WO2004010551A1

WO2004010551A1 - レーザモジュール及びレーザモジュールの製造方法

Info

Publication number: WO2004010551A1
Application number: PCT/JP2003/009395
Authority: WO
Inventors: Toshiki Nishizawa; Isao Nishi
Original assignee: Ntt Electronics Corporation
Priority date: 2002-07-24
Filing date: 2003-07-24
Publication date: 2004-01-29
Also published as: AU2003248106A1; JPWO2004010551A1

Abstract

レーザモジュール（１０）において、エタロン（１３）は、レンズ（１２ａ）からの平行ビーム（２）の一部が入射されるように設けられる。そして、エタロン（１３）は、入射された平行ビーム（２）に含まれる特定波長平行ビーム（３）を透過させる。又、レンズ（１２ａ）は、平行ビーム（２）が、ＬＤ（１１）から出射されたレーザ光（１）の光軸中心に平行な第１の方向より上方に出射するように設けられる。

Description

レーザモジュール及びレーザモジュールの製造方法技術分野

本発明は、レ一ザモジュール及びレーザモジュールの製造方法に関する。特に、レーザが出射するレ明ーザ光の波長を安定化させる波長ロック機能を備えたレーザモジュール及びその製造方法に関する。

田背景技術

従来、波長ロック機能を備えたレーザモジュール 5 0には、図 1に示すものがある。図 1は、従来のレーザモジュール 5 0の構成を示す上面図である。図 1に示すように、レーザモジュール 5 0は、レ一ザダイォ一ド（Laser Diode, 以下「L D」という） 5 1と、レンズ 5 2と、ェタロン 5 3と、フォトダイオード（Photo Diode, 以下「 P D」という） 5 4 , 5 5と、ビームスプリッタ 5 6と、パッケージ 5 7と、キヤリァ 5 8とから構成される。

L D 5 1は、レーザ光を出射する。 L D 5 1の前方出力（図 1における左方向への出力) は、レンズ、アイソレータ、ファイバを介してレーザモジュール 5 0の外部に導かれ、通常の出力光として用いられる。図 1では、前方出力の図示を省略している。 L D 5 1は、後方出力（図 1 における右方向への出力）のレ一ザ光 5を、レンズ 5 2に入射する。レンズ 5 2は、 L D 5 1からのレーザ光 5を、平行ビーム 6に変換し、ビ —ムスプリッタ 5 6に入射する。

ビームスプリッタ 5 6は、平行ビーム 6を 2つの平行ビーム 6 aと平行ビーム 6 bとに分岐する。ビームスプリッタ 5 6は、一方の平行ビーム 6 aを、 P D 5 5に入射し、他方の平行ビーム 6 b.を、エタロン 5 3 に入射する。エタロン 5 3は、平行ビーム 6 bに含まれる特定の波長を持つ特定波長平行ビーム 7を透過させ、 P D 5 4に入射する。

P D 5 5は、パワーモニタ用の受光素子である。 P D 5 5は、ビームスプリツ夕 5 6から入射され、受光する平行ビーム 6 aの受光強度の変化を検出することにより、レーザ光 5の出力強度の変化を検出する。 P D 5 4は、波長制御用の受光素子である。エタロン 5 3は鋭い波長選択性を有しているため、 L D 5 1が出射するレ一ザ光 5の波長が変動すると、エタロン 5 3の透過率が大きく変動する。そのため、 P D 5 4は、エタロン 5 3から入射され、受光する特定波長平行ビーム 7の受光強度の変化を検出することにより、レーザ光 5の波長の変動の有無を検出する。

尚、 P D 5 4が受光する特定波長平行ビーム 7の受光強度は、レーザ光 5の出力強度が変動する場合にも、変動してしまう。そのため、レーザモジュール 5 0では、 P D 5 5が検出したレーザ光 5の出力強度の変動を同時に検出する。そして、レーザモジュール 5 0では、 P D 5 4が受光する特定波長平行ビーム 7の受光強度の変動が、レーザ光 5の波長の変動によるものか、レ一ザ光 5の出力強度の変動によるものかを切り分ける。レーザモジュール 5 0では、そのような切り分けを行った上で、 L D 5 1側にレーザ光 5の波長の変動をフィードバックし、レーザ光の波長の安定化を図っている。 L D 5 1、レンズ 5 2、エタロン 5 3、 P D 5 4 , 5 5、ビームスプリッタ 5 6は、キャリア 5 8上に配置されて、パッケージ 5 7内に収容される。

しかしながら、従来のレーザモジュール 5 0では、ビームスプリッタ 5 6のような分歧素子を用いて、平行ビ一ム 6を、モニタ用の受光素子である P D 3 5に入射される平行ビーム 6 aと、エタロン 3 3に入射される平行ビーム 6 bとに分けている。そして、 P D 5 5に、平行ビーム 6 aがそのまま入射され、波長制御用の受光素子である P D 5 4に、ェタロン 5 3により平行ビーム 6 bから取り出された波長特定平行ビーム 7が入射される。

従来のレ一ザモジュール 5 0では、このようにビ一ムスプリッタ 3 6 を用いることにより、レーザモジュール 5 0を構成する部品数が多くなり、その分、製造工程も多くなつてしまっていた。そのため、従来のレ一ザモジュール 5 0では、歩留まり向上や、低価格化を図ることが困難であった。又、図 1に示すように、ビームスプリッタ 5 6のような分岐素子は、平行ビーム 6を、互いに直交する平行ビーム 6 aと平行ビーム 6 bとに分岐する。

そのため、レーザモジュール 5 0は、エタロン 5 3により平行ビーム 6 bから取り出された波長特定平行ビーム 7が入射される P D 5 4を、平行ビ一ム 6が進行する方向に配置した場合、分岐したもう一方の平行ビーム 6 aを受光する P D 5 5を、平行ビーム 6が進行する方向（図 1 に示す X軸方向）ではなく、その方向と直交する方向（図 1に示す Y軸方向）、即ち、平行ビ一ム 6が進行する経路の横に配置した構造になってしまっていた。その結果、レーザモジュール 5 0は、小型化を図ることが困難であった。

又、レーザモジュール 5 0では、エタロン 5 3が平行ビーム 6 bを反射し、その反射光が L D 5 1に戻ってしまっていた。そのため、エタ口ン 5 3からの反射光が、 L D 5 1に影響を与えていた。更に、エタロン 5 3から戻された反射光を、 L D 5 1が再度反射したり、 P D 5 4がェタロン 5 3に特定波長平行ビーム 7の反射光を戻し、エタロン 5 3が再度反射したりすることにより、レーザモジュール 5 0を構成する部品間で多重反射が生じていた。そして、その多重反射雑音が、エタロン 5 3の特性に重畳したり、 P D 5 4に影響を与えたりしていた。そのため、 P D 5 4がエタロン 5 3 から入射され、受光する特定波長平行ビーム 7の受光強度の変動が、その影響を受けていた。その結果、 P D 5 4が行うレーザ光 5の波長変化の検出動作が影響を受けてしまっていた。よって、レーザモジュール 5 0は、レーザ光 5の波長の安定化を図ることが困難であった。以上のことから、従来のレーザモジュール 5 0では、 L D 5 1を安定して動作させることができない場合があった。

そこで、本発明は、歩留まり向上や低価格化、小型化を図ることができ、レーザを安定して動作させることができるレーザモジュール及びレ一ザモジュールの製造方法を提供することを目的とする。発明の開示

本発明のレーザモジュールは、レーザ光を出射するレ一ザと、レーザからのレーザ光を平行ビームに変換し、その平行ビームが、レーザ光の光軸中心に平行な第 1の方向に対して角度を有して出射するように設けられたレンズと、レンズからの平行ビームの一部が入射されるように設けられ、その入射された平行ビームに含まれる特定の波長を持つ特定波長平行ビームを透過させる波長選択制御素子と、レンズからの平行ビームを受光する第 1の受光素子と、波長選択制御素子からの特定波長平行ビームを受光する第 2の受光素子とを備える。以下、レーザから出射されたレ一ザ光の光軸中心に平行な方向を「第 1の方向」という。

このようなレーザモジュールによれば、波長選択制御素子は、レンズからの平行ビームの一部が入射されるように設けられ、その入射された平行ビームに含まれる特定の波長を持つ特定波長平行ビームを透過させる。そのため、レーザモジュールは、レンズからの平行ビームを、レンズからの平行ビームそのままと、レンズからの平行ビームから取り出した特定波長平行ビームとに、ビームスプリツ夕のような他の部品を用いずに、容易に分けることができる。そのため、レ一ザモジュールでは、構成する部品数、製造工程を減らすことができ、歩留まり向上や、低価格化を図ることができる。

