JPH1154842A - Light source for optical integrated type optical communication - Google Patents
Light source for optical integrated type optical communicationInfo
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- JPH1154842A JPH1154842A JP20503397A JP20503397A JPH1154842A JP H1154842 A JPH1154842 A JP H1154842A JP 20503397 A JP20503397 A JP 20503397A JP 20503397 A JP20503397 A JP 20503397A JP H1154842 A JPH1154842 A JP H1154842A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信等に用いら
れる光信号を発生、変調、増幅するための光源に関し、
特に高速大容量な光通信に用いる光集積型光通信用光源
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light source for generating, modulating and amplifying an optical signal used for optical communication and the like.
In particular, the present invention relates to a light source for integrated optical communication used for high-speed and large-capacity optical communication.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、情報通信の高容量化に伴い、光フ
ァイバを用いた高速大容量な光通信伝送システムの構築
が行われている。現在、光通信を用いた伝送では、SDH
、SONET等で用いられている、2.488Gb/s 程度さらに
は、10Gb/s以上の高速大容量通信システムの構築が必要
とされている。また、大陸間を結ぶ、光海底ケーブル網
においても、波長多重伝送方式が採用となっているとこ
ろもあり、高速大容量な光通信システムを構築すること
が重要とされている。現在では、この光通信伝送システ
ムにおいて、光信号を発生させるための手段として、半
導体レーザを用いて、半導体レーザを直接的に電気変調
する方式が主流となっている。2. Description of the Related Art In recent years, with the increase in capacity of information communication, a high-speed and large-capacity optical communication transmission system using an optical fiber has been constructed. At present, transmission using optical communication is SDH
There is a need to construct a high-speed, large-capacity communication system of about 2.488 Gb / s, which is used in SONET, etc., and more than 10 Gb / s. Also, in some optical submarine cable networks connecting between continents, a wavelength division multiplexing transmission system is adopted, and it is important to construct a high-speed, large-capacity optical communication system. At present, in this optical communication transmission system, as a means for generating an optical signal, a method in which a semiconductor laser is used and electric modulation is performed directly on the semiconductor laser is mainly used.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
レーザの直接変調においては、変調速度に限界があり、
10Gb/sなどの超高速大容量の通信を行うためには、高速
変調可能な半導体レーザの開発が必要であり、また、開
発された半導体レーザも高価なものとなり、通信システ
ムのコストを増大させる原因ともなっている。また、半
導体レーザの後段に光変調器を配置させた構成において
も、光変調器の光損失により、光信号パワーが減少する
という問題が生じている。この問題を解決するために光
ファイバ増幅器を用いて損失を補償する手段があるが、
この方法では、光ファイバ増幅器の使用による消費電
力、コストの増大化に伴いシステムの複雑化、大規模化
を生じてしまう。また、光ファイバ増幅器による非線形
光学効果の影響により、光信号波形に劣化が生じる可能
性がある。However, in direct modulation of a semiconductor laser, the modulation speed is limited,
In order to perform ultra-high-speed and large-capacity communication such as 10 Gb / s, it is necessary to develop a semiconductor laser capable of high-speed modulation. It is also the cause. Further, even in a configuration in which an optical modulator is arranged at a stage subsequent to a semiconductor laser, there is a problem that optical signal power is reduced due to optical loss of the optical modulator. In order to solve this problem, there is a means to compensate the loss using an optical fiber amplifier,
In this method, the system becomes complicated and the scale is increased due to an increase in power consumption and cost due to the use of the optical fiber amplifier. Further, there is a possibility that the optical signal waveform is deteriorated due to the influence of the nonlinear optical effect by the optical fiber amplifier.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】 本発明はこれら課題を
解決するためのものであり、半導体レーザ、光変調器、
半導体光増幅器を同一基板上に配置集積化する構成をと
ることにより、光通信システムのシステム構成を簡便
化、さらには省スペース化をはかることが可能となる。
さらに、複数個の半導体レーザ、光変調器、半導体光増
幅器、光合波器を同一基板上に集積化する構成をとるこ
とにより、波長多重伝送用光源とすることも可能であ
る。Means for Solving the Problems The present invention is for solving these problems, and includes a semiconductor laser, an optical modulator,
By adopting a configuration in which the semiconductor optical amplifiers are arranged and integrated on the same substrate, the system configuration of the optical communication system can be simplified and the space can be saved.
Further, by adopting a configuration in which a plurality of semiconductor lasers, optical modulators, semiconductor optical amplifiers, and optical multiplexers are integrated on the same substrate, a light source for wavelength division multiplexing transmission can be used.
