JPH03161986A - 半導体レーザモジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。

（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６図に示すものがある。

第６図で１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１の図
中左側より出射された光１００は、光学レンズ２，３を
介して光ファイバ４に集光される。また半導体レーザ１
の図中右側より出射された光１０１は、光学レンズ５に
より平行光に変換されたのちビームスプリツタ６で２方
向に分岐される。分岐された一方の光は、光学レンズ７
を介しフォトダイオード１１に集光される。他方の光は
ファブリペロー共振器９に入射される。

ファブリペロー共振器９を透過した光の光強度は、第７
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，Ｌ：ファブ
リペロー共振器の共振器長）を周期として繰り返す特性
をもつ。

よって光学レンス１０を介したフォトダイオド８の出力
値は、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８の出力とフォｌ・ダイオード１１の
出力の比を測定すれば、半導体レーザ１の発振波長を知
ることができる。この半導体レーザ１の発振波長を制御
するには、前記２つのフォ１・ダイオード８，１１の出
力値の比から半導体レーザ１の発振波長を測定し、半導
体レーザ１の温度または半導体レーサ１に注入する注入
電流を変化させることにより、欲する波長に制御する。

しかしながら、上記した従来の半導体レーザモジュール
では、次のような問題が生じていた。第８図，第９図を
用いてその問題について説明する。

第８図及び第９図は、第６図の半導体レーザ１，光学レ
ンズ５及びファブリペロー共振器９の端面１２の部分を
拡大した図である（ビームスプリッ夕６は図示せず）。

半導体レーザ１はレーサステム１４上のサブマウン１・
１５にマウントされており、］６は半導体レーザの活性
層てある。第８図に示すように、ファブリペロー共振器
の共振器端面１２が゛１４導体レーザ１からの光１０１
に対して垂直の場合、その反射光が半導体レーザ１の活
性層１６のＡ点に直接戻り、レーザの発振周波数や発振
レーザ光の強度等の不安定化の原因となっていた。

また、第９図（ａ）に示すように、ファブリペローノ（
振器を光に対して傾けて設置した場含、反射レーザ光１
０２はサブマウント１５の端而のＢ点に戻る。Ｂ点に戻
った光は第９図（ｂ）に示すようにＢ点で反射し、その
先１０３はファブリベロー共振器端面１２で再び反射さ
れる。共振器端面１２で反射され、半導体レーサ１の方
向に向かう光〕０４は、第９図（Ｃ）に斜線て示すよう
に半導体レーザ４の活性層１６のＡ点に戻る。

この様に、半導体レーザ１からの光がファブリペロー共
振器端面１２で反射され、サブマウン１・１５端而に反
射光が戻った場合、反射を繰り返して再び半導体レーサ
１の活性層Ａに戻ってしまう、これが発振周波数や発振
レーザ光の強度等の不安定化の原因となっていた。

一方、ファブリペロー共振器は傾けるほど共振器を透過
する光量が減少し、フィネスが劣化する。

従って、傾ける角度が大きいほど周波数検出用モニタで
ある光検出器に入射する光量が減り、周波数安定化に際
し、不利であった。

（発明が解決しようとする課題） 上述した様に、従来の半導体レーザモジュールにあって
は、ファブリペロー共振器からの反目・｛光が半導体レ
ーザの活性層に戻り、発振周波数等の不安定化をもたら
す原因の一つとなっていた。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、ファブ
リペロー共振器の透過光量の減少を最少限にとどめ、フ
ァブリペロー共振器からの反射光が、半導体レーザの活
性層に戻らないようファブリベロー共振器の端面を傾け
て設置することにより、発振周波数等の安定を保持する
ことができる圭導５ 体レーザモジュールを提供することを１１的とする。

［発明の構或］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達或するために本発明の゛１′．導体レーザ
モジュールは、発振波長が制御可能な゛１′．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光
検出器と、前記半導体レーザから出射された光が、前記
半導体レーザ端而あるいは前記レーザがマウントされた
サブマウン１・端面に戻らないように端面が傾けて設置
されたファブリペロー共振器とにより構威される。

（作　用） 半導体レーザの一方から出力される光はファブリペロー
共振器に入射される。入射される光のうち共振器端面て
反射する光が前記」（導体レーザの活性層及び前記レー
ザのザブマウントの端而に戻らず、前記半導体レーザが
マウントされている側と反対側の空間に戻るよう前記フ
ァブリペロ共振器が傾けて設置されていることにより、
反射光が再びレーザ活性層に入射せずレーザの発振周６ 波数の不安定化か防１１される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の半導体レーサモジュールの第１の実
施例の構成を示す図である。

第１図で、前記第６図と同一部分には同一符号を付し、
各部分の詳しい説明は省略する。

第１図で半導体レーザ１はレーサステム１４」二のサブ
マウン１・］５にマウントされている。半導体レーザ１
の一方から出射された光１０１は、ビムスブリツタで分
岐され、分岐された一方のレーザ光は、ファブリベロー
共振器９に入射される。

このファブリペロー共振器９は第１図に示すように、共
振器端面１２，ｉ．３か人射レーザ光に対して垂直でな
く傾いて設置されている。ファブリペロー共振器９を透
過した光は光学レンズ］Ｏを透過して第１の光検出器１
７に検出される。第１の光検出器］７と第２の光検出器
１８の出力は、制御器（図示せず）に人力され、ここで
両者の出力の比かとられ、この出力比より半導体レーザ
１の発振波長（発振周波数）を測定し、半導体レーザ１
の温度または注入電流を変化させて欲する波長に制御す
る。

