活性層に平行な偏波面を有する光とに分離する偏波分離素子と、
前記偏波分離素子によって分離された前記活性層に垂直な偏波面を有する光を検知する第1光検知素子と、
を備える発光モジュール。
A semiconductor laser comprising an active layer;
A polarization optical system that returns the output light to the semiconductor laser after rotating the polarization plane of the output light output from one light exit surface of the semiconductor laser by 90 °;
A polarization separation element that separates output light output from the other light emitting surface of the semiconductor laser into light having a polarization plane perpendicular to the active layer and light having a polarization plane parallel to the active layer; ,
A first light detecting element for detecting light having a polarization plane perpendicular to the active layer separated by the polarization separating element;
A light emitting module comprising:
前記半導体レーザは、前記一方の前記光出射面側に第1半導体光増幅領域を有する、
請求項1に記載の発光モジュール。
The semiconductor laser has a first semiconductor optical amplification region on the one light emitting surface side,
The light emitting module according to claim 1.
前記偏光光学系を透過した光を電気信号に変換する第2光検知素子と、
前記電気信号を受け、前記第1半導体光増幅領域の光学利得を制御する第1制御素子と、
を備える請求項2に記載の発光モジュール。
A second light detecting element that converts light transmitted through the polarizing optical system into an electrical signal;
A first control element that receives the electrical signal and controls an optical gain of the first semiconductor optical amplification region;
A light emitting module according to claim 2.
前記半導体レーザは、前記他方の前記光出射面側に第2半導体光増幅領域を有する、
請求項1又は2に記載の発光モジュール。
The semiconductor laser has a second semiconductor optical amplification region on the other light emission surface side,
The light emitting module according to claim 1 or 2.
前記偏波分離素子により分離された前記活性層に平行な偏波面を有する光を受け、前記偏波面を有する光を電気信号に変換する第3光検知素子と、
前記電気信号を受けて前記第2半導体光増幅領域の光学利得を制御する第2制御素子と、
を備える請求項4に記載の発光モジュール。
A third photodetector that receives light having a polarization plane parallel to the active layer separated by the polarization separation element, and converts the light having the polarization plane into an electrical signal;
A second control element that receives the electrical signal and controls an optical gain of the second semiconductor optical amplification region;
The light-emitting module according to claim 4.
前記偏光光学系を透過した光の波長を検知する波長検知ユニットを備える、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の発光モジュール。
A wavelength detection unit for detecting the wavelength of light transmitted through the polarization optical system;
The light emitting module as described in any one of Claims 1-5.
前記偏光光学系は、前記半導体レーザの出力光の偏波面を45°回転する回転子と、前記回転子を透過した光を受ける偏光子と、前記偏光子を透過した光を前記偏光子に向けて反射するミラーと、
を備える請求項1〜6のいずれか一項に記載の発光モジュール。
The polarization optical system includes a rotator that rotates a plane of polarization of output light of the semiconductor laser by 45 °, a polarizer that receives light transmitted through the rotator, and directs light transmitted through the polarizer toward the polarizer. And a reflective mirror
A light emitting module according to any one of claims 1 to 6.
前記偏光光学系は、前記半導体レーザの出力光を受ける波長板と、前記波長板を透過した光を前記波長板に向けて反射するミラーと、
を備える請求項1〜6のいずれか一項に記載の発光モジュール。
The polarizing optical system includes a wave plate that receives the output light of the semiconductor laser, a mirror that reflects light transmitted through the wave plate toward the wave plate,
A light emitting module according to any one of claims 1 to 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109283706A (en) * 2018-11-13 2019-01-29 英诺激光科技股份有限公司 Hybrid optical isolator

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