【0005】[0005]
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態について説明する。図1に、本発明による光集積
型光通信光源を説明するための図を示す。光信号は、半
導体素子からなるレーザ1より出力され、導波層2を伝
搬し、光変調器3に入射する。光変調器3内では、光信
号は光通信システムに依存した変調速度で変調される。
変調された光信号は、さらに導波層4を伝搬した後、半
導体素子からなる光増幅器5内で増幅された後、光出力
ポート6を介して光ファイバ7に出力される。半導体レ
ーザ1の後方には、レーザの光出力を一定に保つため
に、レーザからの出力を監視するためのホトダイオード
9が配置される構成となっている。これらの光機能部
は、同一基板8上に配置集積化された構成となってい
る。図3は、従来の10Gb/s4波長多重伝送に用いるため
の光源の1例である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining an optical integrated type optical communication light source according to the present invention. An optical signal is output from a laser 1 composed of a semiconductor element, propagates through a waveguide layer 2 and enters an optical modulator 3. In the optical modulator 3, the optical signal is modulated at a modulation speed depending on the optical communication system.
The modulated optical signal further propagates through the waveguide layer 4, is amplified in the optical amplifier 5 composed of a semiconductor device, and is output to the optical fiber 7 via the optical output port 6. Behind the semiconductor laser 1, a photodiode 9 for monitoring the output from the laser is arranged to keep the optical output of the laser constant. These optical functional units are arranged and integrated on the same substrate 8. FIG. 3 shows an example of a light source used for conventional 10 Gb / s 4-wavelength multiplex transmission.
【0006】各々の半導体レーザで出力された波長が異
なる光信号λ1、λ2、λ3、λ4は、光ファイバに入
力され光変調器に入射される、光変調器に入射した各々
の光信号は2.488Gb/s の変調周波数で変調される。変調
された光信号は光ファイバを伝送し光合波器で合波され
た後に、光変調器や光合波器での損失を補償するため
に、光ファイバ増幅器に入射され、増幅後外部光ファイ
バに出力される。光ファイバ増幅器は、通常、希土類元
素であるエルビウムイオン等を添加した光ファイバを用
いた光増幅器が用いられる。Optical signals λ1, λ2, λ3, λ4 having different wavelengths output from the respective semiconductor lasers are input to an optical fiber and input to an optical modulator. Each optical signal input to the optical modulator is 2.488. Modulated at Gb / s modulation frequency. The modulated optical signal is transmitted through an optical fiber, multiplexed by an optical multiplexer, and then input to an optical fiber amplifier to compensate for loss in the optical modulator and optical multiplexer. Is output. As the optical fiber amplifier, an optical amplifier using an optical fiber doped with erbium ions, which are rare earth elements, is usually used.
【0007】この光増幅器は、内部に、励起光源、増幅
光ファイバ、光合波器、光アイソレータ等の光部品が用
いられているため、比較的大きな構成、さらに、内部に
用いられている励起光源は大きな消費電力を要する。図
2は、本発明による10Gb/s4波長多重伝送の光集積型光
通信光源を示す図である。Since this optical amplifier uses optical components such as an excitation light source, an amplification optical fiber, an optical multiplexer, and an optical isolator, it has a relatively large configuration, and furthermore, the excitation light source used therein. Requires large power consumption. FIG. 2 is a diagram showing an integrated optical communication light source for 10 Gb / s four-wavelength multiplex transmission according to the present invention.
【0008】波長の異なる半導体レーザ10、11、1
2,13から出力された各々の光信号λ1、λ2、λ
3、λ4は、導波層を伝搬し各々の光変調器14、1
5、16、17に入射される。光変調器では、2.488Gb/
s の変調速度で変調が付加される。変調された光信号
は、さらに導波層を伝搬し、半導体光増幅器18、1
9、20、21で増幅された後、光合波器22で合波さ
れ、光出力ポート23を介し、出力側光ファイバ24に
て外部に出力される。出力された光信号は、波長多重さ
れた10Gb/sの伝送容量をもつ。各々の光機能部品は基板
25上に配置されている。各々の半導体レーザは後方に
PIN ホトダイオード26、27、28、29が配置さ
れ、半導体レーザからの光出力の監視を行う機能を付加
することにより、時間的に安定した光出力を得ることが
できる。Semiconductor lasers 10, 11, 1 having different wavelengths
Optical signals λ1, λ2, λ output from
3, .lambda.4 propagates through the waveguide layer and the respective optical modulators 14, 1
The light is incident on 5, 16, and 17. 2.488 Gb /
Modulation is added at a modulation rate of s. The modulated optical signal further propagates through the waveguide layer, and the semiconductor optical amplifiers 18, 1
After being amplified by 9, 20, and 21, they are multiplexed by an optical multiplexer 22 and output to the outside via an output optical fiber 24 via an optical output port 23. The output optical signal has a wavelength multiplexed transmission capacity of 10 Gb / s. Each optical functional component is arranged on a substrate 25. Each semiconductor laser is
By providing the PIN photodiodes 26, 27, 28, and 29 and adding a function of monitoring the optical output from the semiconductor laser, a temporally stable optical output can be obtained.
