JPH10256672A - 半導体レーザモジュール、光ファイバ増幅器及び光伝送システム - Google Patents

半導体レーザモジュール、光ファイバ増幅器及び光伝送システム

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JPH10256672A
JPH10256672A JP9062784A JP6278497A JPH10256672A JP H10256672 A JPH10256672 A JP H10256672A JP 9062784 A JP9062784 A JP 9062784A JP 6278497 A JP6278497 A JP 6278497A JP H10256672 A JPH10256672 A JP H10256672A
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semiconductor laser
optical fiber
active layer
optical
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Masahiro Mitsuta
昌弘 光田
Soichi Kimura
壮一 木村
Tomoaki Uno
智昭 宇野
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体レーザモジュールにおいて、光ファイ
バからの反射戻り光が半導体レーザ素子に入射しないよ
うにすると共に、半導体レーザ素子の活性層で発生する
熱を速やかに放熱する。 【解決手段】 レーザマウント１０２の保持された半導
体レーザ素子１０３の活性層１０４は、該半導体レーザ
素子１０３の高さ方向の中央部よりも底面１０２ａ側に
形成されている。活性層１０４から出射されたレーザ光
は、集光レンズ１０５及び光アイソレータ１０６を通過
して光ファイバ１０７の入射部に入射する。光ファイバ
１０７の入射部で反射された戻り光は、光アイソレータ
１０６及び集光レンズ１０５を通過してレーザマウント
１０２の端面に集光する。光アイソレータ１０６は、常
光を屈折させながら通過させる一方、異常光を屈折させ
ることなく通過させる第１及び第２のルチル１１１、１
１２と、光の偏光面を時計回り方向に４５度回転させる
ファラデー素子１１３と、ファラデー素子１１３に磁場
を印加する永久磁石１１４とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複屈折結晶板とフ
ァラデー素子とからなる光アイソレータを有する半導体
レーザモジュール、該半導体レーザモジュールを用いた
光ファイバ増幅器及び光電送システムにおいて、半導体
レーザ素子から出射され光ファイバから戻ってくる反射
戻り光の影響を低減して出力を安定させる技術に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】光伝送システムにおいては、信号光の光
源となる半導体レーザ素子、光ファイバ増幅器における
励起用光源となる半導体レーザ素子等、多数の半導体レ
ーザ素子が使用される。これらの半導体レーザ素子は、
伝送用光ファイバや増幅用光ファイバと結合される半導
体レーザモジュールに組み込まれる。この場合、半導体
レーザモジュールに組み込まれた半導体レーザ素子から
出射されたレーザ光が光ファイバの入射部で反射されて
反射戻り光となって半導体レーザ素子に入射すると、励
起用光源の光出力が変動したり、光伝送システムの雑音
特性が劣化したりする。
【０００３】また、光ファイバ増幅器に組み込まれた励
起用光源の半導体レーザ素子から出射されたレーザ光
が、他の半導体レーザ素子に入射すると、該他の半導体
レーザモジュールのモニタＰＤ（Photo Ditecter）から
出力される電流が増加するため、他の半導体レーザ素子
からの出力を一定に制御することができない。
【０００４】そこで、通常、光ファイバからの反射戻り
光や励起用光源の半導体レーザ素子からのレーザ光が半
導体レーザ素子に入射することを防止する光アイソレー
タが半導体レーザジュールに組み込まれる。
【０００５】半導体レーザモジュールに組み込まれる光
アイソレータとしては、実開昭５６−４９５１７号公報
又は特開平１−９９０１８号公報に示されるように、一
対の複屈折結晶板例えばルチル光学結晶板（以下、単に
ルチルと称する。）とファラデー素子とを組み合わせて
なるものが知られている。
【０００６】図２０は、複屈折結晶板とファラデー素子
とが組み合わされてなる光アイソレータを有する第１の
従来例としての半導体レーザモジュールの断面構造を示
している。図２０に示すように、図示しないパッケージ
内に設けられたペルチェ素子１の上にはレーザマウント
２が配置されており、該レーザマウント２の上には半導
体レーザ素子３が保持されている。半導体レーザ素子３
の活性層４から一の方向（図２０における左の方向）に
出射されたレーザ光（光路を実線で示す。）は集光レン
ズ５により集光されて光アイソレータ６に到達した後、
該光アイソレータ６を通過して光ファイバ７の入射部に
入射する。そして、光ファイバ７の入射部で反射された
戻り光（光路を破線で示す。）は、光アイソレータ６、
集光レンズ５を通過して半導体レーザ素子３に入射す
る。一方、半導体レーザ素子３から他の方向（図２０に
おける右の方向）に出射されたレーザ光はモニタＰＤ８
により光強度が検出され、検出された光強度は電流信号
に変換されて半導体レーザ素子３の出力を制御するのに
用いられる。
【０００７】光アイソレータ６は、第１の複屈折結晶板
１１、第２の複屈折結晶板１２、第１の複屈折結晶板１
１と第２の複屈折結晶板１２との間に設けられたファラ
デー素子１３、及びファラデー素子１３に磁場を印加す
る永久磁石１４によって構成されている。第１の複屈折
結晶板１１及び第２の複屈折結晶板１２は、光学軸と平
行な偏光面を持つ光（異常光）を屈折させながら通過さ
せる一方、光学軸と垂直な偏光面を持つ光（常光）を屈
折させることなく通過させる。ファラデー素子１３は入
射する光を、その偏光面を常に一の方向に所定角例えば
４５度回転させながら通過させる。図２１（ａ）は、第
１の複屈折結晶板１１の光学軸の方向（Ｙ軸正方向）を
示し、図２１（ｂ）はファラデー素子１３が光の偏波面
を回転させる方向及び回転角度（時計回り方向に４５
度）を示し、図２１（ｃ）は第２の複屈折結晶板１２の
光学軸の方向（Ｙ軸正方向とＸ軸正方向との間の方向）
を示している。ここで、座標系としては、半導体レーザ
素子３の活性層４の面と平行で且つ共振器方向と垂直な
方向をＸ軸とし、活性層４の面に対して垂直な方向をＹ
軸とする。
【０００８】図２２（ａ）において、太い実線の矢印
は、半導体レーザ素子３から一の方向に出射され光ファ
イバ７に向かう出射光の偏光方向を示しており、(i) は
半導体レーザ素子３の活性層４から出射された直後の偏
光方向、(ii)は集光レンズ５を通過したときの偏光方
向、(iii) は第１の複屈折結晶板１１を通過したときの
偏光方向、(iv)はファラデー素子１３を通過したときの
偏光方向、(v) は第２の複屈折結晶板１２を通過したと
きの偏光方向、(vi)は光ファイバ７の入射部に到達した
ときの偏光方向をそれぞれ示している。図２２（ｂ）に
おいて、太い実線の矢印は、光ファイバ７で反射された
戻り光の偏光方向を示しており、(6) は光ファイバ７の
入射部で反射された直後の偏光方向を示し、(5) は第２
の複屈折結晶板１２を通過したときの偏光方向、(4) は
ファラデー素子１３を通過したときの偏光方向、(3) は
第１の複屈折結晶板１１を通過したときの偏光方向、
(2) は集光レンズ５を通過したときの偏光方向、(1) は
半導体レーザ素子３に戻ってきたときの偏光方向をそれ
ぞれ示している。尚、図２２（ｂ）における太い波線の
矢印については後述する。
【０００９】図２２（ａ）において、(i) に示すよう
に、半導体レーザ素子３からの出射光は活性層４と平行
な偏光面成分のみを持つＴＥモードで出射された後、(i
i)に示すように、偏光方向が変えられることなく集光レ
ンズ５を通過して光アイソレータ６に至る。光アイソレ
ータ６に入射する出射光は、第１の複屈折結晶板１１の
光軸と垂直な偏光方向を持つ常光であるため、(iii) に
示すように、屈折することなく第１の複屈折結晶板１１
を通過し、(iv)に示すように、ファラデー素子１３によ
り時計回り方向に４５度回転される。このため、第２の
複屈折結晶板１２の光軸と垂直な偏光方向を持つ常光と
なるので、(v) に示すように、屈折することなく第２の
複屈折結晶板１２を通過した後、光ファイバ７の入射部
に至る。
【００１０】図２２（ｂ）において、(6) に示すよう
に、光ファイバ７の入射部において偏光方向を変えられ
ずに反射されて戻り光になった後、第２の複屈折結晶板
１２の光軸と垂直な偏光方向を持つ常光となるので、
(5) に示すように、屈折することなく第２の複屈折結晶
板１２を通過した後、(4) に示すように、ファラデー素
子１３により時計回り方向に４５度回転される。このた
め、第１の複屈折結晶板１１の光軸と平行な偏光方向を
持つ異常光となるので、(3) に示すように、第１の複屈
折結晶板１１においてＹ軸正方向に屈折した後、(2) に
示すように、集光レンズ５において上下方向及び左右方
