WO2002067025A1

WO2002067025A1 - Résonateur optique et module de commande de longueur d'ondes utilisant ce résonateur

Info

Publication number: WO2002067025A1
Application number: PCT/JP2002/001421
Authority: WO
Inventors: Hitoshi Oguri; Takeshi Sakai; Yuhki Kinpara; Hironori Tokita
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2002-02-19
Publication date: 2002-08-29
Also published as: US20040066809A1

Description

明細書光共振器およびこれを用いた波長管理モジュール技術分野

本発明は、光共振器およびこれを用いた波長管理モジュールに関し、特に光共振器の製造方法、動作時の温度特性、透過特性の安定性、波長変動の検知精度を改善、さらにこの光共振器を用いた波長管理モジュールの波長管理における波長間隔の縮小化に対応可能とし、さらに、小型化を可能とした光共振器、波長管理モジュールに関する。従来の技術

波長分割多重方式（以下、 W D M方式という）においては、複数の波長の光信号を使用するが、用いる光信号の波長間隔が高密度になると隣接波長の間隔が小さくなる。 W D M方式における光源としては、一般的に半導体レ一ザ（L D ) が用いられるが、 L Dは経時変化や環境により出射光の中心波長に変動が発生し、これによつて隣接波長とのクロストークが発生して混信が生じることがある。そこで、 L Dの発振波長を一定に保っために、例えば図 2 5に示すような波長管理モジュールを使用した波長管理システムが用いられる。

図 2 5において、符号 1は L D光源、 1 1は波長管理モジュールを示す。

L D光源 1はチップの温度または L D導入電流値を制御することによって発振波長が制御できるように構成されておリ、前者の場合はチップの温度を制御する手段、温度コントローラ、あるいは熱電素子（5 ) または導入電流制御手段（4 ) (図示略）が設けられている。 L D光源 1からの出射光は光力プラ 2によって 2つに分岐される。この第 1の光力ブラ 2により、例えば出射光の 9 5 %は信号光として L N変調器 3を介して伝送用の光ファイバに入射され、残りの 5 <½はモニタ一用光信号として波長管理モジュール 1 1へ入射される。

波長管理モジュール 1 1では、まずコリメータ 1 2でモニター用光信号を平行光としてハーフミラ一 1 3に入射させる。ハーフミラー 1 3の透過光は光共振器 1 4に入射され、光共振器 1 4の透過光強度が第 1の光ダイオード 1 5で測定される。一方、ハーフミラー 1 3の反射光は反射ミラー 1 6を介して第 2の光ダイオード 1 7に導かれ、その光強度が測定される。

一般的に、波長管理モジュール 1 1を構成するコリメータ 1 2、ハーフミラー 1 3、光共振器 1 4、第 1の光ダイオード 1 5、反射ミラー 1 6、第 2 の光ダイオード 1 7等は、これらを一括的に収容するボードや筐体に固定されている。

図 2 6は従来の光共振器 1 4の構成の一例を示した断面図である。この光共振器 1 4は、一面上に所定の反射率を有する反射膜 2 1 a、 2 1 bが設けられた 2枚の基板 2 1 , 2 1 ' が、媒体 2 2を挟んで対向するように平行に配されるとともに、 2枚の基板 2 1 , 2 1 ' の間にスぺ一サ 2 3が配設されて基板 2 1 , 2 1 ' 間の長さ（以下、キヤビティ長ということもある） dが所定の長さとなるように構成されている。この例において媒体 2 2は空気層である。

光共振器 1 4における光の透過率は波長依存性を有しており、例えば図 2 8に示すような正弦波に近い波長一透過率特性を有する。したがって、光共振器 1 4に入射されるモニター用光信号の波長が一定であれば、第 1の光ダィオード 1 5で測定される透過光強度は一定であり、モニター用光信号の波長に変化が生じた場合には、第 1の光ダイオード 1 5で測定される透過光強度の変化として現れる。

また、 L D光源 1の出射光は強度が経時的に変化する場合があり、この場合には出射光波長が一定であっても、第 1の光ダイオード 1 5で測定される透過光強度が変化してしまう。これについては、ハーフミラー 1 3の反射光強度を第 2の光ダイォードで測定した値が、 L D光源 1の出射光強度の変化に応じて変化するので、第 1の光ダイオードで測定される光強度の値と、第 2の光ダイォードで測定される光強度の値とを用いて、出射光強度の変化による透過光強度の変化量が相殺されるように演算処理することによって相殺することができる。従って、波長管理モジュールは出射光の波長変化による透過光強度の変化量を管理することができる。

この演算処理後の透過光強度の変化量に基づいて、出射光の波長を元にもどすように、すなわち演算処理後の透過光強度の変化量が略ゼロになるように、 L D光源 1の温度コントローラ又は L D導入電流値を制御する。図 2 5中符号 5は演算装置、 6は制御装置をそれぞれ示す。

ところで、近年では、 W D M方式における波長間隔の高密度化に対応するために、 L D光源 1の発振波長の変動幅をよリ小さく抑えることが要求されるようになってきている。

しかしながら、波長管理モジュール 1 1を構成している光共振器 1 4の特性には温度依存性があり、これが L D光源 1の発振波長をより高精度に制御してその変動幅を小さくしょうとする際の障害の一つとなっていた。そこで、波長管理モジュール 1 1に温度センサ 1 8を設けて光共振器 1 4における温度変化を検知するとともに、この検知結果に基づいて温度補償を行うための回路（図示せず）を設ける方法もあるが、そのようにすると、機器の数が多くなリ、回路が複雑になるので誤差が大きくなるおそれがあり、また装置が大型化し、コストアップにもつながるという問題があった。

また、 L D光源 1の発振波長をより高精度に制御するためには、波長管理モジュール 1 1を構成する光共振器 1 4が高精度に作製されていることも必要であるが、特にキヤビティ長 dの精度を高めるために、従来は光共振器を 1個ずつ組み立てており、量産性に欠け、コストが増大する原因となっていた。

さらに、波長管理モジュール 1 1は、例えば地中や海中など、頻繁に補修を行うのが困難な場所に設置されることもあるので、長期間にわたって安定して高精度な測定が行える長期信頼性に優れていることも望まれている。従って、本発明の第 1の課題は、温度特性が良く、量産が可能で、長期安定性にも優れている光共振器および波長管理モジュールの製造方法を提供することである。

さらに、上記の光共振器及び波長管理モジュールの製造方法と並んで、光共振器および波長管理モジュールの開発に於ける重要な課題は、 L D光源の発振波長の変動を抑制ことであり、そのためには、光共振器の構造の改善も含めて発振波長の変動による透過光強度の変化を如何に安定化させるかが第 2の課題となる。第 2の課題は、具体的には次のようなものである。

上述のように、図 2 5に示す波長管理モジュールの光共振器 1 4の光の透過率は波長依存性を有しており、例えば前記図 2 8に示すような正弦波に近い波長一透過率特性を有する。したがって、光共振器 1 4に入射されるモニター用光信号の波長が一定であれば、第 1の光ダイオード 1 5で測定される透過光強度は一定であり、モニター用光信号の波長に変化が生じた場合には、第 1の光ダイォード 1 5で測定される透過光強度の変化として現れる。

一方、 L D光源 1の出射光は強度が経時的に変化する場合があり、この場合には出射光波長が一定であっても、第 1の光ダイオード 1 5で測定される透過光強度が変化してしまう。これについては、上述のように、第 1の光ダィォードで測定される光強度の値と、第 2の光ダイォードで測定される光強度の値との差をとるように演算処理すれば、第 1の光ダイオード 1 5で測定される透過光強度の変化量のうち、出射光強度の変化による透過光強度の変化量が相殺されて、出射光の波長変化による透過光強度の変化量がわかる。そして、この演算処理後の透過光強度の変化量に基づいて、出射光の波長を元にもどすように、すなわち演算処理後の透過光強度の変化量がゼロになるように、 L D光源 1の温度コントローラ又は L D導入電流を制御する。

ところが、近年では、 W D M方式における波長間隔の高密度化に対応するために、 L D光源 1の発振波長の変動幅をよリ小さく抑えることが要求されるようになってきている。そこで、波長管理モジュールの精度を向上させるために、光共振器 1 4の透過特性をより高度に安定化させることが望まれるようになった。

従って、本発明の第 2の課題は、 L D光源から発振される波長の変動幅をよリ小さく抑えるために波長管理モジュールを構成している光共振器の透過特性をより高度に安定化させることである。

—方、上述のように、光共振器と波長管理モジュールの開発において、製造方法及びレーザ波の波長の高密度に対応した光共振器の性能の高度化にとつて、重要な課題は、光共振器の出射光の強度変化を精密に測定可能な光管理モジュールを開発することである。すなわち、出射光の幾何学方向が僅かに変動しても、出射光の強度測定値に変動がないように、出射光の強度を高精度に測定できる波長管理モジュールを得ることが第 3の課題となる。すなわち、 W D M方式に於ける波長間隔の高密度化に対応するために、 L D光源 1の発振波長の変動幅をより小さく抑えることが要求されるようになつてきており、このためには、波長管理モジュール 1 1において、 L D光源 1の発振波長の変動による光共振器の出射光の透過強度自身の変化をいかに高精度に測定できるようにすることかが課題であり、この問題の解決が本発明の第 3の課題である。

さて、上述のように、光共振器及び波長管理モジュールにおいて W D M方式に於ける波長間隔の高密度化に対応するために、波長管理モジュールにおける波長管理をより高度に実行可能な波長管理モジュールとすることが第 4 の課題となる。

ここで、光共振器の L D光源の透過光の透過特性と、波長間隔の高密度化と関係の深い光共振器のキヤビティ長の関係を調べておく。

前述のように、光共振器から光の透過特性は波長依存を有しており、横軸を波長、縦軸を透過率とするグラフで表すと、例えば図 2 8に示すような一定形状の山形分布が連続したグラフ形状となり、一定の波長間隔毎に透過率のピークがある。

この光共振器の透過率 Τ ( λ ) (単位は％) は波長が; I (nm) の関数として次の数式（1 ) ，（2 )、 ( 3 ) で表される。数式（1 ) において、 T Oは最大の透過率 (透過率のピーク値）、 nは媒体 22の屈折率、 dはギヤップ長、 0は基板 21に対する入射角度である。また、 2つの反射面 21 a、 21 b の反射率をそれぞれ R 1、 R2とするとき、 Fは式（2) で表され、式（2) 中の Rは数式（3) で表される。

To

Τ (λ) = … ( 1 )

1 + F sin² ( 2 π ndcos θ / λ)

4R

F = (2)

したがって、光共振器 1 4に入射されるモニター用光信号の波長が、中心波長（P 1、 P 2-)からずれた波長、例えば λ 1となるように構成すれば、 LD光源 1の出射光の波長が波長 λ 1から変化した場合には、第 1の光ダイォード 1 5で測定される透過光強度の変化として現れる。

また、 LD光源 1の出射光は強度が経時的に変化する場合があり、この場合には出射光波長が一定に保たれていても、第 1の光ダイオード 1 5で測定される透過光強度が変化してしまう。これについては、第 1の光ダイオードで測定される光強度の値と、第 2の光ダイオードで測定される光強度の値との差をとるように演算処理すれば、第 1の光ダイオード 1 5で測定される透過光強度の変化量のうち、出射光強度の変化による透過光強度の変化量が相殺されて、出射光の波長変化による透過光強度の変化が測定できる。

そして、この演算処理後の透過光強度の変化値に基づいて、出射光の波長が所定の波長 λ 1に戻るように、すなわち演算処理後の透過光強度の変化値がゼロになるように、 L D光源 1の温度コントロ一ラ又はし D導入電流を制御する。前記図 25に示される波長管理モジュールの演算装置 5、制御装置 6を用いて波長か管理される。

また、 LD光源 1の出射光として複数の波長（ 1、ス 2、 Λ 3-) の光信号が用いられ、それぞれの波長の間隔が Δλで一定あるとき、光共振器 1 4における中心波長 Ρ 1、 Ρ 2…の波長間隔 ΑΡが厶と等しければ、いずれの波長 λ 1、ス 2、 λ 3…においても、 L D光源 1の出射光の変化に対する透過光強度の変化は同様となるので、共通の装置およびシステムを用いて LD光源 1から出射される複数波長の出射光をそれぞれ波長が一定となるように管理することができる。

ところが、近年では、 WDM方式における波長間隔の高密度化が求められており、 L D光源 1の発振波長の間隔（Αλ )が益々小さくなる傾向にある。そこで、図 25に示す、従来の波長管理モジュール 1 1においては、 LD 光源 1から発振される複数波長の光信号の波長間隔（厶ス）が縮小した場合には、それに応じて光共振器 1 4における中心波長の間隔を縮小させる必要があり、そのためには光共振器 1 4のキヤビティ長 dを長くしなければならなかった。例えば、 LD光源 1の発振波長の間隔（ス）が 1 2になつた場合、中心波長の間隔 ΔΡを 1 2にするためにはキヤビティ長 dを 2 倍にしなければならず、 LD光源 1の発振波長の間隔（Δλ) が 1 Ζ4になれぱ、キヤビティ長 dを 4倍にしなければならない。

しかしながら、キヤビティ長 dが長くなると、光共振器 1 4が大きくなるため、製作が困難になってコストが増大し、量産性や信頼性も悪くなるという問題があった。

従って、光共振器を用いた波長管理モジュールにおいて、第 1に、 WDM 方式における波長間隔の高密度化に対応できるような波長管理モジュールとすることが課題となる。

すなわち、本発明の第 4の課題は、 WDM方式における波長間隔の高密度化に対応できるような波長管理モジュールを提供することである。さらに、光共振器の透過光の高精度制御、高精度測定と並んで重要な課題は、波長間隔の高密度化に伴って生ずる光共振器の大型化を抑制して、波長間隔の高密度化が可能でかつ小型な光共振器を開発することであり、これが第 5 の課題となる。

上述のように、近年の W D M方式における波長間隔の高密度化に対応するために、波長管理モジュールが大型化する傾向にある。すなわち、従来の波長管理モジュール 1 1においては、 L D光源 1から発振される複数波長の光信号の波長間隔（厶ぇ）が縮小した場合には、それに応じて光共振器 1 4における中心波長の間隔 A Pを縮小させる必要があり、そのためには光共振器 1 4のキヤビティ長 dを長くしなければならなかった。即ち、 1_ 0光源1の発振波長の間隔（厶； I ) が 1ノ 2になった場合、中心波長の間隔 Δ Ρを 1 2にするためにはキヤビティ長 dを 2倍にしなければならず、 L D光源 1の発振波長の間隔（厶 λ ) が 1ノ 4になれば、キヤビティ長 dを 4倍にしなければならない。

そして、キヤビ亍ィ長 dが長くなると、光共振器 1 4が大きくなるので、波長管理モジュール 1 1の構成部品を従来の筐体やボードに収容しきれなくなって、波長管理モジュール 1 1の寸法が大型化してしまうという問題があつた。本発明の第 5の課題は、上述のように、波長間隔が高密度化に対応でき、かつ共振器の小型化を図ることを目的とする。発明の開示

本発明の第 1の実施の態様は、第 1の課題である光共振器及びそれを含む波長管理モジユールの構成および製造方法を提供する。

この第 1の実施の態様における第 1の特徴は、本発明の光共振器が、線膨張係数がゼロに近い材料からなリ所定の厚さに形成されたブロック状で、厚さ方向に貫通する中空部を有するとともに該中空部が外部と連通されているスぺーザと、該スぺ一ザの厚さ方向の両端面上に接合されている 2枚の基板とを備えてなり、前記 2枚の基板の対向面の、少なくとも前記中空部内部に面している領域内に、反射膜が設けられていることである。

さらに、第 2の特徴は、前記光共振器は前記基板と前記スぺーザとは、ォプティカルコンタクトにより接合されていることであり、第 3に、この光共振器において、オプティカルコンタクトを行うためには、前記基板と前記スぺーサとの接合部分において、前記基板の接合面および前記スぺーザの接合面の面精度がいずれも λ 4以下であることである。

第 4に、前記光共振器は前記スぺーサは厚さが一定であることを特徴とし、第 5に、前記光共振器は、中空部内がドライ窒素またはドライ空気で満たされていることを特徴としている。

さらに、第 6に、本発明の波長管理モジュールは、前記光共振器と、該光共振器の一方の基板にモニタ一用光信号を平行光として入射させる手段と、前記光共振器の他方の基板から出射される透過光強度の変化を検知する手段と、少なくとも前記光共振器を収容する密閉可能な筐体とを備えてなることを特徴とする。

第 7に、前記波長管理モジュールは前記入射手段から前記光共振器を透過して前記検知手段に至るまでの光路が前記筐体内に収容されている特徴を有し、第 8に、前記波長管理モジュールは、前記筐体の内部が、ドライ窒素またはドライ空気によって置換されていることが特徴である。

第 9に、本発明の光共振器の製造方法が開示されている。この製造方法は、対向配置された 2枚の基板が、厚さ方向に貫通する中空部を有するブロック状のスぺーザの厚さ方向の両端面上に接合されており、前記 2枚の基板の対向面の、少なくとも前記中空部内部に面している領域内に、反射膜が設けられている光共振器を製造する方法であって、所定の厚さに形成された板状で、厚さ方向に貫通する複数の中空部が形成されており、かつ隣り合う中空部が連通されているスぺーサ用母材を、隣り合う前記中空部の間で厚さ方向に切断することによって前記スぺーサを形成する工程を有することが特徴である更に、第 1 0の特徴は、前記製造方法において、特に、基板とスぺーザとがオプティカルコンタクトにより接合されている光共振器を得るには、前記スぺーサ用母材を切断する前に、該スぺーサ用母材の厚さ方向の両端面を研磨して面精度が 4以下となるように、表面粗さおよび平面度を整えるェ程と、一面が面精度 Α Ζ 4以下に研磨されており、この一面上の一部または全部に反射膜が形成された基板用母材を厚さ方向に切断することによって前記基板を形成する工程と、 2枚の前記基板を前記反射膜が内側となるように対向させ、該基板間に前記スぺーサを挟み、前記基板と前記スぺーザとをォプティカルコンタクトにより一体化する工程を有する方法であることが特徴である。