【0009】本発明では4波集積された光源について説
明を行ったが、通信システムで要求される伝送容量に応
じた信号光波長の数を集積化する必要がある。半導体レ
ーザは、安定した連続光が発振できる半導体レーザを用
いればよいが、高速変調されるため波長特性の安定した
スペクトル線幅の狭いDFB レーザやDBR レーザを用いる
のが望ましい。また、多重化する波長数が多くなると、
半導体レーザ素子がアレイ構造化されたアレイ型半導体
レーザ素子を用いるとよい。また、各々の半導体レーザ
から出力される光信号の波長は、通常、通信システムで
要求される波長である必要がある。一般にはITU-T で規
格化された波長が用いられる。Although the present invention has been described with respect to a light source integrated with four waves, it is necessary to integrate the number of signal light wavelengths according to the transmission capacity required in a communication system. As the semiconductor laser, a semiconductor laser that can oscillate stable continuous light may be used, but it is preferable to use a DFB laser or a DBR laser having a stable spectral characteristic and a narrow spectral line width because of high-speed modulation. Also, when the number of multiplexed wavelengths increases,
It is preferable to use an array type semiconductor laser device in which the semiconductor laser device has an array structure. Further, the wavelength of the optical signal output from each semiconductor laser usually needs to be a wavelength required in a communication system. Generally, the wavelength standardized by ITU-T is used.
【0010】また、本発明では、変調された信号光を増
幅した後に、合波する構成について説明を行ったが、変
調した信号を合波した後に一括増幅した構成としても何
ら問題ない。各々の光信号光波長の間隔が狭い場合や、
多重する信号光の数が少ない場合には、合波した後に増
幅することが望ましい。Further, in the present invention, the configuration in which the modulated signal light is amplified and then combined is described. However, there is no problem if the modulated signal is combined and then amplified together. When the interval between each optical signal light wavelength is narrow,
When the number of multiplexed signal lights is small, it is desirable to amplify after multiplexing.
【0011】光変調器は、光強度変調方式の場合には、
分岐干渉型光変調器を用いるのが望ましいが、それ以外
の変調器でも同様の効果が得られれば構わない。また、
変調方式として、位相変調方式があるがこの場合には、
光位相変調器を用いる必要がある。In the case of the light intensity modulation system, the light modulator
Although it is desirable to use a branching interference type optical modulator, other modulators may be used as long as similar effects can be obtained. Also,
As a modulation method, there is a phase modulation method. In this case,
It is necessary to use an optical phase modulator.
【0012】また、半導体レーザが配置される基板材質
と光変調器や半導体光増幅器が配置される基板材質が異
なっても、一体集積した構造となっていれば構わない。
さらに、これら集積化したものは、ペルチェ素子等の温
度を一定に保つことができる素子上に配置されることが
望ましい。In addition, even if the substrate material on which the semiconductor laser is disposed and the substrate material on which the optical modulator and the semiconductor optical amplifier are disposed are different, they may have an integrated structure.
Further, it is desirable that these integrated components be arranged on a device such as a Peltier device that can maintain a constant temperature.
【0013】[0013]
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、半導体レーザ、光変調器、半導体光増幅器を同一基
板上に配置集積化することにより、光通信システムのシ
ステム構成を簡便化、さらには省スペース化をはかるこ
とが可能となる。また、従来は、変調特性の厳しい半導
体レーザ素子が必要であったが、本発明に用いる半導体
レーザには、連続発振の安価な半導体レーザを用いるこ
とが可能となった。また、複数個の半導体レーザ、光変
調器、半導体光増幅器を集積化することにより、波長多
重伝送用光源とすることも可能であり、光ファイバ増幅
器を用いる構成ではないため、光ファイバ増幅器の引き
起こす非線形光学効果の影響がない安定した光出力特性
を得ることができる安価な高速大容量伝送システムの光
源として提供することができる。As described above, according to the present invention, by arranging and integrating a semiconductor laser, an optical modulator, and a semiconductor optical amplifier on the same substrate, the system configuration of an optical communication system can be simplified, and furthermore, Space can be saved. Conventionally, a semiconductor laser device having strict modulation characteristics has been required. However, an inexpensive continuous-wave semiconductor laser can be used as the semiconductor laser used in the present invention. In addition, by integrating a plurality of semiconductor lasers, optical modulators, and semiconductor optical amplifiers, it is possible to use a light source for wavelength division multiplexing transmission. The present invention can be provided as a light source of an inexpensive high-speed and large-capacity transmission system that can obtain stable optical output characteristics without the influence of the nonlinear optical effect.