又、波長犟択制御素子は、レンズからの平行ビームの一部が入射されるように設けられ、特定波長平行ビームを透過させるだけである。そのため、平行ビームと特定波長平行ビームは、同じ方向へ進行する。よつて、レンズからの平行ビームをそのまま受光する第 1の受光素子と、波長選択制御素子からの特定波長平行ビームを受光する第 2の受光素子とを、平行ビームが進行する同じ方向に配置することができる。その結果、レーザモジュールでは、レーザ、レンズ、波長選択制御素子、第 1の受光素子、第 2の受光素子を、ほぼ直線状に配置することができ、レーザモジュールの小型化を図ることができる。

更に、レンズは、平行ビームが第 1の方向に対して角度を有して出射するように設けられる。そのため、レーザモジュールでは、レンズから平行ビームが入射されることにより、波長選択制御素子で生じる平行ビ —ムの反射光を、レーザ上方やレーザ側方に逃がすことができる。よつて、レーザモジュールは、反射光がレーザに戻ることを抑制できる。その結果、レ一ザモジュールは、レーザを安定して動作させることができる。

又、波長選択制御素子は、該波長選択制御素子の側面に平行ビームが入射しないように平行ビームに対して傾斜して設けられることが好ましい。以下、「波長選択制御素子の側面」とは、レンズからの平行ビームが、波長選択制御素子に入射される入射面を正面とした場合の波長選択制御素子の側面をいう。これによれば、レーザモジュールは、波長選択制御素子の側面に、平行ビームが入射されることを防止できる。その結果、波長選択制御素子の側面からは平行ビームの反射光が発生しない。そのため、側面からの反射光が、第 1の受光素子や第 2の受光素子に影響を与えたり、レ一ザに戻ったりすることがない。よって、レ一ザモジユールでは、レーザを安定して動作させることができる。

更に、波長選択制御素子の平行ビームに対する傾斜の角度は、傾斜の角度を波長選択制御素子の側面に平行ビームが入射しないようにして変化させていった時の第 2の受光素子のモニタ電流値の隣接する極大点と極小点の中間点における角度に設定されることが好ましい。

これによれば、レ一ザモジュールは、波長選択制御素子の傾斜角度を、第 2の受光素子のモニタ電流値の変動が大きくなる角度に設定できる。その結果、レーザモジュールは、第 2の受光素子が特定波長平行ビームの受光強度の変動を検出する感度を向上させることができる。そのため、レーザモジュールは、その検出結果に基づいて、高精度な波長制御を行うことができる。

又、第 1の受光素子及び第 2の受光素子は、第 1の受光素子からの平行ビームの反射光及び第 2の受光素子からの特定波長平行ビームの反射光が、波長選択制御素子に入射しないように設けられることが好ましい。これによれば、波長選択制御素子と、第 1の受光素子及び第 2の受光素子との間で多重反射が生じることを防止できる。そのため、レーザモジユールは、レ一ザを安定して動作させることができる。

又、本発明のレ一ザモジュールの製造方法は、レーザからのレーザ光を平行ビームに変換するレンズを、平行ビームが第 1の方向に対して角度を有して出射するようにレ一ザに対して配置し、平行ビームが入射される位置に複数の受光素子を配置し、受光素子のいずれかに入射される平行ビーム中に、平行ビームに含まれる特定の波長を持つ特定波長平行ビームを透過させる波長選択制御素子を、その波長選択制御素子の側面に平行ビームが入射しないように平行ビームに対して傾斜させて配置する。

このようなレ一ザモジュールの製造方法では、平行ビームが第 1の方向に対して角度を有して出射するように、レンズをレーザに対して配置する。そのため、波長選択制御素子で生じる平行ビームの反射光を、レ —ザ上方やレーザ側方に逃がすことができる。よって、反射光がレーザに戻ることを抑制して、レーザを安定して動作させることのできるレーザモジュールが製造できる。

又、この製造方法では、配置された複数の受光素子のいずれかに入射される平行ビーム中に、その平行ビームに含まれる特定の波長を持つ特定波長平行ビームを透過させる波長選択制御素子を配置する。そのため、レンズからの平行ビームを、レンズからの平行ビームそのままと、レンズからの平行ビームから取り出した特定波長平行ビームとに、ピームスプリツ夕のような他の部品を用いずに、容易に分けることができるレ一ザモジュールが製造できる。そのため、この製造方法は、レ一ザモジュ —ルを構成する部品数、製造工程を減らすことができ、歩留まり向上や、低価格化を図ることができる。

又、波長選択制御素子は、複数の受光素子のいずれかに入射される平行ビ一ム中に配置され、特定波長平行ビームを透過させるだけなので、平行ビームと特定波長平行ビームは、同じ方向へ進行する。よって、この製造方法では、レンズからの平行ビームをそのまま受光する受光素子と、波長選択制御素子からの特定波長平行ビームを受光する受光素子とを、平行ビームが進行する同じ方向に配置することができる。その結果、レーザモジュールの小型化が図られる。

しかも、この製造方法では、波長選択制御素子を、該波長選択制御素子の側面に平行ビームが入射しないように平行ビームに対して傾斜させて配置する。そのため、波長選択制御素子の側面に、平行ビームが入射されることを防止したレ一ザモジュールが製造できる。その結果、波長選択制御素子の側面からは平行ビームの反射光が発生しない。そのため、側面からの反射光が、複数の受光素子に影響を与えたり、レーザに戻つたりすることがない。よって、レーザを安定して動作させることができるレーザモジュールが製造できる。

又、複数の受光素子からの平行ビーム及び特定波長平行ビームの反射光が、波長選択制御素子に入射しないように、複数の受光素子を配置することが好ましい。これによれば、波長選択制御素子と、複数の受光素子との間で多重反射が生じることを防止できるレーザモジュールが製造でき、レーザを安定して動作させることができる。図面の簡単な説明

図 1は、従来のレーザモジュールの構成を示す上面図である。

図 2 A及び図 2 Bは、本発明の実施の形態に係るレーザモジュールの構成を示す図である。

図 3は、本発明の実施の形態に係るレーザモジュール 1 0の特性を示すグラフ図である。

図 4 A及び図 4 Bは、本発明の実施の形態に係るレンズの位置調整方法を示す図である。

図 5 A及び図 5 Bは、本発明の実施の形態に係るレンズの位置調整方法を示す図である。

図 6 A及び図 6 Bは、本発明の実施の形態に係る P Dの配置方法を示す図である。

図 7 A及び図 7 Bは、本発明の実施の形態に係るエタロンの傾斜角度設定方法を示す図である。

図 8は、本発明の実施の形態に係るエタロン傾斜角度とモニタ電流の値との関係を示すグラフ図である。

図 9 A乃至図 9 Dは、本発明の実施の形態に係るエタロンの S方向の位置決定方法を示す図である。

図 1 0は、本発明の実施の形態に係るエタロンの S方向の位置とモニ夕電流の値との関係を示すグラフ図である。

図 1 1は、比較例に係るエタロンの S方向の位置とモニタ電流の値との関係を示すグラフ図である。

図 1 2は、本発明の変更例に係るレーザモジュールの構成を示す上面図である。

図 1 3は、本発明の変更例に係る他のレーザモジュールの構成を示す上面図である。発明を実施するための最良の形態

〔レーザモジュール〕

(レーザモジュールの全体構成)

図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。図 2 A及び図 2 Bは、レーザモジュール 1 0の構成を示す図である。図 2 Aは、レーザモジュール 1 0の上面図である。図 2 Bは、図 2 Aの A— A線断面図である。レーザモジュール 1 0は、レーザダイオード（Laser Diode, 以下「LD」という） 1 1と、レンズ 1 2 aと、レンズ 1 2 bと、エタロン 1 3と、フォトダイオード（Photo Diode、以下「PD」という） 1 4と、 PD 1 5と、台座 1 6と、パッケージ 1 7と、キャリア 1 8と、アイソレー夕 1 9と、サーミス夕 2 0と、ペルチェ素子 2 1と、保持部材 2 2 a〜 2 2 eとを備える。 PD 1 4、 PD 1 5はそれぞれ、受光部 1 4 a, 受光部 1 5 aを備える。

LD 1 1は、レーザ光を出射するレーザである。そのため、第 1の方向は、 LD 1 1から出射されたレーザ光 1の光軸中心に平行な方向（図 2 A及び図 2 Bに示す X軸方向）となる。 LD 1 1の前方出力（図 2A 及び図 2 Bにおける左方向への出力）は、レンズ 1 2 b、アイソレー夕 1 9、ファイバ（図示を省略）等を介して、一定の出力強度、一定の波長のレ一ザ光として、レーザモジュール 1 0の外部に導かれ、用いられる。図 2 A及び図 2 Bでは、 L D 1 1の前方出力の図示を省略している。 LD 1 1は、後方出力（図 2 A及び図 2 Bにおける右方向への出力）のレーザ光 1を、レンズ 1 2 aに入射する。