さらに、第 1 1の特徴は、所定の反射率を有する 2枚の基板用母材を反射面が内側となるように対向させ、該基板用母材の間に、前記スぺーサ用母材を挟んで積層体とした後、該積層体を、前記スぺーサ用母材の隣り合う中空部の間で厚さ方向に切断して前記光共振器を得る方法も好ましく、特に基板とスぺ一サとがオプティカルコンタクトにより接合されている光共振器を得るには、前記積層体を形成する前に、前記スぺ一サ用母材の厚さ方向の両端面を面精度 λ Ζ 4以下となるように研磨する工程と、前記反射膜を形成する前に前記 2枚の基板用母材の内側となる一面を面精度ス 4以下となるように研磨する工程とを有する方法である。

第 1 2の特徴は、前記積層体を形成する際に前記基板用母材と前記スぺ一サ用母材とをオプティカルコンタク卜により一体化する方法であり、さらに、第 1 3のァスぺく卜は、前記製造方法において、前記中空部内をドライ窒素またはドライ空気で置換する工程を含むことである。

上記の構成によれば、光共振器のスぺーサを線膨張係数がゼロに近い材料で構成することによって光共振器の温度特性を改善することができる。

また 2枚の基板の間に存在する媒体の屈折率、すなわちスぺーザの中空部内における屈折率を常に一定に保つことによつても光共振器の温度特性が改善される。具体的には、波長管理モジュールを構成する際に、少なくとも光共振器を密閉された筐体内に収容して、スぺーザの中空部内における密度の変化をなくすることにより、この中空部内における屈折率を一定に保つことができる。

例えば図 26に示すような、所定の反射率を有する 2枚の基板 21 , 21 ' を、反射面（反射膜 21 a、 21 b) が媒体 22を挟んで対向するように平行に配し、 2枚の基板 21 , 21 ' の間にスぺーサを介在させてなる光共振器は、前述したように、図 28に示すような透過特性を有しており、一定の波長間隔毎に透過率のピークを示す。この例において反射膜 21 a、 21 b での反射率は 90%とした。

この図 28に示すように、波長が λ (nm)であるときの透過率 Τ (λ) (単位は％) は前記数式（1 ) で表される。

光共振器 1 4の雰囲気温度が変化した場合、スぺ一サ 23に熱膨張が生じてキヤビティ長 dが変化することがある。基本式（1 ) によれば、波長が一定であってもキヤビティ長 dが変化すると透過率が変化することがわかる。したがって、スぺーサを線膨張係数がゼロに近い材料で構成することによつて、温度変化に伴うキヤビティ長 dの変動を防止することができ、光共振器 1 4の透過特性を安定化させることができる。

スぺーサ 23を構成する材料は線膨張係数がゼロに近いものほど好ましく、線膨張係数の許容範囲は得ようとする温度特性の安定性の程度によるが、概ね一 0. 02 X 1 0一 ⁶ZK〜+0. 02 X ~。ノ Κ程度の範囲内であればよい。スぺーサを構成する線膨張係数がゼロに近い材料の具体例としては、ゼロデュア（Zerodur；商標）、 U LE (商標）等が挙げられる。

また、光共振器 1 4の雰囲気温度の変化により媒体 22の屈折率 nが変化することによつても中心波長は変化する（数式（1 ) 参照）。なぜならば、例えば温度が上がると媒体 22の体積が増加して密度が下がる。媒体 22の密度が下がれば屈折率 nが小さくなる。そして、基本式（1 ) からもわかるように、媒体 22の屈折率 nが変化すると透過率が変化し、中心波長がドリフ卜する。したがって、雰囲気温度が変化しても媒体 22の屈折率 nが変化しないように構成すれば、光共振器の透過特性を安定化させることができる。媒体 2 2の屈折率 nを常に一定にするためには、媒体 2 2の密度を常に一定にすればよい。そして、媒体 2 2が空気層などの気体である場合には、少なくとも光共振器 1 4を密閉された筐体内に収容することによって、媒体 2 2の密度を常に一定にすることができる。

このようにして光共振器 1 4の媒体 2 2を密閉系とすることにより、環境温度が変化したときに媒体 2 2の圧力は変化するが、密度を一定に保つことができ、屈折率 nを一定に保つことができる。好ましくは、コリメータ 1 2 (入射手段）から出射されるモニター用光信号が検知手段、すなわち図の例では第 1および第 2の光ダイオード 1 5， 1 7に至るまでの光路を密閉された筐体内に収容した方がよい。

さらに、本発明者等が鋭意検討を重ねた結果、基板 2 1， 2 1 ' とスぺーサ 2 3との接合に接着剤を用いると、この接着剤層の熱膨張によっても光共振器 1 4の透過特性が不安定になリ得ることを見出した。

すなわち、一般的に、接着剤の線膨張係数はガラス基板等に比べて大きく、しかも基板 2 1 , 2 1 ' とスぺ一サ 2 3との間に介在する接着剤層の厚さは制御が難しく、 1〜1 5 i m程度はばらつきが生じてしまう。したがって、光共振器 1 4の雰囲気温度が変化した場合に、基板 2 1 , 2 1 ' とスぺ一サ 2 3との間に介在する接着剤層に熱膨張が生じてキヤビティ長 dが変化し、その結果、光共振器 1 4の透過特性における中心波長が変動する。しかもその変動幅にはばらつきがある。

そこで、本発明では、基板 2 1 , 2 1，とスぺ一サ 2 3とを接合させるのに接着剤を用いず、オプティカルコンタク卜によリ接合させることによって、接着剤層の熱膨張による悪影響を排除できるので、これによリ光共振器 1 4 の温度特性をさらに改善することができる。

具体的に、オプティカルコンタクトを実現するには、基板 2 1 , 2 1 ' の接合面とスぺーサ 2 3の接合面をそれぞれ面精度 λ Z 4以下にすることが好ましい。また、基板 2 1， 2 1 ' とスぺーサ 2 3との接合部において、両者の間に反射膜 2 1 a、 2 1 bが介在する場合でも、反射膜 2 1 a、 2 1 b の厚さは 1〜7 jU m程度と薄いものであるので、基板 2 1 , 2 1 ' の接合面とスぺーサ 2 3の接合面をそれぞれ面精度 λ Ζ 4以下とすることによって、反射膜 2 1 a、 2 1 bを挟んで基板 2 1， 2 1，とスぺ一サ 2 3とをォプティカルコンタクトにより接合させることができる。

ここで、オプティカルコンタク卜とは、接着される平面の平滑度を充分に高くすることによって、接着剤層を介さずに平面どうしを直接接触させて接着させる方法であり、両平面はファンデルワールス力により接着されると考えられている。

なお、本発明における面精度の値は、平面の平滑度の指標となる値であり、干渉縞の観察に基づいて得られる値である。この値が小さ Ι ほど面精度が高いことを示す。

また本発明によれば、スぺーサをブロック状とし、その厚さ方向の両端面に 2枚の基板をそれぞれ接合して光共振器を構成することによって、スぺ一ザと基板との接合面積を大きくすることができ、接合部の強度と安定性を向上させることができる。

さらに、スぺーザの中空部を外部と連通させておくことにより、光共振器の内部（中空部）と外部とで圧力差が生じるのを防止することができる。これによリ、中空部内の内圧増加に起因する応力によってスぺ一ザと基板との接合が損なわれるのを防止することができ、光共振器の長期信頼性を向上させることができる。

また、中空部内をドライ窒素またはドライ空気で満たしておけば、特にスぺーサと基板とが接着剤により接合されている場合に、水分との接触により接着剤が劣化するのを抑制することができる。

よリ好ましくは、この光共振器を用いて波長管理モジュールを構成する際に、少なくとも光共振器を密閉された筐体内に収容し、この筐体内をドライ窒素またはドライ空気で置換すれば、光共振器の外部の水分との接触も排除できるので、モジュール内の結露を防止することができるとともに、特にスぺ一ザと基板とが接着剤により接合されている場合には、水分との接触によリ接着剤が劣化するのをより確実に防止することができる。

また本発明の光共振器は、スぺーザがブロック状であるので、所定の厚さに制御した板状のスぺーサ用母材を切リ出す方法で、厚さ精度が高いスぺーサを容易に量産することができる。

また、大型の基板用母材を用い、 2枚の基板用母材の間にスぺーサ用母材を挟んで積層体とした後に、この積層体を切断して光共振器を得る方法を採用すれば、形状精度の高い光共振器を生産性良く製造することができる。本発明の第 2の実施の態様は、光共振器の透過光を安定化させる第 2の課題の解決手段を提供する。例えば前記図 2 2に示される構成の光共振器 1 4 は、前記図 2 8に示す透過特性を有しており、一定の波長間隔毎に透過率のピークをもつ。波長が λ (nm) であるときの透過率 Τ ( λ ) (単位は％) は前述の数式（1 )、（2 )、 ( 3 ) で表される。

光共振器 1 4の特性に変動が生じ得る要因に、例えば筐体、接着剤、光共振器の各部材の線膨張係数の違いによって光共振器 1 4各要素の固定位置のずれがある。例えば、光共振器 1 4が、図 2 7の矢印 Ρで示す回転方向に移動するなど、光の入射方向を水平方向として光共振器 1 4を上方から見たときに変位が生じるような移動が生じた場合には、基板 2 1に対する入射角度 0が変化し、上記式（1 ) からわかるように、波長が一定であっても光共振器 1 4の透過率は変動し、透過波長のドリフトが生じる。したがって、このような入射角度 0の変動を抑えることによって光共振器の透過特性の安定化を図ることができる。

また、光共振器 1 4の雰囲気温度が変化した場合、スぺーサ 2 3に熱膨張が生じてギャップ長 dが変化することがある。式（1 ) によれば、波長が一定であってもギャップ長 dが変化すると透過率が変化することがわかる。したがって、このようなギャップ長 dの変動を抑えることによって光共振器の透過特性をより安定化させることができる。

また、光共振器 1 4の雰囲気温度の変化により媒体 2 2の屈折率 nが変化する場合もある。例えば温度が上がると媒体 2 2の体積が増加して密度が下力る。媒体 2 2の密度が下がれば屈折率 nが小さくなる。そして、式（1 ) から明らかなように、媒体 2 2の屈折率 nが変化すると透過率が変化し、中心波長がドリフトする。したがって、雰囲気温度が変化しても媒体 2 2の屈折率 _nが変化しないように構成すれば、光共振器の透過特性をよリ安定化させることができる。

このように、光共振器 1 4の透過特性をより安定化させる本発明の第 2の課題を解決するための解決手段は、第 1に、波長管理モジュールを、一面が所定の反射率を有する反射面となっている 2枚の基板を、前記反射面が媒体を挟んで対向するように平行に配し、前記 2枚の基板の間にスぺーサを介在させてなる光共振器と、該光共振器にモニタ一用光信号を平行光として入射させる手段と、前記光共振器からの透過光強度の変化を検知する手段を備えてなリ、前記入射手段から前記光共振器を透過して前記検知手段に至るまでの光路が筐体内に収容されており、前記筐体の内面上に前記光共振器が固定されている波長管理モジュールであって、前記筐体の内面に、前記光共振器の移動を抑制する固定部材が設けられていることを特徴とする。

第 2に、前記筐体の内面に前記光共振器の移動を抑制する凹部が設けられている構成を特徴とする。

第 3に、固定部材が設けられている場合、前記光共振器の構成部材のうち一枚の基板のみが、前記筐体およびまたは前記固定部材に接着固定されていることが好ましい。前記光共振器を前記筐体およびまたは前記固定部材に固定する手段として弾性部材を用いる。

第 4に、凹部が設けられている場合、前記光共振器の構成部材のうち一枚の基板のみが、前記筐体およびまたは前記凹部に接着固定されていることが好ましい。前記光共振器を前記筐体およびノまたは前記凹部に固定する手段として弾性部材を用いてもよい。

第 5に、前記スぺーザが線膨張係数がゼロに近い材料で構成されていることが好ましく、前記筐体が密閉されていることが好ましい。光共振器の移動を抑制するとともに、スぺ一サを線膨張係数がゼロに近い材料で構成すれば、温度変化に伴うギャップ長 dの変動が防止され、また光共振器が収容される筐体を密閉系とすれば、環境温度が変化したときに光共振器の媒体の圧力は変化しても密度は一定に保たれて温度変化に伴う屈折率 nの変動が抑えられる。したがって光共振器の透過特性をより安定化させることができる。

本発明の第 3の実施の態様は、第 3の課題である光共振器から出射する透過光の強度を高精度に測定できる波長管理モジュールを提供する。すなわち、例えば、雰囲気温度が変化したときに、筐体、接着剤、光共振器の各部材の線膨張係数の違いによって光共振器 1 4が固定されている位置にずれが生じ、このずれに起因して第 1のダイオード 1 5で測定される透過光強度に変動が生じ得るので、このような光共振器の出射光の光軸のずれによって、透過光強度の測定に誤差の発生することを防止する必要があると考えた。

図 2 7は下面が固定されている光共振器 1 4を上方から見た断面図であるが、例えば光共振器 1 4が図中矢印 Pで示す方向にわずかに回転するなど、光共振器 1 4が移動した場合、モニター用光信号の基板 2 1に対する入射角度 0が変化し、これに起因して、第 1の光ダイオード 1 5 (検知手段）で測定される透過光強度に変動が生じることがある。

すなわち、通常時には、モニタ一用光信号の基板 2 1への入射角度が 0 1 に設定されおり、かつ第 1の光ダイオード 1 5上においては、図 2 4 Aに例示するように、光共振器 1 4の透過光が照射される照射領域 3 0の全部が、第光ダイオード 1 5の受光面における検知可能な領域（本明細書では検知領域という）内に含まれるように構成されている。

しかしながら、光共振器 1 4が矢印 Pで示す方向にわずかに回転したことにより、モニター用光信号の基板 2 1への入射角度が 0 2に変化した場合、例えば図 2 7に実線で示すように、光共振器 1 4の媒体 2 2における光路が変化し、その結果、光共振器 1 4における透過光の出射位置が変化する。このため、第 1の光ダイオード 1 5においては、図 2 4 Bに例示するように、透過光の照射領域 3 0の一部が検知領域 1 5 aの外部に出てしまうことがある。そうなると、第 1の光ダイオード 1 5で測定される透過光強度は、透過光の照射領域 3 0の一部が第 1の光ダイオード 1 5の検知領域 1 5 aから外れた分だけ低い値に測定されるので、 L D光源 1の発振波長が一定であっても、第 1の光ダイオード 1 5で測定される透過光強度が変化してしまい、その結果、モニタ一用光信号に波長変化が生じたかのように誤認識されてしまラ。

この課題を解決するため、第 1に、波長管理モジュールは、一面が所定の反射率を有する反射面となっている 2枚の基板を、前記反射面が媒体を挟んで対向するように平行に配してなる光共振器と、該光共振器にモニター用光信号を平行光として入射させる手段と、前記光共振器からの透過光強度の変化を検知する検知手段とを備えてなる波長管理モジュールであって、前記光共振器と前記検知手段との間に、前記光共振器から出射された透過光を前記検知手段の検知領域に集光させる集光手段が設けられていることを特徴とする。

第 2に、前記検知手段に照射される前記透過光の照射領域の面積が、前記検知領域の面積より小さいことが特徴とし、第 3に、例えば前記照射領域の面積を前記検知領域の面積の 1 / 2以下とする。

第 4に、集光手段としては、集光レンズを好適に用いることができ、第 5 に、例えば焦点距離が 1 . 8〜4 . O mmの集光レンズが用いられる。

以上のように、波長管理モジュールにおいて、光共振器と、検知手段の間に、光共振器からの出射光を検知手段の検知領域内に集光させる集光レンズを配置することによって、光共振器の光軸のずれに伴う透過光強度の測定誤差を防止することができるので、 L D光源の発振波長の変動の検知精度を向上させることができる。

本発明の第 4の実施の態様は、 W D M方式における波長間隔の高密度化に対応可能な波長管理モジュールの得る第 4の課題の解決手段を提供する。第 4の課題を解決する第 4の実施の態様の波長管理モジュールは、第 1に、光共振器における透過特性を、横軸を波長、縦軸を透過率とするグラフで表すと、一定形状の山形分布が連続しているグラフとなる光共振器に、透過率がピークとなる中心波長からずれた波長のモニタ一用光信号を入射したときの、前記光共振器の透過光強度が実質的に一定となるように、前記モニター用光信号の発振光源を制御する波長管理モジュールであって、前記モ二ター用光信号の波長として、山形分布をなす波長範囲内において中心波長よリ短波長側の第 1の波長と中心波長よリ長波長側の第 2の波長の両方が用いられていることを特徴とする。

第 2に、前記第 1の波長における前記グラフの傾きと、前記第 2の波長における前記ダラフの傾きとが、符号が逆で絶対値が等しいことを特徴とする。第 3に、波長管理モジュールは、 1つの山形分布における中心波長と、これに隣接する他の山形分布における中心波長との波長間隔を Δ Ρとするとき、前記第 1の波長と第 2の波長との波長間隔が△ P Z 2に等しいことを特徴とする。

さらに、第 4に、本波長管理モジュールは、前記光共振器の透過光の強度変化値を検出する手段と、前記モニター用光信号の波長が前記第 1の波長であるときの透過光強度変化値、および前記モニター用光信号の波長が前記第 2の波長であるときの透過光強度変化値のいずれか一方に対して、符号を逆転させる補正手段を備有する特徴がある。

また、第 5に、本光共振器は、光共振器における透過特性を、横軸を波長、縦軸を透過率とするグラフで表すと、一定形状の山形分布が連続しているグラフとなる光共振器であって、 1つの山形分布において透過率がピークとなる中心波長と、これに隣接する他の山形分布における中心波長との波長間隔を厶 Pとするとき、 1つの山形分布をなす波長範囲において、中心波長よりも短波長側の第 1の波長における前記グラフの傾きと、この第 1の波長よりも△ P Z 2だけ長波長側の第 2の波長における前記グラフの傾きとが、符号が逆で絶対値が等しいことを特徴とする。

