JPH11167089A - 光送信器とその製造方法 - Google Patents

光送信器とその製造方法

Info

Publication number
JPH11167089A
JPH11167089A JP33420697A JP33420697A JPH11167089A JP H11167089 A JPH11167089 A JP H11167089A JP 33420697 A JP33420697 A JP 33420697A JP 33420697 A JP33420697 A JP 33420697A JP H11167089 A JPH11167089 A JP H11167089A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
diffraction grating
wavelength
fabry
laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP33420697A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideyuki Nasu
秀行 那須
Hideyuki Omura
英之 大村
Yusuke Kuze
祐輔 久世
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Tokyo Electric Power Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd, Tokyo Electric Power Co Inc filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP33420697A priority Critical patent/JPH11167089A/ja
Publication of JPH11167089A publication Critical patent/JPH11167089A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電界吸収型外部変調器3に消光比が最大とな
る波長のレーザ光を安定して供給し、効率のよい光強度
変調を行う。 【解決手段】 レーザ光源11として、一方の端面が高反
射率に他方の端面が低反射率になっているファブリーペ
ロレーザ12と、そのファブリーペロレーザ12の低反射率
端面(AR面)に入射端を光学的に結合された光ファイ
バ回折格子14とを備え、ファブリーペロレーザ12の高反
射端面(HR面)と光ファイバ回折格子14の間で、光フ
ァイバ回折格子14の反射波長によって決まる一定の波長
でレーザ共振するものを使用する。レーザ光源11の発振
波長を、電界吸収型外部変調器3の消光比が最大となる
波長に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光を電界吸
収型外部変調器で変調して光信号を発生する光送信器
と、その製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光幹線系の長距離光伝送では、光ファイ
バが原因となる波長分散によって光信号の波形が広が
り、受信側で受ける光信号の品質が劣化する。この波長
分散の影響を最小限に抑制する手段としては、従来から
レーザ光を電界吸収型外部変調器を用いて変調する方式
が知られている。その構成の一例を図7に示す。
【0003】電界吸収型外部変調器3にはレーザ光源1
から一定出力の光が光ファイバ2を通して入射される。
レーザ光源1には分布帰還型レーザが使用されている。
電界吸収型外部変調器3は、電圧信号を印加すると、そ
れに応じて導波路の吸収率が変化して光を変調するもの
である。変調器3の出力端からは、電圧信号で変調され
た光信号が出射され、この光信号は光ファイバ4に入射
されて伝送系を伝送される。
【0004】この種の光送信器としては、図7のように
電界吸収型外部変調器3とレーザ光源1を個々の光モジ
ュールとして組み合わせたもの以外に、電界吸収型外部
変調器とレーザ光源をモノリシックに集積して1つの光
モジュールとしたものも公知である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】電界吸収型外部変調器
には、図8に示すように、消光比に波長依存性がある。
消光比は光信号の振幅を決定するパラメータである。入
力電圧信号の振幅が一定の場合、消光比が大きいと光信
号の振幅は大きくなり、消光比が小さいと光信号の振幅
は小さくなる。それ故、レーザ光源は、電界吸収型外部
変調器の消光比が大きくとれるような発振波長で動作す
ることが要求される。
【0006】しかしながら、光源に使用されている分布
帰還型レーザは、その発振波長を、電界吸収型外部変調
器の消光比が最大になる所望の波長に設定することが困
難である。その一つの理由は、分布帰還型レーザの発振
波長は活性領域に構成された回折格子に依存するが、活
性領域に所望の波長の回折格子を作り込むことが難しい
からである。
【0007】もう一つの理由は発振波長が経時的に変化
するからである。分布帰還型レーザは注入電流が変化す
ると発振波長が変化する。これは電流注入によって活性
領域に熱が発生するためである。電流の注入量を増加さ
せると、発振波長は長波長側にずれる。すなわち光出力
と発振波長はトレードオフの関係にある。例えば、光出
力が一定なAPC(Automatic power control) 駆動で
は、図9に示すように劣化の進行にともないしきい値電
流が増し、スロープ効率が小さくなるので、一定の光出
