JP2835068B2 - 半導体レーザモジュール - Google Patents
半導体レーザモジュールInfo
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- JP2835068B2 JP2835068B2 JP7651789A JP7651789A JP2835068B2 JP 2835068 B2 JP2835068 B2 JP 2835068B2 JP 7651789 A JP7651789 A JP 7651789A JP 7651789 A JP7651789 A JP 7651789A JP 2835068 B2 JP2835068 B2 JP 2835068B2
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- JP
- Japan
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- semiconductor laser
- light
- temperature
- laser module
- resonator
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、光通信に用いられる半導体レーザモジュー
ルに関する。
ルに関する。
（従来の技術） 従来、光通信に用いることができる半導体レーザモジ
ュールとして第２図に示すものがある。第２図で（24）
は半導体レーザであり、発振波長（発振周波数）を制御
することができる。この半導体レーザ（24）の図中左側
より出射された光（301）は、レンズ（22,23）を介して
光ファイバ（21）に集光される。また半導体レーザ（2
4）の図中右側より出射された光（302）は、レンズ（2
5）により平行光に変換されたのちビームスプリッタ（2
6）で２方向に分岐される。分岐された一方の光は、レ
ンズ（31）を介しフォトダイオード（32）に集光され
る。他方の光は反射鏡（27,28）に入射される。この反
射鏡（27,28）は、平行に長さＬだけ離して設置され、
ファブリペロー共振器（300）を形成している。
ュールとして第２図に示すものがある。第２図で（24）
は半導体レーザであり、発振波長（発振周波数）を制御
することができる。この半導体レーザ（24）の図中左側
より出射された光（301）は、レンズ（22,23）を介して
光ファイバ（21）に集光される。また半導体レーザ（2
4）の図中右側より出射された光（302）は、レンズ（2
5）により平行光に変換されたのちビームスプリッタ（2
6）で２方向に分岐される。分岐された一方の光は、レ
ンズ（31）を介しフォトダイオード（32）に集光され
る。他方の光は反射鏡（27,28）に入射される。この反
射鏡（27,28）は、平行に長さＬだけ離して設置され、
ファブリペロー共振器（300）を形成している。
ファブリペロー共振器（300）を透過してくる光は、
第３図に示すような、自由スペクトル間隔C/2nL（C:光
速,n:ファブリペロー共振器中の屈折率）を周期として
繰り返す特性をもつ光である。
第３図に示すような、自由スペクトル間隔C/2nL（C:光
速,n:ファブリペロー共振器中の屈折率）を周期として
繰り返す特性をもつ光である。
よってフォトダイオード（30）の出力値は、この光の
周波数によって変化する事がわかる。従ってフォトダイ
オード（30）及びフォトダイオード（32）の出力の比を
測定すれば、半導体レーザ（24）の発振波長を知ること
ができる。この半導体レーザ（24）の発振波長を制御す
るには、前記フォトダイオード（30,32）の出力値の比
から半導体レーザ（24）の発振波長を測定し、半導体レ
ーザの温度、または注入電流を変化させることにより、
欲する波長に制御する。
周波数によって変化する事がわかる。従ってフォトダイ
オード（30）及びフォトダイオード（32）の出力の比を
測定すれば、半導体レーザ（24）の発振波長を知ること
ができる。この半導体レーザ（24）の発振波長を制御す
るには、前記フォトダイオード（30,32）の出力値の比
から半導体レーザ（24）の発振波長を測定し、半導体レ
ーザの温度、または注入電流を変化させることにより、
欲する波長に制御する。
しかし、上記した半導体レーザモジュールに用いられ
るファブリペロー共振器は、反射鏡２枚を用いて形成さ
れているため、次のような問題点があった。
るファブリペロー共振器は、反射鏡２枚を用いて形成さ
れているため、次のような問題点があった。
２枚の反射鏡を秒オーダの平行度を出して設置しな
ければならない。
ければならない。
２枚の反射鏡の間隔Ｌをサブミクロンのオーダを出
して設置しなければならない。
して設置しなければならない。
温度変化に対する２枚の反射鏡及びそれらのホルダ
の膨張，伸縮により、間隔Ｌが変わってしまうため、0.