レンズ 1 2 aは、 LD 1 1からのレ一ザ光 1を、平行ビーム 2に変換する。レンズ 1 2 aは、変換した平行ビーム 2の一部を、エタロン 1 3 に入射する。レンズ 1 2 aは、平行ビーム 2の残部を、そのまま直進させて PD 1 5の受光部 1 5 aに入射する。このように、変換された平行ビーム 2は、 2つの領域に分けられる。レンズ 1 2 aとしては、例えば、コリメ一夕レンズを用いることができる。以下、図 2 Bに示すように、レンズ 1 2 aが出射する平行ビーム 2と第 1の方向とがなす角度を、「傾斜角度 Φ」と表す。

エタロン 1 3は、レンズ 1 2 aからの平行ビーム 2の一部が入射されるように設けられる。エタロン 1 3は、入射された平行ビーム 2に含まれる特定波長平行ビーム 3を、選択的に透過させる波長選択制御素子である。特定波長平行ビーム 3は、特定の波長を持つ平行ビームである。エタロン 1 3は、特定波長平行ビーム 3を、 PD 14の受光部 14 aに入射する。

エタロン 1 3には、レーザモジュール 1 0が維持すべき L D 1 1が出射するレーザ光 1の波長（以下「ロック波長」という）に対する初期透過率が、平行ビーム 2に対する傾斜角度に応じて設定されている。又、エタロン 1 3は、鋭い波長選択性を有している。そのため、 LD 1 1が出射するレーザ光 1の波長が、ロック波長から変動すると、エタロン 1 3の透過率も、初期透過率から変動する。以下、平行ビーム 2と特定波長平行ビーム 3との境界面と直交する方向（図 2 Aに示す Y軸方向、及び Zまたは、図 2 Bに示す Z軸方向）を、「第 2の方向」という。そして、図 2 Aに示すように、エタロン 1 3の入射面 1 3 aと第 2の方向とがなす角度を、「エタロン 1 3の傾斜角度 0」と表す。

PD 14は、波長制御（A F C ： Automatic Frequency Control) のための受光素子である。 PD 14は、エタロン 1 3からの特定波長平行ビーム 3を受光する第 2の受光素子である。受光部 1 4 aは、特定波長平行ビーム 3を受光する。上記したように、 LD 1 1が出射するレーザ光 1の波長が、口ック波長から変動すると、エタロン 1 3の透過率も、初期透過率から変動する。そのため、 PD 1 4は、エタロン 1 3の透過率の変動を、エタロン 1 3から入射され、受光する特定波長平行ビーム 3の受光強度の変動として検出することができる。

この PD 1 4が検出した受光強度の変動は、 LD 1 1の駆動電流回路 (以下「LD駆動電流回路」という）や、サーミス夕 2 0やペルチェ素子 2 1のような LD 1 1の温度を制御する温度制御手段に、フィードバックされる。そして、 LD駆動電流回路や、サーミス夕 2 0やペルチェ素子 2 1のような温度制御手段は、 PD 14が検出した受光強度の変動に基づいて、レーザ光 1の波長の変動の有無を検出し、 LD 1 1の前方出力の波長の安定化を図る制御を行う。尚、図 2 A及び図 2 Bでは、 L D駆動回路の図示を省略している。

PD 1 5は、パワーモニタ（A P C ： Automatic Power Control) のための受光素子である。 PD 1 5は、レンズ 1 2 aからのそのままの平行ビーム 2を受光する第 1の受光素子である。受光部 1 5 aは、平行ビーム 2を受光する。 P D 1 5は、レンズ 1 2 aから入射され、受光する平行ビーム 2の受光強度の変動を検出し、レ一ザ光 1 (後方出力）の出力強度の変動を直接検出する。この P D 1 5が検出した出力強度の変動は、 L D駆動電流回路や、サ一ミス夕 2 0やペルチェ素子 2 1のような温度制御手段にフィードバックされる。そして、 L D駆動電流回路や、サ一ミス夕 2 0やペルチェ素子 2 1のような温度制御手段は、 P D 1 5 が検出したレーザ光 1 (後方出力）の出力強度の変動に基づいて、 L D 1 1の前方出力の出力強度の安定化を図る制御、即ち、パワーモニタを行う。

又、 P D 1 4が受光する特定波長平行ビーム 3の受光強度は、レーザ光 1の出力強度が変動する場合にも、変動してしまう。そのため、 L D 駆動電流回路や、サーミス夕 2 0やペルチェ素子 2 1のような温度制御手段は、 P D 1 5が検出したレーザ光 1の出力強度の変動を用いて、 P D 1 4が検出した特定波長平行ビーム 3の受光強度の変動が、レーザ光 1の波長変動によるものか、レーザ光 1の出力強度の変動によるものかを切り分ける。 L D駆動電流回路や、サーミスタ 2 0やペルチェ素子 2 1のような温度制御手段は、このような切り分けを行った上で、 P D 1 4や P D 1 5からフィードバックされた特定波長平行ビーム 3の受光強度の変動やレーザ光 1 (後方出力）の出力強度の変動に基づいて、 L D 1 1の前方出力の波長、出力強度を常に一定に保つよう制御を行う。尚、温度制御手段は、サーミス夕 2 0やペルチェ素子 2 1以外にも、温度制御回路を用いることができる。

図 2 Bに示すように、 L D 1 1は、台座 1 6上に配置される。又、レンズ 1 2 a、エタ口ン 1 3、 P D 1 4 , 1 5、レンズ 1 2 b、アイソレ一夕 1 9は、それぞれ保持部材 2 2 a〜 2 2 e上に配置され、保持される。そして、 LD 1 1、レンズ 1 2 a、エタロン 1 3、 P D 14, 1 5、レンズ 1 2 b、アイソレータ 1 9は、台座 1 6、保持部材 22 a〜2 2 eを介して、キャリア 1 8上に、ほぼ直線上に配置される。又、サーミスタ 20もキヤリア 1 8上に配置される。そして、これらの部材が配置されたキャリア 1 8は、ペルチェ素子 2 1上に配置され、パッケージ 1 7内に収容される。キャリア 1 8は、台座 1 6を介して L D 1 1を保持する部分が凸部となっており、 LD 1 1が所定の高さに位置するようになっている。 ·

尚、エタロン 1 3は、レーザモジュール 1 0の外部の温度変化による熱輻射や対流の影響を受けて、温度が変化してしまう。そして、エタ口ン 1 3の波長透過特性は、エタロン 1 3の温度に応じて変化する。そのため、 P D 1 4の位相がシフトしてしまい、ロック波長がドリフトしてしまう。このような問題を解消するためには、エタロン 1 3の温度を安定化させて、エタロン 1 3に対する熱輻射や対流の影響を低減させることが重要である。

そのため、保持部材 22 bは、熱伝導性が高く、熱膨張係数がエタ口ン 1 3の材料の熱膨張係数に等しいか近い材料で形成されることが好ましい。例えば、保持部材 22 bは、窒化アルミニウムで形成されることが好ましい。このように、エタロン 1 3の直下に、熱伝導性の良好な窒化アルミニウムが配置されることにより、ペルチェ素子 2 1とエタロン 1 3との間の熱伝導性を良好にでき、エタロン 1 3の温度を安定化させることができる。

或いは、レーザモジュール 1 0は、従来に比べて高さが低く、底面積が広いエタロン 1 3を備えるようにしてもよい。例えば、高さが従来の 0. 7 5倍の 1. 5 mm、底面積が従来の底面積の 2倍のエタロン 1 3 を用いることが好ましい。尚、エタロン 1 3の高さや底面積は、レーザモジュール 1 0の構造やレーザモジュール 1 0を用いる装置に応じて、適宜選択することができる。これによれば、ペルチェ素子 2 1とエタ口ン 1 3との間の熱伝導性を良好にでき、エタロン 1 3の温度を外部温度変化に対して安定化させることができる。よって、エタロン 1 3に対する熱輻射、対流の影響を低減させることができる。次に、各構成部分について詳細に説明する。まず、レンズ 1 2 aの位置について説明する。レンズ 1 2 aは、図 2 Bに示すように、 L D 1 1 からのレーザ光 1のレンズ 1 2 aへの入射位置が、レンズ 1 2 aの中心からオフセットされて、配置されることが好ましい。これにより、レンズ 1 2 aは、平行ビーム 2を、第 1の方向より上方に傾斜させて出射することができる。

