JPH05187923A

JPH05187923A - 半導体レーザモジュール

Info

Publication number: JPH05187923A
Application number: JP607692A
Authority: JP
Inventors: Mitsuko Nakamura; 美都子中村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-01-17
Filing date: 1992-01-17
Publication date: 1993-07-27

Abstract

(57)【要約】【目的】連続に広範囲の光周波数が検出でき、かつ光
周波数の検出感度を悪化させず、しかもモジュール組立
が簡単な光周波数検出機能が付いた半導体レーザモジュ
ールを提供する。【構成】発振周波数の制御が可能な半導体レーザが放
出したレーザ光を、光学系で平行ビームに変換し、この
平行ビームを、ファラデー素子およびファラデー素子の
後に置かれた検光子に通し、検光子の透過光量を検出す
ることにより、半導体レーザの光周波数を検出する。

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、コヒーレント
光通信における送信用の光源または局発用の光源として
使用される、半導体レーザの光周波数を検出する機能を
有する半導体レーザモジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】コヒーレント光通信において、送信用の
光源や局発用の光源として、半導体レーザが用いられ
る。この場合、送信用の光源や局発用の光源の光周波数
を制御することは、安定な伝送を行うために重要であ
り、そのため、半導体レーザの光周波数の検出が必要と
なる。

【０００３】これまで、半導体レーザの光周波数の検出
には、ガスの吸収線を利用する方法やファブリペロエタ
ロンの周波数透過特性を利用する方法が用いられてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ガスの吸収線を利用す
る方法では、ガスの種類で決まる吸収線でしか周波数が
検出できなかった。また、ファブリペロエタロンを用い
る方法では、広範囲の周波数検出を行うためにはフィネ
スを下げたり、または、エタロンへの光の入射角度を変
化させたりしなければならない。しかし、フィネスを下
げると検出感度が悪くなり、また、エタロンへの光の入
射角度を変化させるには、機械的な駆動機構が必要にな
る。したがって、モジュール化する場合に、組立が複雑
となり、光学系も不安定になるという問題がある。

【０００５】本発明は、半導体レーザの光周波数を広範
囲に検出でき、かつ、光周波数の検出感度が良好で、モ
ジュール組立が簡単な半導体レーザモジュールを提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】発振周波数の制御が可能
な半導体レーザが放出したレーザ光を、平行ビームに変
換し、この変換された平行ビームをファラデー素子に透
過する。次に、このファラデー素子を透過した光を、検
光子に通した後、この検光子を透過した光量を光検出手
段で検出する。そして、この光検出手段で検出された光
量で、前記半導体レーザの光周波数を検出する。

【０００７】また、前期ファラデー素子に鏡面を形成
し、ファラデー素子内で前記平行ビームを多重反射させ
るようにし、ファラデー素子の光学長を等価的に長くす
る。

【０００８】

【作用】ファラデー素子を透過した半導体レーザ光は、
その光周波数に対応した角度だけ偏波が回転して出力す
る。したがって、その出力光が検光子を透過すると、そ
の透過した後の光強度は、半導体レーザ光の周波数に対
して正弦波状に変化する。このことから検光子透過後の
光強度を検出し、半導体レーザの光周波数を検出する。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の一実施例に付いて、図１を
参照して説明する。

【００１０】図１において、１０１は発振周波数が制御
できる半導体レーザで、図中左、右の両方向にレーザ光
を放射する。左方向に放射された光は、光学レンズ１０
２を通して光ファイバ１０３に光結合する。

【００１１】また、右方向に放射された光は、光学レン
ズ１０４によって平行光に変換された後、ビームスプリ
ッタ１０５で、２方向に光分岐される。光分岐された一
方の光は、光学レンズ１０６を通過して第１の光検出器
１０７に導かれる。

【００１２】光分岐された他方の光はファラデー素子１
０８を通過する。ファラデー素子１０８を通過する光
は、その際、光の周波数とファラデー素子の長さとに対
応した角度だけ偏波方向が回転する。

【００１３】次ぎに、ファラデー素子１０８を通過した
光は、検光子１０９を透過し、光学レンズ１１０によっ
て、第２の光検出器１１１に導かれる。

【００１４】ところで、第１の光検出器１０７では、ビ
ームスプリッタ１０５で分岐された光を、そのまま検出
している。一方、第２の光検出器１１１では、ファラデ
ー素子１０８の通過により、光の周波数とファラデー素
子の長さとに対応した角度だけ偏波方向が回転した光を
検出している。

【００１５】したがって、第１の光検出器１０７の検出
出力と第２の光検出器１１１の検出出力との比αを取る
と、両光検出器１０７、１１１の出力の比αは、図２の
ように半導体レーザ１０１の発振周波数に対して正弦波
状に変化する。