1℃以下の精度で温度制御しなければならない。
の膨張，伸縮により、間隔Ｌが変わってしまうため、0.
1℃以下の精度で温度制御しなければならない。
外部からの衝撃により、２枚の反射鏡の位置関係が
くずれやすい。
くずれやすい。
（発明が解決しようとする課題） 上述したように、従来の半導体レーザモジュールに
は、２枚の反射鏡で形成されたファブリペロー共振器が
用いられており、反射鏡の設置をサブミクロンの精度で
行わなければならず、温度変化による光学長の変化や外
部からの衝撃に弱いという点で問題があった。
は、２枚の反射鏡で形成されたファブリペロー共振器が
用いられており、反射鏡の設置をサブミクロンの精度で
行わなければならず、温度変化による光学長の変化や外
部からの衝撃に弱いという点で問題があった。
そこで、本発明は、上記の問題点を解決すべくなされ
たもので、２枚の反射鏡を用いたファブリペロー共振器
の代りに水晶製エタロンを用いて、共振器を設置する際
の許容誤差が大きくでき、温度制御がゆるく、しかも衝
撃に強い半導体レーザモジュールを提供することを目的
とする。
たもので、２枚の反射鏡を用いたファブリペロー共振器
の代りに水晶製エタロンを用いて、共振器を設置する際
の許容誤差が大きくでき、温度制御がゆるく、しかも衝
撃に強い半導体レーザモジュールを提供することを目的
とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明の半導体レーザモジ
ュールは、発振波長が制御可能な半導体レーザと、前記
半導体レーザから出射された光を検出する第１及び第２
の光検出器とを具備し、両端面に反射鏡が形成されてお
り、温度変化に強く安定な水晶製のエタロンを前記半導
体レーザと前記第２の光検出器との間に設置するように
構成されている。
ュールは、発振波長が制御可能な半導体レーザと、前記
半導体レーザから出射された光を検出する第１及び第２
の光検出器とを具備し、両端面に反射鏡が形成されてお
り、温度変化に強く安定な水晶製のエタロンを前記半導
体レーザと前記第２の光検出器との間に設置するように
構成されている。
（作 用） 半導体レーザより出射された光は、両端面に反射鏡が
形成されている水晶製のエタロンに入射される。このエ
タロンは水晶のバルクであり、２枚の反射面の平行度で
秒オーダ,2面間の長さでサブミクロンの整形精度は容易
に出せる。また温度変化に対する光学長の変化が少ない
ので、共振器を設置する際の許容誤差を大きくとること
ができ、温度制御がゆるく、外部からの衝撃にも強い半
導体レーザモジュールを実現できる。
形成されている水晶製のエタロンに入射される。このエ
タロンは水晶のバルクであり、２枚の反射面の平行度で
秒オーダ,2面間の長さでサブミクロンの整形精度は容易
に出せる。また温度変化に対する光学長の変化が少ない
ので、共振器を設置する際の許容誤差を大きくとること
ができ、温度制御がゆるく、外部からの衝撃にも強い半
導体レーザモジュールを実現できる。
（実施例） 以下、本発明の実施例に図面を用いて説明する。
第１図は、本発明の半導体レーザモジュールの第１の
実施例の構成を示す図である。図中（４）は半導体レー
ザであり、温度又は注入電流を変化させることにより、