第 6に、 1つの山形分布における前記第 1の波長と第 2の波長との波長間隔が半値全幅に相当することを特徴とする。

さらに、第 7に、波長管理モジュールの好ましい構成は、本発明の光共振器と、該光共振器に前記第 1の波長のモニタ一用光信号および前記第 2の波長のモニター用光信号を入射する手段と、前記光共振器の透過光の強度変化値を検出する手段と、前記モニター用光信号の波長が前記第 1の波長であるときの透過光強度変化値、および前記モニター用光信号の波長が前記第 2の波長であるときの透過光強度変化値のいずれか一方に対して、符号を逆転させる補正手段と、前記補正手段を経て得られる検出結果が実質的に一定となるように前記モニター用光信号の発振光源を制御する手段とを備える特徴があ。

以上のように光共振器及び波長管理モジユールを構成することによって、 W D M方式における波長間隔の高密度化に対して、光共振器の大型化を招くことなく、低コストで高信頼性を有する光共振器を用いて、高感度な波長管理を行うことが出来る。

本発明の第 5の実施の態様は、波長間隔の高密度化が能でかつ小型の光共振器を構成するための第 5の解決手段を提供する。

この実施の態様の光共振器の特徴は、第 1に、 2枚の基板が媒体を挟んで対向配置され、前記 2枚の基板の内側端面は所定の反射率を有している光共振器に、一方の基板の外側端面はハーフミラーとしての光学的機能を持たせたことである。

この構成によれば、光共振器の端面がハーフミラーとしての光学的機能を有しているので、この端面を入射面として用いることにより、従来、光共振器の入射側に配されていたハーフミラーを設ける必要がなくなる。したがつて、部品点数を減少させることができ、小型化、低コスト化を達成することができる。また、従来は波長管理モジュールの組立て時にハーフミラーと光共振器とを光学的に適切な位置に配置するために微細な調整が必要であつたが、本発明の波長管理モジュールは、光共振器の前段にハーフミラーを設ける必要がないので、このような微調整が不要となり、組立時の作業負担が軽減される。したがって、これによつても低コスト化を図ることができる。第 2に、前記一方の基板の外側端面が、他方の基板の外側端面に対して傾斜している光共振器に、該一方の基板の外側端面上に半透過膜を形成したことである。

この構成によれば、光共振器の端面がハーフミラーとしての光学的機能を有しているので、この端面を入射面として用いることにより、従来、光共振器の入射側に配されていたハーフミラーを設ける必要がなくなる。したがつて、部品点数を減少させることができ、小型化、低ュスト化を達成することができる。

第 3に、波長管理モジュールが、前記の光共振器と、この光共振器の前記一方の基板の外側端面にモニター用光信号を平行光として入射させる手段と、前記光共振器の他方の基板の外側端面から出射される透過光の強度を測定する第 1の測定手段と、前記一方の基板の外側端面で反射された反射光の強度を測定する第 2の測定手段とを装備したことである。

この構成によれば、光共振器の端面がハーフミラーとしての光学的機能を有しているので、この端面を入射面として用いることにより、従来、光共振器の入射側に配されていたハーフミラ一を設ける必要がなくなる。したがつて、部品点数を減少させることができ、小型化、低コスト化を達成することができる。

よって、 W D M方式における波長間隔の高密度化に対応するために、光共振器のキヤビティ長 dが大きくなリ、光共振器が大型化しても、従来と同程度の大きさの筐体またはボード、あるいはこれより小型のものに波長管理モジュールの構成部品を収容することが可能となる。図面の簡単な説明

図 1 A、Bは、本発明の光共振器の第 1の実施の態様を示す説明図である。図 2は、図 1の光共振器の製造法の実施の態様（実施例 1 ) を示す説明図である。図 3は、波長管理モジュールの温度特性に関する試験例（試験例 1、 2 ) の結果を示したグラフである。

図 4は、波長管理モジュールの温度特性に関する試験例（試験例 3、 4 ) の結果を示したグラフである。

図 5は、光共振器の変形例を示した斜視図である。

図 6は、図 5に示した光共振器の変形例の断面図である。

図 7は、光共振器の別の構成例を示した断面図である。

図 8 A , Bは、光共振器の第 1の製造方法を示した斜視図である。

図 9 A、 Bは、光共振器の第 3の製造方法の実施例を説明するための斜視図ある。

図 1 0は波長管理モジュールの温度特性に関する試験例（試験例 5 )の翁果を示したグラフである。

図 1 1 A , B ((2)-1) は、位置ずれを防止した光共振器の第 1例の構成を示すもので、 1 1 Aは斜視図、 1 1 Bは平面図である。

図 1 2 A， Bは、位置ずれを防止した光共振器の第 2例の構成を示すもので、 1 2 Aは側面図、 1 2 Bは平面図である。

図 1 3は、波長管理モジュールの温度特性の試験結果（試験例 6、 7 ) を示したグラフである。

図 1 4は、波長管理モジュールの温度特性の試験結果（試験例 8、 9 ) を示したグラフである。

図 1 5は、第 3の態様の L D光源の波長管理システムの概略の構成を示す。図 1 6 A、 Bは、第 1の光ダイオードの受光面を示す図で、 2 9 Aは通常の状態を示す図、 2 9 Bは光共振器の位置ずれが生じた場合の状態を説明する図である。

図 1 7は、波長管理モジュ- -ルの温度特性についての試験例 (試験例 1 0 , 1 1 ) の試験結果を示す。

図 1 8は、波長管理モジュ- -ルの温度特性についての試験例 (試験例 1 0、 1 1 ) の試験結果を示す図 1 9は、本実施の形態に係わる L D光源の波長管理システムの例を示した概略構成図である。

図 2 0は、光共振器の透過特性を示すものである。

図 2 1は、本実施の形態の光共振器の透過特性を示すものである。

図 2 2は、本実施の態様の波長管理モジュールの概略の構成を示すものであ。

図 2 3は、本実施の態様に用いられる光共振器の第 1実施形態を示す図で図 2 4は、本実施の態様に用いられる光共振器の第 2実施形態を示す図であ。

図 2 5は、 L D光源の波長管理システムの概略の構成を示す概略構成図で図 2 6は、光共振器の概略の構成を示す概略構成図である。

図 2 7は、光共振器の位置ずれを説明する図である。

図 2 8は、光共振器における透過特性を示したグラフである。

発明の詳細な説明

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る波長管理モジュール、特に光共振器の構成と製造方法に関する実施の態様について説明する。ただし、本発明は以下の各実施の態様に限定されるものではなく、例えばこれら各実施の態様の波長管理モジュールまたは光共振器の構成あるいは製造方法を適宜組み合わせてもよい。

以下、本発明の第 1の実施の態様である波長管理モジュール、特に光共振器の新しい構成及び製造方法について説明する。

第 1の態様の第 1実施の形態の波長管理モジュールと光共振器の構成及び製造方法において、波長管理モジュールは、従来の図 2 5の波長管理モジュ —ル 1 1と構成としては近似しているが、従来の波長管理モジュール 1 1と異なる点は、光共振器として図 1に示す光共振器 1 1 4が用いられている点、コリメータ 1 2 (入射手段）から光共振器 1 1 4を透過して第 1の光ダイォ —ド 1 5 (検知手段）に至るまでの光路およびコリメータ 1 2からハーフミラー 1 3で反射されて第 2の光ダイオード 1 7に至るまでの光路が密閉された筐体（図示せず）内に収容されている点、およびこの筐体内がドライ窒素またはドライ空気で置換されている点である。

第 1の実施の態様の第 1実施の形態に於ける光共振器 1 1 4について、図 1 A、 Bを参照して説明する。

図 1 Aは光共振器の斜視図、図 1 Bは X— X線に沿う断面図である。図 1 に示すように、この光共振器 1 1 4は、ブロック状のスぺ一サ 3 3の厚さ方向の両端面上に、反射膜（図示略）を有する 2枚の基板 3 1 、 3 1 ' が、反射膜が内側となるようにそれぞれ積層され、接着固定されている。スぺーサ 3 3には厚さ方向に貫通する中空部 1 2 2が形成されており、中空部 1 2 2 は溝部 1 2 5によって外部と連通している。 2枚の基板 3 1 、 3 1 ' の反射面の反射率は、一般的には 4 0〜 9 0 %の範囲内で設定される。

スぺ一サ 3 3は、ゼロデュア（Zerodur；商標）、 U L E (商標）等の線膨張係数がゼ口に近い材料で構成されている。

図 1に示すように、第 1実施の形態のスぺ一サ 3 3は、全体が矩形で中空部 1 2 2は円柱形に形成されているが、中空部 1 2 2の断面形状は変更可能である。また全体形状は厚さが一定で、両端面が互いに平行であればよく適宜の形状に変更可能である。

また本実施形態においては、 1つの中空部 1 2 2について 2つの溝部 1 2 5が形成されているが、 1つの中空部 1 2 2が少なくとも 1箇所で外部と連通していればよく、 3箇所以上で外部と連通していてもよい。また本実施形態ではスぺーサ 3 3の表面上に溝部 1 2 5を設けたが、溝部 1 2 5を裏面上に設けてもよく、表面上および裏面上の両方に設けてもよい。また溝部 1 2 5の代わりにスぺーサ 3 3の周壁を貫通する横穴（図示せず）を設けてもよし、。溝部 1 2 5を設けずに横穴を設ければ、スぺ一サ 3 3と基板 3 1 , 3 1 ' との接合面積を減少させずに穴を大きくすることが可能である。

この第 1実施の形態の光共振器 1 1 4にあっては、厚さ方向（積層方向）に垂直な両端面 1 1 4 a、 1 1 4 bが光の入射面および出射面となり、中空部 1 2 2の内部が媒体となり、図 5 ( b ) 中破線で示すように厚さ方向（積層方向）が光の進行方向となる。

本実施形態第 1例の光共振器は、例えば次のような方法で製造することができる。図 2は本実施形態の光共振器を製造する方法を例示したものである。まず、 1個の光共振器を構成する基板の複数個分の大きさの基板用母材 1 2 1を 2枚用意する。これら基板用母材 1 2 1の一面上には、予め反射膜 1 2 1 aを全面に形成しておく。

一方、基板用母材 1 2 1と同じ大きさのスぺ一サ用母材 1 2 3を用意する。このスぺーサ用母材 1 2 3は厚さ一定の板状であって、表面と裏面とが平行である。スぺーサ用母材 1 2 3には、厚さ方向に貫通する中空部 1 2 2が複数形成されている。中空部 1 2 2は、スぺーサ用母材 1 2 3を平面視したときに、所定の間隔をおいて行列状に並ぷように形成するのが好ましい。

スぺーサ用母材 1 2 3の表面には、隣り合う中空部 1 2 2を連通する溝部 1 2 5が設けられており、最も外側の中空部 1 2 2 aは、スぺーサ用母材 1 2 3の端面に開口する溝部 1 2 5 aによって外部とも連通されている。

次に 2枚の基板用母材 1 2 1を、反射膜 1 2 1 aが内側となるように対向させ、これらの間にスぺ一サ用母材 1 2 3を挟んで一体化する。具体的には、スぺーサ用母材 1 2 3の表面および裏面に接着剤を塗布し、その上に基板用母材 1 2 1を、反射膜 1 2 1 aがスぺーサ用母材 1 2 3と接するように重ね合わせ、これらを接着固定して積層体を得る。

この後、得られた積層体を隣り合う中空部 1 2 2の間で厚さ方向に切断して、各中空部 1 2 2ごとに切り離すことにより、図 1に示すような光共振器 1 1 4が得られる。

本実施形態では、スぺーサ用母材 1 2 3において、中空部 1 2 2が所定間隔で行列状に配列されているので、積層体を格子状に切断することにより、中央に 1個の中空部 1 2 2を有する直方体の光共振器 1 1 4を、同じ大きさで複数切リ出すことができる。

この実施形態第 1例の光共振器 1 1 4は、線膨張係数がゼロに近い材料で構成されているので温度変化による寸法変動が小さく、温度特性に優れている。また、スぺーサ 3 3がブロック状で、その厚さ方向の両端面に 2枚の基板 3 1 , 3 1 ' がそれぞれ接合されているので、スぺーサ 3 3と基板 3 1 , 3 1，との接合面積が比較的大きく、スぺーサ 3 3と基板 3 1 , 3 1 ' との接合強度および安定性が優れている。

さらに、スぺーサ 3 3の中空部 1 2 2が外部と連通しているので、光共振器 1 1 4の内部（中空部 1 2 2 ) と外部とで圧力差が生じないようになっている。したがって、温度変化等によって中空部 1 2 2内の体積が膨張しても内圧は増加せず、スぺーサ 3 3と基板 3 1 , 3 1 ' との接合部に応力がかかることによって接着が損なわれるのが防止される。よって光共振器 1 1 4の長期信頼性が優れている。

また本実施形態第 1例の波長管理モジュールにあっては、光共振器 1 1 4 の中空部 1 2 2が外部と連通されており、かつ光共振器 1 1 4は密閉された筐体内に収容されているので、環境温度が変化しても中空部 1 2 2 (媒体 2 2 ) 内の密度は一定であり、屈折率が一定に保たれるので、優れた温度特性が得られる。

また、コリメータ 1 2から光共振器 1 1 4を透過して第 1の光ダイオード 1 5に至るまでの光路が密閉された筐体内に収容され、この筐体内がドライ窒素またはドライ空気で置換されているので、スぺーサ 3 3と基板 3 1 , 3 1 ' とを接合している接着剤が水分によって劣化するのが防止される。

本実施形態第 1例の製造方法によれば、従来は微小な部品を使って 1個ずつ組み立てていた光共振器を、多数個同時に製造することができるので、生産性が良く、量産化が可能となる。また、基板用母材 1 2 1およびスぺーサ用母材 1 2 3は比較的大きな部材であるので寸法精度を高くしゃすい。基板用母材 1 2 1およぴスぺーサ用母材 1 2 3の寸法精度を向上させることによつて、光共振器における形状精度を向上させることができ、特に、スぺーサ用母材 1 2 3の厚み制御によりキヤビティ長 dの精度を高めることによって特性の均質化を図ることができる。

また、上記実施形態第 1例の変形例として、図 5に示すように、厚さ方向に対して垂直な一方向において厚さが漸次増加または減少しているスぺーサ用母材 1 4 3を用いて、図 6に示すような構成の光共振器を製造することもできる。図 5および図 6において、図 1および図 2と同じ構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。

この変形例で用いられている、スぺーサ用母材 1 4 3は、その厚さ方向の両端面のうち一方の端面が他方の端面に対して所定の角度で傾斜している。そして、スぺ一サ用母材 1 4 3における中空部 1 2 2の配置は、スぺーサ用母材 1 4 3を平面視したときに、厚さが漸次変化している方向（図中 A方向）に対して垂直な方向に添って所定間隔で一列に並ぶ配置とされている。

そして、このようなスぺーサ用母材 1 4 3を用い、上記実施形態と同様の手順で光共振器を製造することにより、図 6に断面を示すような光共振器が、複数個同時に得られる。この例の光共振器は、一方の基板 3 1 ' に対して他方の基板 3 1が傾斜しており、スぺーサ 4 3の厚さが漸次変化している方向 (図中 A方向）において、中空部 1 2 2の厚さが漸次変化している。

このような光共振器にあっては、中空部 1 2 2の内部が媒体となり、図中破線で示すように厚さ方向（積層方向）が光の進行方向となるが、スぺーサ 4 3の厚さが漸次変化している方向（図中 A方向）において、中空部 1 2 2 への光の入射位置を変化させると、中空部（媒体） 1 2 2内における光路長が変わるので、透過特性を変化させることができる。

この例における光共振器の透過特性は、スぺーサ 4 3の厚さの変化量によつて決まるが、図 5に示したようなスぺーサ用母材 1 4 3を用いて光共振器を製造することにより、厚さ精度に優れた複数個の光共振器を一括的に製造することができ、製品間における特性のばらつきも非常に小さくなる。

次に、本発明の波長管理モジュールの本実施形態の第 2例について説明する。

本実施形態第 1例の波長管理モジュールが、前記本実施形態第 1例と異なる点は、図 1に示す第 1の実施形態の光共振器 1 1 4において、 2枚の基板 31、 31 ' とスぺーサ 33とが、ォプティカルコンタク卜によって接合されている点である。基板 31 , 31 ' の一面全面にはそれぞれ反射膜（図示略）が形成されており、この反射膜は直接スぺーサ 33と接触している。 2 枚の基板 31. 31 ' とスぺ一サ 33との間に、接着剤層は設けられていない。

本実施形態において、基板 31、 31 ' の内側となる面（対向面）、およびスぺーサ 33の厚さ方向の両端面は平滑に研磨されており、オプティカルコンタク卜が可能な程度の高い面精度となっている。これらの面の面精度は好ましくは ΛΖ4以下、より好ましくは； 1 1 0以下とされる。

また本実施形態第 2例においては、基板 31 , 31 ' に反りが生じるとォプティカルコンタクトによる接合ができなくなるおそれがあるので、これを防止するために基板 31， 31 ' の厚さを 2〜 5mm程度に厚くしておくことが好ましい。

本実施形態第 2例における光共振器の製造は、図 2に示す上記本実施形態第 1例の製造方法において、基板用母材 1 21の一面上に反射膜 1 21 aを形成する前に、この一面を所定の面精度に研磨するとともに、スぺーサ用母材 1 23の厚さ方向の両端面を所定の面精度に研磨した後に、基板用母材 1 21 とスぺーサ用母材 1 23とをオプティカルコンタクトにより接合して積層体を得るように変更した方法で行うことができる。

スぺーサ用母材 1 23および基板用母材 1 21の接合面を研磨する工程は, 例えばオスカー法を採用することが好ましく、これによりオプティカルコンタクトが可能な程度の高い面精度を得ることができる。

あるいは、スぺーサ用母材 1 23および基板用母材 1 21を、 1個の光共振器を構成するスぺ一サ 33および基板 31 , 31 ' の大きさにそれぞれ切断した後に、これらをオプティカルコンタクトにより接合することによっても本実施形態の光共振器を製造することができる。

すなわち、前記本実施形態第 1例と同様のスぺーサ用母材 1 23を用意し、その厚さ方向の両端面を所定の面精度となるように研磨した後、隣り合う中空部 1 22の間で、個々の光共振器を構成するスぺーサ 33の形状となるように、厚さ方向に切断する。