力を得るために、駆動電流が初期の値より増加する。そ
の結果、発振波長が初期の値から変化してしまうのであ
る。
【0008】本発明の目的は、以上のような問題点に鑑
み、電界吸収型外部変調器の消光比を最大に保って効率
のよい光変調を行うことができる光送信器と、その製造
方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、レーザ光源の出力光を電界吸収型外部変調器
で変調して光信号を出力する光送信器において、前記レ
ーザ光源は、一方の端面が高反射率に他方の端面が低反
射率(反射率0%を含む)になっているファブリーペロ
レーザと、そのファブリーペロレーザの低反射率端面に
入射端を光学的に結合された光ファイバ回折格子とを備
え、前記ファブリーペロレーザの高反射端面と光ファイ
バ回折格子の間で、光ファイバ回折格子の反射波長によ
って決まる一定の波長でレーザ共振するものからなり、
このレーザ光源の発振波長が、前記電界吸収型外部変調
器の消光比が実質的に最大となる波長に設定されてい
る、ことを特徴とするものである。
【0010】上記のようなファブリーペロレーザと光フ
ァイバ回折格子で構成されるレーザ光源は、光ファイバ
回折格子の反射波長によって決まる一定の波長で発振す
る。光ファイバ回折格子の反射波長は光ファイバ回折格
子を製造するときに任意に設定可能である。したがって
上記構成のレーザ光源は、発振波長を任意に設定するこ
とが可能であり、この発振波長を電界吸収型外部変調器
の消光比が実質的に最大となる波長に設定することによ
り、電界吸収型外部変調器を消光比が最大の状態で動作
させて、効率のよい光強度変調を行うことができる。
【0011】本発明に係る光送信器は、ファブリーペロ
レーザ、光ファイバ回折格子及び電界吸収型外部変調器
がそれぞれ温度制御部材を介して、同一基板上に光軸を
一致させて固定された1つのモジュールとして構成する
ことが好ましい。またこの場合、ファブリーペロレー
ザ、光ファイバ回折格子及び電界吸収型外部変調器のい
ずれか2つ以上が、同じ温度制御部材上に固定されてい
る構成とすることもできる。
【0012】また本発明に係る光送信器の製造方法は、
電界吸収型外部変調器を製作し、この電界吸収型外部変
調器の消光比が実質的に最大となる波長を求める工程、
前記波長が反射波長となる光ファイバ回折格子を製作す
る工程、前記光ファイバ回折格子の反射波長が利得帯域
内にあり、一方の端面が高反射率で他方の端面が低反射
率のファブリーペロレーザを製作する工程、前記ファブ
リーペロレーザの低反射率端面に前記光ファイバ回折格
子の入射端を光学的に結合し、ファブリーペロレーザの
高反射率端面と光ファイバ回折格子の間で、光ファイバ
回折格子の反射波長によって決まる一定の波長でレーザ
共振するレーザ光源を製作する工程、このレーザ光源の
出力端と前記電界吸収型外部変調器の入力端を光学的に
結合する工程、を含むことを特徴とするものである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して詳細に説明する。 〔実施形態1〕図1は本発明に係る光送信器の一実施形
態を示す。図において、11はファブリーペロレーザ1
2と、レンズ13と、光ファイバ回折格子14で構成さ
れるレーザ光源、15はレンズ、3は従来と同じ電界吸
収型外部変調器、16はレンズ、4は従来と同じ光信号
伝送用の光ファイバである。
【0014】ファブリーペロレーザ12は、一方の端面
(図で左側の端面)が高反射率(例えば反射率90%程
度)のHR面(High reflection facet)に、他方の端面
(図で右側の端面)が低反射率(例えば反射率ほぼ0
%)のAR面(Anti-reflectionfacet) に形成されてい
る。光ファイバ回折格子14は光ファイバ内にブラッグ
回折格子を作り込んだもので、その入射端はレンズ13
を介してファブリーペロレーザ12のAR面と光学的に
結合している。これによりファブリーペロレーザ12の
HR面と光ファイバ回折格子14との間でレーザ共振器
が構成され、このレーザ共振器は光ファイバ回折格子1
4の反射波長によって決まる一定の波長で発振するレー
ザ光源11を構成する。レーザ光源11の発振波長(す
なわち光ファイバ回折格子14の反射波長)は、電界吸
収型外部変調器3の消光比が実質的に最大となる波長に
設定されている。
【0015】光ファイバ回折格子14の出射端にはレン
ズ15を介して電界吸収型外部変調器3の導波路が光学
的に結合されている。光ファイバ回折格子14の出射端
から放射された光は、レンズ15で集光されて電界吸収
型外部変調器3に入射される。集光された単一モードの
レーザ光が、電界吸収型外部変調器3の導波路に効率よ
く入射するようにするため、導波路の端面にはARコー
ティングが施されている。電界吸収型外部変調器3で
は、電圧信号が入力され、その信号に応答して導波路の
吸収率が変化する。変調器3に入射される単一モードの
レーザ光の波長は、消光比が最大となる波長になってい
るため、変調器3は消光比が最大の状態で動作し、効率
のよい光強度変調を行うことができる。電界吸収型外部
変調器3で変調された光信号はレンズ16を介して光フ
ァイバ4に入射され、伝送系を伝送される。
【0016】以上のような構成の光送信器は次のように
して製造することができる。まず電界吸収型外部変調器
を製作する。次にその電界吸収型外部変調器の波長と消
光比の関係を測定し、その結果から消光比が最大となる
波長を求める。次にこの消光比が最大となる波長が反射
波長となる光ファイバ回折格子を製作し、その端面にA
Rコーティングを施す。次に、上記光ファイバ回折格子