波長1.55μｍ帯の波長制御が可能である。半導体レーザ
（４）の図中左側より出射される光は光学レンズ（2,
3）を介して光ファイバ（１）に集光される。一方、半
導体レーザ（４）の図中右側より出射される光は光学レ
ンズ（10）で平行光に変換され、ビームスプリッタ
（６）で２方向に分岐される。一方の光は、第１の検出
器、例えばフォトダイオード（11）に集光され、発振光
電力のモニタが行われる。他方の光は、Ｃ軸が光の透過
方向と一致するよう設置された水晶製のエタロン（７）
に入射される。
実施例の構成を示す図である。図中（４）は半導体レー
ザであり、温度又は注入電流を変化させることにより、
波長1.55μｍ帯の波長制御が可能である。半導体レーザ
（４）の図中左側より出射される光は光学レンズ（2,
3）を介して光ファイバ（１）に集光される。一方、半
導体レーザ（４）の図中右側より出射される光は光学レ
ンズ（10）で平行光に変換され、ビームスプリッタ
（６）で２方向に分岐される。一方の光は、第１の検出
器、例えばフォトダイオード（11）に集光され、発振光
電力のモニタが行われる。他方の光は、Ｃ軸が光の透過
方向と一致するよう設置された水晶製のエタロン（７）
に入射される。
このエタロン（７）は水晶のバルクで、共振器を形成
する２枚の反射面は、バルクの両端面（14,15）とな
る。そのため、２枚の反射面の平行度及び２面間の距離
は、バルク整形精度のみにかかわる。
する２枚の反射面は、バルクの両端面（14,15）とな
る。そのため、２枚の反射面の平行度及び２面間の距離
は、バルク整形精度のみにかかわる。
バルクの整形精度は、角度で秒オーダ，長さでサブミ
クロンのオーダを出すことは容易にできる。また、バル
クであるため、外部からの衝撃による２枚の反射面の位
置ずれがおこりにくい。
クロンのオーダを出すことは容易にできる。また、バル
クであるため、外部からの衝撃による２枚の反射面の位
置ずれがおこりにくい。
さらに水晶製エタロンは温度に対する影響もうけにく
い。温度に対する２つの反射面の光学長Ｌは次式であら
わすことができる。
い。温度に対する２つの反射面の光学長Ｌは次式であら
わすことができる。
Ｌ＝｛n0＋（dn/dT）・Ｔ｝・L0 ・（１＋αＴ） ＝n0・L0［１＋Ｔ・｛α＋（1/n0）・ （dn/dT）｝］ ……（ａ） ここでn0は常温での水晶の屈折率,dn/dTは温度に対す
る屈折率の変化量,Tは温度,L0は常温でのエタロンの物
理長，αは線膨張係数を示す。
る屈折率の変化量,Tは温度,L0は常温でのエタロンの物
理長，αは線膨張係数を示す。
（ａ）式より、α＋（1/n0）・（dn/dT）が小さいほ
ど温度変化に対して光学長Ｌが影響を受けにくいことが
わかる。
ど温度変化に対して光学長Ｌが影響を受けにくいことが
わかる。
このα＋（1/n0）・（dn/dT）を（ｂ）式のようにγ
とおく。
とおく。
α＋（1/n0）・（dn/dT）＝γ ……（ｂ） よくエタロンとして使われる石英では、γが約７×10
-6/degであるのに対し、水晶では光をＣ軸方向に入れた
場合でγが約３×10-6/segと小さい。
-6/degであるのに対し、水晶では光をＣ軸方向に入れた
場合でγが約３×10-6/segと小さい。
従って水晶製のエタロンの温度制御は、１℃程度で0.