一方、前記本実施形態第 1例と同様の基板用母材 1 21を用意し、その一面を所定の面精度となるように研磨した後、研磨した面上に反射膜 1 21 a を形成する。次いで、基板用母材 1 21を、個々の光共振器を構成する基板 31， 31 ' の形状となるように、厚さ方向に切断する。

この後、 2枚の基板 31 , 31 ' を、反射膜が内側となるように対向させ、これらの間にスぺ一サ 33を挟んで、オプティカルコンタクトによりこれらを一体化することにより本実施形態の光共振器が得られる。

本実施形態第 2例によれば、基板 31 , 31 ' とスぺーサ 33との間に接着剤層が介在しておらず、これらがオプティカルコンタク卜によって一体化されているので、光共振器の温度変化による寸法変動がさらに小さく、温度特性により優れたものとなる。また、スぺーサ 33がブロック状で、スぺーサ 33と基板 31 , 31 ' との接合面積が比較的大きいので、スぺーサ 33 と基板 31 , 31 ' とのオプティカルコンタクトが安定し、良好な接合強度が得られる。

さらに、スぺーサ 33の中空部 1 22が外部と連通しているので、温度変化等によって中空部 1 22内の体積が膨張しても内圧は増加せず、スぺ一サ 33と基板 31 , 3 1 ' との接合部に応力がかかるのが防止される。これにより、この接合部におけるオプティカルコンタク卜の長期信頼性が向上する。また、スぺーサ 33と基板 31， 31 ' との接合部に接着剤が使用されていないので、水分等による接着剤劣化の心配がない。

また、本実施形態においても、変形例として、図 8に示すように、厚さ方向に対して垂直な一方向において厚さが漸次増加または減少しているスぺ一サ用母材 1 43を用い、図 9に示すような構成で、基板 31 , 31 ' とスぺーサ 43との接合にォプティカルコンタクトを用いた光共振器を製造することもできる。

次に、本発明の波長管理モジュールの本実施形態第 3例について説明する。図 7は本実施形態における光共振器 54を示した断面図である。本実施形態第 3例の光共振器が前記実施形態第 1例と異なる点は、光共振器 54を構成する 2枚の基板 5 1、 5 1 ' とスぺーサ 53とが、オプティカルコンタクトによって接合されている点、および反射膜 5 1 a、 5 1 bが、基板 5 1、 5

1，の対向面にあって、スぺーサ 53の中空部 52に面している領域内にのみ設けられている点である。反射膜 5 1 a、 5 1 bはスぺーサ 53とは接触していない。

本実施形態において、基板 5 1 , 5 1 ' の内側となる面（対向面）、およびスぺーサ 53の厚さ方向の両端面は平滑に研磨されており、オプティカルコンタク卜が可能な程度の高い面精度となっている。これらの面の面精度は好ましくはス 4以下、より好ましくは; 1 1 0以下とされる。

また本実施形態第 3例において、基板 5 1 , 5 1 ' に反りが生じるとォプティカルコンタク卜による接合ができなくなるおそれがあるので、これを防止するために基板 51 , 5 1 ' の厚さを 2〜5mm程度に厚くしておくことが好ましい。

本実施形態において、光共振器 54の厚さ方向に垂直な面方向において、光共振器 54の大きさは 4mm X 5mm, 中空部は内径 2 mmの円形に形成されている。

本実施形態第 3例の光共振器 54は、例えば次の第 1〜第 4の製造方法で製造することができる。

第 1の製造方法

図 8は本実施形態の光共振器 54を製造する第 1の製造方法を例示したものである。

まず、図 8に示すような、 1個の光共振器 54を構成するスぺーサ 53の複数個分の大きさのスぺーサ用母材 1 53を用意する。このスぺーサ用母材 1 5 3は厚さ一定の板状であって、表面と裏面とが平行である。本実施形態におけるスぺーサ用母材 1 5 3の形状は、前記第 1の実施形態と同様とすることができる。すなわちスぺ一サ用母材 1 5 3には、厚さ方向に貫通する中空部 1 5 2が複数形成されている。中空部 1 5 2は、スぺーサ用母材 1 5 3 を平面視したときに、所定の間隔をおいて行列状に並ぶように形成するのが好ましい。スぺ一サ用母材 1 5 3の表面には、隣り合う中空部 1 5 2を連通する溝部 1 5 5が設けられており、最も外側の中空部 1 5 2 aは、スぺーサ用母材 1 5 3の端面に開口する溝部 1 5 5 aによって外部とも連通されている。

またスぺーサ用母材 1 5 3の厚さ方向の両端面は、例えばオスカー法等の研磨方法により所定の面精度に研磨しておく。このスぺーサ用母材 1 5 3の研磨は、中空部 1 5 2、 1 5 2 aおよび溝部 1 5 5 , 1 5 5 aを形成する前であってもよく、後であってもよい。

一方、平面形状が、スぺーサ用母材 1 5 3と同じ大きさの基板用母材 1 5 1を 2枚用意し、その一面上をオスカー法等により所定の面精度に研磨する。次いで、図 8 Aに示すように、この研磨した面上に、基板用母材 1 5 1 とスぺーサ用母材 1 5 3とを積層させたときに中空部 1 5 2と重なる領域に中空部 1 5 2よりも若干小さい開口部 1 5 0 aが形成されているマスク 1 5 0を積層する。マスク 1 5 0としては、例えば厚さ 1 0 0 jU m程度の金属シー卜や、厚さ 3 O m程度のポリイミドシート等が用いられる。

本実施形態第 3例では、スぺ一サ用母材 1 5 3における中空部 1 5 2が内径 2 m mの円形であるのに対して、マスク 1 5 0の開口部 1 5 0 aは内径が 1 . 8 m mの円形で、仮にマスク 1 5 0上にスぺーサ用母材 1 5 3を積層させると、中空部 1 5 2とマスク 1 5 0の開口部 1 5 0 aとが同心円状に重なリ合うように構成されている。

次いで、基板用母材 1 5 1上に積層されたマスク 1 5 0の上から、全面に反射膜を蒸着させることにより、開口部 1 5 0 aに反射膜 5 1 a (または 5 1 b ) を形成した後、マスク 1 5 0を取り外す。これにより、図 8 Bに示すように、基板用母材 1 5 1の研磨された面上であって、基板用母材 1 5 1 とスぺーサ用母材 1 5 3とを積層させたときに中空部 1 5 2と重なる領域に、この中空部 1 5 2よりも若干小さい円形の反射膜 5 1 a (または 5 1 b ) が形成された基板用母材 1 5 1が得られる。

そして、図 8 Bに示すように、 2枚の基板用母材 1 5 1を、反射膜 5 1 a、 5 1 bが内側となるように対向させて、これらの間にスぺーサ用母材 1 5 3 を挟んで積層させ、基板用母材 1 5 1とスぺーサ用母材 1 5 3とをォプティカルコンタクトにより接合して積層体を得る。

この後、得られた積層体を隣り合う中空部 1 5 2の間で厚さ方向に切断して、各中空部 1 5 2ごとに切り離すことにより、第 3実施の形態の光共振器 5 4が'得られる。

第 3実施形態においては、スぺーサ用母材 1 5 3において、中空部 1 5 2 が所定間隔で行列状に配列されているので、積層体を格子状に切断することにより、中央に 1個の中空部 1 5 2を有する直方体の光共振器 5 4を、同じ大きさで複数切リ出すことができる。

第 2の製造方法

第 1の製造方法において、スぺーサ用母材 1 5 3および反射膜 5 1 a、 5 1 bが形成された基板用母材 1 5 1を、 1個の光共振器を構成するスぺーサ 5 3および基板 5 1 , 5 1 ' の大きさにそれぞれ切断した後に、これらをォプティカルコンタクトにより接合することによつても本実施形態第 3例の光共振器 5 4を製造することができる。

すなわち、上記第 1の製造方法と同様にして基板用母材 1 5 1の研磨、および円形の反射膜 5 1 a ( 5 1 b ) の形成を行った後、個々の光共振器 5 4 を構成する基板 5 1， 5 1 ' の形状となるように、厚さ方向に切断する。一方、スぺ一サ用母材 1 5 3を研磨した後、隣り合う中空部 1 2 2の間で、個々の光共振器 5 4を構成するスぺーサ 5 3の形状となるように、厚さ方向に切断する。

この後、 2枚の基板 5 1 , 5 1 ' を、反射膜 5 1 a、 5 1 bが内側となるように対向させ、これらの間にスぺ一サ 5 3を挟んで、オプティカルコンタクトによりこれらを一体化することにより光共振器 5 が得られる。

第 3の製造方法

図 9は本実施形態の光共振器 5 4を製造する第 3の製造方法を説明するための図である。まず、前記第 1の製造方法と同様に、図 8 Bに示すような、

1個の光共振器 5 4を構成するスぺーサ 5 3の複数個分の大きさのスぺーサ用母材 1 5 3を用意し、両端面の研磨、中空部 1 5 2、 1 5 2 aおよび溝部

1 5 5、 1 5 5 aの形成を行う。スぺーサ用母材 1 5 3の研磨は、中空部 1

5 2、 1 5 2 aおよび溝部 1 5 5 , 1 5 5 aを形成する前であってもよく、後であってもよい。

一方、平面形状が、スぺーサ用母材 1 5 3と同じ大きさの基板用母材 1 5

1を 2枚用意し、その一面上をオスカー法等により所定の面精度に研磨した後、図 9 Aに示すように、この研磨した面の全面上にフォトマスク層 1 6 0 を形成する。そして、図 9 Bに示すように、基板用母材 1 5 1とスぺーサ用母材 1 5 3とを積層させたときに中空部 1 5 2と重なる領域に中空部 1 5 2 よりも若干小さい開口部 1 6 0 aが形成されるように、露光およびエツチングを施す。

そして、基板用母材 1 5 1上に積層されたフォトマスク層 1 6 0の上から、全面に反射膜を蒸着させることによって図 9 Bに示すように、開口部 1 6 0 aに反射膜 5 1 a (または 5 1 b ) を形成した後、フォトマスク層 1 6 0を取り除く。これにより、図 9 Bに示すように、基板用母材 1 5 1の研磨された面上であって、基板用母材 1 5 1 とスぺーサ用母材 1 5 3とを積層させたときに中空部 1 5 2と重なる領域に、この中空部 1 5 2よりも若干小さい円形の反射膜 5 1 a (または 5 1 b ) が形成された基板用母材 1 5 1が得られる。

このように、基板用母材 1 5 1の表面の、反射膜 5 1 a ( 5 1 b ) を形成しない部分を覆うマスクをフォトレジスト層 1 6 0で形成すれば、マスクの薄膜化が容易であり、マスクが薄い方が、その上から蒸着によって形成される反射膜 5 1 a (5 1 b) の形状精度および特性が向上する。

この後、図 8 Bに示すように、 2枚の基板用母材 1 5 1を、反射膜 5 1 a、

5 1 bが内側となるように対向させて、これらの間にスぺーサ用母材 1 53 を挟んで積層させ、基板用母材 1 5 1 とスぺーサ用母材 1 53とをォプティカルコンタク卜により接合して積層体を得る。

最後に、得られた積層体を隣り合う中空部 1 52の間で厚さ方向に切断して、各中空部 1 52ごとに切り離すことにより、本実施形態の光共振器 54 が得られる。

第 4の製造方法

第 3の製造方法において、図 8に示すスぺーサ用母材 1 53および反射膜 5 1 a , 5 1 bが形成された基板用母材 1 5 1を、 1個の光共振器を構成するスぺーサ 53および基板 5 1， 5 1，の大きさにそれぞれ切断した後に、これらをオプティカルコンタクトにより接合することによっても本実施形態の光共振器 5 を製造することができる。

すなわち、上記第 3の製造方法と同様にして基板用母材 1 5 1の研磨、および円形の反射膜 5 1 a (5 1 b) の形成を行った後、個々の光共振器 54 を構成する基板 5 1 , 5 1 ' の形状となるように、厚さ方向に切断する。一方、スぺ一サ用母材 1 53を研磨した後、隣り合う中空部 1 22の間で、個々の光共振器 54を構成するスぺ一サ 53の形状となるように、厚さ方向に切断する。

この後、 2枚の基板 5 1 , 5 1 ' を、反射膜 5 1 a、 5 1 bが内側となるように対向させ、これらの間にスぺ一サ 53を挟んで、オプティカルコンタクトによりこれらを一体化することにより光共振器 54が得られる。

本実施形態によれば、前記第 2の実施形態と同様の作用効果が得られるほ力、、特に、基板 5 1 , 5 1 ' とスぺーサ 53との間に反射膜が介在しておらず、これらがオプティカルコンタク卜によって一体化されているので接合強度が向上する。

なお、本実施形態においても、変形例として、図 5に示すように、厚さ方向に対して垂直な一方向において厚さが漸次増加または減少しているスぺーサ用母材 1 4 3を用い、図 6に示すような構成で、基板 5 1 , 5 1 ' とスぺーサ 43との接合にオプティカルコンタクトを用いた光共振器を製造することもできる。

以下、本実施の態様の具体的な実施例及びその試験結果を示す。

(実施例 1 )

図 2に示した方法で光共振器 1 1 4を製造した。まず、ガラスからなる基板用母材 1 2 1を 2枚用意し、その一面上の全面に SiO 2と、 T i 02又は T a 2 O 5からなる反射膜 1 2 1 aをイオンアシスト蒸着法によリ形成した。基板用母材 1 2 1の寸法は、縦 50~ 1 0 Omm. 横 50〜 1 00m m、厚さ 2〜 5mmで反射膜 1 2 1 aの厚さは 1〜7〃mとした。基板用母材 1 2 1の反射面における反射率は 90%とした。

これとは別に、ゼロデュア（商標、線膨張係数 =0. 02 X 1 0— ⁶ ZK) からなるスぺ一サ用母材 1 23を用意した。スぺ一サ用母材 1 23の寸法は縦 50〜 1 00mm、横 50〜 1 00mm、厚さ 1 . 5〜 6mmとし、内径 1 . 5 mmの円柱状の中空部 1 2 2を超音波加工法によリ穿設した。中空部 1 2 2は、スぺーサ用母材 1 23を平面視したときに行列状に並ぶように設け、隣り合う中空部 1 22の中心どうしの間隔はいずれも 3 mmとし、最も外側の中空部 1 22 aの中心とスぺーサ用母材 1 23の端面との距離は 1 . 5 mmとした。またスぺ一サ用母材 1 23の一面において、各中空部 1 2 2 の中心を通リスぺーサ用母材 1 23の横方向に平行な直線に沿って、溝部 1 2 5をダイサーを用いて形成した。溝部 1 2 5の幅は 0. 5 mm、深さは 0. 5 mmとし、スぺーサ用母材 1 23の横方向の一端から他端まで形成した。次に、スぺーサ用母材 1 23の両面上に、接着剤としてエポキシ樹脂を厚さ 1 m程度に塗布し、その上にそれぞれ基板上母材 1 2 1を反射膜 1 2 1 aが内側となるように重ね合わせて接着固定した。

このようにして形成した積層体を、ダイサを用いて、横方向においては 3 mm間隔で、縦方向においても 3 mm間隔で格子状に切断して、光共振器 1 1 4を得た。

図 2 5に示した波長管理モジュール 1 1において、光共振器 1 4の代わりに上記で製造した光共振器 1 1 4を用い、かつコリメ一タ 1 2 (入射手段）から光共振器 1 4を透過して第 1および第 2の光ダイオード 1 5 , 1 7 (検知手段）に至るまでの光路をコバールからなる密閉可能な筐体内に収容して波長管理モジュールを作製した。なお、温度センサ 1 8は不要であるので設けなかった。

この波長管理モジュールを用いて図 1に示すような L D光源 1の波長管理システムを構成した。

(試験例 1 )

上記実施例 1において作製した波長管理モジュールを用いて、光共振器 1 1 4の波長一透過率特性を測定し、透過率がピークとなる中心波長を求めた。そして環境温度を 0 °Cから 7 0 °Cまで 1 0 °Cずつ上昇させた後、 7 0 °C〜 0 °Cまで 1 0 °Cずつ低下させたときの中心波長の変動を調べた。なお、基板に対する入射角度 Sは一定とした。

2 0個の波長管理モジュールについて測定した結果、図 3の実線に示すように、 0〜7 0 °Cの温度変化に対して、中心波長の変動幅は 5〜3 0 p m程度の範囲内に抑えられており、温度変化に対する特性の安定性に優れていることが認められた。

図 3のグラフにおいて横軸は環境温度、縦軸は中心波長をそれぞれ示す。なお、 ①のグラフは温度上昇時の測定結果を示し、 ②のグラフは温度降下時の測定結果を示す（以下、同様)。

(試験例 2 )

上記実施例 1において、コリメータ 1 2 (入射手段）から光共振器 1 4を透過して第 1および第 2の光ダイオード 1 5 , 1 7 (検知手段）に至るまでの光路を収容する筐体を密閉せず、開放系とした他は同様にして波長管理モジュールを作製した。

この波長管理モジュールを用いて、上記試験例 1と同様にして光共振器の波長一透過率特性を測定し、環境温度変化に伴う中心波長の変動を調べた。この結果の例を図 3に破線で示す。

この図に示されるように、光共振器を収容する筐体を開放系としたら、 0 〜70°Cの温度変化に対する中心波長の変動幅は 1 00 pm程度に増加した c (試験例 3 )

上記実施例 1において、スぺ一サを構成する材料として U LE (商標、線膨張係数 = 0. 0 2 1 0— ⁶ZK) を用いた他は同様にして波長管理モジユールを作製した。

この波長管理モジュールを用いて、上記試験例 1と同様にして光共振器の波長一透過率特性を測定し、環境温度変化に伴う中心波長の変動を調べた。

20個の波長管理モジュールについて測定した結果、図 4に実線で示すように、 0〜70°Cの温度変化に対して、中心波長の変動幅は 5〜30 pm程度の範囲内に抑えられており、温度変化に対する特性の安定性に優れていることが認められた。

(試験例 4)

