JP2870667B2 - レーザダイオードモジュール - Google Patents

レーザダイオードモジュール

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば光通信用光ファ
イバパルス試験器等に用いられ、複数のレーザダイオー
ドが搭載され、複数の波長に対して低損失で高アイソレ
ーションのアイソレータを有するレーザダイオードモジ
ュールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、光通信分野において、被測定光
ファイバの各種特性を光パルス試験器や安定化光源を用
いて測定する際に使用される光源の波長は、公衆回線に
用いられる1300nmから1550nmで行うのが一般的で、この
種の測定器においては、複数波長の光源を有するモジュ
ールが多く求められている。
【0003】図4はこうしたモジュールとして光通信分
野に一般的に用いられているレーザダイオードモジュー
ルの概略構成を示している。このレーザダイオードモジ
ュールは、各々異なる波長の光を出射する2種類の第
1,第2のレーザダイオード21,22と、各レーザダ
イオード21,22からの出射光を平行光にする第1,
第2のレンズ23,24と、第1のレンズ23からの平
行光を反射させ、第2のレンズ24からの平行光を透過
させて光ファイバ25側に導くミラー26と、第1のレ
ーザダイオード21からの光をミラー26側に反射させ
る反射ミラー30と、ミラー26からの透過光を光ファ
イバ25に集光するロッドレンズ27と、第1,第2の
レーザダイオード21,22を選択的に切り替える切替
回路28とを備えて構成されている。
【0004】そして、このレーザダイオードモジュール
では、一方のレーザダイオード21(22)より出射さ
れた光はレンズ23(24)により平行光にされ、ミラ
ー26を反射(透過)した後にロッドレンズ27により
光ファイバ25に集光される。また、切替回路28によ
り他方のレーザダイオード22(21)に切り替えられ
ると、レーザダイオード22(21)より出射された光
は同様にしてレンズ24(23)により平行光にされ、
ミラー26を透過(反射)した後にロッドレンズ27に
より光ファイバ25に集光される。
【0005】また、上述した構成に加え、レーザダイオ
ード21(22)から光が出射された際の反射光の影響
を防ぐべく、各レーザダイオード21,22とミラー2
6との間の光路上(図4において一点鎖線で示す部分)
に、光アイソレータ29の配設されたレーザダイオード
モジュールも知られている。
【0006】ここで、光アイソレータ29は図2
(a),(b)に示すように透過偏波方向が互いに45
°に配置された偏光子11および検光子13と、偏光子
11と検光子13との間に45°のファラデー回転角を
なして配置されたファラデー回転素子12と、ファラデ
ー回転素子12の周囲に磁場を発生させる磁石14とを
備えて構成され、順方向(光源からの光の出射方向)に
偏光子11を透過した直線偏光は、ファラデー回転素子
12通過時にファラデー効果を受け、偏波方向が45°
回転されて検光子13を透過する。また、光アイソレー
タ29に対して逆方向(光源からの光の出射方向と相反
する方向)に入射した反射光のうち、検光子13を透過
した直線偏光は、その偏波方向が順方向の時のファラデ
ー回転と同方向にさらに45°回転され、偏光子11の
透過偏波方向と直交して偏光子11からの通過が阻止さ
れる。
【0007】そして、以上のように構成されるレーザダ
イオードモジュールは、被測定光ファイバの各種特性を
測定する際の光パルス試験器や安定化光源等に組み込ま
れて用いられる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た構成のレーザダイオードモジュールにおいて、光路上
に光アイソレータ29を備えていない構成では、安定化
光源に適用した場合、レーザダイオード21,22から
の出射光に対する戻り光の影響によりレーザダイオード
21,22の発振が不安定となり、その結果、安定した
波長や光出力を得ることができないという問題があっ
た。
【0009】また、光パルス試験器に適用した場合に
は、被測定光ファイバから戻ってきた後方散乱光、ある
いは光ファイバ同志の接続箇所からの反射光等の光信号
がレーザダイオードモジュール内部のレーザダイオード
21,22の発光端面との間において多重反射を繰り返
し、その結果、被測定光ファイバの各種特性、例えば、
光ファイバの伝送損失、接続損失、光ファイバの異常箇
所の発見等を精度良く測定することができなかった。
【0010】一方、光路上に光アイソレータ29を備え
たレーザダイオードモジュールでは、一般に光アイソレ
ータ29がレーザダイオード21,22の特有の波長帯
の反射光だけにしか高い減衰量を得ることができないの