具体的には、図 2 Bに示すように、レンズ 1 2 aは、保持部材 2 2 a の高さ（図 2 Bに示す Z軸方向）を調整することにより、レンズ 1 2 a の中心が、 L D 1 1の中心よりも δ Yだけ上方に位置するようにオフセットされる。これにより、 L D 1 1からのレーザ光 1のレンズ 1 2 aへの入射位置は、レンズ 1 2 aの中心からやや下方に位置するように設定される。この結果、レンズ 1 2 aが出射する平行ビーム 2が、傾斜角度 Φだけ第 1の方向から上方に出射するように調整できる。そして、平行ビーム 2は、第 1の方向からの傾斜角度 φを有して、エタロン 1 3に入射する。

このように平行ビーム 2が出射する方向を、第 1の方向より上方にすることにより、レンズ 1 2 aから平行ビーム 2が入射され、エタロン 1 3の入射面 1 3 aで生じる平行ビーム 2の反射光を、 L D 1 1上方に逃がすことができる。即ち、エタロン 1 3の入射面 1 3 aからの反射光は、レンズ 1 2 aの方向に戻り、レンズ 1 2 aを通過する。その後、反射光は、何ら反射物の存在しない、 L D 1 1の発光源である活性層中心の上方部分に向けて戻る。

以下、この点を更に詳細に説明する。エタロン 1 3から L D 1 1の上方にある空間に集光される反射光のスポット半径（電力が e— ²) を 1 m、 L D 1 1の活性層中心と L D 1 1上面との距離を数 m、 L D 1 1 上面から上方への距離が δの位置に反射光が戻るとする。この場合、 δ が 1 0 xm以上に確保されれば、反射光は、 L D 1 1の上端部に集光することなく、 L D 1 1の上方にある空間に集光される。尚、レンズ 1 2 aの位置調整時やレーザモジュール 1 0製造時のトレランスを考慮して， (5は設定されることが好ましい。

そして、 LD 1 1上面からの距離 3と、レンズオフセットする量、即ち、レンズ 1 2 aの中心を L D 1 1の中心よりも上方に位置するようにオフセットする量 <5 Yの関係は、以下の（ 1 ) 式、（2 ) 式で表すことができる。尚、（ 1 ) 式、（2 ) 式において、 φは傾斜角度、 f はレンズ焦点距離である。

= a τ c t a n ( δ Ύ / ί ) ^ δ Ύ / ί ( 1 ) 式

δ = 2 f X t a η (φ) = 2 ΐ Χ φ = 2 δ Υ ( 2 ) 式

そのため、確保したい（5を決め、（2 ) 式を満たすように δ Υを設定することができる。そして、レンズ 1 2 aは、レンズ 1 2 aの中心が、 L D 1 1の中心よりも、（2 )式により設定した Yだけ上方に位置するようにオフセットされればよい。これにより、エタロン 1 3からの反射光は、反射物の存在しない L D 1 1の上方にある空間で結像する。

よって、エタロン 1 3からの反射光が LD 1 1に戻って、入射することを防止できる。更に、エタロン 1 3からの反射光が L D 1 1に入射した場合に生じる L D 1 1とエタロン 1 3との間の多重反射を抑制することができる。この結果、エタロン 1 3からの反射光が L D 1 1に影響を与えることを防止できる。更に、 LD 1 1とエタロン 1 3との間の多重反射雑音が、 PD 1 4, 1 5やエタロン 1 3に影響を与え、 PD 1 4, 1 5が行う特定波長平行ビーム 3の受光強度の変動やレーザ光 1 (後方出力）の出力強度の変動の検出動作に影響を与えることを防止できる。よって、 PD 1 4， 1 5の検出動作の精度を向上させることができる。そのため、 LD駆動電流回路や、サ一ミス夕 2 0やペルチェ素子 2 1のような温度制御手段は、 LD 1 1の前方出力の波長、出力強度の制御を、精度良く行うことができる。従って、レーザモジュール 1 0は、 LD 1 1を安定して動作させることができる。

重要なことは、レンズ 1 2 aを、平行ビーム 2が第 1の方向より上方に出射するように設け、傾斜角度 φを有する平行ビーム 2を、エタロン 1 3に入射することである。例えば、エタロン 1 3を第 2の方向から傾斜角度 Sを設けて配置するだけであり、傾斜角度 ψを有しない平行ビーム 2をエタロン 1 3に入射した場合には、上述の効果を得ることはできない。この場合、反射光の L D 1 1の裏面における結像位置は、 LD裏面出射スポット位置に対して△だけシフトする。そして、以下の（3) 式が成立する。

A= 2 f X t a n (2 Θ) (3) 式

よって、例えば、 0が 3 ° 、 f が 1. 5 mmの場合、 △は 1 5 8 m となる。そのため、 LD 1 1のチップ幅が 40 0 mと仮定し、 LD 1 1の側面及び台座 1 6からの反射を考慮すると、 LD 1 1がエタロン 1 3からの反射光を受ける。更に、 LD 1 1は、 LD 1 1の裏面近傍から、その反射光を反射してしまう。よって、 LD 1 1とエタロン 1 3との間の多重反射を防止する最も効果的な方法は、エタロン 1 3からの平行ビーム 2の反射光が、 LD 1 1の上方を通過するように、レンズ 1 2 aを、平行ビーム 2が第 1の方向より上方に出射するように設ける方法といえる。このように、レンズ 1 2 aは、エタロン 1 3からの反射光を L D 1 1の上方に逃がすように設けることが好ましい。

(エタロン傾斜角度）

エタロン 1 3は、図 2 Aに示すように、エタロン 1 3の側面 1 3 bに平行ビ一ム 2が入射しないように平行ビーム 2に対して傾斜して設けられることが好ましい。例えば、エタロン 1 3を、エタロン 1 3の入射面 1 3 aが第 2の方向と平行な状態から、図 2 Aにおける反時計方向に回転させることにより、平行ビーム 2に対して傾斜させて設けることができる。エタロン 1 3は、図 2 Aにおける反時計方向に回転することにより、平行ビーム 2に対して、傾斜角度 0だけ傾斜して設けられる。

これによれば、レンズ 1 2 aからの平行ビーム 2が、エタロン 1 3に入射される入射面 1 3 aを正面とした場合のエタ口ン 1 3の側面 1 3 b に、平行ビーム 2が入射されることを防止できる。その結果、エタロン 1 3の側面 1 3 bからは平行ビーム 2の反射光が発生しない。そのため、側面 1 3 bからの反射光が、 PD 1 4， 1 5に入射して、 PD 14， 1 5のノイズとなったり、側面 1 3 bからの反射光が L D 1 1に戻ったりすることがない。

この結果、エタロン 1 3からの反射光が LD 1 1に影響を与えることを防止できる。更に、 LD 1 1とエタロン 1 3との間や、エタロン 1 3 と PD 14， 1 5との間の多重反射雑音が、 PD 14, 1 5やエタロン 1 3に影響を及ぼし、 PD 14， 1 5が行う特定波長平行ビーム 3の受光強度の変動やレーザ光 1 (後方出力）の出力強度の変動の検出動作に影響を与えることを防止できる。

よって、レーザモジュール 1 0は、 PD 14, 1 5の検出動作の精度を向上させることができる。そのため、 LD駆動電流回路や、サーミス夕 2 0やペルチェ素子 2 1のような温度制御手段は、 LD 1 1の前方出力の波長、出力強度の制御を精度良く行うことができる。従って、レーザモジュールは、 LD 1 1を安定して動作させることができる。尚、ェタロン 1 3が、平行ビーム 2に対して第 2の方向から傾斜角度 0だけ傾斜した状態で、平行ビーム 2が入射する高さに位置するように、保持部材 2 2 bの高さが調整される。

(PD傾斜角度）

P D 14, 1 5は、図 2 Aに示すように、図 2 Aにおいて平行ビーム 2と直交する状態から、図 2 Aにおける反時計方向に回転されて、平行ビーム 2や特定波長平行ビーム 3に対して傾斜して設けられることが好ましい。これによれば、 PD 14, 1 5は、 PD 14からの特定波長平行ビーム 3の反射光や、 PD 1 5からの平行ビーム 2の反射光が、エタロン 1 3に入射せずに、エタロン 1 3から外れるように設けられる。この設定は、エタロン 1 3と、 PD 14， 1 5との間で多重反射が生じることを防止できる。

よって、レーザモジュール 1 0は、その多重反射の雑音が、 PD 1 4, 1 5やエタロン 1 3に影響を及ぼし、 PD 1 4, 1 5が行う特定波長平行ビーム 3の受光強度の変動やレーザ光 1 (後方出力）の出力強度の変動の検出動作に影響を与えることを防止できる。よって、レーザモジュール 1 0は、 PD 1 4， 1 5の検出動作の精度を向上させることができる。そのため、 LD駆動電流回路や、サーミス夕 20やペルチェ素子 2 1のような温度制御手段は、 LD 1 1の前方出力の波長、出力強度の制御を精度良く行い、波長をロックすることができる。従って、レーザモジュール 1 0は、 LD 1 1を安定して動作させることができる。尚、 P D 14, 1 5が、平行ビーム 2や特定波長平行ビ一ム 3に対して第 2の方向からの傾斜角度を有した状態で、平行ビーム 2や特定波長平行ビーム 3が入射する高さに位置するように、保持部材 22 cの高さが調整される。