上記実施例 1において、スぺーサを構成する材料として U LE (商標、線膨張係数 = 0. 0 2 X 1 0一⁶ ZK) を用い、かつコリメータ 1 2 (入射手段）から光共振器 1 4を透過して第 1および第 2の光ダイオード 1 5, 1 7

(検知手段）に至るまでの光路を収容する筐体さ密閉せず、開放系とした他は同様にして波長管理モジュールを作製した。

この波長管理モジュールを用いて、上記試験例 1と同様にして光共振器の波長一透過率特性を測定し、環境温度変化に伴う中心波長の変動を調べた。この結果の図 4に破線で示す。

この図 4の破線に示されるように、光共振器を収容する筐体を開放系としたら、 0〜70°Cの温度変化に対する中心波長の変動幅は 1 00 pm程度に増加した。

(実施例 2 )

図 8に示す方法で光共振器 54を製造した。すなわち、まずゼロデュア（商標、線膨張係数 =0. 02 1 0一⁶ ZK) からなるスぺーサ用母材 1 53を用意した。スぺーサ用母材 1 53の寸法は縦 50〜 1 0 Omm、横 50〜 1 0 Omm、厚さ 1. 5〜6mmとし、内径 2. Ommの円柱状の中空部 1 52、 1 52 aを穿設した。またスぺーサ用母材 1 53の厚さ方向の両端面をオスカー法により研磨して面精度をぇ 1 0とした。

—方、ガラスからなる基板用母材 1 51を 2枚用意し、その一面をォスカ一法により研磨して面精度を 1 1 0とした。基板用母材 1 51の寸法は、縦 50〜1 00mm、横 50〜1 00mm、厚さ 2〜 5mmとした。次に、図 8 Aに示すように、研磨した面上にマスク 1 50を積層させて、全面に反射膜を蒸着させた後、マスク 1 50を取り外して、反射膜 51 a (51 b) を形成した。反射膜 5 1 a (51 b) の厚さは 1〜7 mとし、その反射率は 90%とした。

そして、図 8 Bに示すように、 2枚の基板用母材 1 51を、反射膜 51 a、 51 bが内側となるように対向させて、これらの間にスぺーサ用母材 1 53 を挟んで積層させ、基板用母材 1 51とスぺーサ用母材 1 53とをォプティカルコンタクトにより接合して積層体を得た。

この後、得られた積層体を、ダイサを用いて、 4 mm X 5 mmの大きさとなるように格子状に切断して、各中空部 1 52ごとに切り離すことにより、光共振器 54を得た。

得られた光共振器 54を用いて、上記実施例 1と同様にして波長管理モジユールを構成し、これを用いた波長管理システムを構築した。

(試験例 5)

上記実施例 2において作製した波長管理モジュールを用いて、上記試験例 1と同様にして光共振器の波長一透過率特性を測定し、環境温度変化に伴う中心波長の変動を調べた。

20個の波長管理モジュールについて測定した結果、図 1 0に示すように、 0〜70°Cの温度変化に対して、中心波長の変動幅は 5〜1 O pm程度の範囲内に抑えられており、オプティカルコンタクトを用いたことにより、温度変化に対する特性の安定性が、上記実施例 1よりもさらに向上した。

以上説明したように、本発明の第 1の実施の態様によれば、光共振器の温度特性を改善し、波長管理モジュールの温度特性を改善することができる。例えば波長管理モジュールにおいて、透過率がピークとなる中心波長の、 0 〜7 0 °Cの温度変化による変動を 3 0 p m以下、好ましくは 1 0 p m以下に抑えることが可能である。したがって、本発明の波長管理モジュールを L D 光源の波長管理システムに用いることにより、波長管理モジュールにおける温度補償のための機器や回路を設けなくても、 L D光源の発振波長をより高精度に制御することができる。これにより L D光源の発振波長の変動幅を小さく抑えることが可能となり、 W D M方式における波長間隔を 2 5〜5 O G H z程度にまで高密度化するための要求を満たすことが可能となる。また波長管理モジュールに温度センサを設けなくてもよいので、小型化、低コスト化を実現することができる。

またこの実施の態様によって、光共振器および波長管理モジュールの長期信頼性を向上させることができ、例えば 2 5年間保証の要求に対応することも可肯である。

また、本実施の態様の光共振器の製造方法によれば、高精度の光共振器を生産性良く製造することができ、量産化も可能である。

以下、本発明の中で、光共振器の透過特性を高度に安定化させることを目的とした第 2の実施の態様について詳しく説明する。

図 1 1は第 2の実施の態様の第 1実施の形態による光共振器の要部を示したもので、図 1 1 Aは斜視図、図 1 1 Bは上方からみた平面図である。

この第 1実施の形態における光共振器 2 1 4は、直方体のブロック状のスぺ一サ 2 3 3の厚さ方向の両端面上に、反射膜（図示略）を有する 2枚の矩形の基板 2 3 1、 2 3 1 ' が、反射膜が内側となるようにそれぞれ積層されている。基板 2 3 1 , 2 3 1 ' の反射面における反射率は一般的には 4 0〜 9 0 %の範囲内で設定される。本実施形態では 9 0 %とした。また図 1 1 Aでは省略しているが、スぺーサ 2 3 3には厚さ方向に貫通する中空部 2 2 2が形成されており、中空部 2 2 2は溝部 2 2 5によって外部と連通されている。

このような光共振器 2 1 4にあっては、厚さ方向（積層方向）に垂直な両端面 2 1 4 a、 2 1 4 bが光の入射面および出射面となり、中空部 2 2 2の内部が媒体となり、図 1 1 Bに破線で示すように厚さ方向（積層方向）が光の進行方向となる。

また中空部 2 2 2は溝部 2 2 5によって光共振器 2 1 4の外部と連通しており、したがって中空部（空気層） 2 2 2は開放されている。このため、温度が変化しても中空部（空気層） 2 2 2の内部と外部とで圧力差が生じず、基板 2 3 1， 2 3 1 ' とスぺ一サ 2 3 3との接合部分の接着が損なわれるおそれがない。

光共振器 2 1 4は、図示していないが、これに平行光を入射するために入射手段および透過光強度の変化を検知するための手段等とともに密閉された筐体内に収容されている。

この第 2実施の形態に於ける光共振器の特徴は、筐体の内面上には平面形状が略コ字状の固定部材 2 4 1が設けられており、光共振器 2 1 4は、この固定部材 2 4 1内に、光の進行方向と平行な底面が筐体の内面と接するように配されている。また、固定部材 2 4 1の内側面は、光共振器 2 1 4を上方から見たときの平面形状と略同一に形成されており、光共振器 2 1 4の 4つの側面のうちの光の進行方向に平行な 2つの側面と、光の進行方向に垂直な 1つの側面が固定部材 2 4 1の内側面と接するように構成されている。固定部材 2 4 1の高さは、光共振器 2 1 4における光の入射および出射を妨げない高さとされている。

本例において、筐体および固定部材 2 4 1に対して光共振器を固定するための手段としては接着剤が用いられている。図 1 1中符号 2 4 2は接着剤を示し、図 1 1 Aに斜線で示している。この第 2の実施形態では、光共振器 2 1 4を構成している 2つの基板 2 3 1， 2 3 1 ' のうちいずれか一方の基板のみが、接着剤 2 4 2によって筐体および固定部材 2 4 1と一体化されている。すなわち、入射面 2 1 4 aを有する基板 2 3 1 ' の底面および 3つの側面だけが、接着剤 2 4 2によって筐体の内面および固定部材 2 4 1の内側面に接着固定されている。

接着剤 2 4 2としては、例えばエポキシ系樹脂が好適に用いられる。

また、この第 2の実施形態においても、スぺーサ 2 3 3が線膨張係数がゼ口に近い材料で構成されている。線膨張係数の許容範囲は得ようとする温度特性の安定性の程度によるが、概ね一 0 . 0 2 X 1 0一⁶ Z K〜+ 0 . 0 2 X 1 0一⁶ 程度の範囲内であればよい。スぺ一サを構成する線膨張係数がゼロに近い材料の具体例としては、ゼロデュア（Zerodur；商標）、 U L E

(商標）等が挙げられる。

この第 2の実施の態様の第 2実施形態によれば、波長管理モジュールを構成する光共振器 2 1 4の底面を筐体の内面に固定するとともに、光共振器 1 1 4の 3つの側面と接する略コ字状の固定部材 2 4 1を筐体の内面上に設けることによって、光共振器 1 1 4が、その入射面 1 1 4 aに平行な軸を中心とする回転方向に移動するのが抑えられる。

また光共振器 2 1 4の構成部材のうち一枚の基板 2 3 1 ' のみを筐体の内面および固定部材 4 1に接着固定することにより、筐体および固定部材 2 4 1の熱膨張によって光共振器 2 1 4の固定位置に変動が生じるのを防止することができる。

したがって、光共振器 2 1 4の入射面 2 1 4 aへの入射角度 0の変動を防止することができ、これによつて光共振器 2 1 4の透過特性の安定性を向上させることができる。

さらに、スぺーサ 2 3 3を線膨張係数がゼロに近い材料で構成することによって、温度変化に伴うギャップ長 dの変動が防止され、また筐体を密閉系とすることによって、温度変化に伴う屈折率 nの変動が抑えられるので、これにより光共振器の温度特性が改善され、透過特性をよリ安定化させることができる。なお本実施形態では光共振器 2 1 4の一方の基板 2 3 1 ，が筐体および固定部材 2 4 1の両方に接着固定されている構成としたが、光共振器 2 1 4の一方の基板 2 3 1 ' のみを筐体に接着固定してもよく、あるいは固定部材 2 4 1だけに接着してもよい。特に、高信頼性を得るためには筐体および固定部材 2 4 1の両方に接着固定するのが好ましい。

図 1 2 A、 Bは第 2の実施の態様の第 2実施の形態の光共振器を示したもので、 1 2 Aは側面図、 1 2 Bは上方からみた平面図である。図 1 2において、図 1 1の光共振器と同じ構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

この第 2実施の形態における光共振器が前記第 1実施の形態と異なる点は、光共振器 2 4が固定部材 2 4 1内に配された状態で光共振器 2 1 4 の出射面 2 1 4 bと対向する面を有する対向部材 2 4 3が設けられており、この対向部材 2 4 3と光共振器 2 1 4の出射面 2 1 4 bとの間に弾性部材 2 4 4が配されている点である。

弾性部材 2 4 4は、光共振器 2 1 4を固定部材 2 4 1に押し付ける方向に付勢するもので、例えば板バネ、スプリング等が好適に用いられる。対向部材 2 4 3の形状、および弾性部材 2 4 4の配置は、光共振器 2 1 4における光の入射および出射を妨げないように制限される。

なお第 2例においては、光共振器 2 1 4を構成している 2つの基板 2 3 1 , 2 3 1 ' のうち、入射面 2 1 4 aを有する基板 2 3 1 ' の底面だけが、接着剤（図示せず）によって筐体内面に接着固定されている。

本第 2例によれば、前記第 1例と同様の作用効果が得られるほか、特に光共振器 2 1 4を固定部材 2 4 1に固定してその移動を抑制するための手段として弾性部材 2 4 4を用いたことにより、光共振器の各要素の幾何学的配置に信頼性の向上が期待できる。

以下に、上記第 1及び第 2例の光共振器 2 1 4の製造方法は、前記図 2に示す製造方法と同様に製造される。

この製造方法によれば、従来は微小な部品を使って 1個ずつ組み立てていた光共振器を、多数個同時に製造することができるので、生産性が良く、量産化が可能となる。また、基板用母材 1 2 1およびスぺーサ用母材 1 2 3は比較的大きな部材であるので寸法精度を高くしゃすい。基板用母材 1 2 1およびスぺーサ用母材 1 2 3の寸法精度を向上させることによって、光共振器における形状精度を向上させることができ、特に、スぺ一サ用母材 1 2 3の厚み制御によリギヤップ長 dの精度を高めることによって特性の均質化を図ることができる。

なお、上記 2例においては、光共振器 2 1 4の構成要素の移動を防止するための固定部材として、筐体の内面上に突出する略コ字状の部材を設けたが、これに限らず、光共振器 2 1 4が、その入射面 1 1 4 aに平行な軸を中心とする回転方向に移動するのを防止可能なものであれば適宜変更可能である。例えば筐体の内面に光共振器 1 1 4の底部を隙間無く収容可能な凹部を設けてもよい。

また上記 2例において、光共振器 2 1 4において、図 1 Aに示す入射面 2 1 aと出射面 2 1 4 bとは逆であってもよい。

さらに、光共振器 2 1 4を筐体に固定するのに接着剤を用いず、光共振器 2 1 4の底面を筐体内面に押しつける方向に付勢する弾性部材を用いることも可能である。

以下、本発明の第 2の実施の態様の具体的な実施例とその試験結果を示す。 (実施例 3 )

図 2に示した方法で、具体的には前記実施例 1に示すように実施例 5の光共振器を製造した。

図 2 5に示した波長管理モジュール 1 1において、光共振器 1 4の代わりに上記第 1例光共振器 2 1 4を用い、かつコリメータ 1 2 (入射手段）から光共振器 1 4を透過して第 1および第 2の光ダイオード 1 5 , 1 7 (検知手段）に至るまでの光路を、図 1に示すような固定部材 4 1を備えた、密閉可能な筐体内に収容して波長管理モジュールを作製した。光共振器 2 1 4の固定にはエポキシ樹脂を用い、図 1 1 Aに斜線で示すように、入射面 2 1 4 a を有する基板 231の底面および 3つの側面だけを、接着剤 242によって筐体の内面および固定部材 241の内側面にそれぞれ接着固定した。

このような光共振器を組み込んだ波長管理モジュールを用いて図 25に示すような L D光源 1の波長管理システムを構成した。

(試験例 6)

上記実施例 3によって作成された光共振器 21 4について、図 25に示す波長管理モジュールを用いて、光共振器 21 4の波長一透過率特性を測定し、透過率がピークとなる中心波長を求めた。そして環境温度を 0°Cから 70°C まで 1 0°Cずつ上昇させた後、 70°0〜0°0まで1 0°Cずつ低下させたときの中心波長の変動を調べた。

この結果を図 1 3に実線で示す。この図のグラフにおいて横軸は環境温度、縦軸は中心波長をそれぞれ示す。なお、図 1 3において、 ①温度上昇時、 ② は温度降下時の測定結果を示す。

この図に示されるように、 0〜70°Cの温度変化に対して、中心波長の変動幅は 5 pm程度に抑えられており、温度変化に対する特性の安定性に優れていることが認められた。

(試験例 7 )

上記実施例 3において、筐体を密閉せず、開放系とした他は同様にして波長管理モジュールを作製した。

この波長管理モジュールを用いて、上記試験例 6と同様にして光共振器の波長一透過率特性を測定し、環境温度変化に伴う中心波長の変動を調べた。この結果を図 1 3に破線で示す。

この図に示されるように、光共振器を収容する筐体を開放系としたら、 0 〜70°Cの温度変化に対する中心波長の変動幅は 1 00 pm程度に増加した c (試験例 8)

上記実施例 3において、スぺーサを構成する材料として U LE (商標、線膨張係数 =0. 02 X 1 0— ⁶ZK) を用いた他は同様にして波長管理モジユールを作製した。この波長管理モジュールを用いて、上記試験例 6と同様にして光共振器の波長一透過率特性を測定し、環境温度変化に伴う中心波長の変動を調べた。この結果を図 1 8に実線で示す。

この図に示されるように、スぺーサの材質を変更しても、 0〜70°Cの温度変化に対する中心波長の変動幅が 5 pm程度と、試験例 6と同程度の良好な結果が得られた。

(試験例 9 )

上記実施例 3において、スぺ一サを構成する材料として U LE (商標、線膨張係数 =0. O 2 X 10一⁶ ZK) を用い、かつ筐体を密閉せずに開放系とした他は同様にして波長管理モジュールを作製した。

この波長管理モジュールを用いて、上記試験例 1と同様にして光共振器の波長一透過率特性を測定し、環境温度変化に伴う中心波長の変動を調べた。この結果を図 1 4に破線で示す。

この図に示されるように、光共振器を収容する筐体を開放系としたら、 0 〜70°Cの温度変化に対する中心波長の変動幅は 1 20 pm程度に増加した。以上説明したように、本発明の第 2の実施の態様によれば、波長管理モジユールを構成している光共振器を固定部材によって固定することによって、その透過特性を安定化することができる。例えば透過率がピークとなる中心波長の 0〜70°Cの温度変化による変動を 1 0 pm以下に抑えることが可能である。したがって、この光共振器を用いた本発明の波長管理モジュールを L D光源の波長管理システムに適用すれば、 L D光源の発振波長をよリ高精度に制御することができる。これにより LD光源の発振波長の変動幅を小さく抑えることが可能となり、 WDM方式における波長間隔を 25〜50 G H z程度にまで高密度化するための要求を満たすことが可能となる。また波長管理モジュールに温度センサを設けなくてもよいので、小型化、低コスト化を実現することができる。以下、 LD光源による発振波長の変化による波長管理モジュールの透過光強度に変動を高精度に測定可能とする第 3の実施の態様について詳しく説明する。

図 1 5は本発明の第 3の実施の態様の波長管理モジュールの第 1例を示したものである。図 1 5は L D光源の波長管理システムの例を示した概略構成図であり、図 1 5において、符号 3 1 0は波長管理モジュール、 3 1 4は光共振器を示す。図 1 5において光共振器は、前記図 1 1 A , 1 1 Bに示したと同一構造に構成されている。

本実施態様の波長管理モジュール 3 1 0が従来のものと大きく異なる点は光共振器 3 1 4と第 1の光ダイオード（検知手段） 3 1 5との間に集光手段 3 1 2が設けられている点である。

集光手段 3 1 2は、光共振器 3 1 4から出射される透過光を、第 1の光ダィオード 3 1 5の受光面の検知領域 1 5 a内に集光させるものであり、具体例としては非球面レンズなどの集光レンズや、凹面鏡などを用いることがでさる。