向に対称に投影されて集光レンズ５を通過し、(1) に示
すように、出射光の出射位置からＹ軸負方向へ移動した
位置において半導体レーザ素子３に集光する。
【００１１】このように、第１の従来例の半導体レーザ
モジュールに組み込まれた光アイソレータを用いると、
半導体レーザ素子３の活性層４から出射された光は、活
性層４からＹ軸負方向へ移動した位置に集光し、活性層
４に入射しないので、アイソレータ機能を発揮すること
ができる。
【００１２】次に、第２の従来例として、例えば、信学
技法（TECHNICAL REPORT OF IEICEEDM96-39,CPM96-62,O
PE96-61,LQE96-63 ）に記載されている、出力が＋２４
ｄＢｍである高出力な光ファイバ増幅器について説明す
る。図２３は、第２の従来例に係る光ファイバ増幅器の
構成を示しており、該光ファイバ増幅器は、希土類イオ
ン例えばエルビウムイオンが添加された増幅用光ファイ
バ２０と、第１の従来例に係る半導体レーザモジュール
よりなる第１の励起用半導体レーザ光源２１及び第２の
励起用半導体レーザ光源２２とを備えている。第１の励
起用半導体レーザ光源２１から出射された第１の励起光
は第１のカプラー２３を介して増幅用光ファイバ２０に
入射されると共に、第２の励起用半導体レーザ光源２２
から出射された第２の励起光は第２のカプラー２４を介
して増幅用光ファイバ２０に入射され、増幅用光ファイ
バ２０に添加されているエルビウムイオンを励起する。
これにより、増幅用光ファイバ２０の入射部２０ａから
入射した光信号は、増幅用光ファイバ２０を通過する際
に増幅されて、増幅用光ファイバ２０の出射部２０ｂか
ら出射される。
【００１３】図２３において、実線の矢印は第２の励起
用半導体レーザ光源２２から出射された第２の励起光が
第１の励起用半導体レーザ光源２１に入射する状態を示
し、波線の矢印は第１の励起用半導体レーザ光源２１か
ら出射された第１の励起光が第２の励起用半導体レーザ
光源２２に入射する状態を示している。
【００１４】また、図２２（ｂ）において、太い実線の
矢印及び太い波線の矢印は、第１又は第２の励起用半導
体レーザ光源２１又は２２の半導体レーザ素子から出射
され、第２又は第１の励起用半導体レーザ光源２２又は
２１の半導体レーザ素子に入射する光の偏光方向を示し
ている。太い実線の矢印が示す偏光方向については前述
したので、ここでは、太い波線の矢印が示す偏光方向に
ついて説明する。図２２（ｂ）において、(6) に示す偏
光方向の光は、第２の複屈折結晶板１２の光軸に平行な
偏光方向を持つ異常光となるので、(5) に示すように、
第２の複屈折結晶板１２においてＸ軸正方向とＹ軸正方
向との間の方向に屈折した後、(4) に示すように、ファ
ラデー素子１３により時計回り方向に４５度回転され
る。このため、第１の複屈折結晶板１１の光軸と垂直な
偏光方向を持つ常光となるので、(3) に示すように、第
１の複屈折結晶板１１を屈折することなく通過した後、
(2)に示すように、集光レンズ５において上下方向及び
左右方向に対称に投影されて集光レンズ５を通過し、
(1) に示すように、活性層４の位置から、Ｘ軸負方向と
Ｙ軸負方向との間の方向に移動した位置において半導体
レーザ素子３に入射する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＧａＡｓ材
料系により形成された可視光から近赤外線光の領域のレ
ーザ光を出射する半導体レーザ素子においては、活性層
以外の領域における半導体レーザ光の損失が大きいの
で、半導体レーザ素子において反射戻り光を吸収するこ
とは可能である。
【００１６】しかしながら、光信号伝送用の長波長帯の
レーザ光を出射するＩｎＧａＡｓＰ系材料により形成さ
れた半導体レーザ素子においては、活性層以外の領域に
おける半導体レーザ光の損失が小さいので、半導体レー
ザ素子の活性層以外の領域において、光ファイバからの
反射戻り光や励起用光源の半導体レーザ素子からの出射
光を吸収することができない。このため、モニタＰＤの
検出光量が増加してしまうので、半導体レーザ素子から
の出力を一定に制御することができない。
【００１７】以上説明したように、ルチル結晶板等の複
屈折結晶板を用いる光アイソレータは、低コスト化を図
ることができる反面、半導体レーザモジュールに組み込
むと、反射戻り光によりモニタ光量が影響を受けるの
で、半導体レーザ素子の光出力を一定に制御することが
できないという第１の問題がある。
【００１８】また、半導体レーザ素子の活性層において
発生した熱は、半導体レーザ素子における活性層よりも
サブマウント側の領域（図２０における下側の領域）及
びサブマウントを通ってペルチェ素子により吸熱（冷
却）されるが、この場合、サブマウントの熱伝導性は高
いが半導体レーザ素子における活性層よりもサブマウン
ト側の領域の熱伝導性は低い。半導体レーザ素子の高出
力化に伴って活性層において発生する熱が多くなるの
で、半導体レーザ素子における活性層よりもサブマウン
ト側の領域ひいては活性層が高温化するので、半導体レ
ーザ素子の高出力化が妨げられるという第２の問題があ
る。
【００１９】また、第２の従来例に係る双方向励起方式
の光ファイバ増幅器は増幅能力に優れているが、増幅能
力の一層の増大の要望から励起用光源の高出力が図られ
ている。このため、信号光の出力レベルが低い場合に
は、一方の励起用光源の半導体レーザ素子から出射され
た励起光が、他方の励起用光源の半導体レーザ素子に入
射する。このように、一方の励起用光源から出射された
励起光が他方の励起用光源の半導体レーザ素子に入射す
ると、前述した光ファイバからの反射戻り光と同様、モ
ニタＰＤが検出する光量が増加してしまうので、半導体
レーザ素子からの出力を一定に制御することが困難にな
る。
【００２０】さらに、一方の励起用光源から出射された
励起光が、他方の励起用光源の半導体レーザ素子の出射
端面で反射すると、反射光がモジュールのパッケージ内
に散乱するため、モニタＰＤが検出する光量が増加して
しまうので、やはり半導体レーザ素子からの出力を一定
に制御することができないという問題もある。
【００２１】本発明は、前記の問題を一挙に解決し、光
ファイバからの反射戻り光又は励起用光源から出射され
る励起光に起因してモニタＰＤの検出光量が増加し、こ
れにより、半導体レーザ素子からの出力を一定に制御で
きなくなる事態を防止すると共に、半導体レーザ素子の
活性層で発生する熱を速やかに放熱することにより半導
体レーザ素子の高出力化を図ることを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体レー
ザモジュールは、活性層からレーザ光を出射する半導体
レーザ素子と、半導体レーザ素子をその底面において保
持するレーザ保持具と、光学軸と平行な偏光方向を持つ
光を屈折させながら通過させる一方、光学軸と垂直な偏
光方向を持つ光を屈折させることなく通過させる複屈折
結晶板と、通過する光を一の方向に所定角度回転させな
がら通過させるファラデー素子とからなる光アイソレー
タと、半導体レーザ素子の活性層の第１の出射面から出
射されるレーザ光を前記光アイソレータに集光する集光
レンズと、半導体レーザ素子の活性層の第２の出射面か
ら出射されるレーザ光の光量を検出する光検出器とを備
えており、活性層は、半導体レーザ素子における高さ方
向の中央部よりも底面側の位置に形成されており、光ア
イソレータ及び集光レンズは、半導体レーザ素子の活性
層の第１の出射面から出射されたレーザ光を光ファイバ
の入射部に集光すると共に、該光ファイバの入射部から
の反射戻り光を半導体レーザ素子の底面よりもレーザ保
持具側に集光するように設けられている。
【００２３】本発明に係る半導体レーザモジュールによ
ると、光アイソレータ及び集光レンズは、光ファイバの
入射部からの反射戻り光を半導体レーザ素子の底面より
もレーザ保持具側に集光するように設けられているた
め、反射戻り光が半導体レーザ素子の出射端面に入射す
ることがない。この場合、活性層が半導体レーザ素子に
おける高さ方向の中央部よりも底面側の位置に形成され
ているため、光アイソレータ及び集光レンズに、光ファ
イバの入射部からの反射戻り光を半導体レーザ素子の底
面よりもレーザ保持具側に集光させることが容易にな
る。
【００２４】また、活性層が半導体レーザ素子における
高さ方向の中央部よりも底面側の位置に形成されている
ため、活性層において発生し、半導体レーザ素子におけ
る活性層と底面との間の領域に蓄えられる熱の量が低減
する。
【００２５】本発明に係る半導体レーザモジュールにお
いて、複屈折結晶板はルチル光学結晶板であることが好
ましい。
【００２６】本発明に係る半導体レーザモジュールにお
いて、光アイソレータと光ファイバの入射部とは互いに
一体化されていることが好ましい。
【００２７】本発明に係る半導体レーザモジュールにお
いて、光アイソレータ及び集光レンズは、反射戻り光を
レーザ保持具の端面に集光するように設けられており、
レーザ保持具の端面における反射戻り光が集光する集光
部には反射防止膜が設けられていることが好ましい。
【００２８】本発明に係る半導体レーザモジュールにお
いて、光検出器は、その受光面が活性層が位置する平面
に対して垂直な面よりもレーザ保持具側を向くように設
けられていることが好ましい。