(レーザモジュールの特性）

以上説明したレ一ザモジュール 1 0の PD 14, 1 5の特性を図 3に示す。図 3において、縦軸は、 PD 14， 1 5が出力するモニタ電流値 I p d (単位は/ X A) であり、横軸は、周波数（単位は TH z) である。又、実線が、 PD 14の特性を示しており、点線が、 PD 1 5の特性を示している。図 3に示すように、 0. 1 TH z間隔にあり、 I TU (International Telecommunication Union) 一 G r i d標準規格で規定されている周波数と、 PD 14が出力するモニタ電流値の変化が著しい周波数とがー致している（図 3中、丸で囲まれた部分）。

よって、わずかなレーザ光 1の波長変動に対しても、 PD 14が出力するモニタ電流値は、大きく変化することができる。そのため、 PD 1 4は、精度良く検出した特定波長平行ビーム 3の受光強度の変動を、 L D制御回路や温度制御手段に、フィードバックすることができる。その結果、 LD制御回路や温度制御手段は、 LD 1 1の前方出力の波長を常に一定に保つよう適切に制御を行って、レーザ光 1の波長をロックすることができる。このように、レーザモジュール 1 0は、ロックされた急峻なレ一ザ波長を与えることができる。

〔レーザモジュールの製造方法〕

次に、レーザモジュール 1 0の製造方法について説明する。最初に、キャリア 1 8上に台座 1 6を配置し、台座 1 6上に LD 1 1を配置する。 (第 1工程：レンズの配置）

まず、 LD 1 1に対して、レンズ 1 2 aを配置する第 1工程を行う。レンズ 1 2 aは、平行ビーム 2が第 1の方向より上方に出射するように、 LD 1 1に対して配置する。具体的には、図 2 Bに示したように、レンズ 1 2 aからの平行ビーム 2が、傾斜角度だけ第 1の方向から上方に出射されるように、レンズ 1 2 aの位置を調整して固定する。図 4 A、 4 B、 5 A、 5 Bを用いて、レンズ 1 2 aの位置の調整方法を説明する。レンズ 1 2 aの位置調整は、赤外線カメラを用いて行う。

まず、図 4 Aに示すように、レンズ 1 2 aの中心と、 L D 1 1の中心とが一致するように、レンズ 1 2 aを配置する。このときのレンズ 1 2 aの下面の位置は、図 4 A中の C線である。レンズ 1 2 aは、変換した平行ビーム 2を、赤外線カメラのレンズ 2 3に入射する。図 4 Bは、図 4 Aに示すようにレンズ 1 2 aを配置した場合に、赤外線カメラの画像モニタ画面 2 4に映し出される平行ビーム 2の画像 2 5である。レンズ 1 2 aの中心と L D 1 1の中心とがー致する場合に、図 4 Bに示すように、平行ビーム 2の画像 2 5が、画像モニタ画面 2 4の中心に位置するように、赤外線カメラを設定しておく。

次に、図 4 Aの状態から、上方（図 4 Aに示す矢印 B方向）に、レンズ 1 2 aを移動させる。レンズ 1 2 aの上方への移動に伴い、図 5 Aに示すように、平行ビーム 2は、第 1の方向から上方へ曲がる。図 5 Bは、図 5 Aに示すようにレンズ 1 2 aを上方に移動させた場合に、赤外線力メラの画像モニタ画面 2 4に映し出される平行ビーム 2の画像 2 5である。図 5 Bに示すように、レンズ 1 2 aの移動に伴って、画像モニタ画面 2 4に映し出された画像 2 5も、図 4 Bに示した画像モニタ画面 2 4 の中心の位置から、上方へ移動する。又、レンズ 1 2 aからの平行ビ一ム 2が、傾斜角度 Φだけ第 1の方向から上方に出射されるときの画像 2 5の画像モニタ画面 2 4上の位置（以下「規定位置」という）を、レンズ 1 2 aと赤外線カメラの焦点位置から予め算出しておく。

そして、レンズ 1 2 aの移動に伴い、平行ビーム 2の画像 2 5が、画像モニタ画面 2 4上の規定位置に達したとき、レンズ 1 2 aを固定する。これにより、レンズ 1 2 aは、 C線から δ Yだけ上方に移動し、レンズ 1 2 aの中心が、 L D 1 1の中心よりも <5 Yだけ上方に位置するようにオフセットされた位置に配置される。即ち、レンズ 1 2 aは、レンズ 1 2 aからの平行ビーム 2が、傾斜角度 φだけ第 1の方向から上方に出射する位置に配置される。尚、レンズ 1 2 aのオフセットされた位置での配置は、図 2 Bに示したレンズ 1 2 aを保持する保持部材 22 aをキヤリァ 1 8上に配置し、その高さを調整することにより行うことができる。 (第 2工程： PDの配置）

次に、平行ビーム 2が入射される位置に、 PD 14, 1 5を配置する第 2工程を行う。まず、 PD 14, 1 5の傾斜角度を設定する。図 6 A に示すように、 PD 14, 1 5を、図 6 Aに示す上面図において平行ビ —ム 2と直交する状態から図 6 Aにおける時計方向に回転させて、平行ビーム 2や特定波長平行ビーム 3に対して傾斜させた場合、 PD 1 4， 1 5からの反射光 4が、図 6 Aの矢印で示すように、エタロン 1 3に入射してしまう。

そのため、 PD 14, 1 5を、図 6 Bに示すように、図 6 Bに示す上面図において平行ビーム 2と直交する状態から、図 6 Bにおける反時計方向に回転させて、平行ビーム 2や特定波長平行ビーム 3に対して傾斜させる。これにより、 PD 14, 1 5を、 P D 14からの特定波長平行ビーム 3の反射光や PD 1 5からの平行ビーム 2の反射光が、後に配置されるエタロン 1 3に入射しないように、エタロン 1 3から外れるように設けることができる。

次に、 PD 14, 1 5を、図 6 Bにおける反時計方向に回転させて、傾斜させた状態で、 PD 14， 1 5が受光する光量を調整する。まず、平行ビーム 2が入射する位置に、傾斜させた状態で PD 1 4， 1 5を配置する。次に、 PD 14, 1 5を、図 6 Bに示す上面図において平行ビ —ム 2と直交する方向（図 6 Bに示す S方向）に、前後（図 6 Bに示すプラス側とマイナス側）に移動させて、 PD 1 4, 1 5が受光する平行ビーム 2の光量を調整する。即ち、 PD 14, 1 5を、図 6 Bに示すの矢印 D方向と、矢印 E方向に移動させて、 PD 14, 1 5が受光する光量を調整する。

P D 14, 1 5が受光する平行ビーム 2の光量は、 PD 14, 1 5が受光することになる平行ビーム 2や特定波長平行ビーム 3の受光強度 (Optical Power) が、ほぼ所望の値となるように調整する。 PD 1 5 には、平行ビーム 2がそのまま入射される。これに対して、 PD 1 4には、実際には、エタロン 1 3によって透過された、特定の波長を持つ特定波長平行ビーム 3が入射される。そのため、 PD 14には、 PD 1 5 よりも多い光量の平行ビーム 2が入射するように調整する。そして、 P D 1 5が受光する平行ビーム 2の光量と、 PD 14が受光する特定波長平行ビーム 3の光量がほぼ等しくなり、 PD 1 4における特定波長平行ビーム 3の受光強度と、 PD 1 5における平行ビーム 2の受光強度とがほぼ等しくなるように調整する。

具体的には、通常、図 6 Bにおいて、 PD 14が受光する平行ビーム 2の光量と、 P D 1 5が受光する平行ビーム 2の光量との比が、約 2 ： 1となるように調整する。但し、エタロン 1 3の種類によって、 PD 1 4が受光する平行ビーム 2の光量と、 P D 1 5が受光する平行ビーム 2 の光量との比は適宜設定できる。例えば、両者の比は、約 3 ： 1に設定することもできる。重要なことは、 PD 14, 1 5を、エタロン 1 3を平行ビーム 2の中に最終的に配置した際に、 PD 1 5が受光する平行ビームの光量と、 PD 14が受光する特定波長平行ビームの光量との比が、ほぼ 1 ： 1となるように調整することである。