【００１６】図２で、横軸は半導体レーザの光周波数、
縦軸は両光検出器１０７、１１１の出力の比、αであ
る。

【００１７】したがって、半導体レーザ１０１の発振周
波数は、両光検出器１０７、１１１の出力の比、αによ
って検出できる。

【００１８】ここで、半導体レーザ１０１の発振周波数
の検出をもとに、半導体レーザ１０１の発振周波数を、
例えば、図中の周波数ｆ0 に固定する場合、両光検出器
１０７、１１１の出力の比が、光周波数ｆ0 に対応する
αの値、α0 になるようにフィードバック制御器１１２
で半導体レーザ１０１の発振周波数を制御すればよい。
この場合、フィードバック制御器は、必ずしも半導体
レーザモジュール内部に組み込む必要はない。なお、半
導体レーザ１０１の発振周波数を制御する場合、半導体
レーザの注入電流を変化させたり、半導体レーザ１０１
の周辺温度を変化させるなどの方法が用いられる。

【００１９】上記したように、ファラデー素子１０８を
通過する光は、その光の周波数とファラデー素子の長さ
に応じた角度だけ、光の偏波方向が回転する。

【００２０】図３は、ファラデー素子の長さが相違する
場合の、ファラデー素子を通過する光の周波数とその回
転角度との関係を示している。

【００２１】図で、横軸は光の周波数、縦軸は回転角度
で、また、ｌ_１，ｌ_２（ｌ_１＞ｌ_２）はファラデー素子
の長さである。この図の場合、光周波数がｆ1 の時に、
ファラデー素子に入る光の偏光方向とファラデー素子か
ら出る光の偏光方向とが一致するように、両ファラデー
素子の長さを決めてある。

【００２２】この図３から分かるように、ファラデー素
子の長さが長い方が、同じ光周波数の変化に対する回転
角度が大きくなる。光周波数の検出は、回転角度が３６
０度の範囲で行う必要があることを考えると、検出する
光周波数範囲を広く取りたい場合にはファラデー素子の
長さを短くし、検出感度を上げるにはファラデー素子の
長さを長くすれば良いことになる。

【００２３】上記の半導体レーザモジュールでは、光周
波数の検出部にファラデー素子と検光子を用いている。
この構成によれば、半導体レーザの光周波数の検出を、
連続して、かつ、広範囲に、しかも検出感度を劣下させ
ずに、機械的に動かす部分のない簡単な組立の半導体レ
ーザモジュールが実現できる。

【００２４】なお、上記の実施例では、半導体レーザか
らの出力光の偏光は十分とれている場合を想定したが、
偏光が不十分な場合は、ファラデー素子の前に偏光子を
設置しても良い。

【００２５】また、上記の実施例では、第１の光検出器
１０７の検出出力と第２の光検出器１１１の検出出力と
の比αで、半導体レーザの光周波数を検出している。

【００２６】このように両光検出器の検出出力の比α
で、光周波数を検出する方が、半導体レーザの出力が変
動した場合にも、正確に光周波数を検出できる。

【００２７】しかし、図１の構成から、光ビームスプリ
ッタ１０５、光学レンズ１０６、第１の光検出部１０７
を省き、図４のように構成することもできる。

【００２８】図４では、図１と同じ部分には同じ番号を
付し、説明は省略する。

【００２９】また、図１や図４の実施例では、光ファイ
バー１０３と光周波数検出部１０７、１１１とを、半導
体レーザ１０１の左方と右方に分けて配置しているが、
図５に示すように両者は、同方向に配置しても良い。こ
の場合、図５のように半導体レーザ１０１からの出力光
を、光ファイバー１０３に導入する光ビームスプリッタ
１０５´、光学レンズ１０６´が設けられる。図５で
は、図１と同じ部分には同じ番号を付し、詳細な説明は
省略する。

【００３０】また、上記構成で用いるファラデー素子
は、図６に示すように、その両面を鏡面５０１、５０２
とし、ファラデー素子に入る光ＩＮが、素子内を何回か
往復して出力ＯＵＴする構成にしてもよい。これによ
り、ファラデー素子の光学長を等価的に長くできる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、連続して広範囲の光周
波数が検出でき、かつ光検出感度を悪化させることな
く、しかもモジュール組立が簡単な光周波数検出機能の
付いた半導体レーザモジュールを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる半導体レーザモジュ
ールの構成を示す図。

【図２】本発明を説明するためのファラデー素子の特性
を示す図。

【図３】本発明を説明するためのファラデー素子の特性
を示す図。

【図４】本発明の他の実施例を示す図。

【図５】本発明の他の実施例を示す図。

【図６】本発明に用いるファラデー素子の他の実施例を
示す図

【符号の説明】

１０１…半導体レーザ１０２、１０４、１０６、１１０…光学レンズ１０３…光ファイバ１０５、１０５´…ビームスプリッタ１０７…第１の光検出器１１１…第２の光検出器１１２…フィードバック制御器１０８…ファラデー素子１０９…検光子５０１、５０２…ファラデー素子上に設けられた鏡面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発振周波数が制御できる半導体レーザ
と、この半導体レーザが放出したレーザ光を平行ビーム
に変換する光学系と、前記平行ビームが透過するファラ
デー素子と、このファラデー素子を透過した光が透過す
る検光子と、この検光子を透過した光量を検出する光検
出手段とを有し、この光検出手段で検出された光量で前
記半導体レーザの光周波数を検出することを特徴とする
半導体レーザモジュール。
【請求項２】前期ファラデー素子に鏡面を形成し、ファ
ラデー素子内で前記平行ビームを多重反射させる請求項
１記載の半導体レーザモジュール。