集光手段 3 1 2は、例えば図 1 6 Aに示すように、第 1の光ダイオード 1 5の受光面において、集光手段 3 1 2によって集光された透過光の照射領域 3 3 0 aが検知領域 3 1 5 a内に完全に含まれるように構成される。好ましくは、初期設定時において、透過光の照射領域 3 3 0 aが検知領域 3 1 5 a 内のほぼ中央に位置するように構成するのが好ましい。また、照射領域 3 3 0 aの面積は検知領域 3 1 5 aの面積よりも小さく、例えば検知領域 3 1 5 aの面積の 1 2以下とすることがより好ましい。照射領域 3 3 0 aの面積が検知領域 3 1 5 aの面積の 1 Z 2より大きいと、温度変化に起因して光共振器 3 1 4の位置ずれが生じたときに、図 1 6 Bに示すように、透過光の照射領域 3 3 0の一部が検知領域 3 1 5 aから外れる可能性が大きくなる。ただし、透過光の照射面積 3 3 0が小さすぎると、第 1の光ダイオード 1 5の受光面に照射される透過光のパワー密度が大きくなりすぎて、第 1の光ダイオード 1 5の測定限界値を越えることもある。したがって、透過光の照射面積 3 3 0 aは、モニター用光信号のパワーに応じて受光面に照射される透過光のパワー密度が第 1の光ダイオード 3 1 5の測定限界値を越えないように設定され、例えば照射領域 3 3 0 aの面積が検知領域 3 1 5 aの面積の 1 Z 5より小さくならないように設定する。

本実施の態様では集光手段 3 1 2として集光レンズが用いられており、例えば、モニター用光信号を平行光として出射するコリメータ 1 2内で使用されているレンズとほぼ同じ焦点距離を有する集光レンズを用いることが好ましい。

集光レンズ 3 1 2の焦点距離は、大きすぎると集光レンズ 3 1 2と第 1の光ダイオード 3 1 5との距離が長くなリ、その結果、波長管理モジュール 3 1 0全体が大型化してしまう。一方、焦点距離が小さいすぎると、集光レンズ 3 1 2と第 1の光ダイォード 3 1 5との距離が短すぎて光ダイォード 3 1 5の配線と集光レンズとが接触するおそれがある。したがって集光レンズ 3 1 2の焦点距離は、 1 . 8〜4 . O mm程度が好ましい。

この第 3の実施態様における光共振器 3 1 4として、すでに第 2の実施の態様において説明した図 1 1 A、 Bあるいは図 1 2 A、 Bに示す光共振器 2 1 4と同一の構造の光共振器が用いられる。

この光共振器 3 1 4は、厚さ方向（積層方向）に垂直な両端面 2 1 4 a、 2 1 4 bが光の入射面および出射面となり、中空部 2 2 2の内部の媒体は空気層である。

また、この実施の形態においても、中空部 2 2 2は溝部 2 2 5によって光共振器 3 1 4の外部と連通しており、したがって中空部（空気層） 2 2 2は開放されているため、温度が変化しても中空部（空気層） 2 2 2の内部と外部とで圧力差が生じず、基板 2 3 1， 2 3 1 ' とスぺーサ 2 3 3との接合部分の接着が損なわれるおそれが、ない。

本実施の態様において、図 1 5に示すように、コリメータ（入射手段） 3 1 2から第 1の光ダイオード 3 1 5に至るまでの光路およびコリメータ（入射手段） 3 1 2から第 2の光ダイオード 3 1 7に至るまでの光路は、密閉された筐体（図示略）内に収容されている。筐体の内面上には、前記図 1 1 A、 Bに示す実施の形態と同様に、平面形状が略コ字状の固定部材 2 4 1が設けられており、光共振器 3 1 4 (図 1 1 の光共振器 2 1 4に相当）は、この固定部材 2 4 1内に、光の進行方向と平行な底面が筐体の内面と接するように配置され、かつ、光共振器が接着剤によって筐体及び固定部材に固定されているため、構成要素のずれの発生が防止されている。

また本実施態様の光共振器 3 1 4は、図 1 1 A、 Bとに示す光共振器 2 1 4と同様に、スぺーサ 2 3 3が線膨張係数がゼロに近い材料、すなわち、概ね—0 . 0 2 X 1 0一⁰ Z K〜+ 0 . 0 2 X 1 0 " ⁰ Ζ Κ程度の熱膨張係数の材料、ゼロデュア（Zerodur；商標）、 U L E (商標）等で構成されている。この第 3の実施の態様によれば、雰囲気温度が変化した時に、例えば筐体、接着剤、光共振器等の各部材の線膨張係数の違いによって光共振器 1 1 4が固定されている位置がずれることがあっても、図 1 5に示すように、光共振器 3 1 4と第 1の光ダイオード 3 1 5との間に集光レンズ 3 1 2が設けられているので、光共振器 3 1 4の透過光は、図 1 6 Aに示すように、第 1の光ダイオード 3 1 5の検知領域 3 1 5 a内に損失なく照射される。

したがって、光共振器 1 1 4の固定位置の変動に起因して第 1の光ダイォード 3 1 5で測定される透過光強度が変化するのが抑えられるので、これにより波長管理モジュール 3 1 0による L D光源 1の発振波長変動の検知精度が向上する。

また雰囲気温度の変化により媒体（本実施態様では空気層）の屈折率 nが変化する場合もある。しかし、スぺーサ 2 3 3が線膨張係数がゼロに近い材料で構成されているので、温度変化に伴ってギャップ長 dが変動するのが防止される。また光共振器 3 1 4は中空部が開放されているので、中空部 2 2 2内の媒体の密度は常に一定であり媒体の屈折率が常に一定に保たれる。このように、本実施態様において、図 1 1に示す構成の光共振器を用いることによって、温度変化に起因して光共振器 3 1 4の透過特性が変動するのが抑えられるので、これにより波長管理モジュール 3 1 0による第 1の L D 光源の発振波長変動の検知精度が向上する。

また、例えば、図 1 2に示す構成の光共振器を用いて、弾性部材 2 4 4を用いて光共振器 3 1 4 (第 2の実施の態様の 2 1 4に相当）を固定部材 2 4 1に固定してもよい。すなわち、光共振器 3 1 4を固定部材 3 4 1に固定するための手段として弾性部材 3 4 4を用いれば、筐体、接着剤、光共振器等の各部材の線膨張係数の違いによる影響が少なくなるので、温度変化に起因する光共振器 3 1 4の固定位置のずれがより小さくに抑えられ、信頼性の向上が期待できる。

以下、第 3の本実施の態様の具体的な実施例を示す。

(実施例 4 )

前記図 2に示した製造方法を用いて、実施例 1と同様な製造方法によって光共振器 3 1 4 (図 2の 1 1 4に相当）を製造した。

得られた光共振器 3 1 4を用いて、図 1 5に示す構成の波長管理モジュ一ル 1 1 0を作製した。コリメータ 1 2 (入射手段）から光共振器 3 1 4を透過して第 1および第 2の光ダイオード 3 1 5 , 3 1 7 (検知手段）に至るまでの光路を密閉可能な筐体内に収容した。

集光レンズ 3 1 2として、焦点距離 1 . 8 mmの非球面レンズを用い、第の光ダイオード 1 5の受光面における、透過光の照射領域の面積が検知領域の面積の 1 / 2となるように、かつ照射領域が検知領域のほぼ中央に位置するように集光レンズ 1 1 2の固定位置を定めた。

この波長管理モジュール 3 1 0を用いて図 1 5に示すような L D光源 1の波長管理システムを構成した。

(試験例 1 0 )

上記実施例 4において構成した波長管理システム用いて、 L D光源 1の発振波長の管理を行った。

L D光源 1の発振波長は 1 5 5 0 . 1 1 6 n mで一定とた。第 1の光ダイオード 1 5の出力値（単位： A ZW) を測定し、この第 1の光ダイオード 1 5の出力値を、光共振器 1 1 4の透過特性に基づいて波長に換算した値（単位： n m)を求めた。環境温度を一 5°Cから 7 0°Cまで上昇させた後、 7 0°C 〜一 5 °Cまで低下させたときの、第 1の光ダイオード 3 1 5の出力値の変化を図 1 7に実線で示し、波長の変化を図 1 8に実線で示す。

温度上昇時と温度下降時とで差はほとんどなく、ほぼ同様の測定結果が得られた。

(試験例 1 1 )

上記実施例 1において、集光レンズ 1 1 2を設けない他は同様にして波長管理モジュールを作製し、図 1 9に示すような L D光源 1の波長管理システムを構成した。

上記試験例 1 0と同様にして、 L D光源 1の発振波長の管理を行った。環境温度を一 5 °Cから 7 0°Cまで上昇させた後、 7 0。C〜一 5 °Cまで低下させたときの、第 1の光ダイオード 1 5の出力値の変化を図 1 7に破線で示し、波長の変化を図 1 8に破線で示す。

図 1 7および図 1 8の結果より、 30 では、試験例 1と試験例 2とで、第 1の光ダイオード 1 5の出力はほとんどかわらず、これを波長に換算した値も L D光源 1の発振波長とほぼ一致していた。

一方、集光レンズを設けなかった試験例 1 1では、一 5〜7 0°Cの温度変化により、第 1の光ダイオード 1 5の出力が、 30°Cにおける値を基準として約 1 0%変動した。そして、これを波長に換算した結果、実際には L D光源 1の発振波長は一定であるのに、光共振器 1 1 4に入射されたモニター用光信号の波長が、見かけ上 3 5 p mも変動したとの結果が得られた。

これに対して、集光レンズ 1 1 2を設けた試験例 1 0では、一 5〜7 0°C の温度変化による、第 1の光ダイオード 1 5の出力変動は、 30°Cにおける値を基準として 3%以下に抑えられている。そして、これを波長に換算した結果、見かけ上の波長変動が 7 pm以下に抑えられた。

以上説明したように、本発明の第 3の実施の形態によれば、波長管理モジユールにおいて、光共振器と検知手段との間に、光共振器からの透過光を検知手段の検知領域内に集光させる集光レンズを設けたことにより、検知手段の検知領域と、光共振器の透過光の照射領域とのずれに起因する透過光強度の変化を抑えることができるので、波長管理モジュールによる L D光源の発振波長変動の検知精度を向上させることができる。以下、 W D Mにおける発振波長の高密度化に対応可能な波長管理モジユールを構成することを目的とした第 4の実施の態様について詳しく説明する。図 1 9は、第 4の実施の態様に係る波長管理モジュールを用いる波長管理システムを構成した例を示した概略構成図である。

本実施の態様の波長管理モジュール 4 3 1が、図 2 5に示した従来の波長管理モジュールと大きく異なる点は、本実施の態様において用いられている光共振器 4 3 4が、所定波長のモニター用光信号について選択的に、光共振器 4 3 4の透過光の強度変化値およびハーフミラ一 4 1 3の反射光強度変化値の符号をそれぞれ逆転させて出力する補正手段 4 3 5、 4 3 6を備えている点である。なお、図 1 9おいて、波長管理モジュールを除いて、図 2 5と同じ参照番号を付して、説明は省略している。

図 1 9に示されるように、本第 4の実施の態様において、 L D光源 1からの出射光は第 1の力ブラ 2によって 2つに分岐される。この第 1の力ブラ 2 により、例えば出射光の 9 5 0/0は信号光として伝送用の光ファイバに入射され、残りの 5 %はモニター用光信号として波長管理モジュール 4 3 1へ入射される。

波長管理モジュール 4 3 1では、まずコリメータ 4 1 2でモニター用光信号を平行光としてハーフミラ一 4 1 3に入射させ、ハーフミラー 4 1 3の透過光は光共振器 4 3 4に入射され、光共振器 4 3 4の透過光強度は第 1の光ダイオード 4 1 5で測定されるように構成されている。一方、ハーフミラー 4 1 3の反射光は反射ミラー 4 1 6を介して第 2の光ダイォード 4 1 7に導かれ、その光強度が測定されるように構成されている。一般に、光共振器の透過特性は前出の数式（1 ) で表され、横軸を波長、縦軸を透過率とするグラフで表すと、図 20に示したような、一定形状の山形分布が連続しているグラフとなる。 1つの山形分布が左右対称であり、透過率が等しい波長が中心波長を挟んで 2つ存在する。この透過率が等しい 2 点における山形分布の^ Iきは符号が逆で絶対値が等しい。

また、この光共振器 434は、図 21に示すように、中心波長間隔 ΔΡが、 LD光源 1の出射光の波長（λ 1、ス 2、 λ 3 ）の間隔、すなわち光共振器 434に入射されるモニター用光信号の波長間隔△ λの 2倍に等しく（△ Α=ΔΡ/-2), さらに光共振器 34の半値全幅（FWHM) が、モニター用光信号の波長間隔と等しくなるように設計されている。ここで、半値全幅とは、山形分布における透過率がピーク値（TO) の 1ノ 2となる点の幅 (波長間隔）をいう。

そして、 LD光源 1から出射される複数波長（λ 1、ス 2、ス 3、ス 4、ス 5、 λ 6-- における透過率が、いずれもピーク値の 1ノ 2 (Τ 0/2) となるように設定されている。

また本実施形態では、 LD光源 1から出射される複数波長（λ 1、ス 2、 λ 3、 λ 4、 λ 5, λ 6-) のうち、波長が短い方から順に数えて奇数番目の波長（λ 1、 λ 3_Ν λ 5-) は、 1つの山形分布において中心波長（Ρ 1、 Ρ 2-) より短波長側に位置し、偶数番目の波長（λ 2、 λ 4、 λ 6-) は中心波長 Ρ 1、 Ρ 2…より長波長側に位置するように設定されている。

光共振器 34からの透過光強度は第 1の光ダイォード 1 5で測定され電気信号として出力される。モニター用光信号の波長に変動が生じた場合は、第 1の光ダイオード 1 5で測定される透過光強度が変化し、ここから出力される電気信号の変化として現れるが、本実施形態では、し D光源 1から出射される複数波長（ス 1、 λ 2、 λ 3、 λ 4、 λ 5、 λ 6-) のうち、奇数番目の波長 U 1、 λ 3、 λ 5-) と偶数番目の波長（ス 2、 λ 4、 λ 6-) とでは、波長変化に対応する透過光強度の変化値が異なる。

すなわち、光共振器 434の透過特性を示す山形分布において、中心波長 (P 1、 P 2"·) より短波長側にある奇数番目の波長（λ 1、 λ 3、 λ 5---) では、山形分布の傾きの符号が正（+ ) である。したがって、通常時の透過率が Τ 0ノ 2であるとき、モニター用光信号の波長が長波長側にずれて透過率が Τ 0Ζ2より大きくなると、透過光強度の変化値の符号は正（+ ) となる。逆に短波長側にずれて透過率が TO 2より小さくなると、透過光強度の変化値の符号は負（一）となる。

一方、中心波長（P 1、 P 2-) より長波長側にある偶数番目の波長（ス 2、 λ 4、 λ 6-) では、山形分布の傾きの符号が負（一）である。したがつて、通常時の透過率が TO 2であるとき、モニター用光信号の波長が長波長側にずれて透過率が T 0 Z2よリ小さくなると、透過光強度の変化値の符号は負（一）となる。逆に短波長側にずれて透過率が TO 2より大きくなると、透過光強度の変化値の符号は正（+ ) となる。

このため、本実施の態様では、第 1の光ダイオード 1 5の後段に補正手段 435を設け、 L D光源 1の出射光の波長、すなわち光共振器 434に入射されるモニタ一用光信号の波長が、奇数番目の波長（λ 1、 λ 3、 λ 5-) であるときだけ、第 1の光ダイオード 1 5で測定される透過光強度の変化値の符号を逆転させて出力するように構成されている。

補正手段 435は、例えば第 1の光ダイオード 41 5から、透過光強度の変化値に対応して出力される電気信号の符号を、モニター用光信号の波長が奇数番目の波長（ス 1、 λ 3、 λ 5-) であるときだけ電気的に反転補正するように構成することができる。

また、 LD光源 1の出射光は強度が経時的に変化する場合があり、この場合には出射光波長が波長に保たれていても、第 1の光ダイオード 41 5で測定される透過光強度が変化してしまう。これについては、ハーフミラ一 41 3の反射光強度を第 2の光ダイオード 41 7で測定した値が、 L D光源 1の出射光強度の変化に応じて変化するので、第 1の光ダイオード 41 5で測定される透過光強度の変化値と、第 2の光ダイオード 41 7で測定される反射光強度の変化値との差をとるように演算処理すれば、第 1の光ダイォード 4 1 5で測定される透過光強度の変化値のうち、出射光強度の変化による透過光強度の変化値が相殺されて、出射光の波長変化による透過光強度の変化値がわかる。

ただし、本実施形態ではし D光源 1の出射光の波長、すなわち光共振器 4

3 4に入射されるモニター用光信号の波長が、奇数番目の波長（ス 1、 λ 3、 λ 5 -) であるときには、第 1の光ダイオード 4 1 5で測定される透過光強度の変化値は符号が逆転されて出力されるので、これらの奇数番目の波長については、第 2の光ダイオード 4 1 7で測定される反射光強度の変化値も符号が逆転されて出力されるように構成される。

具体的には、第 2の光ダイオード 4 1 7の後段に補正手段 4 3 6が設けられ、反射光強度の変化値に対応して出力される電気信号の符号を、モニター用光信号の波長が奇数番目の波長（λ 1、ス 3、 Λ 5 -) であるときだけ電気的に反転補正するように構成されている。

補正手段 4 3 5および補正手段 4 3 6をそれぞれ経て出力される光共振器

4 3 4の透過光強度変化値と反射光強度変化値は、演算装置 5に入力され、ここで両者の差をとる演算処理を行う。

そして、この演算処理後の透過光強度の変化値に基づいて、し0光源1の出射光の波長が予め設定された通常時の波長に戻るように、すなわち演算処理後の透過光の強度変化値がゼロになるように、制御装置 6により、 L D光源 1の温度コントローラ又は L D導入電流を制御することによリ波長管理を行う。

この実施の態様によれば、光共振器 4 3 4の透過特性を示すグラフにおける 1つの山形分布をなす波長範囲内において、波長管理に用いられる波長（モ二ター用光信号の波長）が、従来は 1つであったのが、山形分布の中心波長の左右両側の 1波長ずつの合計 2波長を用いることができるので、光共振器 4 3 4のキヤビティ長を長くしなくても、すなわち光共振器 4 3 4の透過特性を変更しなくても、波長管理可能な波長間隔を縮小させることができる。したがって、 WD M方式における波長間隔が高密度化し、 L D光源 1から発振される複数波長の光信号の波長の間隔（Αλ) が縮小した場合にも、光共振器 434を大型化せずに、波長管理を行うことが可能である。