次に、ファブリベロー共振器の端面を第１図のように傾
けたときの作用について第２図を用いて説明する。第２
図は、第１図の半導体レーザ１と光学レンズ５及びファ
ブリベロー共振器端面１２を拡大した図でビームスブリ
ッタ６は簡ｔｉｔのため省略する。第２図でファブリペ
ロー共振器端而１２で反射する反射光１０５は共振器端
而が傾いていることにより、半導体レーザ１の端而及び
半導体レーザ１のマウン１・されているサブマウント１
５の端而には戻らず、モジュール内の半導体レーザ１の
マウントされている側と反対側の空間に戻る。　ファブ
リペロー共振器を傾ける角度θ１は■式で示される。

θ＋＞ｄ＋／２ｆ　　　　・・・・・・・・・・・・　
■ここでｄ，は第２図に示す半導体レーザ１」二面から
活性層１６までの距離を示す。またｆは光学レンズの焦
点距離を示す。

ファブリペロー共振器の端面を■式に示ずθ，たけ傾け
ることにより、反射レーサ光１０５はモジュール内の半
導体１ノーザのマウントされている側と反対側の空間に
戻るため、半導体レーザの端而あるいは→ノ゛ブマウン
１・端面には戻らない。

この場合、ｄ，は非常に小さいので、傾ける角度θ，は
小さくて済む。従って、共振器を透過する光量の大幅な
減少やフィネスの劣化は生じない。

また、第３図に示すようにファブリペローｊ（振器の端
面の傾ける向きを第１図とは逆の向きに傾けてもよい。

その場合、傾ける角度θ２は■式に示すようになる。

θｔ＞ｄ２／２ｆ　　　・・・・・・・・・・・・　■
ここで、ｄ２は第３図に示すように、半導体レザ１の活
性層１６からザブマウン１・１５のＦ　而までの距離を
示す。この場合、ファブリペロー共振９ 器端而１２での反＋１１レーザ光１０６はサブマウント
１５端面より下部に戻り、半導体レーザ１端而あるいは
サブマウント１５端而には戻らない。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、第
４図及び第５図に示すように半導体レザのマウント位置
がそれぞれ変わってもその都度ファブリペロー共振器の
端而を傾けて共振器端面での反射レーザ光が半導体レー
ザ端而あるいはサブマウント端面に戻らないようにすれ
ばよい。

以上述べてきた実施例は第１図に示すようにファブリペ
ロー共振器の端面を傾けた場合であるが、ファブリペ口
ー』（振器全体を所定の角度傾けて設置してよいことは
言うまでもない。また、本モジュールに用いられるファ
ブリペロー共振器はとのような形体のものでもよい。

また、本発明の実施例は、」一記した様な２つの光検出
器を用いた波長検出系のみに眼られるものではない。例
えばファブリペロー共振器の共振器長を交流信号で変調
し、」（振器を透過した光を検出器で受光し、この受光
信号と前記交流信号とを１　０ 同期検波することにより波長の誤差信号を得るものに対
しても適用可能である。

［発明の効果］ 以上詳述した様に、本発明の半導体レーザモジュールは
、レーザ光が入射するファブリペロ共振器の端面が、こ
のレーザ光に対して傾いているので、反射したレーザ光
が半導体レーザの端面及びサブマウン１・の端面に戻ら
ず、透過光量の減少を最少限にしてしかもフィネスを劣
化させずに半導体レーザの周波数安定化を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半導体レーザモジュールの実施例の構
成を示す図，第２図及び第３図はファブリペロー共振器
端面を傾けた場合の反射光の方向を示す図，第４図及び
第５図は本発明の他の実施例に用いられる半導体レーザ
のサブマウント部分の拡大図，第６図は従来の半導体レ
ーザモジュールの構戒を示す図，第７図はファブリペロ
ー共振器の周波数に対する透過光強度を示す図，第８図
及び第９図は、ファブリベロー共振器からの反１１ 射光が半導体レーザに戻ることを説明する図である。 １・・・半導体レーザ、２，３，５，７．１　０−．．
光学レンズ、４・・・光ファイバ、６・・・ビームスプ
リツタ、９・・・ファブリペロー共振器、１２，１．３
・・・ファブリペロー共振器端面、１４・・・レーザス
テム、１５・・・サブマウント、１６・・・活性層、１
７．１８・・・光検出器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）発振波長を制御できる半導体レーザと、前記半導
   体レーザより出射される光が集光される光ファイバと、
   前記半導体レーザより出射された光が入射されるファブ
   リペロー共振器と、前記ファブリペロー共振器を透過し
   た光が検出される光検出器とを具備し、前記ファブリペ
   ロー共振器は、前記共振器の端面で反射する光が前記半
   導体レーザ及び前記レーザがマウントされているサブマ
   ウント端面に戻らないように傾けて設置されていること
   を特徴とする半導体レーザモジュール。
2. （２）前記ファブリペロー共振器は、その端面で反射す
   る光が、前記半導体レーザのマウントしてある側と反対
   側の空間に戻るように傾けて設置されていることを特徴
   とする請求項１記載の半導体レーザモジュール。