【００２９】本発明に係る半導体レーザモジュールにお
いて、光検出器から出力される出力電流に基づいて、半
導体レーザ素子の活性層から出射されるレーザ光の出力
を一定に制御する出力安定化装置をさらに備えているこ
とが好ましい。
【００３０】本発明に係る光ファイバ増幅器は、希土類
イオンが添加された増幅用光ファイバと、増幅用光ファ
イバに添加されている希土類イオンを励起する励起光を
増幅用光ファイバに出射する励起用光源とを備えた光フ
ァイバ増幅器を前提とし、励起用光源は、活性層からレ
ーザ光を出射する半導体レーザ素子と、半導体レーザ素
子をその底面において保持するレーザ保持具と、光学軸
と平行な偏光方向を持つ光を屈折させながら通過させる
一方、光学軸と垂直な偏光方向を持つ光を屈折させるこ
となく通過させる複屈折結晶板及び通過する光を一の方
向に所定角度回転させながら通過させるファラデー素子
とからなる光アイソレータと、半導体レーザ素子の活性
層の第１の出射面から出射されるレーザ光を光アイソレ
ータに集光する集光レンズと、半導体レーザ素子の活性
層の第１の出射面から出射され、集光レンズ及び光アイ
ソレータを通過したレーザ光を増幅用光ファイバに出射
する励起用光ファイバと、半導体レーザ素子の活性層の
第２の出射面から出射されるレーザ光の光量を検出する
光検出器とを有しており、活性層は、半導体レーザ素子
における高さ方向の中央部よりも底面側の位置に形成さ
れており、光アイソレータ及び集光レンズは、半導体レ
ーザ素子の活性層の第１の出射面から出射されたレーザ
光を励起用光ファイバの入射部に集光すると共に、励起
用光ファイバの入射部からの反射戻り光を半導体レーザ
素子の底面よりもレーザ保持具側に集光するように設け
られている。
【００３１】本発明に係る光ファイバ増幅器によると、
励起用光源の半導体レーザ素子の活性層が半導体レーザ
素子における高さ方向の中央部よりも底面側の位置に形
成されていると共に、励起用光源の光アイソレータ及び
集光レンズが光ファイバの入射部からの反射戻り光を半
導体レーザ素子の底面よりもレーザ保持具側に集光する
ように設けられているため、励起用光ファイバからの反
射戻り光や他の励起用光源の半導体レーザ素子からの励
起光が半導体レーザ素子の出射端面に入射する事態を回
避することができる。
【００３２】本発明に係る伝送システムは、信号光を出
力する信号光源と、信号光を受信する受光器と、信号光
源から出力された信号光を受光器に伝送する伝送用光フ
ァイバと、希土類イオンが添加された増幅用光ファイバ
及び該増幅用光ファイバに添加されている希土類イオン
を励起する励起光を増幅用光ファイバに出射する励起用
光源を有し、伝送用光ファイバを伝送される信号光を増
幅する光ファイバ増幅器とを備えた光伝送システムを前
提とし、光ファイバ増幅器の励起用光源は、活性層から
レーザ光を出射する半導体レーザ素子と、半導体レーザ
素子をその底面において保持するレーザ保持具と、光学
軸と平行な偏光方向を持つ光を屈折させながら通過させ
る一方、光学軸と垂直な偏光方向を持つ光を屈折させる
ことなく通過させる複屈折結晶板と、通過する光を一の
方向に所定角度回転させながら通過させるファラデー素
子とからなる光アイソレータと、半導体レーザ素子の活
性層の第１の出射面から出射されるレーザ光を光アイソ
レータに集光する集光レンズと、半導体レーザ素子の活
性層の第１の出射面から出射され、集光レンズ及び光ア
イソレータを通過したレーザ光を増幅用光ファイバに出
射する励起用光ファイバと、半導体レーザ素子の活性層
の第２の出射面から出射されるレーザ光の光量を検出す
る光検出器とを有しており、活性層は、半導体レーザ素
子における高さ方向の中央部よりも底面側の位置に形成
されており、光アイソレータ及び集光レンズは、半導体
レーザ素子の活性層の第１の出射面から出射されたレー
ザ光を励起用光ファイバの入射部に集光すると共に、励
起用光ファイバの入射部からの反射戻り光を半導体レー
ザ素子の底面よりもレーザ保持具側に集光するように設
けられている。
【００３３】本発明に係る光伝送システムによると、光
ファイバ増幅器の励起用光源の半導体レーザ素子の活性
層が半導体レーザ素子における高さ方向の中央部よりも
底面側の位置に形成されていると共に、励起用光源の光
アイソレータ及び集光レンズが光ファイバの入射部から
の反射戻り光を半導体レーザ素子の底面よりもレーザ保
持具側に集光するように設けられているため、励起用光
ファイバからの反射戻り光や他の励起用光源の半導体レ
ーザ素子からの励起光が半導体レーザ素子の出射端面に
入射する事態を回避することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）図１は第１の実施形態に係る半導体
レーザモジュールの断面構造を示しており、図１に示す
ように、図示しないパッケージ内に設けられたペルチェ
素子１０１の上にはレーザ保持具としてのレーザマウン
ト１０２が配置されており、該レーザマウント１０２の
上に半導体レーザ素子１０３が厚さ１μｍ程度のはんだ
材により固定されている。
【００３５】第１の実施形態の特徴として、半導体レー
ザ素子１０３の活性層１０４は、該半導体レーザ素子１
０３の高さ方向の中央部よりも底面１０２ａ側つまりレ
ーザマウント１０２側に形成されている。具体的には、
半導体レーザ素子１０３における活性層１０４と底面１
０２ａとの距離は５〜６μｍであって極めて小さい。従
って、半導体レーザ素子１０３の活性層１０４において
発生した熱は、半導体レーザ素子１０３における活性層
１０４と底面１０２ａとの間の領域を良好な熱伝導性を
持ってレーザマウント１０２に伝導された後、ペルチェ
素子１０１によって吸熱されるので、半導体レーザ素子
１０３の高出力化に伴って活性層１０４において発生す
る熱が多くなっても、半導体レーザ素子１０３の高出力
化が妨げられることはない。
【００３６】半導体レーザ素子１０３の活性層１０４か
ら一の方向（図１における左の方向）に出射されたレー
ザ光（光路を実線で示す。）は集光レンズ１０５により
集光されて光アイソレータ１０６に到達した後、該光ア
イソレータ１０６を通過して光ファイバ１０７の入射部
に入射する。そして、光ファイバ１０７の入射部で反射
された戻り光（光路を破線で示す。）は、光アイソレー
タ１０６及び集光レンズ１０５を通過して半導体レーザ
素子１０３側に向かう。半導体レーザ素子１０３の活性
層１０４から他の方向（図１における右の方向）に出射
されたレーザ光はモニタＰＤ１０８により光強度が検出
され、検出された光強度は電流信号に変換されて半導体
レーザ素子１０３の出力を制御するのに用いられる。
【００３７】光アイソレータ１０６は、第１の従来例と
同様、第１の複屈折結晶板としての第１のルチル１１
１、第２の複屈折結晶板としての第２のルチル１１２、
第１のルチル１１１と第２のルチル１１２との間に設け
られたファラデー素子１１３、及びファラデー素子１１
３に磁場を印加する永久磁石１１４によって構成されて
いる。第１のルチル１１１及び第２のルチル１１２は、
光学軸と平行な偏光面を持つ光（異常光）を屈折させな
がら通過させる一方、光学軸と垂直な偏光面を持つ光
（常光）を屈折させることなく通過させる。ファラデー
素子１１３は入射する光を、その偏光面を時計回り方向
に所定角度例えば４５度回転させながら通過させる。図
２（ａ）は、第１のルチル１１１の光学軸の方向（Ｙ軸
正方向）を示し、図２（ｂ）はファラデー素子１１３が
光の偏波面を回転させる方向及び回転角度（時計回り方
向に４５度）を示し、図２（ｃ）は第２のルチル１１２
の光学軸の方向（Ｙ軸正方向とＸ軸正方向とからそれぞ
れ４５度回転した方向）を示している。ここで、座標系
としては、半導体レーザ素子１０３の活性層１０４の面
と平行で且つ共振器方向と垂直な方向をＸ軸とし、活性
層１０４の面に対して垂直な方向をＹ軸とする。
【００３８】図３（ａ）において、太い実線の矢印は、
半導体レーザ素子１０３から一の方向に出射されて光フ
ァイバ１０７に向かう出射光の偏光方向を示しており、
(i)は半導体レーザ素子１０３の活性層１０４から出射
された直後の偏光方向、(ii)は集光レンズ１０５を通過
したときの偏光方向、(iii) は第１のルチル１１１を通
過したときの偏光方向、(iv)はファラデー素子１１３を
通過したときの偏光方向、(v) は第２のルチル１１２を
通過したときの偏光方向、(vi)は光ファイバ１０７の入
射部に到達したときの偏光方向をそれぞれ示している。
図３（ｂ）において、太い実線の矢印は、光ファイバ１
０７で反射された戻り光の偏光方向を示しており、(6)
は光ファイバ１０７の入射部で反射された直後の偏光方
向を示し、(5) は第２のルチル１１２を通過したときの
偏光方向、(4) はファラデー素子１１３を通過したとき
の偏光方向、(3) は第１のルチル１１１を通過したとき
の偏光方向、(2) は集光レンズ１０５を通過したときの
偏光方向、(1) は半導体レーザ素子１０３側に戻ってき
たときの偏光方向をそれぞれ示している。
【００３９】図３（ａ）において、(i) に示すように、
半導体レーザ素子１０３からの出射光は活性層１０４と
平行な偏光面成分のみを持つＴＥモードで出射された
後、(ii)に示すように、偏光方向が変えられることなく
集光レンズ１０５を通過して光アイソレータ１０６に至
る。光アイソレータ１０６に入射する出射光は、第１の