また、従来は、図 25、図 26に示すように、波長管理モジュール 1 1を構成する光共振器 14として、中心波長の間隔厶 Ρが、 LD光源 1の出射光の波長間隔△ !·と等しいものを用いなければならなかったが、本実施形態においては、図 19と図 20から明らかなように、波長管理モジュール 431 を構成する光共振器 434は、厶 ΡΖ2が厶スと等しければよい。したがつて、光共振器 34の透過特性を示すグラフの傾きは、従来のものより本実施形態の方が緩やかであり、 AP = 2厶 λであることにより、検知可能な波長の変動幅が 2倍になる。

また、 LD光源 1から発振される複数波長の光信号の波長の間隔（厶ス）が縮小されない場合でも、モニター用光信号の波長として山形分布の中心波長の左右両側の 1波長ずつを用いる構成とすることにより、光共振器 434 のキヤビティ長を 1 2に短くすることが可能である。

したがって、本実施の態様に於ける光共振器 434の製作が容易になり、コスト削減、量産化を図ることができるとともに、光共振器 434の信頼性が向上し、これによつて波長管理モジュール 431全体の信頼性も向上する。本実施の態様の波長管理モジュール 431で制御可能な波長間隔（ΔΑ) は、光共振器 14の製造技術上、中心波長間隔（厶 Ρ) を小さくできる範囲内で縮小することができるが、例えば 0. 2〜 0. 8 n mの範囲内の波長間隔に対応することができる。

なお、本実施の態様では、 LD光源 1から出射される複数波長 U 1、ス 2、 λ 3、ス 4、 λ 5, λ 6-) のうち、波長が短い方から順に数えて奇数番目の波長（λ 1、 λ 3、 λ 5-) が中心波長（Ρ 1、 Ρ 2-) より短波長側に位置し、偶数番目の波長（ス 2、ス 4、 λ 6-) が中心波長 Ρ 1、 Ρ 2 …より長波長側に位置すると仮定して説明したが、これとは逆に、奇数番目の波長が中心波長よリ長波長側に位置し、偶数番目の波長が中心波長よリ短波長側に位置していてもよく、同様にして LD光源 1の発振波長を管理、制御することができる。

また、図 1 9に示す補正手段 4 3 5、 4 3 6は、演算装置 5に含まれていてもよく、あるいは制御装置 6に含まれていてもよい。

また、モニター用光信号の波長としては、山形分布をなす波長範囲において中心波長よりも短波長側の任意の波長（第 1の波長）と中心波長よりも長波長側の任意の波長（第 2の波長）を用いることが可能ではあるが、特に両波長におけるグラフの傾きの絶対値が等しくなるように第 1の波長と第 2の波長を選択すると、モニタ一用光信号の波長のずれに対応する透過率の変化量が、両波長において等しくなるので演算処理が簡単になる。

また本発明においては、少なくとも 1つの山形分布の波長範囲内における 2波長の制御が可能であるが、特にモニター用光信号の波長間隔 Δ λが、連続した山形分布における中心波長の間隔の 1 2 (すなわち Δ Ρ Ζ 2 ) と等しくなるように設計することにより、波長間隔が△スである 4波長以上の多数のモニタ一用光信号について制御可能となる。

特に 1つの山形分布における第 1の波長と第 2の波長との波長間隔がこの光共振器の半値全幅（FW H M) に相当するように設計すれば、通常時における透過率の値と、モニター用光信号の波長のずれに対応する透過率の変化量との両方が、両波長において等しくなるように構成できるので、演算処理がより簡単になる。

この実施の態様の実施例を作成し、その他の比較例と比較する。

(実施例 5 )

図 1 9に示すような補正手段 4 3 5 , 4 3 6を備えた波長管理モジュール 4 3 1を作製し、波長管理システムを構成した。

L D光源 1からは、 λ 1 = 1 5 5 0 . 1 2 nm、 λ 2 = 1 5 5 0 . 5 2 nm …と 5 0 G H z ( 0 . 4 nm)の波長間隔で多重化された 8チャンネルの光信号を出射させ、光共振器 4 3 4におけるモニター用光信号の入射角 0は 9 0 ° に設定した。

波長管理モジュール 4 3 1を構成する光共振器 4 3 4は、従来の光共振器として図 2に示したと同じ断面構造を有するものを用い、その構造パラメ一タは次の通りとした。

ャャ Cティ：： 1. 5mm

媒体 22の材質：空気（屈折率 = 1. 0)

反射膜 21の材質： T a 205、 S i〇2 (反射率 = 26. 1 4%) 透過率のピーク値 TO ： 95%

λ 1 = 1 550. 52nmのときの透過率： 47. 5%

入射角 0 = 90° における半値全幅 FWHM： 0· 4nm

本実施例の波長管理モジュール 431を用いた波長管理システムによれば、 L D光源からの出射光を 8 pmの高感度で制御することができた。

(比較例 1 )

従来の波長管理モジュールである図 25と同じ構成の波長管理モジュール 1 1を作製し、波長管理システムを構成した。補正手段は設けられていない。

LD光源 1力、らは、前記実施例 1と同様に； I 1 = 1 550. 1 2nm、 λ 2 = 1 550. 52nm…と 5 OGH ζ(0. 4 nm)の波長間隔で多重化された 8チャンネルの光信号を出射させ、光共振器 1 4におけるモニター用光信号の入射角 Θは 90° に設定した。

波長管理モジュール 1 1を構成する光共振器 1 4は、図 26に示す断面構造を有するものを用い、その構造パラメータは次の通りとした。

キヤビティ長 d ： 3. Omm

媒体 22の材質：空気（屈折率 = 1. 0)

反射膜 21の材質： Ta 205、 S i C>2 (反射率 = 29. 53%) 透過率のピーク値 TO ： 95%

λ 1 =1 550. 52nmのときの透過率： 47. 5%

入射角 0 = 90° における半値全幅 FWHM : 0. 1 8nm

本実施例の波長管理モジュール 1 1を用いた波長管理システムによれば、 L D光源からの出射光を実施例 1と同程度の高感度で制御することができるが、光共振器 1 4のキヤビティ長 dを実施例 5の約 2倍にしなければならなかった。

また、比較例 1では実施例 5に比べて、光共振器の半値全幅が小さく透過特性を示すグラフから、波長管理モジュールで検知可能な波長の変動幅が実施例 5に比べて 1 2になっている。

以上説明したように、第 4の実施の態様によれば、光共振器の透過特性を示すグラフの山形分布をなす波長範囲内において、中心波長よリ短波長側の第 1の波長と中心波長より長波長側の第 2の波長の両方をモニター用光信号の波長として用いることによリ、モニター用光信号の波長間隔が従来と同じであっても、光共振器のキヤビ亍ィ長を 1 2に小さくすることができる。また、波長間隔が従来よりも縮小された場合には、光共振器のキヤビティ長を大きくせずに高感度の波長管理を行うことが可能である。この場合、光共振器が大型化されないので、光共振器の作製が困難とならず、信頼性が劣ることもない。また量産化、コストダウン化を図るうえでも好ましい。

よって、 W D M方式における波長間隔の高密度化に対して、光共振器の大型化を招くことなく、低コストで高信頼性を有する光共振器を用いて、高感度の波長管理を行うことができる。

以下、前記第 4の実施の形態と同じ課題である波長間隔の高密度化が可能で、かつ小型化が可能な光共振器を構成することを目的として、光共振器の構成を変化させた第 5の実施の態様を詳しく説明する。

図 2 2、図 2 3は第 5の実施の態様の第 1実施の形態を示す。図 2 2は波長管理モジュール 5 3 0を用いた波長管理システムの概略構成図、図 2 3は光共振器 5 3 1を上方から見た断面図である。

図 2 3に示す本実施の態様の波長管理モジュール 5 3 0が、図 2 5に示す従来の波長管理モジュール 1 1と大きく異なる点は、従来のハーフミラー 1 3および光共振器 1 4に代えて、ハーフミラーとしての機能を備えた光共振器 5 3 1が設けられている点である。

図 2 3に示す、第 1実施形態の光共振器 5 3 1は、対向配置された 2枚の基板 5 3 2， 5 3 3と、これらの基板 5 3 2 , 5 3 3間に介在しているスぺーサ 536とからなっている。基板 532， 533は、例えばガラスなどの透明な材料からなっており、厚さ方向の両端面のうち、内側端面 532 a, 533 a上には反射膜 534, 535がそれぞれ形成されている。この内側端面 32 a、 33 a上の反射膜 534, 535は、例えば金属薄膜や、 T i 02又は丁 3 205と S i O 2等からなる誘電体多層膜で形成され、これによリ両基板 532， 533の内側端面 532 a、 533 aは反射率 40〜 9 0%程度の反射面となっている。また両基板 532 a、 532 bの内側端面の反射率は等しく、本実施形態では 900/0となっている。

本実施形態において、一方の基板 532は、内側端面 532 aに対して外側端面 532 bが傾斜するように形成されておリ、外側端面 532 b上に半透過膜 537が形成されている。この外側端面 532 b上の半透過膜 537 は、例えば金属薄膜や、 T i O 2又は T a 205と S i 02等からなる誘電体多層膜で形成され、この外側端面 532 bに入射された光の一部を反射し、残りを透過するように構成されている。この一方の基板 532の外側端面 3

2 bにおける反射率は、 1 0〜 50 %程度が好ましく、特に好ましくは 33 % とされる。

—方の基板 532の内側端面 532 aに対する外側端面 532 bの傾斜角度 0 1は、この外側端面 532 bでの反射光が後段の光部品、本実施形態では反射ミラー 5 1 6を経て第 2の光ダイォード 5 1 7へ適切に入射されるように、かっこの外側端面 532 bでの透過光が、一方の基板 532、媒体 5

3 8、および他方の基板 533を通って、第 1の光ダイォード 51 5へ適切に入射されるように設定される。この外側端面 532 bの傾斜角度 S 1は、 5〜20° の範囲内とすることが好ましく、本実施形態では 1 0° に形成されている。

また、他方の基板 533は厚さが均一であり、内側端面 533 aと外側端面 533 bとは平行となっている。この他方の基板 533の外側端面 533 b上には、反射防止膜が形成されることが好ましい。

スぺ一サ 536は、媒体 538を挟んで対向している両基板 532, 53 3間の距離、すなわちキヤビティ長 dが変動しないように設けられるもので、スぺーサ 5 3 6の厚さ方向の両端面は、両基板 5 3 2 , 5 3 3と接合一体化されている。

この実施の形態において、媒体 5 3 8は空気層であり、スぺーサ 5 3 6は、厚さ方向に貫通する中空部 5 3 6 aを有するプロック状に形成されている。スぺーサ 5 3 6の厚さは均一であり、両基板 5 3 2 , 5 3 3の内側端面 5 3 2 a、 5 3 3 aは互いに平行となっている。

したがつてこの実施形態において、一方の基板 5 3 2の外側端面 5 3 2 b は、他方の基板 5 3 3の外側端面 5 3 3 bに対して 2 0 ° の傾斜角度で傾斜している。

また、スぺーサ 5 3 6の中空部 5 3 6 aは溝ゃ孔等によって光共振器 5 3 1の外部と連通していて、中空部 5 3 6 a内の空気層 5 3 8が開放されていることが好ましい。光共振器 5 3 1内の空気層 5 3 8を開放系とすれば、温度が変化したときに光共振器 5 3 1の内部と外部とで圧力差が生じず、基板 5 3 2 , 5 3 3とスぺーサ 5 3 6との接合部分の接着が損なわれるおそれがない。

この実施の形態の光共振器 5 3 1は、図 2 3に示すように、一方の基板 5 3 2の外側端面 5 3 2 bが光の入射面となり、他方の基板 5 3 3の外側端面 5 3 3 bが出射面となるように配置されて用いられる。

図 2 3に示される第 1実施形態の光共振器 5 3 1を用いて波長管理モジュールを構成する際は、コリメ一タ 5 1 2から光共振器 5 3 1の一方の基板 5 3 2の外側端面 5 3 2 bに入射された平行光のうち、この外側端面 5 3 2 b で反射された反射光が、反射ミラ一 5 1 6を経て第 2の光ダイオード 5 1 7 に適切に入射されるように、かつ前記平行光のうちが、光共振器 5 3 1の一方の基板 5 3 2の外側端面 5 3 2 bを透過し、光共振器 5 3 1内部の空気層 (媒体） 5 3 8を経て他方の基板 5 3 3の外側面 5 3 3 bから出射される透過光が第 1の光ダイオード 5 1 5に適切に入射されるように位置決めされ、固定される。なお図示していないが、光共振器 5 3 1の出射面（他方の基板 5 3 3の外側面 5 3 3 b ) から第 1の光ダイオード 5 1 5に至るまでの光路上に、必要に応じて集光レンズを設けてもよい。

この実施の形態の光共振器 5 3 1は、例えば次のようにして作製することができる。すなわち、一面（内側端面 5 3 2 a ) 上に反射膜 5 3 4が形成された一方の基板 5 3 2と、一面（内側端面 5 3 3 a ) 上に反射膜 5 3 5が形成された他方の基板 5 3 3を用意し、一方の基板 5 3 2の他面（外側端面 5 3 2 b ) を斜めに研磨した後、その面上に半透過膜 5 3 7を、蒸着等の成膜手段により形成する。

そして、厚さ方向に貫通する中空部 5 3 6 aを備えたプロック状のスぺーサ 5 3 6を用意し、スぺーサ 5 3 6の厚さ方向の両端面に、 2枚の基板 5 3 2、 5 3 3の内側端面 5 3 2 a、 5 3 3 aをそれぞれ貼り合わせることによリ光共振器 5 3 1が得られる。

あるいは、スぺーサ 5 3 6と、斜め研磨される前の一方の基板 5 3 2および他方の基板 5 3 3とが接合一体化されたものを作製した後、一方の基板 5 3 2の外側端面 5 3 2 bを斜め研磨した後、その面上に半透過膜 5 3 7を形成してもよい。

この実施形態によれば、光共振器 5 3 1の入射端面、すなわち一方の基板 5 3 2の外側端面 5 3 2 bがハーフミラーとしての光学的機能を備えているので、例えば図 2 6に示すような、従来の波長管理モジュール 1 1において、光共振器 1 4の前段に設けられていたハーフミラー 1 3を設ける必要がなくなる。したがって、図 2 3に示す光共振器 5 3 1はコリメータ 5 1 2から第 1の光ダイオード 5 1 5までの距離を従来よりも短くすることが可能であるので、波長管理モジュール 5 3 0の小型化を図ることができる。また、 W D M方式における波長間隔の高密度化に対応するために、光共振器 5 3 1のキャビティ長 dが従来のものより大きくなつた場合にも、コリメータ 5 1 2から第 1の光ダイオード 5 1 5までの距離を従来よりも短くすることができるので、従来と同程度の大きさの筐体またはボード、あるいはこれより小型のものに波長管理モジユールの構成部品を収容することが可能となる。

また、この例に於ける波長管理モジュール 5 3 0は、従来のものより部品点数が少なくなるので、コストが安価になり、組立作業も軽減されて製造効率が向上する。

次に本実施の態様の第 2実施形態について説明する。この例の波長管理モジュールは、前記第 1の例における光共振器 5 3 1に代えて図 2 4に示す光共振器 5 4 1を用いたもので、その他の構成は同様である。

この例の光共振器 5 4 1が、前記第 1の実施形態と異なる点は、中空部 5

4 6 a内の媒体 5 4 8の厚さが漸次変化しており、他方の基板 5 4 3の内側端面 5 4 3 aに対して一方の基板 5 4 2の内側端面 5 4 2 aが傾斜している点である。

すなわち、第 2実施形態の光共振器 5 4 1は、対向配置された 2枚の基板

5 4 2 , 5 4 3と、これらの基板 5 4 2， 5 4 3間に介在しているスぺーサ 5 4 6とからなっている。両基板 5 4 2 , 5 4 3は、例えばガラスなどの透明な材料からなっており、内側端面 5 4 2 a、 5 4 3 a上には前記第 1の実施形態と同様に反射膜 5 4 4 , 5 4 5がそれぞれ形成されている。

—方の基板 5 4 2は、内側端面 5 4 2 aに対して外側端面 5 4 2 bが傾斜しておリ、厚さ方向に垂直な一方向に沿って、厚さが漸次減少するように形成されている。また、一方の基板 5 4 2の外側端面 5 4 2 b上には前記第 1 の例と同様に半透過膜 5 4 7が形成されている。

他方の基板 5 4 3は厚さが均一であり、内側端面 5 4 3 aと外側端面 5 4 3 bとは平行となっている。

この第 2実施形態において、スぺーサ 5 4 6は、厚さ方向に貫通する中空部 5 4 6 aを有するブロック状で、厚さ方向に垂直な一方向に沿って、厚さが漸次減少するように形成されており（d 2— d 1 )、一方の端面 5 4 6 bに対して他方の端面 5 4 6 cが傾斜している。スぺーサ 4 6の厚さが漸次減少する方向と、一方の基板 5 4 2の厚さが漸次減少する方向とは同方向となつている。スぺ一サ 5 4 6の、一方の端面 5 4 6 bに対する他方の端面 5 4 6 cの傾斜角度は 0 . 0 1 ° 〜0 . 5 ° の範囲内で設定することが好ましく、本実施形態では 0 . 0 6 ° に形成されている。

また、一方の基板 5 4 2の外側端面 5 4 2 bの、他方の基板 5 4 3の外側端面 5 4 3 bに対する傾斜角度は、半透過膜 5 4 7、一方の基板 5 4 2、およびその内側端面 5 4 2 a上の反射膜 5 4 4を通った光が、他方の基板 5 4 3の内側端面 5 4 3 aに対して垂直となるように、かっこの光共振器 4 1の向きを、図 2 2において紙面に垂直な中心軸周りに回転する方向に微調整したときに、半透過膜 5 4 7で反射された光が第 2の光ダイオード 1 7へ適切に入射されるように設定される。好ましくは、この一方の基板 5 4 2の外側端面 5 4 2 bの傾斜角度は 5 ° 〜2 0 ° の範囲内で設定される。この第 2 の例において、一方の基板 5 4 2の外側端面 5 4 2 bは、該一方の基板の内側端面 5 4 2 aに対して 1 0 ° の角度で傾斜しておリ、全体として、一方の基板 5 4 2の外側端面 5 4 2 bの、他方の基板 5 4 3の外側端面 5 4 3 bに対する傾斜角度は、 1 0 . 0 6 ° に形成されている。