このようにして、 PD 1 4, P D 1 5が受光する平行ビーム 2の光量が、所望の値となるように PD 1 4, 1 5の位置を調整して、 PD 1 4， 1 5の位置を決定する。そして、図 6 Bにおける反時計方向に回転させて傾斜させた状態、かつ、決定した位置に、 PD 14， 1 5を配置する。尚、 PD 14， 1 5の決定した位置での配置は、図 2 Bに示した PD 1 4, 1 5を保持する保持部材 2 2 cをキャリア 1 8上に配置し、その位置、傾斜角度、高さを調整して行うことができる。

このように、 PD 1 4, P D 1 5が受光する平行ビーム 2の光量を調整することにより、エタロン 1 3を透過して、平行ビーム 2そのままよりも出力強度が低下してしまう特定波長平行ビーム 3を受光する PD 1 4が受光する光量を増やし、平行ビーム 2そのままを受光する PD 1 5 が受光する光量を減らすことができる。そして、 PD 14， PD 1 5は、 PD 1 5が受光する平行ビーム 2の光量と、 PD 14が受光する特定波長平行ビーム 3の光量が等しくなるように設けられる。そのため、 PD 14, 1 5が共に、適切な受光強度を検出できる。

(第 3工程：エタロンの配置）

次に、 P D 14に入射される平行ビーム 2中に、エタロン 1 3を配置する第 3工程を行う。最初に、エタロン 1 3の傾斜角度を設定する。まず、図 7 Aに示すように、平行ビーム 2全てがエタロン 1 3に入射し、第 2の方向とエタロン 1 3の入射面 1 3 aとが平行になるように、エタロン 1 3を配置する。

図 7 Aに示す第 2の方向と平行な状態から、図 7 Bに示すように、ェタロン 1 3を、図 7 Bにおける反時計方向（図 7 Bに示す矢印 F方向）に回転させて、平行ビーム 2に対して傾斜させていく。即ち、エタロン 1 3の傾斜角度 0を、エタロン 1 3の側面 1 3 bに平行ビーム 2が入射しないように変化させていく。このエタロン 1 3の回転に伴って、第 2 の方向からの傾斜角度 0が変化し、エタロン 1 3への平行ビーム 2の入射角度が変化する。そのため、エタロン 1 3の透過率は、波長方向にシフトする。この結果、エタロン 1 3の傾斜角度 Sの変化に伴う P D 1 4， 1 5のモニタ電流の値は、図 8に示すように変化する。

エタロン 1 3の傾斜角度 Sは、図 8を用いて説明する以下の手順により決定できる。尚、図 8において、縦軸は、 P D 1 4 , 1 5が出力するモニタ電流値 I p dである（単位は A)。横軸は、エタロン 1 3の第 2 の方向からの傾斜角度 0である。図 8中右方向は、図 7 Aにおける時計方向への回転を示しており、左方向は図 7 Aにおける反時計方向への回転を示している。又、実線が、 P D 1 4の特性を示しており、点線が、 P D 1 5の特性を示している。

まず、上記したように、エタロン 1 3を、図 7 Aの第 2の方向と平行な状態から（図 8に示すエタロン傾斜角度 0が 0の状態から）、図 7 Bにおける反時計方向に回転させていく。そのときの P D 1 4のモニタ電流値の最初の極大点における傾斜角度（θ - a) と、最初の極大点の次に位置し、極大点と隣接している PD 1 4のモニタ電流値の極小点における傾斜角度（0 = b) を求める（手順 1)。次に、求めた極大点における傾斜角度（0 == a) と、極大点と隣接する極小点における傾斜角度（S = b) との中間の傾斜角度（0 = c ) を求める。そして、その傾斜角度 ( θ = ο ) で、エタロン 1 3を固定する（手順 2)。

このような手順により、モニタ電流値の最初の極大点における傾斜角度（0 = a) と、最初の極大点の次に位置する極小点における傾斜角度 ( e = b) との中間の傾斜角度（0 = c ) で、エタロン 1 3を固定することができる。即ち、エタロン 1 3の平行ビーム 2に対する傾斜の角度は、エタロン 1 3の傾斜角度 Θを、エタロン 1 3の側面 1 3 bに平行ビーム 2が入射しないように変化させていった時の P D 1 4のモニタ電流値の隣接する極大点と極小点の中間点における角度に設定される。

これにより、 P D 1 4のモニタ電流値の変動が大きい位置（図 8に示す d点）で、エタロン 1 3を固定することができる。即ち、レーザモジユール 1 0は、エタロン 1 3の傾斜角度を、 PD 14のモニタ電流値の変動が大きくなる角度に設定できる。その結果、 PD 14が特定波長平行ビーム 3の受光強度の変動を検出する感度を向上させることができる ₍ そのため、レーザモジュール 1 0は、その検出結果に基づいて、高精度な波長制御を行うことができる。

尚、 PD 1 4のモニタ電流値の隣接する極大点と極小点は、エタロン 1 3の傾斜角度 0を 0の状態から、エタロン 1 3の側面 1 3 bに平行ビーム 2が入射しないように変化させていった時の最初の極大点と、最初の極大点の次に位置する極小点に限られない。即ち、エタロン 1 3は、エタロン 1 3を、図 7 Bにおける反時計方向に回転させていったときのいずれかの隣接する極大点と極小点の中間点における傾斜角度を求め、その傾斜角度で固定することができる。

例えば、エタロン 1 3を、図 7 Bにおける反時計方向に回転させていつたときのモニタ電流値の最初の極小点における傾斜角度（0 = h)と、その極小点の次に位置し、隣接するモニタ電流値の極大点における傾斜角度（0 = a) との中間の傾斜角度を求め、エタロン 1 3を固定してもよい。この場合でも、 P D 14のモニタ電流値の変動が比較的大きい位置（図 8に示す e点）で、エタロン 1 3を固定できる。

同様に、モニタ電流値の極小点における傾斜角度（0 = b) と、その極小点の次に位置し、隣接するモニタ電流値の極大点における傾斜角度 (Θ = i ) との中間の傾斜角度でエタロン 1 3を固定してもよい。この場合でも、 PD 1 4のモニタ電流値の変動が比較的大きい位置（図 8に示す f 点）で、エタロン 1 3を固定することができる。又、モニタ電流値の極大点における傾斜角度（0 = i ) と、その極大点の次に位置し、隣接するモニタ電流値の極小点における傾斜角度（図示省略）との中間の傾斜角度でエタロン 1 3を固定してもよい。この場合でも、 PD 14 のモニタ電流値の変動が比較的大きい位置（図 8に示す g点）で、エタロン 1 3を固定することができる。このように、隣接する極大点と極小点は、いずれが先であっても構わない。

但し、エタロン 1 3は、図 7 Aに示す第 2の方向と平行な状態から図 7 Bにおける反時計方向に回転させていったときのモニタ電流値の最初の極大点における傾斜角度（S = a) と、最初の極大点の次に位置し、隣接する極小点における傾斜角度（0 = b) との中間の傾斜角度（S = c ) で固定されることが好ましい。即ち、エタロン 1 3の平行ビーム 2 に対する傾斜角度は、傾斜角度 0を 0からエタロン 1 3の側面 1 3 bに平行ビーム 2が入射しないようにして変化させていった時の PD 1 4受光素子のモニタ電流値の最初の極大点と、最初の極大点の次に位置する極小点との中間点における角度に設定されることが好ましい。

これによると、上記したように PD 14のモニタ電流値の変動が最も大きい位置（図 8に示す d点）でエタロン 1 3を固定できる。そのため、 PD 1 4の受光強度の変動の検出感度が最大となる。尚、 PD 1 4のモ二夕電流値の変動が最も大きい位置（図 8に示す d点）を与える傾斜角度（S = c) は、エタロン 1 3の特性によって、様々な値をとる。

次に、エタロン 1 3を、傾斜角度 0だけ傾斜させた状態で、 PD 14 に入射される平行ビーム 2中に配置する。即ち、 PD 14にだけ、エタロン 1 3を透過した特定波長平行ビーム 3が入射するように、エタロン 1 3を PD 1 4に入射される平行ビーム 2中に配置する。具体的には、以下に図 9 A乃至 9 D、図 1 0を用いて説明するエタロン 1 3の S方向の位置決定方法により決定した位置に、エタロン 1 3を配置する。尚、エタロン 1 3の S方向の位置決定方法における S方向とは、図 9 A乃至 9 Dにおいて平行ビーム 2と直交する方向をいう。又、手前、即ち、 P D 1 5側を S方向のプラス側、奥、即ち、 P D 14側を S方向のマイナス側とする。図 1 0において、縦軸は、 PD 1 4, 1 5が出力するモニ夕電流値 I p dである（単位は A)。横軸は、エタロン 1 3の S方向の位置であり、図 1 0における右方向はプラス側を、左方向はマイナス側を示している。又、実線が、 PD 1 4の特性を示しており、点線が、 P D 1 5の特性を示している。