ルチル１１１の光軸と垂直な偏光方向を持つ常光である
ため、(iii) に示すように、屈折することなく第１のル
チル１１１を通過し、(iv)に示すように、ファラデー素
子１１３により時計回り方向に４５度回転される。この
ため、第２のルチル１１２の光軸と垂直な偏光方向を持
つ常光となるので、(v) に示すように、屈折することな
く第２のルチル１１２を通過した後、光ファイバ１１７
に至る。
【００４０】図３（ｂ）において、(6) に示すように、
光ファイバ１０７の入射部において偏光方向を変えられ
ずに反射されて戻り光になった後、第２のルチル１１２
の光軸と垂直な偏光方向を持つ常光となるので、(5) に
示すように、屈折することなく第２のルチル１１２を通
過した後、(4) に示すように、ファラデー素子１１３に
より４５度回転される。このため、第１のルチル１１１
の光軸と平行な偏光方向を持つ異常光となるので、(3)
に示すように、第１のルチル１１１においてＹ軸正方向
に屈折した後、(2) に示すように、集光レンズ１０５に
おいて上下方向及び左右方向に対称に投影されて集光レ
ンズ１０５を通過し、(1) に示すように、出射光の出射
位置からＹ軸負方向へ移動した集光位置に集光される。
出射光の出射位置から集光位置までの移動量ｓは、ｓ＝
（ｄ×ｋ）／ｍで表わされる。
【００４１】但し、ｄは第１のルチル１１１及び第２の
ルチル１１２のそれぞれの厚さ、ｋは光軸の移動係数、
ｍはレンズ倍率である。
【００４２】第１の実施形態に係る光アイソレータ１０
６においては、ｄ＝０．５ｍｍ、ｋ＝＋０．１、ｍ＝
４．５に設定したので、出射光の出射位置から集光位置
までの移動量ｓは１１μｍになる。この移動量である１
１μｍは、半導体レーザ素子１０３における活性層１０
４から底面１０２ａまでの距離である５〜６μｍに、固
定用のはんだ材の厚さである１μｍを加えた合計値より
も大きいので、図１に示すように、出射光の集光位置は
レーザマウント１０２の端面になる。従って、光ファイ
バ１０７からの反射戻り光が半導体レーザ素子１０３に
入射する事態を確実に回避することができる。
【００４３】以下、第１の実施形態に係る半導体レーザ
モジュールの評価結果について説明する。評価試験は、
第１の実施形態におけるルチル型の光アイソレータを有
する半導体レーザモジュールに、第１の実施形態と同様
の構造を持つ波長が１．４８μｍ帯の半導体レーザ素子
を搭載したものと、第１の従来例と同様の構造を持つ波
長が１．４８μｍ帯の半導体レーザ素子を搭載したもの
とを準備し、これら２種類の半導体レーザ素子から出射
されるレーザ光を出射光とし、光ファイバ１０７の反対
側（出射部側）から出射される波長１．４８帯の半導体
レーザ光を戻り光として用いた。また、半導体レーザ素
子のモニタＰＤ側の端面のコートの透過率は数％であ
る。
【００４４】図４は、戻り光としてのレーザ光のパワー
に対するモニタ電流の増加量(Ｉm−Ｉm0）／Ｉm0（但
し、Ｉm は戻り光があるときのモニタ電流であり、Ｉm0
は出射光を出力９０ｍＷで出力したときの規格となるモ
ニタ電流である。）を示している。図４から明らかなよ
うに、第１の従来例においては、外部から戻り光として
５０ｍＷ程度のレーザ光が入射するとモニタ電流は８割
も増加することが分かる。これに対して、第１の実施形
態においては、外部から戻り光として１００ｍＷ以上の
レーザ光が入射してもモニタ電流は数％程度しか増加し
ない。第１の実施形態によると、戻り光があってもモニ
タ電流が殆ど変化しないので、モニタ電流に基づいて半
導体レーザ素子の出力を安定に制御することができる。
【００４５】尚、第１の実施形態においては、半導体レ
ーザ素子１０３における活性層１０４よりも下側部分の
厚さが５〜６μｍよりも大きい場合、又は、半導体レー
ザ素子１０３をレーザマウント１０２に固定するはんだ
材の厚さが大きい場合には、反射戻り光をはんだ材に集
光して吸収してもよい。また、半導体レーザ素子１０３
とレーザマウント１０２との間にヒートシンクを設ける
場合には、反射戻り光をヒートシンクに集光して吸収し
てもよい。
【００４６】また、第１の実施形態に係る半導体レーザ
モジュールに組み込まれる半導体レーザ素子１０３から
出射されるレーザ光の波長については特に限定されず、
１．４８μｍ、１．３μｍ又は１．５５μｍでも同様の
効果が得られる。
【００４７】ところで、第１の実施形態は、半導体レー
ザ素子１０３の活性層１０４を、半導体レーザ素子１０
３の高さ方向の中央部よりも底面１０２ａ側の位置に形
成したと共に、活性層１０４から出射される出射光を光
アイソレータ１０６及び集光レンズ１０５によって半導
体レーザ素子１０３よりもレーザマウント１０２側に集
光したので、活性層１０４において発生した熱の伝導性
が良好になると共に、反射戻り光に起因するモニタ電流
の増加を防止できる。例えば、図５に示すように、半導
体レーザ素子１０３の活性層１０４を、半導体レーザ素
子１０３の高さ方向の中央部よりも底面１０２ａ側の位
置に形成したとしても、活性層１０４から出射される出
射光を光アイソレータ１０６及び集光レンズ１０５によ
って、半導体レーザ素子１０３における活性層１０４に
対するレーザマウント１０２の反対側に集光すると、反
射戻り光は半導体レーザ素子１０３の出射端面で反射さ
れる成分と半導体レーザ素子１０３を通過する成分とに
分かれ、半導体レーザ素子１０３を通過する成分によっ
てモニタＰＤ１０８に入射する光の光量が増加してしま
う。
【００４８】（第２の実施形態）図６は第２の実施形態
に係る半導体レーザモジュールの断面構造を示してお
り、図６に示すように、図示しないパッケージ内に設け
られたペルチェ素子２０１の上にはレーザマウント２０
２が配置されており、該レーザマウント２０２の上に半
導体レーザ素子２０３が厚さ１μｍ程度のはんだ材によ
り固定されている。第２の実施形態の特徴として、半導
体レーザ素子２０３の活性層２０４は、該半導体レーザ
素子２０３における高さ方向の中央部よりも底面２０２
ａ側に形成されている。具体的には、半導体レーザ素子
２０３における活性層２０４と底面２０２ａとの距離は
５〜６μｍであって極めて小さい。従って、第１の実施
形態と同様、半導体レーザ素子２０３の活性層２０４に
おいて発生した熱は、半導体レーザ素子２０３における
活性層２０４と底面２０２ａとの間の領域において熱伝
導が良好に行なわれるので、半導体レーザ素子２０３の
高出力化に伴って活性層２０４において発生する熱が多
くなっても、半導体レーザ素子２０３の高出力化が妨げ
られることはない。
【００４９】半導体レーザ素子２０３の活性層２０４か
ら一の方向（図２における左の方向）に出射されたレー
ザ光（光路を実線で示す。）は集光レンズ２０５により
集光されて光アイソレータ２０６に到達した後、該光ア
イソレータ２０６を通過して光ファイバ２０７の入射部
に入射する。そして、光ファイバ２０７の入射部で反射
された戻り光（光路を破線で示す。）は、光アイソレー
タ２０６及び集光レンズ２０５を通過して半導体レーザ
素子２０３側に向かう。半導体レーザ素子２０３の活性
層２０４から他の方向（図２における右の方向）に出射
されたレーザ光はモニタＰＤ２０８により光強度が検出
され、検出された光強度は電流に変換されて半導体レー
ザ素子２０３の出力を制御するのに用いられる。
【００５０】光アイソレータ２０６は、第１の複屈折結
晶板としての負結晶板である第１の方解石２１１、第２
の複屈折結晶板としての負結晶板である第２の方解石２
１２、第１の方解石２１１と第２の方解石２１２との間
に設けられたファラデー素子２１３、及びファラデー素
子２１３に磁場を印加する永久磁石２１４によって構成
されている。第１の方解石２１１及び第２の方解石２１
２は、光学軸と平行な偏光面を持つ光（異常光）を屈折
させながら通過させる一方、光学軸と垂直な偏光面を持
つ光（常光）を屈折させることなく通過させる。ファラ
デー素子２１３は入射する光を、その偏光面を常に時計
回り方向に所定角度例えば４５度回転させながら通過さ
せる。図７（ａ）は、第１の方解石２１１の光学軸の方
向（Ｙ軸負方向）を示し、図７（ｂ）はファラデー素子
２１３が光の偏波面を回転させる方向及び回転角度（時
計回り方向に４５度）を示し、図７（ｃ）は第２の方解
石２１２の光学軸の方向（Ｙ軸負方向とＸ軸負方向とか
らそれぞれ４５度回転した方向）を示している。
【００５１】図８（ａ）において、太い実線の矢印は、
半導体レーザ素子２０３から一の方向に出射されて光フ
ァイバ２０７に向かう出射光の偏光方向を示しており、
(i)は半導体レーザ素子２０３の活性層２０４から出射
された直後の偏光方向、(ii)は集光レンズ２０５を通過
したときの偏光方向、(iii) は第１の方解石２１１を通
過したときの偏光方向、(iv)はファラデー素子２１３を
通過したときの偏光方向、(v) は第２の方解石２１２を
通過したときの偏光方向、(vi)は光ファイバ２０７の入
射部に到達したときの偏光方向をそれぞれ示している。
図８（ｂ）において、太い実線の矢印は、光ファイバ２
０７で反射された戻り光の偏光方向を示しており、(6)
は光ファイバ２０７の入射部で反射された直後の偏光方
向を示し、(5) は第２の方解石２１２を通過したときの
偏光方向、(4) はファラデー素子２１３を通過したとき
の偏光方向、(3) は第１の方解石２１１を通過したとき