で、図4に示すように発振波長の異なるレーザダイオー
ド21,22毎に複数の光アイソレータ29が必要であ
った。このため、光アイソレータ29の占める割合が高
くモジュールが非常に高価となるだけでなくモジュール
自身が大型化するという問題があった。また、レーザダ
イオードモジュールを製作する際の光軸調整が面倒であ
った。
【0011】そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなさ
れたものであって、光アイソレータの配設数を最小限に
してモジュールの小型化が図れ、モジュール製作時の光
軸調整が容易であり、何れの波長においても反射光を同
レベルで低く抑えることができる低反射のレーザダイオ
ードモジュールを提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明によるレーザダイオードモジュールは、各々
波長の異なる第1、第2の波長の光を出射する複数のレ
ーザダイオード1,2と、該レーザダイオードを選択的
に切り替えて駆動する切替手段9と、該切替手段の切替
え動作に基づいて前記レーザダイオードから出射された
光を被測定光ファイバ側に導く光路切替手段6,10
と、該光路切替手段と前記被測定光ファイバとの間の同
一光路上に配設され、前記光路切替手段からの光を前記
被測定光ファイバ側に出射する光アイソレータ7とを備
え、該光アイソレータがファラデー回転素子12を有
し、前記第1の波長における該ファラデー回転素子の回
転角度と前記第2の波長における該ファラデー回転素子
の回転角度との和がほぼ90°となるように該ファラデ
ー回転素子の膜厚を設定したことを特徴としている。
【0013】
【作用】切替手段9の切替え動作に基づいてレーザダイ
オード1(2)が駆動されると、レーザダイオード1
(2)からの出射光(第1の波長の光又は第2の波長の
光)は光路切替手段6,10によって被測定光ファイバ
側に導かれる。そして、光路切替手段6からの光は、光
路切替手段と被測定光ファイバとの間の同一光路上に配
設された光アイソレータ7によって所定のファラデー回
転角度分だけ偏波方向が傾けられた状態で被測定光ファ
イバ側に出射される。その際、光アイソレータ7は、第
1の波長におけるファラデー回転素子12の回転角度と
第2の波長におけるファラデー回転素子12の回転角度
との和がほぼ90°となるようにファラデー回転素子1
2の膜厚が設定されているので、何れの波長においても
反射光を同レベルで低く抑えることができる。
【0014】
【実施例】図1は本発明によるレーザダイオードモジュ
ールの一実施例を示す図、図2(a),(b)は同モジ
ュールに適用される光アイソレータの概略構成を示す斜
視図である。
【0015】この実施例によるレーザダイオードモジュ
ールは、各々波長の異なる、例えば波長1310nmの第1の
レーザダイオード1および1550nmの第2のレーザダイオ
ード2と、各レーザダイオード1,2からの出射光を平
行光にする第1,第2のレンズ3,4と、レンズ3から
の平行光を反射させるミラー(光路切替手段)10と、
ミラー10からの光を反射させ、レンズ4からの平行光
を透過させて光ファイバ5側に導くミラー(光路切替手
段)6と、ミラー6と光ファイバ5との間の光路上に配
設されてレーザダイオード1,2側に反射光が戻らない
ようにミラー6からの透過光を被測定光ファイバ5側に
出射する光アイソレータ7と、光アイソレータ7と光フ
ァイバ5との間に配設されて光アイソレータ7からの出
射光を光ファイバ5に集光するロッドレンズ8と、第
1,第2のレーザダイオード1,2の駆動を選択的に切
り替える切替回路(切替手段)9と、を備えて構成され
ている。
【0016】そして、このレーザダイオードモジュール
では、切替回路9により何れかのレーザダイオード1
(2)が選択的に駆動されると、レーザダイオード1
(2)からの出射光はレンズ3(4)で平行光に変換さ
れた後にミラー6で反射(透過)されて光アイソレータ
7に入射される。光アイソレータ7ではミラー6からの
反射(透過)光をロッドレンズ8に出射し、ロッドレン
ズ8は光アイソレータ7からの光を被測定光ファイバ5
に集光する。
【0017】ここで、さらに光アイソレータ7の構成に
ついて説明する。
【0018】この光アイソレータは使用される複数波長
の反射光に対して高い減衰量を示すもので、図2
(a),(b)に示すように偏光子11、ファラデー回
転素子12、検光子13、磁石14を備えて構成されて
いる。
【0019】偏光子11は図示しない光源より入射され
る所定波長の光で、特定の振動方向を持つ直線偏光のみ
を通過させてファラデー回転素子12に入射している。
【0020】ファラデー回転素子12は偏光子11を通
過した直線偏光の振動方向をファラデー効果によってほ