まず、図 7 Bに示したように、図 7 Bにおける反時計方向に回転させることにより 0 = cの傾斜角度で固定されたエタロン 1 3を平行ビーム 2中から外す。そして、図 9 Aに示すように、エタロン 1 3を、 S方向のマイナス側へ移動させる。次に、エタロン 1 3を、図 9 B、 9 Cに示すように、図 9 Aの状態から、 S方向のマイナス側からプラス側へ移動させる（図 9 B、 9 Cに示す矢印 G方向）。即ち、エタロン 1 3を、平行ビーム 2を徐々に遮っていくように移動させる。そして、このエタロン 1 3の移動に伴う PD 14, 1 5のモニタ電流値の変化を観察する。エタ口ン 1 3の移動に伴う P D 14， 1 5のモニタ電流の値の変化は、図 1 0に示すようになる。図 9 Aに示すように、エタロン 1 3が S方向のマイナス側にあって、平行ビーム 2を全く遮っていないときのエタ口ン 1 3の角部の位置を、 S方向の値が最小値の位置とする。このときのモニタ電流値は、図 1 0の一番左の値となる。以下に示す S方向の値は、エタロン 1 3の角部の位置を表している。

まず、図 1 0において実線で示されている P D 14のモニタ電流の値の変化を観察する。エタロン 1 3は、 S方向のマイナス側からプラス側へ移動し、最初に PD 14に入射する平行ビーム 2を遮る位置（S方向の値が j の位置、図 1 0に示す O点）まで到達する。その後、エタロン 1 3が、 S方向のマイナス側からプラス側へ移動し、平行ビーム 2を遮る面積が拡大するに従って、 PD 14のモニタ電流値は下降し続ける。そして、エタロン 1 3が、 P D 14に入射する平行ビーム 2を完全に遮ってしまう。その後しばらくの間は、エタロン 1 3を移動させても、 PD 1 4のモニタ電流値は変化せずに、フラットな状態を保つ。更に、エタロン 1 3はプラス側へ移動すると、 PD 14に入射する平行ビーム 2を遮らなくなる。エタロン 1 3が平行ビ一ム 2の一部を遮らなくなる位置（S方向の値が mの位置、図 1 0に示す r点）まで到達した後は、 P D 1 4のモニタ電流値は増加に転じる。最後に、エタロン 1 3が、図 9 Cに示すように、 S方向のプラス側にあって、平行ビーム 2を全く遮らない位置（S方向の値が nの位置、図 1 0中の S点）まで移動すると、 P D 1 5のモニタ電流値は、 S方向の値が j の位置である図 1 0に示す o点における値と同じ最大値を示す。

次に、図 1 0において点線で示されている P D 1 5のモニタ電流値の変化を観察する。エタロン 1 3が、 S方向のマイナス側からプラス側へ移動し、 S方向の値が j の位置（図 1 0に示す O点）まで到達し、 PD 1 4に入射する平行ビーム 2を遮り始める。このとき、 PD 1 5に入射する平行ビーム 2には影響がない。そのため、 PD 1 5のモニタ電流値に変化はない。その後、エタロン 1 3が、 P D 1 4に入射する平行ビ一ム 2を完全に遮って、図 9 Bに示すように、 PD 1 5に入射する平行ビーム 2を遮り始める位置（S方向の値が 1の位置、図 1 0に示す q点）に到達する。到達後、エタロン 1 3の移動に伴って、 PD 1 5のモニタ電流値は下降に転じる。そして、エタロン 1 3が、 PD 1 5に入射する平行ビーム 2を完全に遮ってしまう。その後しばらくの間は、エタロン 1 3を移動させても、 PD 1 5のモニタ電流値は変化せずに、フラットな状態を保つ。

更に、エタロン 1 3はプラス側へ移動すると、 PD 1 5に入射する平行ビーム 2を遮らなくなり、 P D 1 5のモニタ電流値は増加に転じる。最後に、エタロン 1 3が、図 9 Cに示すように、 S方向のプラス側で、平行ビーム 2を全く遮らない位置（S方向の値が nの位置、図 1 0に示す S点）まで移動すると、 PD 1 5のモニタ電流値は元の値に回復する。エタロン 1 3を、 PD 1 4に入射される平行ビ一ム 2中に配置したい。そのため、 PD 1 4にだけ、エタロン 1 3を透過した特定波長平行ビ一ム 3が入射され、 PD 1 5には、エタロン 1 3を透過した特定波長平行ビーム 3が入射されない位置を、エタロン 1 3を配置する位置として決定する必要がある。そのため、エタロン 1 3の S方向の最適な位置は、エタロン 1 3が、 PD 1 5に入射する平行ビーム 2を遮り始めてしまう S方向の値が 1の位置（図 1 0に示す ci点）よりもマイナス側で、かつ、 PD 14のモニタ電流値が最小値をとる位置（S方向の値が k、図 1 0 に示す P点）となる。このような S方向の値が kの位置は、エタロン 1 3が、 PD 14に入射される平行ビーム 2を完全に遮っており、かつ、 PD 1 5に入射される平行ビームを全く遮っていない位置となる。

従って、エタロン 1 3を配置する位置を、 S方向の値が kの位置と決定する。そして、上記エタロン 1 3の移動に伴う PD 1 4, 1 5のモニ夕電流値の変化を観察した後の図 9 Cの状態から、エタロン 1 3を移動させる。具体的には、図 9 Dに示すように、エタロン 1 3の角部の位置が、 S方向の値が kの位置となるように、エタロン 1 3をマイナス側（図 9 Dに示す H方向）に移動させて配置する。尚、エタロン 1 3の移動に伴う PD 14, 1 5のモニタ電流値の変化の観察の際に、エタロン 1 3 を、必ずしも、図 9 Cの状態まで移動させる必要はない。図 1 0に示す P点が分かり、 S方向の値 kが求められた時点で、モニタ電流値の変化の観察を終了してもよい。そして、エタロン 1 3の角部の位置が、 S方向の値が kの位置となるように、エタロン 1 3を配置してもよい。

このようにして、図 7 Bにおける反時計方向に回転させて、エタロン 1 3の側面 1 3 aに平行ビーム 2が入射しないように平行ビーム 2に対して傾斜した状態、かつ、 P D 1 4に入射される平行ビーム 2中に、ェ夕ロン 1 3を配置する。エタロン 1 3の決定した位置での配置は、図 2 Bに示したエタロン 1 3を保持する保持部材 2 2 bをキャリア 1 8上に配置し、その位置、傾斜角度、高さを調整して行うことができる。

このエタロン 1 3の配置方法において特に重要なことは、エタロン 1 3を、図 7 Bにおける反時計方向に回転させて、平行ビーム 2に対して、第 2の方向からの傾斜角度 0だけ傾斜させて設けることである。比較のために、エタロン 1 3を図 7 Bにおける時計方向に回転させて傾斜角度を設け、上記したエタロン 1 3の S方向の位置決定方法を行う（比較例）。図 1 1は、このときのエタロン 1 3の移動に伴う P D 1 4 , 1 5のモニタ電流値の変化を示す。

図 1 1より、エタロン 1 3の側面 1 3 bからの反射光が、 P D 1 4， 1 5に入射していることが分かる（図 1 1に示す丸で囲まれた 2箇所）。更に、エタロン 1 3の S方向の最適な位置である S方向の値が kの位置 (図 1 1に示す t点）は、エタロン 1 3の側面 1 3 bからの反射光が P D 1 5に入射している位置と一致している。反射光は、全く制御されていないため、不安定な出力となることが多い。そのため、エタロン 1 3 を図 7 Bにおける時計方向に回転させて傾斜角度を設け、 S方向の値が kの位置に配置した場合には、 L D 1 1を安定して制御することができなくなる。

これに対して、エタロン 1 3を、図 7 Bにおける反時計方向に回転させて、エタロン 1 3の側面 1 3 aに平行ビ一ム 2が入射しないように平行ビーム 2に対して、傾斜角度 0だけ傾斜させた場合には、図 1 0に示したように、エタロン 1 3の側面 1 3 bからの反射光が抑制されている。よって、レ一ザモジュール 1 0は、安定して L D 1 1の波長を制御して、口ックできる。