の偏光方向、(2) は集光レンズ２０５を通過したときの
偏光方向、(1) は半導体レーザ素子２０３側に戻ってき
たときの偏光方向をそれぞれ示している。
【００５２】図８（ａ）において、(i) に示すように、
半導体レーザ素子２０３からの出射光は活性層２０４と
平行な偏光面成分のみを持つＴＥモードで出射された
後、(ii)に示すように、偏光方向が変えられることなく
集光レンズ２０５を通過して光アイソレータ２０６に至
る。光アイソレータ２０６に入射する出射光は、第１の
方解石２１１の光軸と垂直な偏光方向を持つ常光である
ため、(iii) に示すように、屈折することなく第１の方
解石２１１を通過し、(iv)に示すように、ファラデー素
子２１３により時計回り方向に４５度回転される。この
ため、第２の方解石２１２の光軸と垂直な偏光方向を持
つ常光となるので、(v) に示すように、屈折することな
く第２の方解石２１２を通過した後、光ファイバ２１７
に至る。
【００５３】図８（ｂ）において、(6) に示すように、
光ファイバ２０７の入射部において偏光方向を変えられ
ずに反射されて戻り光になった後、第２の方解石２１２
の光軸と垂直な偏光方向を持つ常光となるので、(5) に
示すように、屈折することなく第２の方解石２１２を通
過した後、(4) に示すように、ファラデー素子２１３に
より時計回り方向に４５度回転される。このため、第１
の方解石２１１の光軸と平行な偏光方向を持つ異常光と
なるので、(3) に示すように、第１の方解石２１１にお
いてＹ軸正方向に屈折した後、(2) に示すように、集光
レンズ２０５において上下方向及び左右方向に対称に投
影されて集光レンズ２０５を通過し、(1) に示すよう
に、出射光の出射位置からＹ軸負方向へ移動した集光位
置に戻ってくる。出射光の出射位置から集光位置までの
移動量ｓは、 ｓ＝（ｄ×ｋ）／ｍ 但し、ｄは第１の方解石２１１及び第２の方解石２１２
のそれぞれの厚さ、ｋは光軸の移動係数、ｍはレンズ倍
率である。
【００５４】第２の実施形態に係る光アイソレータ２０
６においては、ｄ＝０．５ｍｍ、ｋ＝−０．１、ｍ＝
４．５に設定したので、出射光の出射位置から集光位置
までの移動量ｓは１１μｍになる。この移動量である１
１μｍは、半導体レーザ素子２０３における活性層２０
４から底面２０２ａまでの距離である５〜６μｍに、固
定用のはんだ材の厚さである１μｍを加えた合計値より
も大きいので、図６に示すように、出射光の集光位置は
レーザマウント２０２の端面になる。従って、光ファイ
バ２０７からの反射戻り光が半導体レーザ素子２０３に
入射する事態を確実に回避することができる。
【００５５】尚、第２の実施形態においては、半導体レ
ーザ素子２０３における活性層２０４と底面２０２ａと
の距離が５〜６μｍよりも大きい場合、又は、半導体レ
ーザ素子２０３をレーザマウント２０２に固定するはん
だ材の厚さが大きい場合には、反射戻り光をはんだ材に
集光して吸収してもよい。また、半導体レーザ素子２０
３とレーザマウント２０２との間にヒートシンクを設け
る場合には、反射戻り光をヒートシンクに集光して吸収
してもよい。
【００５６】また、第２の実施形態に係る半導体レーザ
モジュールに組み込まれる半導体レーザ素子２０３から
出射されるレーザ光の波長については特に限定されず、
１．４８μｍ、１．３μｍ又は１．５５μｍでも同様の
効果が得られる。
【００５７】（第３の実施形態）図９は第３の実施形態
に係る半導体レーザモジュールの断面構造を示してお
り、図９に示すように、第３の実施形態に係る半導体レ
ーザモジュールは、光アイソレータ１０６と光ファイバ
１０７とを固定して、両者を一体化した以外の構成につ
いては、第１の実施形態と同様であるので、第１の実施
形態と同一の符号を付すことにより、説明を省略する。
【００５８】第３の実施形態の特徴として、光ファイバ
１０７の入射部はフランジ部１２０ａを有するファイバ
保持具１２０に嵌合されていると共に、該ファイバ保持
部１２０のフランジ部１２０ａは光アイソレータ１０６
の第２のルチル１１２に固定されている。
【００５９】半導体レーザモジュールの小型化に伴って
光アイソレータ１０６の小型化が進んでいるので、光ア
イソレータ１０６の偏光方向と半導体レーザ素子１０３
から出射されるレーザ光の偏光面との調節作業が困難に
なっているが、第３の実施形態のように、光アイソレー
タ１０６と光ファイバ１０７とを一体化すると、光アイ
ソレータ１０６の偏光方向と半導体レーザ素子１０３か
ら出射されるレーザ光の偏光面との調節作業が容易にな
る。また、光ファイバ１０７の入射端面と光アイソレー
タ１０６との距離が一定になるため、光アイソレータ１
０６の内部におけるレーザ光のビーム径が一定になると
共に、レーザ光を光アイソレータ１０６の中心を通過さ
せることができるので、光アイソレータ１０６の直径を
必要最小限度に縮小することができる。
【００６０】（第４の実施形態）図１０は第４の実施形
態に係る半導体レーザモジュールの断面構造を示してお
り、図１０に示すように、第４の実施形態に係る半導体
レーザモジュールは、パッケージ１００を有している構
成、及び光アイソレータ１０６と光ファイバ１０７とを
一体化した以外の構成については、第１の実施形態と同
様であるので、第１の実施形態と同一の符号を付すこと
により、説明を省略する。
【００６１】図１０に示すように、ペルチェ素子１０１
はパッケージ１００の底部にはんだ材によって固定され
ており、レーザマウント１０２と、集光レンズ１０５を
保持するリング状のレンズ保持具１０９とはペルチェ素
子１０１の上面に固定されている。
【００６２】第４の実施形態の特徴として、光ファイバ
１０７の入射部は、パッケージ１００の出射側の側壁を
貫通して延びるフェルール１２１に嵌入されており、該
フェルール１２１はフランジ部を有するファイバ保持具
１２２に固定されている。また、ファイバ保持具１２２
のフランジ部はパッケージ１００の出射側の側壁の外面
に固定されている。フェルール１２１の光アイソレータ
１０６側の端部には、フランジ部を有するアイソレータ
保持具１２３が嵌合されており、光アイソレータ１０６
はアイソレータ保持具１２３のフランジ部に固定されて
いる。これらによって、光アイソレータ１０６と光ファ
イバ１０７とは一体化されているので、第３の実施形態
と同様の効果が得られる。
【００６３】（第５の実施形態）図１１は第５の実施形
態に係る半導体レーザモジュールの断面構造を示してお
り、図１１に示すように、第５の実施形態に係る半導体
レーザモジュールは、パッケージ１００を有している構
成、及び光アイソレータ１０６と光ファイバ１０７とを
一体化した以外の構成については、第１の実施形態と同
様であるので、第１の実施形態と同一の符号を付すこと
により、説明を省略する。
【００６４】図１１に示すように、ペルチェ素子１０１
はパッケージ１００の底部にはんだ材によって固定され
ており、レーザマウント１０２と、集光レンズ１０５を
保持するリング状のレンズ保持具１０９とはペルチェ素
子１０１の上面に固定されている。
【００６５】第５の実施形態の特徴として、光アイソレ
ータ１０６は、ペルチェ素子１０１の上面に固定された
アイソレータ保持具１１５に保持されている。また、光
ファイバ１０７の入射部は、パッケージ１００の出射側
の側壁を貫通して延びるフェルール１２１に嵌入されて
おり、該フェルール１２１はフランジ部を有するファイ
バ保持具１２２に固定されている。これらによって、光
アイソレータ１０６と光ファイバ１０７とはパッケージ
１００を介して一体化されているので、第３の実施形態
と同様の効果が得られる。
【００６６】（第６の実施形態）図１２は第６の実施形
態に係る半導体レーザモジュールの断面構造を示してお
り、図１２に示すように、第６の実施形態に係る半導体
レーザモジュールは、パッケージ１００を有している構
成、及び光アイソレータ１０６と光ファイバ１０７とを
一体化した以外の構成については、第１の実施形態と同
様であるので、第１の実施形態と同一の符号を付すこと
により、説明を省略する。
【００６７】図１２に示すように、ペルチェ素子１０１
はパッケージ１００の底部にはんだ材によって固定され
ており、レーザマウント１０２と、集光レンズ１０５を
保持するリング状のレンズ保持具１０９とはペルチェ素
子１０１の上面に固定されている。
【００６８】第６の実施形態の特徴として、光アイソレ
ータ１０６は、ペルチェ素子１０１の上面に固定された
アイソレータ保持具１１５に保持されている。また、光
ファイバ１０７の入射部はレセブタクル型のファイバ保
持具１２４に嵌入されており、該ファイバ保持具１２４
はパッケージ１００の出射側の側壁に嵌入された状態で
パッケージ１００に固定されている。これらによって、
光アイソレータ１０６と光ファイバ１０７とはパッケー
ジ１００を介して一体化されているので、第３の実施形
態と同様の効果が得られる。
【００６９】（第７の実施形態）図１３は第７の実施形
態に係る半導体レーザモジュールの断面構造を示してお
り、第７の実施形態の特徴として、レーザマウント１０
２における光ファイバ１０７側の端面に反射防止膜１２
５が設けられている。尚、第７の実施形態に係る半導体
レーザモジュールは、レーザマウント１０２に反射防止
膜１２５が設けられている以外の構成については、第１
の実施形態と同様であるので、第１の実施形態と同一の