の反射波長(消光比が最大となる波長)が利得帯域内に
あるファブリーペロレーザを製作する。ファブリーペロ
レーザのAR面は反射率がほぼ0%となるようにARコ
ーティングを施す。HR面の反射率は通常のファブリー
ペロレーザの端面の反射率と同程度、例えば90%程度
とする。
【0017】以上のようにして製作したファブリーペロ
レーザ12と光ファイバ回折格子14をレンズ13を介
して光軸が一致するように結合する(図1参照)。これ
によりファブリーペロレーザ12のHR面と光ファイバ
回折格子14の間でレーザ共振器が構成される。このレ
ーザ共振器は、レーザ共振器固有の複数の縦モードのう
ち光ファイバ回折格子の反射波長に最も近い縦モードで
発振する。それ故、縦モードの波長は、光ファイバ回折
格子の反射波長付近になっているが、レーザ共振器長を
変えることで調整できる。これを具体的に行うには、光
ファイバ回折格子の位置を光軸方向に移動させればよ
い。これにより光ファイバ回折格子の反射波長での単一
発振モードが得られる。
【0018】その後、図1に示すように光ファイバ回折
格子14の出射端にレンズ15を介して電界吸収型外部
変調器3を結合し、さらに電界吸収型外部変調器3の出
射端にレンズ16を介して光ファイバ4を結合すれば、
光送信器が完成する。
【0019】〔実施形態2〕図2は本発明に係る光送信
器の他の実施形態を示す。この実施形態が前述の実施形
態1と異なる点は、電界吸収型外部変調器3から出力さ
れた光信号をコリメートレンズ17を介して光アイソレ
ータ18に入射し、光アイソレータ18を通過した光信
号をレンズ19を介して光ファイバ4に入射するように
したことである。光アイソレータ18を設置したのは、
伝送系からの戻り光が電界吸収型外部変調器3及びレー
ザ光源11に入射して光信号の品質が劣化するのを防止
するためである。
【0020】上記以外の構成は実施形態1と同じである
ので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
また図2の形態の光送信器を製造する場合には、レーザ
光源11と電界吸収型外部変調器3を結合した後に、電
界吸収型外部変調器3の出射端にコリメートレンズ17
を介して光アイソレータ18を結合し、光アイソレータ
18の出射端にレンズ19を介して光ファイバ4を結合
する工程が必要となる。
【0021】〔実施形態3〕図3は本発明に係る光送信
器のさらに他の実施形態を示す。この実施形態は図2の
形態な光送信器を1個のモジュールとして構成したもの
である。図3において図2の各部に相当するする部分に
は図2と同一符号を付してある。ファブリーペロレーザ
12、光ファイバ回折格子14および電界吸収型外部変
調器3はそれぞれ、温度制御のため、サーミスタ付きの
ペルチエクーラー21A、21B、21C上に搭載され
ている。これらのペルチエクーラー21A〜21Cは、
ヒートシンクを備えた基板22上に固定されている。
【0022】ファブリーペロレーザ素子12は発熱があ
るので、ペルチエクーラー21Aで熱を吸収して温度を
一定に保つ。また光ファイバ回折格子14は反射波長が
0.01nm/℃程度の温度依存性をもつので、ペルチ
エクーラー21Bにより温度制御して反射波長を安定さ
せる。さらに電界吸収型外部変調器3は消光比が図10
のような温度依存性をもつので、ペルチエクーラー21
Cにより温度制御して消光比を安定させる。
【0023】ファブリーペロレーザ素子12と光ファイ
バ回折格子14は、その間に設置されたレンズ13によ
り結合され、レーザ光源11を構成する。光ファイバ回
折格子14の反射波長を電界吸収型外部変調器3の消光
比が最大となる波長に設定することは実施形態1と同じ
である。また光ファイバ回折格子14と電界吸収型外部
変調器3の間にはレンズ5が設置される。さらに基板2
2上には、コリメートレンズ17、光アイソレータ1
8、レンズ19、光ファイバ4のフェルール20が光軸
を一致させた状態で固定される。この場合の光ファイバ
4は光送信器モジュールのピグテールである。
【0024】このように本発明の光送信器は1つのモジ
ュールとして構成することにより、簡便に使用できる。
なお、図3の実施形態では光アイソレータ18を組み込
んだ例を示したが、光アイソレータ18およびコリメー
トレンズ17を使用せずに、電界吸収型外部変調器3か
ら出力される光信号を集光レンズを介して光ファイバ4
に入射する構成とすることも可能である。
【0025】〔実施形態4〕図4は本発明に係る光送信
器のさらに他の実施形態を示す。この実施形態が図3の
実施形態3と異なる点は、ファブリーペロレーザ素子1
2と光ファイバ回折格子14が同じペルチエクーラー2
1Aに搭載され、電界吸収型外部変調器3が別のペルチ
エクーラー21Bに搭載されていることである。それ以
外は実施形態3と同じであるので、同一部分には同一符
号を付してある。
【0026】〔実施形態5〕図5は本発明に係る光送信
器のさらに他の実施形態を示す。この実施形態が図3の
実施形態3と異なる点は、ファブリーペロレーザ素子1
2と光ファイバ回折格子14と電界吸収型外部変調器3
が同じペルチエクーラー21に搭載されていることであ
る。それ以外は実施形態3と同じであるので、同一部分
には同一符号を付してある。
【0027】〔その他の実施形態〕以上の各実施形態で
は、光ファイバ(光ファイバ回折格子を含む)と光デバ
イスを光結合させるのにレンズを用いたが、光ファイバ
の端面をレンズ化してレンズを省略することも可能であ
る。この場合は、光ファイバの端面に形成されたレンズ
にARコーティングを施すことにより反射戻り光に起因
する損失または特性劣化を抑制することが好ましい。