このような第 1工程から第 3工程によって、台座 1 6、保持部材 2 2 a〜 2 2 cを介して、キャリア 1 8上に LD 1 1、レンズ 1 2 a、エタロン 1 3、 PD 1 4, 1 5が、ほぼ直線状に配置される。その後、キヤリア 1 8上に、 LD 1 1と並べてサ一ミス夕 2 0を配置する。更に、 L D 1 1、レンズ 1 2 a、エタロン 1 3、 PD 1 4, 1 5とほぼ直線状に並ぶように、レンズ 1 2 b、ァイソレー夕 1 9をキヤリア 1 8上に配置する。レンズ 1 2 b、アイソレータ 1 9は、保持部材 22 d， 2 2 eを介して、キャリア 1 8上に配置する。そして、パッケージ 1 7内に、ぺルチェ素子 2 1を配置する。最後に、そのペルチェ素子 2 1上にキヤリァ 1 8を配置して、パッケージ 1 7に収容する。以上説明したようにして、図 3に示したような PD 14, 1 5の出力を有する図 2 A、 2 Bに示したレ一ザモジュール 1 0を製造できる。

このようなレーザモジュール 1 0及びレーザモジュールの製造方法によれば、レーザモジュール 1 0は、エタロン 1 3が、レンズ 1 2 aからの平行ビーム 2の一部が入射されるように設けられ、その入射された平行ビーム 2に含まれる特定の波長を持つ特定波長平行ビ一ム 3を透過させる。そのため、レーザモジュール 1 0は、レンズ 1 2 aからの平行ビーム 2を、レンズ 1 2 aからの平行ビーム 2そのままと、レンズ 1 2 a からの平行ビーム 2から取り出した特定波長平行ビーム 3とに、ビームスプリッタのような他の部品を用いずに、容易に分けることができる。よって、レーザモジュール 1 0では、構成する部品数、製造工程を減らすことができ、歩留まり向上や、低価格化を図ることができる。

又、エタロン 1 3は、レンズ 1 2 aからの平行ビーム 2の一部が入射されるように設けられ、特定波長平行ビーム 3を透過させるだけである。そのため、平行ビーム 2と特定波長平行ビーム 3は、同じ方向へ進行する。よって、レンズ 1 2 aからの平行ビームをそのまま受光する P D 1 5と、エタロン 1 3からの特定波長平行ビーム 3を受光する P D 14とを、平行ビーム 2が進行する同じ方向に配置することができる。

その結果、レーザモジュール 1 0では、 LD 1 1、レンズ 1 2 a、ェ夕ロン 1 3、 P D 14, 1 5を、ほぼ直線状に配置することができる。よって、従来のビームスプリッ夕 3 6のような分岐素子を用いて平行ビ —ム 6を分岐するレーザモジュール 3 0のように、分岐した一方の平行ビーム 6 aを受光する P D 5 5を、平行ビーム 6が進行する方向ではなく、平行ビーム 6が進行する経路の横に配置した構造とする必要がない。そのため、レーザモジュールの小型化を図ることができる。

更に、レンズ 1 2 aは、平行ビーム 2が第 1の方向より上方に出射するように設けられる。そのため、レーザモジュール 1 0では、レンズ 1 2 aから平行ビーム 2が入射されることにより、エタロン 1 3で生じる平行ビーム 2の反射光を、 LD 1 1上方に逃がすことができる。よって、レ一ザモジュール 1 0は、反射光が LD 1 1に戻ることを抑制できる。その結果、レーザモジュール 1 0は、 LD 1 1を安定して動作させることができる。

〔変更例〕

尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。上記実施形態では、波長選択制御素子として、エタロン 1 3を用いたが、エタロン 1 3に代えて、誘電体多層膜フィルタや、同様の機能を有するその他のフィルタを用いることができる。又、上記実施形態で説明した技術は、エタロン 1 3だけではなく、全ての波長選択制御素子に当てはまる共通の技術であり、同様の効果を得ることができる。

又、図 2 A及び図 7 Bのように、 LD 1 1、レンズ 1 2 aがエタロン 1 3の左側に配置され、平行ビーム 2がエタロン 1 3の左方向からエタロン 1 3に入射され、エタロン 1 3が、平行ビーム 2の奥（図 2 A上方）に配置されている場合には、エタロン 1 3を反時計方向に回転させる。そして、エタロン 1 3の側面 1 3 aに平行ビーム 2が入射しないように、エタロン 1 3を平行ビーム 2に対して傾斜させる。しかし、エタロン 1 3を回転させる方向は、レンズ 1 2 a、エタロン 1 3、 P D 1 4 , 1 5 の配置により決定され、反時計方向に限定されるものではない。

又、図 2 Bでは、レンズ 1 2 aは、平行ビーム 2が、第 1の方向より上方に出射するように設けられているが、レンズ 1 2 aは、第 1の方向に対して角度を有して出射するように設けられればよく、第 1の方向より上方に出射する場合に限定されない。例えば、図 1 2、 1 3に示すレ —ザモジュール 3 0, 40のように、レンズ 32 a, 42 aは、 LD 1 1からのレ一ザ光 1のレンズ 3 2 a， 42 aへの入射位置が、レンズ 3 2 a, 42 aの中心から、縦方向（図 1 2、 1 3に示す Y軸方向）にォフセットされて、配置することができる。

詳細には、レンズ 3 2 aの中心は、 L D 1 1の中心よりも奥（図 1 2 における上方）に位置するようにオフセットされる。又、レンズ 42 a の中心は、 LD 1 1の中心よりも手前（図 1 3における下方）に位置するようにオフセットされる。その結果、レンズ 32 a， 42 aは、平行ビーム 2を第 1の方向に対して角度を有して出射することができる。そのため、レーザモジュール 3 0， 40では、レンズ 3 2 a， 42 aから平行ビーム 2が入射されることにより、エタロン 1 3で生じる平行ビ一ム 2の反射光を、 LD 1 1の側方に逃がすことができる。よって、レ一ザモジュール 30， 40は、反射光が LD 1 1に戻ることを抑制できる。その結果、レーザモジュール 3 0, 40は、 LD 1 1を安定して動作させることができる。このように、レンズ 3 2 a， 42 aは、エタロン 1 3からの反射光を L D 1 1の側方に逃がすように設けることが好ましい, 即ち、レンズは、エタロン 1 3で生じる平行ビーム 2の反射光が、 L D 1 1に戻らないように設ければよい。尚、図 1 2、 1 3に示すレ一ザモジュール 3 0， 4 0の構成は、レンズ 3 2 a， 4 2 a以外は、図 2 A と同様である。そのため、同一の符号を付して説明は省略する。産業上の利用可能性

以上説明したように、本発明のレーザモジュール及びレーザモジュ一ルの製造方法によれば、歩留まり向上や低価格化、小型化を図ることができ、レーザを安定して動作させることができる。

Claims

請求の範囲

1 . レーザ光を出射するレーザと、

該レーザからの前記レ一ザ光を平行ビームに変換し、該平行ビームが、前記レーザ光の光軸中心に平行な第 1の方向に対して角度を有して出射するように設けられたレンズと、

該レンズからの前記平行ビームの一部が入射されるように設けられ、該入射された平行ビームに含まれる特定の波長を持つ特定波長平行ビームを透過させる波長選択制御素子と、

前記レンズからの前記平行ビームを受光する第 1の受光素子と、前記波長選択制御素子からの前記特定波長平行ビームを受光する第 2 の受光素子と

を備えることを特徴とするレーザモジュール。

2 . 前記波長選択制御素子は、該波長選択制御素子の側面に前記平行ビ —ムが入射しないように前記平行ビ一ムに対して傾斜して設けられることを特徴とする請求の範囲第 1項記載のレーザモジュール。

3 . 前記波長選択制御素子の前記平行ビームに対する傾斜の角度は、該傾斜の角度を前記波長選択制御素子の側面に前記平行ビームが入射しないようにして変化させていった時の前記第 2の受光素子のモニタ電流値の隣接する極大点と極小点の中間点における角度に設定されることを特徵とする請求の範囲第 2項記載のレーザモジュール。

4 . 前記第 1の受光素子及び前記第 2の受光素子は、前記第 1の受光素子からの前記平行ビームの反射光及び前記第 2の受光素子からの前記特定波長平行ビームの反射光が、前記波長選択制御素子に入射しないように設けられることを特徴とする請求の範囲第 1項記載のレーザモジユール。

5 . レーザからのレーザ光を平行ビームに変換するレンズを、前記平行ビームが、前記レ一ザ光の光軸中心に平行な第 1の方向に対して角度を有して出射するように前記レーザに対して配置し、

前記平行ビームが入射される位置に複数の受光素子を配置し、前記受光素子のいずれかに入射される平行ビーム中に、該平行ビームに含まれる特定の波長を持つ特定波長平行ビームを透過させる波長選択制御素子を、該波長選択制御素子の側面に前記平行ビームが入射しないように前記平行ビームに対して傾斜させて配置することを特徴とするレ —ザモジュールの製造方法。

6 . 前記複数の受光素子からの前記平行ビーム及び前記特定波長平行ビ —ムの反射光が、前記波長選択制御素子へ反射しないように、前記複数の受光素子を配置することを特徴とする請求の範囲第 5項記載のレーザモジュールの製造方法。