符号を付すことにより、説明を省略する。
【００７０】反射防止膜１２５としては、金属膜、誘電
体多層膜、樹脂膜又は塗料膜等のように、レーザ光の波
長帯で吸収特性を有する材質のものを適宜用いることが
できる。
【００７１】第７の実施形態に係る半導体レーザモジュ
ールによると、レーザマウント１０２における光ファイ
バ１０７側の端面に反射防止膜１２５が設けられている
ため、レーザマウント１０２の端面に集光される戻り光
がレーザマウント１０２の端面で反射されないので、レ
ーザマウント１０２の端面で反射された反射光が図１０
〜図１２に示したパッケージ１００内で迷光となって、
モニタＰＤ１０８に検出される恐れが解消する。このよ
うな観点から、反射防止膜１２５をレーザマウント１０
２の端面のほかに、図１１及び図１２に示したレンズ保
持具１０９における光ファイバ１０７側の端面及びパッ
ケージ１００の内面に対向するレンズの保持枠やパッケ
ージ内部にも設けると、パッケージ１００内の迷光を一
層確実に防止することができる。特に、半導体レーザモ
ジュールが通信用に用いられる場合には、反射光に起因
する雑音増加及び歪み特性劣化を抑制することができ
る。
【００７２】（第８の実施形態）図１４は第８の実施形
態に係る半導体レーザモジュールの断面構造を示してお
り、第８の実施形態の特徴として、モニタＰＤ１０８
は、その検出面が図１０〜図１２に示したパッケージ１
００の底部を向くようにレーザモジュール１０２に固定
されている。尚、モニタＰＤ１０８の検出面がパッケー
ジ１００の底部を向いている以外の構成については、第
１の実施形態と同様であるので、第１の実施形態と同一
の符号を付すことにより、説明を省略する。
【００７３】第８の実施形態に係る半導体レーザモジュ
ールによると、モニタＰＤ１０８の検出面がパッケージ
１００の底部を向いているので、パッケージ１００内の
迷光がモニタＰＤ１０８に検出される恐れが低減する。
【００７４】（第９の実施形態）図１５は第９の実施形
態に係る半導体レーザモジュールの断面構造を示してお
り、第９の実施形態の特徴として、モニタＰＤ１０８か
らの出力信号に基づいて半導体レーザ素子１０３に注入
される電流を制御する出力安定化装置１２６を備えてい
る。尚、第９の実施形態においては、出力安定化装置１
２６を備えている以外の構成については第１の実施形態
と同様であるので、第１の実施形態と同一の符号を付す
ことにより、説明を省略する。
【００７５】出力安定化装置１２６は、半導体レーザ素
子１０３に所定の電流を印加する電流源１２７と、モニ
タＰＤ１０８から出力されるモニタ電流を検出し、検出
したモニタ電流に基づいて電流源１２７が半導体レーザ
素子１０３に印加する電流の大きさを制御する制御信号
を電流源１２７に出力する制御部１２８とを有してい
る。このように、第９の実施形態に係る半導体レーザモ
ジュールは出力安定化装置１２６を備えているため、半
導体レーザ素子１０３から出射されるレーザ光の強度に
径時変化又は温度変化等が生じた場合にも、モニタＰＤ
１０８から出力されるモニタ電流に基づいて、半導体レ
ーザ素子１０３から出射されるレーザ光の強度を一定に
制御することができるので、光ファイバ１０７から安定
した光出力を行なうことができる。
【００７６】（第１０の実施形態）図１６は第１０実施
形態に係る高出力な光ファイバ増幅器の全体構成を示し
ており、図１６に示すように、希土類イオン例えばエル
ビウムイオンが添加された増幅用光ファイバ３００と、
第１の励起用半導体レーザ光源３０１と、第２の励起用
半導体レーザ光源３０２とを備えている。第１の励起用
半導体レーザ光源３０１から出射された第１の励起光は
第１のカプラー３０３を介して増幅用光ファイバ３００
に入射されると共に、第２の励起用半導体レーザ光源３
０２から出射された第２の励起光は第２のカプラー３０
４を介して増幅用光ファイバ３００に入射され、該増幅
用光ファイバ３００に添加されているエルビウムイオン
を励起する。また、増幅用光ファイバ３００における第
１のカプラー３０３よりも入射部３００ａ側には第１の
増幅器用光アイソレータ３０５が挿入されていると共
に、増幅用光ファイバ３００における第２のカプラー３
０３よりも出射部３００ｂ側には第２の増幅器用光アイ
ソレータ３０６が挿入されており、これら第１及び第２
の増幅器用光アイソレータ３０５、３０６は光ファイバ
増幅器における雑音特性や歪み特性の劣化を防止する。
以上の構成により、増幅用光ファイバ３００の入射部３
００ａから入射した光信号は、該増幅用光ファイバ３０
０を通過する際に増幅されて、出射部３００ｂから出射
される。
【００７７】第１及び第２の励起用半導体レーザ光源３
０１及び３０２としては、第１〜第９の実施形態に係る
半導体レーザモジュールを適宜用いることができるが、
以下においては、第１の実施形態に係る半導体レーザモ
ジュールを適用する場合について説明する。
【００７８】図１７（ａ）において、太い実線の矢印
は、第１又は第２の励起用半導体レーザ光源３０１、３
０２を構成する半導体レーザモジュールの半導体レーザ
素子１０３から出射され、該半導体レーザモジュールの
光ファイバ１０７の入射部に向かう出射光の偏光方向を
示している。図１７（ａ）における(i) 〜(vi)は、図３
（ａ）における(i) 〜(vi)と同様であるので、説明は省
略する。
【００７９】図１７（ｂ）において、太い実線の矢印
は、半導体レーザ素子１０３から出射され、光ファイバ
１０７の入射部で反射された戻り光の偏光方向を示すと
共に、太い実線の矢印及び太い波線の矢印は、第１及び
第２の励起用半導体レーザ光源３０１、３０２の一方の
半導体レーザ光源を構成する第１の半導体レーザ素子か
ら出射され、第１及び第２の励起用半導体レーザ光源３
０１、３０２の他方の半導体レーザ光源を構成する第２
の半導体レーザ素子に向かって進む励起光の偏光方向を
示している。
【００８０】図１７（ｂ）における(6) 〜(1) において
太い実線の矢印で示す偏光方向は、図３（ｂ）における
(6) 〜(1) と同様であるので説明は省略し、以下におい
ては、図１７（ｂ）における(6) 〜(1) において太い波
線の矢印で示す偏光成分を持つ光の偏光方向についての
み説明する。(6) に示す偏光方向の光は、第２のルチル
１１２の光軸に平行な偏光方向を持つ異常光となるの
で、(5) に示すように、第２のルチル１１２においてＸ
軸正方向とＹ軸正方向との間の方向に屈折した後、(4)
に示すように、ファラデー素子１１３により時計回り方
向に４５度回転される。このため、第１のルチル１１１
の光軸と垂直な偏光方向を持つ常光となるので、(3) に
示すように、第１のルチル１１１を屈折することなく通
過した後、(2) に示すように、集光レンズ１０５におい
て上下方向及び左右方向に対称に投影されて集光レンズ
１０５を通過し、(1) に示すように、活性層１０４か
ら、Ｘ軸負方向とＹ軸負方向との間の方向に移動した集
光位置において集光する。
【００８１】図１８は、活性層の位置（Ａ）と、太い実
線の矢印で偏光方向を示した戻り光及び励起光の集光位
置（Ｂ）と、太い波線の矢印で偏光方向を示した励起光
の集光位置（Ｃ）との間の位置関係を示している。この
ように、太い波線の矢印で偏光方向を示した励起光の集
光位置（Ｃ）は、Ｙ軸に対して活性層の位置（Ａ）より
もＸ軸負方向に偏っているので、モニタＰＤ１０８をＹ
軸に対して活性層の位置（Ａ）よりもＸ軸正方向に偏っ
た位置、つまりＹ軸に対して互いに反対側になるような
位置に設けると、励起光がモニタＰＤ１０８に一層入射
し難くなる。
【００８２】第１０実施形態に係る双方向励起型の光フ
ァイバ増幅器においては、信号光のレベルが低い場合に
は、一方の励起光源から出射される励起光が他方の励起
光源に入射し、該他方の励起光源を構成する半導体レー
ザ素子の出力特性を劣化させたり、モニタ光量を増加さ
せて安定した光出力を阻害するが、第１０の実施形態に
係る光ファイバ増幅器によると、一方の励起光源から出
射された励起光が他方の励起光源を構成する半導体レー
ザ素子に集光しないので、該半導体レーザ素子の出力特
性の劣化が防止されると共に、モニタ光量が増加しない
ため安定した光出力を実現することができる。
【００８３】尚、第１０の実施形態は、第１及び第２の
励起用半導体レーザ光源３０１、３０２よりなる２台の
励起用半導体レーザ光源を備えていたが、これに代え
て、１台の励起用半導体レーザ光源を備え、該１台の励
起用半導体レーザ光源から出射された励起光を分岐させ
て、増幅用光ファイバ３００の入射部３００ａ及び出射
部３００ｂの双方向から入射させるようにしてもよい。
このように１台の励起用半導体レーザ光源から出射され
る励起光を分岐して双方向から励起する場合には、従来
においては、該励起用半導体レーザ光源を構成する半導
体レーザ素子から出射された励起光が自分自身に入射し
て発振状態を不安定にさせる等の問題があったが、第１
〜第９の実施形態に係る半導体レーザモジュールを用い
ると、出射光が半導体レーザ素子に集光しないので、発
振状態が不安定になる事態を防止することができる。
【００８４】また、１．５５μｍ帯用の光ファイバ増幅
器の励起光源の波長帯としては１．４８μｍ、０．９８
μｍ又は０．８２μｍが用いられ、１．３μｍ帯用の光
ファイバ増幅器の励起光源の波長としては１．０６２μ