【0028】また図6に示すように、ファブリーペロレ
ーザ素子12と光ファイバ回折格子14を図1の実施形
態と反対に配置しても、同様な光送信器を得ることが可
能である。この場合は、光ファイバ回折格子14の反射
率が90%程度、ファブリーペロレーザ素子12の光フ
ァイバ回折格子14側の面(AR面)の反射率がほぼ0
%、その反対側の面(HR面)の反射率が20〜30%
程度になるようにするとよい。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
界吸収型外部変調器に消光比が実質的に最大となる波長
のレーザ光を安定して供給することができるので、効率
のよい光強度変調を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る光送信器の一実施形態を示す平
面図。
【図2】 本発明に係る光送信器の他の実施形態を示す
平面図。
【図3】 本発明に係る光送信器のさらに他の実施形態
を示す平面図。
【図4】 本発明に係る光送信器のさらに他の実施形態
を示す平面図。
【図5】 本発明に係る光送信器のさらに他の実施形態
を示す平面図。
【図6】 本発明に係る光送信器のさらに他の実施形態
を示す平面図。
【図7】 従来の光送信器の一例を示す説明図。
【図8】 電界吸収型外部変調器の波長と消光比の関係
を示すグラフ。
【図9】 分布帰還型レーザの駆動電流が経時的に増加
することを示すグラフ。
【図10】 電界吸収型外部変調器の温度と消光比の関
係を示すグラフ。
【符号の説明】
3:電界吸収型外部変調器 4:光ファイバ 11:レーザ光源 12:ファブリーペロレーザ 13:レンズ 14:光ファイバ回折格子 15:レンズ 16:レンズ 17:コリメートレンズ 18:光アイソレータ 19:レンズ 20:フェルール 21A、21B、21C:ペルチエクーラー 22:基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久世 祐輔 神奈川県横浜市鶴見区江ケ崎町4番1号 東京電力株式会社システム研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レーザ光源の出力光を電界吸収型外部変調
    器で変調して光信号を出力する光送信器において、 前記レーザ光源は、一方の端面が高反射率に他方の端面
    が低反射率になっているファブリーペロレーザと、その
    ファブリーペロレーザの低反射率端面に入射端を光学的
    に結合された光ファイバ回折格子とを備え、前記ファブ
    リーペロレーザの高反射端面と光ファイバ回折格子の間
    で、光ファイバ回折格子の反射波長によって決まる一定
    の波長でレーザ共振するものからなり、 このレーザ光源の発振波長が、前記電界吸収型外部変調
    器の消光比が実質的に最大となる波長に設定されてい
    る、 ことを特徴とする光送信器。
  2. 【請求項2】ファブリーペロレーザ、光ファイバ回折格
    子及び電界吸収型外部変調器がそれぞれ温度制御部材を
    介して、同一基板上に光軸を一致させて固定されている
    ことを特徴とする請求項1記載の光送信器。
  3. 【請求項3】ファブリーペロレーザ、光ファイバ回折格
    子及び電界吸収型外部変調器のいずれか2つ以上が、同
    じ温度制御部材上に固定されていることを特徴とする請
    求項2記載の光送信器。
  4. 【請求項4】電界吸収型外部変調器を製作し、この電界
    吸収型外部変調器の消光比が実質的に最大となる波長を
    求める工程、 前記波長が反射波長となる光ファイバ回折格子を製作す
    る工程、 前記光ファイバ回折格子の反射波長が利得帯域内にあ
    り、一方の端面が高反射率で他方の端面が低反射率のフ
    ァブリーペロレーザを製作する工程、 前記ファブリーペロレーザの低反射率端面に前記光ファ
    イバ回折格子の入射端を光学的に結合し、ファブリーペ
    ロレーザの高反射率端面と光ファイバ回折格子の間で、
    光ファイバ回折格子の反射波長によって決まる一定の波
    長でレーザ共振するレーザ光源を製作する工程、 このレーザ光源の出力端と前記電界吸収型外部変調器の
    入力端を光学的に結合する工程、 を含むことを特徴とする光送信器の製造方法。
JP33420697A 1997-12-04 1997-12-04 光送信器とその製造方法 Pending JPH11167089A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33420697A JPH11167089A (ja) 1997-12-04 1997-12-04 光送信器とその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33420697A JPH11167089A (ja) 1997-12-04 1997-12-04 光送信器とその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11167089A true JPH11167089A (ja) 1999-06-22

Family

ID=18274738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33420697A Pending JPH11167089A (ja) 1997-12-04 1997-12-04 光送信器とその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11167089A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100547897B1 (ko) * 2003-06-30 2006-01-31 삼성전자주식회사 파장 가변형 레이저 장치