1Å以下の波長検出精度を確保できる。
1Å以下の波長検出精度を確保できる。
第１図に戻り、エタロン（７）に入射され共振した波
長の光はレンズ（８）を介して第２の光検出器，例えば
フォトダイオード（９）に集光される。２つのフォトダ
イオード（9,11）の出力値を比較することにより、半導
体レーザ（４）の波長を測定し、ペルチェ素子の温度や
注入電流を変化させることにより、波長を制御すること
ができる。
長の光はレンズ（８）を介して第２の光検出器，例えば
フォトダイオード（９）に集光される。２つのフォトダ
イオード（9,11）の出力値を比較することにより、半導
体レーザ（４）の波長を測定し、ペルチェ素子の温度や
注入電流を変化させることにより、波長を制御すること
ができる。
［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、半導体レーザモジ
ュールの発振波長を安定させるために用いられるファブ
リペロー共振器を水晶製エタロンにすることにより、設
置許容誤差が大きくでき、温度によるエタロンの光学長
の変化を抑え、外部からの衝撃に強い半導体レーザモジ
ュールが得られる。
ュールの発振波長を安定させるために用いられるファブ
リペロー共振器を水晶製エタロンにすることにより、設
置許容誤差が大きくでき、温度によるエタロンの光学長
の変化を抑え、外部からの衝撃に強い半導体レーザモジ
ュールが得られる。
第１図は、本発明の第１の実施例の構成を示す図，第２
図は、従来例の構成を示す図で、第３図は、周波数に対
するファブリペロー共振器の透過光強度を示す図であ
る。 （１）……光ファイバ， （２）（３）（５）（８）（10）……光学レンズ， （４）……半導体レーザ， （７）……水晶製エタロン， （９）（11）……光検出器
図は、従来例の構成を示す図で、第３図は、周波数に対
するファブリペロー共振器の透過光強度を示す図であ
る。 （１）……光ファイバ， （２）（３）（５）（８）（10）……光学レンズ， （４）……半導体レーザ， （７）……水晶製エタロン， （９）（11）……光検出器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−117693（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−232386（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−120584（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−52073（ＪＰ，Ａ) 1989年電子情報通信学会秋季全国大会 Ｃ−233 ｐ．４−173 1989年電子情報通信学会秋季全国大会 Ｃ−234 ｐ．４−174 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01S 3/18 H01S 3/08
Claims (1)
- 【請求項１】発振波長を制御できる半導体レーザと、前
記半導体レーザから出射される光が集光される光ファイ
バと、前記半導体レーザから発射される光を検出する第
１の光検出器と、前記半導体レーザから発射される光が
入射される共振器と、この共振器で共振した光が入射さ
れる第２の光検出器とを具備し、前記共振器はその両端
面に反射鏡が形成されている水晶のバルクからなる水晶
製エタロンにより構成されるとともに、この水晶製エタ
ロンのＣ軸は前記半導体レーザから発射される光の進行
方向と一致することを特徴とする半導体レーザモジュー
ル。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7651789A JP2835068B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 半導体レーザモジュール |
| GB9006980A GB2231713B (en) | 1989-03-30 | 1990-03-28 | Semiconductor laser apparatus |
| US07/501,045 US4998256A (en) | 1989-03-30 | 1990-03-29 | Semiconductor laser apparatus |
| GB9316180A GB2268323B (en) | 1989-03-30 | 1993-08-04 | Semiconductor laser apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7651789A JP2835068B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 半導体レーザモジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02257686A JPH02257686A (ja) | 1990-10-18 |
| JP2835068B2 true JP2835068B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=13607467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7651789A Expired - Lifetime JP2835068B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 半導体レーザモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2835068B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014202455A1 (de) | 2013-02-28 | 2014-08-28 | Kyocera Crystal Device Corporation | Etalon und Etalonvorrichtung |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60221334D1 (de) * | 2001-09-28 | 2007-09-06 | Furukawa Electric Co Ltd | Optisches Filter, Lasermodul und Wellenlängenverriegelungsmodul |
| JP3993409B2 (ja) * | 2001-10-17 | 2007-10-17 | 日本オプネクスト株式会社 | 光モジュール及びその製造方法 |
| JP4084360B2 (ja) | 2004-03-31 | 2008-04-30 | 株式会社東芝 | 光周波数安定化装置及び光周波数安定化方法 |
-
1989
- 1989-03-30 JP JP7651789A patent/JP2835068B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| １９８９年電子情報通信学会秋季全国大会 Ｃ−２３３ ｐ．４−１７３ |
| １９８９年電子情報通信学会秋季全国大会 Ｃ−２３４ ｐ．４−１７４ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014202455A1 (de) | 2013-02-28 | 2014-08-28 | Kyocera Crystal Device Corporation | Etalon und Etalonvorrichtung |
| US9448398B2 (en) | 2013-02-28 | 2016-09-20 | Kyocera Crystal Device Corporation | Etalon and etalon device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02257686A (ja) | 1990-10-18 |
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Legal Events
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