ｍ等が用いられるが、いずれの波長帯の励起光を用いる
場合でも、複屈折結晶板の適切な光学軸及び光路長を設
定することにより、本発明の効果を得ることができる。
【００８５】また、０．９８μｍ帯の励起光と１．４８
μｍ帯の励起光というように双方向励起光源の波長帯が
異なる場合にも、本発明の効果を得ることができる。
【００８６】さらに、第１０の実施形態においては、増
幅用光ファイバ３００の入射部３００ａ側及び出射部３
００ｂ側にそれぞれ第１及び第２の増幅器用光アイソレ
ータ３０５、３０６を挿入したが、これに代えて、増幅
用光ファイバ３００の中央部に１台の増幅器用光アイソ
レータを挿入してもよい。
【００８７】（第１１の実施形態）図１９は第１１実施
形態に係る光電送システムの全体構成を示しており、図
１９に示すように、送信光源４０１から出力された光信
号は長さ約５０ｋｍの第１の伝送用光ファイバ４０２に
より伝送された後、光ファイバ増幅器４０３により増幅
され、増幅された光信号は長さ約５０ｋｍの第２の伝送
用光ファイバ４０４により伝送されて受信器４０５に受
光される。光ファイバ増幅器４０３としては、第１０の
実施形態に係る光ファイバ増幅器を用いることができ
る。
【００８８】ところで、光信号を長距離の光ファイバを
経由して伝送する場合には、高出力な半導体レーザ素子
を有する送信光源が必要になる。ところが、高出力なレ
ーザ光を伝送用光ファイバに入射すると、レーリー散乱
等の非線形光学効果によりレーザ光が送信光源に戻って
くるという問題がある。
【００８９】そこで、半導体レーザ素子から出射される
レーザ光を直接に変調して実効的な線幅を広げる等の対
策がとられる。
【００９０】しかしながら、伝送用光ファイバからの戻
り光は、光ファイバの種類及び長さ、信号光の変調度及
び光量により多様に変動するため、モニタ光量を増加さ
せることにより安定した光出力を得ることが困難であ
る。このため、送信光源である半導体レーザ素子の内部
に光アイソレータを組み込み、レーザ光の外部からの入
射を防止する必要がある。複屈折結晶板を有する光アイ
ソレータは、ポーラコア型の光アイソレータに比べて比
較的安価であるため、本発明に係る半導体レーザモジュ
ールは普及し易い送信光源の実現にも寄与することがで
きる。
【００９１】さらに、光信号の長距離の伝送には中継用
の光ファイバ増幅器が有効であるが、本発明に係る光フ
ァイバ増幅器を用いることにより、より普及し易い光伝
送システムを提供することが可能になる。
【００９２】
【発明の効果】本発明に係る半導体レーザモジュールに
よると、活性層が半導体レーザ素子における高さ方向の
中央部よりも底面側の位置に形成されていると共に、光
アイソレータ及び集光レンズが光ファイバの入射部から
の反射戻り光を半導体レーザ素子の底面よりもレーザ保
持具側に集光するように設けられているため、反射戻り
光が半導体レーザ素子の出射端面に入射する事態を確実
に回避でき、反射戻り光によって光検出器の検出光量が
増加する事態を回避できるので、半導体レーザ素子から
の出力を一定に制御することが容易になる。
【００９３】また、活性層が半導体レーザ素子における
高さ方向の中央部よりも底面側の位置に形成されている
ため、半導体レーザ素子の高出力化に伴って活性層にお
いて発生する熱が多くなっても、半導体レーザ素子にお
ける活性層と底面との間の領域に蓄えられる熱の量が増
加せず、半導体レーザ素子の高温化が防止されるので、
半導体レーザ素子の高出力化を実現することができる。
【００９４】本発明に係る半導体レーザモジュールにお
いて、複屈折結晶板がルチル光学結晶板であると、ポー
ラコア型の光アイソレータよりも低コストな光アイソレ
ータを用いて、反射戻り光によって光検出器が検出する
レーザ光の光量が増加する事態を確実に回避することが
できる。
【００９５】本発明に係る半導体レーザモジュールにお
いて、光アイソレータと光ファイバの入射部とが互いに
一体化されていると、光アイソレータの偏光方向と半導
体レーザ素子から出射されるレーザ光の偏光面との調節
作業が容易になる。また、光ファイバの入射面と光アイ
ソレータとの距離が一定になるため、光アイソレータの
内部におけるレーザ光のビーム径が一定になると共に、
レーザ光を光アイソレータの中心を通過させることがで
きるので、光アイソレータの外径寸法を必要最小限度ま
で小さくすることができる。
【００９６】本発明に係る半導体レーザモジュールにお
いて、反射戻り光が集光されるレーザ保持具の端面に反
射防止膜が設けられていると、レーザ保持具の端面で反
射した光がパッケージ内で迷光となって、光検出器が検
出するレーザ光の光量が増加する事態を防止することが
できる。
【００９７】本発明に係る半導体レーザモジュールにお
いて、光検出器の受光面が活性層の面に対して垂直な面
よりもレーザ保持具側を向いていると、反射戻り光や励
起用光源からの励起光がパッケージ内で迷光となって
も、光検出器が検出するレーザ光の光量が増加する事態
を防止することができる。
【００９８】本発明に係る半導体レーザモジュールが出
力安定化装置を備えていると、光検出器から出力される
出力電流に基づいて、半導体レーザ素子の活性層から出
射されるレーザ光の出力を一定に制御することができ
る。この場合、本発明に係る半導体レーザモジュール
は、反射戻り光によって光検出器の検出光量が増加する
事態を回避できるので、半導体レーザ素子からの出力を
確実に一定に制御することができる。
【００９９】本発明に係る光ファイバ増幅器によると、
励起用光ファイバからの反射戻り光や他の励起用光源の
半導体レーザ素子からの励起光が半導体レーザ素子の出
射端面に入射しないため、励起用光ファイバからの反射
戻り光や他の半導体レーザ素子からの励起光によって励
起用光源の光検出器の検出光量が増加する事態を回避で
きるので、励起用光源の半導体レーザ素子からの出力を
一定に制御することが容易になる。また、励起用光源の
半導体レーザ素子の高温化が防止されるので、該半導体
レーザ素子の高出力化が図れるので、光ファイバ増幅器
の増幅能力を増大することができる。
【０１００】本発明に係る光伝送システムによると、光
ファイバ増幅器の励起用光ファイバからの反射戻り光や
他の励起用光源の半導体レーザ素子からの励起光が半導
体レーザ素子の出射端面に入射しないため、励起用光フ
ァイバからの反射戻り光や他の半導体レーザ素子からの
励起光によって励起用光源の光検出器の検出光量が増加
する事態を回避できるので、光ファイバ増幅器の励起用
光源の半導体レーザ素子からの出力を一定に制御するこ
とが容易になる。また、励起用光源の半導体レーザ素子
の高温化が防止されるので、該半導体レーザ素子の高出
力化が図れるので、光ファイバ増幅器の増幅能力を増大
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る半導体レーザモジュール
の断面図である。
【図２】（ａ）は第１の実施形態に係る半導体レーザモ
ジュールの光アイソレータを構成する第１のルチルの光
学軸の方向を示し、（ｂ）は前記光アイソレータを構成
するファラデー素子が光の偏波面を回転させる方向を示
し、（ｃ）は前記光アイソレータを構成する第２のルチ
ルの光学軸の方向を示している。
【図３】（ａ）、（ｂ）は第１の実施形態に係る半導体
レーザモジュールにおける光の偏光方向を示す図であっ
て、（ａ）は半導体レーザ素子からの出射光の偏光方向
を示し、（ｂ）は光ファイバの入射部からの反射戻り光
の偏光方向を示している。
【図４】第１の実施形態に係る半導体レーザモジュール
を評価する評価試験の結果を示し、戻り光としてのレー
ザ光のパワーに対するモニタ電流の増加量を示す特性図
である。
【図５】本発明の前提となる半導体レーザモジュールの
断面図である。
【図６】第２の実施形態に係る半導体レーザモジュール
の断面図である。
【図７】（ａ）は第２の実施形態に係る半導体レーザモ
ジュールの光アイソレータを構成する第１の方解石の光
学軸の方向を示し、（ｂ）は前記光アイソレータを構成
するファラデー素子が光の偏波面を回転させる方向を示
し、（ｃ）は前記光アイソレータを構成する第２の方解
石の光学軸の方向を示している。
【図８】（ａ）、（ｂ）は第２の実施形態に係る半導体
レーザモジュールにおける光の偏光方向を示す図であっ
て、（ａ）は半導体レーザ素子からの出射光の偏光方向
を示し、（ｂ）は光ファイバの入射部からの反射戻り光
の偏光方向を示している。
【図９】第３の実施形態に係る半導体レーザモジュール
の断面図である。
【図１０】第４の実施形態に係る半導体レーザモジュー
ルの断面図である。
【図１１】第５の実施形態に係る半導体レーザモジュー
ルの断面図である。
【図１２】第６の実施形態に係る半導体レーザモジュー
ルの断面図である。
【図１３】第７の実施形態に係る半導体レーザモジュー
ルの断面図である。
【図１４】第８の実施形態に係る半導体レーザモジュー
ルの断面図である。
【図１５】第９の実施形態に係る半導体レーザモジュー
ルの断面図である。
【図１６】第１０の実施形態に係る光ファイバ増幅器の
全体構成図である。
【図１７】（ａ）、（ｂ）は第１０の実施形態に係る光
ファイバ増幅器における光の偏光方向を示す図であっ
て、（ａ）は半導体レーザ素子からの出射光の偏光方向
を示し、（ｂ）は光ファイバの入射部からの反射戻り光
及び他の半導体レーザ素子からの励起光の偏光方向を示