【図1】 本発明の実施例による光集積型光通信用光源
を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an optical integrated type optical communication light source according to an embodiment of the present invention.
【図2】 本発明の実施例による4波長多重通信用光集
積型光通信用光源を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an optical integrated light source for four-wavelength multiplex communication according to an embodiment of the present invention.
【図3】 従来の4波長多重通信用光集積型光通信用光
源を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a conventional optical integrated light source for four-wavelength multiplex communication.
1、10,11,12,13、DFB 半導体レーザ 2,4、 導波層 3,14,15,16,17、分岐干渉型光変調器 5,18,19,20,21、半導体光増幅器 6、23 光出力ポート 7,24 光ファイバ 8,25 基板 9,26,27,28,29、PIN ホトダイオード 22、光合波器 1, 10, 11, 12, 13, DFB semiconductor lasers 2, 4, waveguide layers 3, 14, 15, 16, 17, branch interference optical modulators 5, 18, 19, 20, 21, semiconductor optical amplifiers 6 , 23 Optical output port 7, 24 Optical fiber 8, 25 Substrate 9, 26, 27, 28, 29, PIN photodiode 22, Optical multiplexer
Claims (2)
される光集積型通信用光源において、光変調器の光損失
を半導体光増幅器を用いて補償するために半導体光増幅
器を光変調器の後段に配置し、かつ、半導体レーザ、光
変調器および半導体光増幅器を同一の基板上に集積化し
たことを特徴とする光集積型光通信用光源。1. An optical integrated communication light source comprising a semiconductor laser and an optical modulator, wherein a semiconductor optical amplifier is provided at a subsequent stage of the optical modulator to compensate for optical loss of the optical modulator using the semiconductor optical amplifier. Characterized in that a semiconductor laser, an optical modulator and a semiconductor optical amplifier are integrated on the same substrate.
おいて、波長多重の目的で、2乃至それ以上の半導体レ
ーザ、半導体レーザと同数個の光変調器、半導体光増幅
器を配置し、各々の半導体レーザから出た光信号が、各
々の光変調器を通過するか、半導体光増幅器を通過した
後、合波される光合波部を配置したことを特徴とする光
集積型光通信用光源。2. A light source for integrated optical communication according to claim 1, wherein two or more semiconductor lasers, the same number of optical modulators as the semiconductor lasers, and semiconductor optical amplifiers are arranged for the purpose of wavelength multiplexing. An optical multiplexing unit for multiplexing optical signals, in which an optical signal emitted from each semiconductor laser passes through each optical modulator or a semiconductor optical amplifier and is then multiplexed. light source.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20503397A JPH1154842A (en) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | Light source for optical integrated type optical communication |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20503397A JPH1154842A (en) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | Light source for optical integrated type optical communication |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1154842A true JPH1154842A (en) | 1999-02-26 |
Family
ID=16500337
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20503397A Pending JPH1154842A (en) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | Light source for optical integrated type optical communication |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1154842A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003012832A2 (en) * | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Gore Enterprise Holdings, Inc. | Multiple epitaxial region substrate and technique for making the same |
JP2007165892A (en) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Korea Electronics Telecommun | High power plc optical transmission module, and plc optical transmission/reception module |
US7308012B2 (en) | 2003-06-27 | 2007-12-11 | Nec Corporation | Semiconductor laser module and method of assembling the same |
JP2015195271A (en) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 三菱電機株式会社 | semiconductor device |
JP2016072608A (en) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 三菱電機株式会社 | Semiconductor laser and optical integrated light source |
-
1997
- 1997-07-30 JP JP20503397A patent/JPH1154842A/en active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003012832A2 (en) * | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Gore Enterprise Holdings, Inc. | Multiple epitaxial region substrate and technique for making the same |
WO2003012832A3 (en) * | 2001-07-31 | 2003-10-02 | Gore Enterprise Holdings Inc | Multiple epitaxial region substrate and technique for making the same |
US7308012B2 (en) | 2003-06-27 | 2007-12-11 | Nec Corporation | Semiconductor laser module and method of assembling the same |
JP2007165892A (en) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Korea Electronics Telecommun | High power plc optical transmission module, and plc optical transmission/reception module |
US7424180B2 (en) | 2005-12-09 | 2008-09-09 | Electronics And Telecommunication Research Institute | High power planar lightwave circuit optical Tx module and Tx/Rx module |
JP4558704B2 (en) * | 2005-12-09 | 2010-10-06 | 韓國電子通信研究院 | High output PLC optical transmission module and PLC optical transmission / reception module |
JP2015195271A (en) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 三菱電機株式会社 | semiconductor device |
JP2016072608A (en) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 三菱電機株式会社 | Semiconductor laser and optical integrated light source |
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