この第 2実施形態の光共振器 5 4 1は、一方の基板 5 4 2の外側端面 5 4 2 bが光の入射面となり、他方の基板 5 4 3の外側端面 5 4 3 bが出射面となるように配置されて用いられ、前記第 1の例と同様にして波長管理モジュールを構成することができる。

この第 2の例によれば、光共振器 5 4 1の一方の基板 5 4 2の外側端面 5

4 2 bがハーフミラーとしての光学的機能を有しているので、前記第 1の例と同様の作用効果が得られる。すなわち、図 2 2に示す波長管理モジュール

5 3 0においては、図 2 5に示した従来の波長管理モジュールに設けられたハーフミラー 1 3を設ける必要がいので、波長管理モジュール 5 3 0は従来に比較して小型化を図ることができ、 W D M方式における波長間隔の高密度化に対応するために光共振器 5 1のキヤビティ長 dが従来のものより大きくなつた場合にも、従来と同程度の大きさの筐体またはボード、あるいはこれょリ小型のものに波長管理モジュールの構成部品を収容することが可能となる。また、従来のものより部品点数が少なくなるので、コストが安価になリ、組立作業も軽減されて製造効率が向上する。

また、特にこの第 2の例の光共振器 541は、スぺーサ 546の厚さが、厚さ方向に垂直な一方向に沿って漸次減少するように形成されており (d 2 -d 1 )、したがって中空部 546 a内の媒体 548の厚さが漸次変化しているので、中空部 546 aへの光の入射位置が変化すると、媒体 548内における光路長が変わる。したがって、光共振器 541の位置決めをする際に、入射面（一方の基板 542の外側端面 542 b) における光の入射位置を変化させることにより、光共振器 541の透過特性を変化させることができる。以下、具体的な実施例を示して本発明の効果を明らかにする。

(実施例 6)

図 23に示す構成の光共振器 531を作製し、これを用いて波長管理モジユールを構成した。

2枚の基板 532、 533として、縦 4mm、横 5mm、厚さ 2mmの四角形のガラス板を用いた。両基板 532、 533の内側端面 532 a、 53 3 a上には、 Si02と、 T i O 2又は T a 2 O 5からなる反射膜 534、 535をイオンアシスト蒸着法によりそれぞれ形成した。この両基板 532、 533の内側端面 532 a、 533 aにおける反射率は 90%とした。

また、一方の基板 532の外側端面 532 bを、内側端面 532 aに対して 20° の傾斜角度となるように斜め研磨した後、 Si02と、 T i 02又は T a 2 O 5からなる半透過膜 537をイオンアシスト蒸着法によリ形成した。この一方の基板 532の外側端面 532 bにおける反射率は 50%とした。

これとは別に、縦 4mm、横 5mm、厚さ 3 mmの直方体状のゼロデュア (商標）からなるスぺーサ 536を用意した。スぺーサ 536の厚さ方向に貫通する中空部 536 aは内径 2 mmの円柱状とし、超音波加工法により穿設した。

そして、スぺ一サ 536の厚さ方向の両端面上に、接着剤を塗布した後、その上にそれぞれ基板 5 3 2、 5 3 3の内側端面 5 3 2 a、 5 3 3 aを重ね合わせて接着固定し、光共振器 5 3 1を得た。

得られた光共振器 5 3 1の厚さ方向の最も大きい部分の長さは約 7 m mであった。

得られた光共振器 5 3 1を用いて図 2 7示す構成の波長管理モジュール 5 3 0製造した。コリメ一タ 5 1 2から光共振器 5 3 1までの距離は少なくとも 1 6 m m以上必要であり、光共振器 5 3 1から第 1の光ダイォード 5 1 5 までの距離は少なくとも 1 m m以上必要であった。したがってコリメータ 5 1 2から光ダイオード 5 1 5までの距離は 2 4 m m以上となった。

(比較例 2 )

図 2 6に示す従来の光共振器と同じ構成の光共振器 1 4を作製し、これを用いて図 2 5に示す従来の波長管理モジュール 1 1を構成した。

上記実施例 6と同様にして図 2 5に示す光共振器 1 4を構成した。 2枚の基板 2 1、 2 1 'の内側端面上に反射膜 2 1 a、 2 1 bをそれぞれ形成した。一方の基板の外側端面の斜め研磨およびこの面への半透過膜形成は行わなかつた。また上記実施例 1と同様のスぺーサ 2 3を用意した。

そして、スぺ一サ 2 3の厚さ方向の両端面上に、接着剤を塗布した後、その上にそれぞれ基板 2 1、 2 1 ' の内側端面を重ね合わせて接着固定し、光共振器 1 4を得た。

得られた光共振器 1 4の入射端面と出射端面とは平行であり、厚さ方向の長さは約 7 m mであった。

得られた光共振器 1 4を用いて図 2 5に示す従来の波長管理モジュールと同じ構成の波長管理モジュール 1 1を製造した。ハーフミラー 1 3としては、厚さ 4 m mの基板の一面上に半透過膜（反射率 5 0 %) を形成したもの用いた。コリメータ 1 2からハーフミラー 1 3までの距離は少なくとも 1 6 m m 以上必要であり、ハーフミラ一 1 3から光共振器 1 4までの距離は少なくとも 1 O m m以上必要であり、光共振器 1 4から第 1の光ダイオード 1 5までの距離は少なくとも 1 m m以上必要であった。したがってコリメータ 1 2から光ダイォード 1 5までの距離は 3 8 mm以上となった。

また波長管理モジュールを組み立てる際には、光共振器 1 4の位置決めと、ハーフミラー 1 3の位置決めの両方の作業が必要であり、上記実施例 1よりも工程数が多かった。

以上説明したように、この第 5の実施の態様によれば、入射面がハ一フミラーとしての光学的機能を有する光共振器が得られる。

したがって、光共振器の透過光強度を測定する第 1の測定手段と、光共振器を通らない参照光の強度を測定する第 2の測定手段を備えた構成の波長管理モジュールに、本発明の光共振器を用いれば、従来は光共振器の前段に設けられていたハーフミラ一を設ける必要がなくなり、部品点数の削減、モジユールの小型化および低コスト化を達成することができる。

よって、 W D M方式における波長間隔の高密度化に対応するために、光共振器のキヤビティ長 dが大きくなリ、光共振器が大型化しても、従来と同程度の大きさの筐体またはポード、あるいはこれより小型のものに波長管理モジユールの構成部品を収容することが可能となる。

また、従来の波長管理モジュールにあっては、組立て時にハーフミラーと光共振器の設置位置を決めるのに煩雑な調整作業を必要としていたが、本発明の光共振器を用いれば、光共振器の前段にハーフミラーを設ける必要がないので、組立時の作業負担が軽減され、これによつても低コスト化を図ることができる。産業上の利用の可能性

本発明は、波長共振器およびその波長共振器を用いた波長管理モジュールに関し、この光共振器および波長管理モジュールは波長分割多重方式による複数の波長を用いた光通信に好適に用いられる。

Claims

請求の範囲

1 . 線膨張係数がゼロに近い材料からなり所定の厚さに形成されたブロック状で、厚さ方向に貫通する中空部を有するとともに該中空部が外部と連通されているスぺーサと、

該スぺ一ザの厚さ方向の両端面上に接合されている 2枚の基板とを備えてなリ、

前記 2枚の基板の対向面の、少なくとも前記中空部内部に面している領域内に、反射膜が設けられていることを特徴とする光共振器。

2 . 前記基板と前記スぺーサとがオプティカルコンタク卜により接合されていることを特徴とする請求項 1記載の光共振器。

3 . 前記基板と前記スぺーザとの接合部分において、前記基板の接合面および前記スぺ一ザの接合面の面精度がいずれも λ 4以下であることを特徴とする請求項 2記載の光共振器。

4 . 前記スぺーザの厚さが一定であることを特徴とする請求項 1ないし 3のいずれかに記載の光共振器。

5 . 前記中空部内がドライ窒素またはドライ空気で満たされていることを特徴とする請求項 1に記載の光共振器。

6 . 請求項 1に記載の光共振器と、該光共振器の一方の基板にモニター用光信号を平行光として入射させる手段と、前記光共振器の他方の基板から出射される透過光強度の変化を検知する手段と、少なくとも前記光共振器を収容する密閉可能な筐体とを備えてなることを特徴とする波長管理モジュール。

7 . 前記入射手段から前記光共振器を透過して前記検知手段に至るまでの光路が前記筐体内に収容されていることを特徴とする請求項 6記載の波長管理モジュール。

8 . 前記筐体の内部が、ドライ窒素またはドライ空気によって置換されていることを特徴とする請求項 6に記載の波長管理モジュール。

9 . 対向配置された 2枚の基板が、厚さ方向に貫通する中空部を有するプロック状のスぺーザの厚さ方向の両端面上に接合されており、前記 2枚の基板の対向面の、少なくとも前記中空部内部に面している領域内に、反射膜が設けられている光共振器を製造する方法であって、

所定の厚さに形成された板状で、厚さ方向に貫通する複数の中空部が形成されており、かつ隣り合う中空部が連通されているスぺーサ用母材を、隣り合う前記中空部の間で厚さ方向に切断することによって前記スぺーサを形成する工程を有することを特徴とする光共振器の製造方法。

1 0 . 前記スぺ一サ用母材を切断する前に、該スぺーサ用母材の厚さ方向の両端面を面精度 λ Ζ 4以下となるように研磨する工程と、一面が面精度ス 4以下に研磨されており、この一面上の一部または全部に反射膜が形成された基板用母材を厚さ方向に切断することによって前記基板を形成する工程と、 2枚の前記基板を前記反射膜が内側となるように対向させ、該基板間に前記スぺーサを挟み、前記基板と前記スぺーザとをオプティカルコンタクトによリ一体化する工程を有することを特徴とする請求項 9に記載の光共振器の製造方法。

1 1 . 一面上の一部または全部に反射膜が形成された 2枚の基板用母材を、前記反射膜が内側となるように対向させ、該基板用母材の間に、前記スぺーサ用母材を挟んで積層体とした後、該積層体を、前記スぺーサ用母材の瞵リ合う中空部の間で厚さ方向に切断して前記光共振器を得ることを特徴とする請求項 9に記載の光共振器の製造方法。

1 2 . 前記積層体を形成する前に、前記スぺーサ用母材の厚さ方向の両端面を面精度 λ 4以下となるように研磨する工程と、前記反射膜を形成する前に前記 2枚の基板用母材の内側となる一面を面精度 λ Ζ 4以下となるように研磨する工程とを有し、前記積層体を形成する際に前記基板用母材と前記スぺーサ用母材とをオプティカルコンタクトにより一体化することを特徴とする請求項 1 1記載の光共振器の製造方法。

1 3 . 前記中空部内をドライ窒素またはドライ空気で置換する工程を有することを特徴とする請求項 9に記載の光共振器の製造方法。

1 4 . —面が所定の反射率を有する反射面となっている 2枚の基板を、前記反射面が媒体を挟んで対向するように平行に配し、前記 2枚の基板の間にスぺーサを介在させてなる光共振器と、該光共振器にモニター用光信号を平行光として入射させる手段と、前記光共振器からの透過光強度の変化を検知する手段とを備えてなり、前記入射手段から前記光共振器を透過して前記検知手段に至るまでの光路が筐体内に収容されており、前記筐体の内面上に前記光共振器が固定されている波長管理モジュールであって、.

前記筐体の内面に、前記光共振器の移動を抑制する固定部材が設けられていることを特徴とする波長管理モジュール。

1 5 . —面が所定の反射率を有する反射面となっている 2枚の基板を、前記反射面が媒体を挟んで対向するように平行に配し、前記 2枚の基板の間にスぺーサを介在させてなる光共振器と、該光共振器にモニター用光信号を平行光として入射させる手段と、前記光共振器からの透過光強度の変化を検知する手段とを備えてなり、前記入射手段から前記光共振器を透過して前記検知手段に至るまでの光路が筐体内に収容されており、前記筐体の内面上に前記光共振器が固定されている波長管理モジュールであって、前記筐体の内面に、前記光共振器の移動を抑制する凹部が設けられていることを特徴とする波長管理モジュール。

1 6 . 前記光共振器の構成部材のうち前記基板の一枚のみが前記筐体および Zまたは前記固定部材または前記凹部に接着固定されていることを特徴とする請求項 1 4または 1 5に記載の波長管理モジュール。

1 7 . 前記光共振器を前記筐体および Zまたは前記固定部材または前記凹部に固定する手段として弾性部材が用いられていることを特徴とする請求項 1 4又は 1 5に記載の波長管理モジュール。

1 8 . 前記スぺーザが線膨張係数がゼロに近い材料で構成されていることを特徴とする請求項 1 4に記載の波長管理モジュール。 9 . 前記筐体が密閉されていることを特徴とする請求項 1 4または 1 5のいずれかに記載の波長管理モジュール。

2 0. —面が所定の反射率を有する反射面となっている 2枚の基板を、前記反射面が媒体を挟んで対向するように平行に配してなる光共振器と、該光共振器にモニター用光信号を平行光として入射させる手段と、前記光共振器からの透過光強度の変化を検知する検知手段とを備えてなる波長管理モジユールであって、

前記光共振器と前記検知手段との間に、前記光共振器から出射された透過光を前記検知手段の検知領域に集光させる集光手段が設けられていることを特徴とする波長管理モジュール。

2 1 . 前記検知手段に照射される前記透過光の照射領域の面積が、前記検知領域の面積より小さいことを特徴とする請求項 1記載の波長管理モジュール。

2 2 . 前記照射領域の面積が前記検知領域の面積の 1 Z 2以下であることを特徴とする請求項 2記載の波長管理モジュール。

2 3 . 前記集光手段が集光レンズであることを特徴とする請求項 1ないし 3 のいずれかに記載の波長管理モジュール。

2 4 . 前記集光レンズの焦点距離が 1 . 8〜4 . O mmの範囲内であることを特徴とする請求項 4記載の波長管理モジュール。

2 5 . 光共振器における透過特性を、横軸を波長、縦軸を透過率とするグラフで表すと、一定形状の山形分布が連続しているグラフとなる光共振器に、透過率がピークとなる中心波長からずれた波長のモニタ一用光信号を入射したときの、前記光共振器の透過光強度が実質的に一定となるように、前記モ二タ一用光信号の発振光源を制御する波長管理モジュールであって、

前記モニター用光信号の波長として、山形分布をなす波長範囲内において中心波長よリ短波長側の第 1の波長と中心波長よリ長波長側の第 2の波長の両方が用いられていることを特徴とする波長管理モジュール。

2 6 . 前記第 1の波長における前記グラフの傾きと、前記第 2の波長における前記グラフ傾きとが、符号が逆で絶対値が等しいことを特徴とする請求項 2 5に記載の波長管理モジュール。

2 7 . 1つの山形分布における中心波長と、これに隣接する他の山形分布における中心波長との波長間隔を Δ Ρとするとき、前記第 1の波長と第 2の波長との波長間隔が△ P 2に等しいことを特徴とする請求項 2 5に記載の波 g管理モンュ— レ。

2 8 . 前記光共振器の透過光の強度変化値を検出する手段と、前記モニター用光信号の波長が前記第 1の波長であるときの透過光強度変化値、および前記モニター用光信号の波長が前記第 2の波長であるときの透過光強度変化値のいずれか一方に対して、符号を逆転させる補正手段を備えていることを特徴とする請求項 2 5に記載の波長管理モジュール。

2 9 . 光共振器における透過特性を、横軸を波長、縦軸を透過率とするダラフで表すと、一定形状の山形分布が連続しているグラフとなる光共振器であつて、

1つの山形分布において透過率がピークとなる中心波長と、これに隣接する他の山形分布における中心波長との波長間隔を Δ Ρとするとき、

つの山形分布をなす波長範囲において、中心波長よリも短波長側の第 1 の波長における前記グラフの傾きと、この第 1の波長よリも Δ Ρ Ζ 2だけ長波長側の第 2の波長における前記グラフの傾きとが、符号が逆で絶対値が等しいことを特徴とする光共振器。

3 0. 1つの山形分布における前記第 1の波長と第 2の波長との波長間隔が半値全幅に相当することを特徴とする請求項 2 9記載の光共振器。

3 1 . 請求項 2 9に記載の光共振器と、

該光共振器に前記第 1の波長のモニター用光信号および前記第 2の波長のモニター用光信号を入射する手段と、

前記光共振器の透過光の強度変化値を検出する手段と、

前記モニター用光信号の波長が前記第 1の波長であるときの透過光強度変化値、および前記モニタ一用光信号の波長が前記第 2の波長であるときの透過光強度変化値のいずれか一方に対して、符号を逆転させる補正手段と、前記補正手段を経て得られる検出結果が実質的に一定となるように前記モ二ター用光信号の発振光源を制御する手段とを備えてなることを特徴とする波長管理モジュール。

3 2 . 2枚の基板が媒体を挟んで対向配置され、前記 2枚の基板の内側端面は所定の反射率を有しており、一方の基板の外側端面はハーフミラーとしての光学的機能を有することを特徴とする光共振器。

3 3 . 前記一方の基板の外側端面が、他方の基板の外側端面に対して傾斜しており、該一方の基板の外側端面上に半透過膜が形成されていることを特徴とする請求項 3 2に記載の光共振器。

3 4 . 請求項 3 2のいずれかに記載の光共振器と、該光共振器の前記一方の基板の外側端面にモニター用光信号を平行光として入射させる手段と、前記光共振器の他方の基板の外側端面から出射される透過光の強度を測定する第

1の測定手段と、前記一方の基板の外側端面で反射された反射光の強度を測定する第 2の測定手段とを備えてなることを特徴とする波長管理モジュール c