ぼ45°回転させている。このファラデー回転素子12
は異なる2つの波長λ1,λ2の入射光に対し、波長λ
1におけるファラデー回転角度θ1をθ1=45°+
α、波長λ2におけるファラデー回転角度θ2をθ2=
45°−α(θ1>θ2)とした時に、θ1+θ2がほ
ぼ90°になるように膜厚が調整されている。
【0021】ここで、ファラデー回転角度θは下記の式
で表現される。 上記式において、VおよびHは一定なので、Lに相当す
るファラデー回転素子12の膜厚を変化させることによ
ってファラデー回転角度が調整される。検光子13は直
線偏光の透過する方向が偏光子11に対して45°だけ
ファラデー回転方向に傾いて配設され、ファラデー回転
素子12からほぼ45°回転された直線偏光の光を透過
している。磁石14は例えば永久磁石や電磁石等で構成
され、ファラデー回転素子12に飽和磁場を与えてファ
ラデー効果を生じさせている。
【0022】ここで、波長λ1=1310nm,λ2=1550nm
とし、α=9°(λ1+α=53.6°,λ2−α=3
6.4°)に設定した時のアイソレーション特性を図3
に、また、挿入損失特性を下記の〔表1〕に示す。
【0023】
【表1】
【0024】これより、波長λ1=1310nm,λ2=1550
nmにおけるアイソレーションは共に16.5dBで同じ特性が
得られる。また、挿入損失は従来に比べて低くでき、特
性の向上を図ることができる。つまり、実施例の光アイ
ソレータによれば、複数波長の反射光に対して比較的高
く、かつほぼ均一な減衰量を得ることができる。従っ
て、上述した実施例では、複数波長の反射光に対して高
い減衰量を示す共用型の光アイソレータ7を1つだけ用
いた構成になるので、従来に比べて部品点数が減り、モ
ジュール自身を小型化することができ、また、レーザダ
イオードモジュール作製時の光軸調整を容易に行うこと
ができるので、安価に製作することができ、かつ信頼性
も向上する。さらに、光アイソレータ7の作用により何
れの波長においても反射光を同レベルで低く抑えること
ができるので、光パルス試験器に適用した場合には、反
射光による多重反射を防止して高精度な被測定光ファイ
バの各種特性試験、例えば、光ファイバの伝送損失、光
ファイバの接続損失、光ファイバの異常箇所の発見等を
行うことができる。また、安定化光源に適用した場合に
は、レーザダイオード1,2の発振が常時安定し、その
結果、安定した波長や光出力を得ることができる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のレーザダ
イオードモジュールによれば、何れの波長においても反
射光を同レベルで低く抑えて低反射のレーザダイオード
モジュールを実現することができる。また、光アイソレ
ータの配設数を必要最小限に抑えることができるので、
モジュールの小型化が図れて安価に製作することができ
る。しかも、モジュール製作時の光軸調整を容易に行う
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるレーザダイオードモジュールの一
実施例を示す図
【図2】光アイソレータの概略構成を示す斜視図
【図3】同アイソレータにおいて、波長λ1=1310nm,
λ2=1550nm,α=9°に設定した時のアイソレーショ
ン特性を示す図
【図4】従来のレーザダイオードモジュールの概略構成
を示す図
【符号の説明】
1 第1のレーザダイオード 2 第2のレーザダイオード 5 光ファイバ 6,10 ミラー(光路切替手段) 7 光アイソレータ 9 切替回路(切替手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 6/42

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各々波長の異なる第1、第2の波長の光
    を出射する複数のレーザダイオード(1,2)と、 該レーザダイオードを選択的に切り替えて駆動する切替
    手段(9)と、 該切替手段の切替え動作に基づいて前記レーザダイオー
    ドから出射された光を被測定光ファイバ側に導く光路切
    替手段(6,10)と、 該光路切替手段と前記被測定光ファイバとの間の同一光
    路上に配設され、前記光路切替手段からの光を前記被測
    定光ファイバ側に出射する光アイソレータ(7)とを備
    該光アイソレータがファラデー回転素子(12)を有
    し、前記第1の波長における該ファラデー回転素子の回
    転角度と前記第2の波長における該ファラデー回転素子
    の回転角度との和がほぼ90°となるように該ファラデ
    ー回転素子の膜厚を設定した ことを特徴とするレーザダ
    イオードモジュール。
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