JP2007266532A (ja) * 2006-03-30 2007-10-11 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体レーザ装置
US20100272391A1 (en) * 2009-04-23 2010-10-28 Fujitsu Limited Chromatic dispersion compensator
KR101053354B1 (ko) 2008-10-21 2011-08-01 김정수 외부 공진기를 이용한 파장 변환형 반도체 레이저

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100547897B1 (ko) * 2003-06-30 2006-01-31 삼성전자주식회사 파장 가변형 레이저 장치
JP2007266532A (ja) * 2006-03-30 2007-10-11 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体レーザ装置
KR101053354B1 (ko) 2008-10-21 2011-08-01 김정수 외부 공진기를 이용한 파장 변환형 반도체 레이저
US20100272391A1 (en) * 2009-04-23 2010-10-28 Fujitsu Limited Chromatic dispersion compensator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9478937B1 (en) Semiconductor external cavity laser with integrated planar waveguide bragg grating and wide-bandwidth frequency modulation
US7962045B2 (en) Optical transmitter having a widely tunable directly modulated laser and periodic optical spectrum reshaping element
US6295308B1 (en) Wavelength-locked external cavity lasers with an integrated modulator
US7257142B2 (en) Semi-integrated designs for external cavity tunable lasers
US6118803A (en) Optically amplifying semiconductor diodes with curved waveguides for external cavities
US6516017B1 (en) Multiwavelength semiconductor laser device with single modulator and drive method therefor
US5463647A (en) Broadband multi-wavelength narrow linewidth laser source using an electro-optic modulator
JP5206187B2 (ja) 光半導体装置
US20150139256A1 (en) Method and system for hybrid integration of a tunable laser
US7729585B2 (en) Light source apparatus with modulation function and its driving method
US7194157B2 (en) Method and apparatus providing an output coupler for an optical beam
US7027472B2 (en) Fixed wavelength single longitudinal mode coolerless external cavity semiconductor laser system
US6839376B2 (en) Laser light source
JPH0964334A (ja) 発光素子と外部変調器の集積素子
JP2001320124A (ja) 変調器集積化光源及び光通信用モジュール
US6775307B2 (en) Light wavelength conversion module
EP0933664A2 (en) Improved tunable transmitter with Mach-Zehnder modulator
EP0813760B1 (en) Wavelength control of data-modulated lasers
WO2016042658A1 (ja) レーザ装置及びレーザ装置の制御方法
EP0150214B1 (en) Coupled cavity laser
JP2002303904A (ja) 光波長変換装置およびその調整方法
WO2015085544A1 (zh) 一种激光器
JPH11167089A (ja) 光送信器とその製造方法
JPH11233894A (ja) 波長可変外部共振器型レーザ
EP1043817A2 (en) Light emitting module