している。
【図１８】第１０の実施形態に係る光ファイバ増幅器の
半導体レーザ素子の光の出射位置、反射戻り光の集光位
置及び他の半導体レーザ素子からの励起光の集光位置を
示す図である。
【図１９】第１１の実施形態に係る光伝送システムの全
体構成図である。
【図２０】第１の従来例に係る半導体レーザモジュール
の断面図である。
【図２１】（ａ）は第１の従来例に係る半導体レーザモ
ジュールの光アイソレータを構成する第１の複屈折結晶
板の光学軸の方向を示し、（ｂ）は前記光アイソレータ
を構成するファラデー素子が光の偏波面を回転させる方
向を示し、（ｃ）は前記光アイソレータを構成する第２
の複屈折結晶板の光学軸の方向を示している。
【図２２】（ａ）、（ｂ）は第１の従来例に係る半導体
レーザモジュール及び第２の従来例に係る光ファイバ増
幅器における光の偏光方向を示す図であって、（ａ）は
半導体レーザ素子からの出射光の偏光方向を示し、
（ｂ）は光ファイバの入射部からの反射戻り光及び他の
半導体レーザ素子からの励起光の偏光方向を示してい
る。
【図２３】第２の従来例に係る光ファイバ増幅器の全体
構成を示す図である。
【符号の説明】
１００ パッケージ １０１ ペルチェ素子 １０２ レーザマウント １０２ａ 半導体レーザ素子の底面 １０３ 半導体レーザ素子 １０４ 活性層 １０５ 集光レンズ １０６ 光アイソレータ １０７ 光ファイバ １０８ モニタＰＤ １０９ レンズ保持具 １１１ 第１のルチル １１２ 第２のルチル １１３ ファラデー素子 １１４ 永久磁石 １１５ アイソレータ保持具 １２０ ファイバ保持具 １２０ａ フランジ部 １２１ フェルール １２２ ファイバ保持具 １２３ アイソレータ保持具 １２４ ファイバ保持具 １２５ 反射防止膜 １２６ 出力安定化装置 １２７ 電流源 １２８ 制御部 ２０１ ペルチェ素子 ２０２ レーザマウント ２０２ａ 半導体レーザ素子の底面 ２０３ 半導体レーザ素子 ２０４ 活性層 ２０５ 集光レンズ ２０６ 光アイソレータ ２０７ 光ファイバ ２０８ モニタＰＤ ２１１ 第１のルチル ２１２ 第２のルチル ２１３ ファラデー素子 ２１４ 永久磁石 ３００ 増幅用光ファイバ ３００ａ 入射部 ３００ｂ 出射部 ３０１ 第１の励起用半導体レーザ光源 ３０２ 第２の励起用半導体レーザ光源 ３０３ 第１のカプラー ３０４ 第２のカプラー ３０５ 第１の増幅器用光アイソレータ ３０６ 第２の増幅器用光アイソレータ ４０１ 送信光源 ４０２ 第１の伝送用光ファイバ ４０３ 光ファイバ増幅器 ４０４ 第２の伝送用光ファイバ ４０５ 受信器

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 活性層からレーザ光を出射する半導体レ
    ーザ素子と、 前記半導体レーザ素子をその底面において保持するレー
    ザ保持具と、 光学軸と平行な偏光方向を持つ光を屈折させながら通過
    させる一方、光学軸と垂直な偏光方向を持つ光を屈折さ
    せることなく通過させる複屈折結晶板と、通過する光を
    一の方向に所定角度回転させながら通過させるファラデ
    ー素子とからなる光アイソレータと、 前記半導体レーザ素子の活性層の第１の出射面から出射
    されるレーザ光を前記光アイソレータに集光する集光レ
    ンズと、 前記半導体レーザ素子の活性層の第２の出射面から出射
    されるレーザ光の光量を検出する光検出器とを備えてお
    り、 前記活性層は、前記半導体レーザ素子における高さ方向
    の中央部よりも底面側の位置に形成されており、 前記光アイソレータ及び集光レンズは、前記半導体レー
    ザ素子の活性層の第１の出射面から出射されたレーザ光
    を光ファイバの入射部に集光すると共に、該光ファイバ
    の入射部からの反射戻り光を前記半導体レーザ素子の底
    面よりも前記レーザ保持具側に集光するように設けられ
    ていることを特徴とする半導体レーザモジュール。
  2. 【請求項２】 前記複屈折結晶板はルチル光学結晶板で
    あることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザモ
    ジュール。
  3. 【請求項３】 前記光アイソレータと前記光ファイバの
    入射部とは互いに一体化されていることを特徴とする請
    求項１に記載の半導体レーザモジュール。
  4. 【請求項４】 前記光アイソレータ及び集光レンズは、
    前記反射戻り光を前記レーザ保持具の端面に集光するよ
    うに設けられており、 前記レーザ保持具の端面における前記反射戻り光が集光
    する集光部には反射防止膜が設けられていることを特徴
    とする請求項１に記載の半導体レーザモジュール。
  5. 【請求項５】 前記光検出器は、その受光面が前記活性
    層が位置する平面に対して垂直な面よりも前記レーザ保
    持具側を向くように設けられていることを特徴とする請
    求項１に記載の半導体レーザモジュール。
  6. 【請求項６】 前記光検出器から出力される出力電流に
    基づいて、前記半導体レーザ素子の活性層から出射され
    るレーザ光の出力を一定に制御する出力安定化装置をさ
    らに備えていることを特徴とする請求項１に記載の半導
    体レーザモジュール。
  7. 【請求項７】 希土類イオンが添加された増幅用光ファ
    イバと、前記増幅用光ファイバに添加されている希土類
    イオンを励起する励起光を前記増幅用光ファイバに出射
    する励起用光源とを備えた光ファイバ増幅器において、 前記励起用光源は、 活性層からレーザ光を出射する半導体レーザ素子と、 前記半導体レーザ素子をその底面において保持するレー
    ザ保持具と、 光学軸と平行な偏光方向を持つ光を屈折させながら通過
    させる一方、光学軸と垂直な偏光方向を持つ光を屈折さ
    せることなく通過させる複屈折結晶板と、通過する光を
    一の方向に所定角度回転させながら通過させるファラデ
    ー素子とからなる光アイソレータと、 前記半導体レーザ素子の活性層の第１の出射面から出射
    されるレーザ光を前記光アイソレータに集光する集光レ
    ンズと、 前記半導体レーザ素子の活性層の第１の出射面から出射
    され、前記集光レンズ及び光アイソレータを通過したレ
    ーザ光を前記増幅用光ファイバに出射する励起用光ファ
    イバと、 前記半導体レーザ素子の活性層の第２の出射面から出射
    されるレーザ光の光量を検出する光検出器とを有してお
    り、 前記活性層は、前記半導体レーザ素子における高さ方向
    の中央部よりも底面側の位置に形成されており、 前記光アイソレータ及び集光レンズは、前記半導体レー
    ザ素子の活性層の第１の出射面から出射されたレーザ光
    を前記励起用光ファイバの入射部に集光すると共に、該
    励起用光ファイバの入射部からの反射戻り光を前記半導
    体レーザ素子の底面よりも前記レーザ保持具側に集光す
    るように設けられていることを特徴とする光ファイバ増
    幅器。
  8. 【請求項８】 信号光を出力する信号光源と、信号光を
    受信する受光器と、前記信号光源から出力された信号光
    を前記受光器に伝送する伝送用光ファイバと、希土類イ
    オンが添加された増幅用光ファイバ及び該増幅用光ファ
    イバに添加されている希土類イオンを励起する励起光を
    前記増幅用光ファイバに出射する励起用光源を有し、前
    記伝送用光ファイバを伝送される信号光を増幅する光フ
    ァイバ増幅器とを備えた光伝送システムにおいて、 前記光ファイバ増幅器の前記励起用光源は、 活性層からレーザ光を出射する半導体レーザ素子と、 前記半導体レーザ素子をその底面において保持するレー
    ザ保持具と、 光学軸と平行な偏光方向を持つ光を屈折させながら通過
    させる一方、光学軸と垂直な偏光方向を持つ光を屈折さ
    せることなく通過させる複屈折結晶板と、通過する光を
    一の方向に所定角度回転させながら通過させるファラデ
    ー素子とからなる光アイソレータと、 前記半導体レーザ素子の活性層の第１の出射面から出射
    されるレーザ光を前記光アイソレータに集光する集光レ
    ンズと、 前記半導体レーザ素子の活性層の第１の出射面から出射
    され、前記集光レンズ及び光アイソレータを通過したレ
    ーザ光を前記増幅用光ファイバに出射する励起用光ファ
    イバと、 前記半導体レーザ素子の活性層の第２の出射面から出射
    されるレーザ光の光量を検出する光検出器とを有してお
    り、 前記活性層は、前記半導体レーザ素子における高さ方向
    の中央部よりも底面側の位置に形成されており、 前記光アイソレータ及び集光レンズは、前記半導体レー
    ザ素子の活性層の第１の出射面から出射されたレーザ光
    を前記励起用光ファイバの入射部に集光すると共に、該
    励起用光ファイバの入射部からの反射戻り光を前記半導
    体レーザ素子の底面よりも前記レーザ保持具側に集光す
    るように設けられていることを特徴とする光伝送システ
    ム。
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