JPH03185890A - Short-wavelength semiconductor laser module - Google Patents
Short-wavelength semiconductor laser moduleInfo
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- JPH03185890A JPH03185890A JP32408889A JP32408889A JPH03185890A JP H03185890 A JPH03185890 A JP H03185890A JP 32408889 A JP32408889 A JP 32408889A JP 32408889 A JP32408889 A JP 32408889A JP H03185890 A JPH03185890 A JP H03185890A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野)
本発明は短波長半導体レーザを光源とし、長波長帯単一
モードファイバを光伝送路とする光通信システムに適用
する短波長半導体レーザモジュールの構成に関するもの
である。[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Fields> The present invention relates to a short wavelength semiconductor laser module that is applied to an optical communication system in which a short wavelength semiconductor laser is used as a light source and a long wavelength band single mode fiber is used as an optical transmission line. It's about configuration.
(従来の技術〉
長波長帯単一モードファイバにカットオフ波長以下の短
波長光信号を伝送する場合、単一モード条件が満たされ
ないので、多モード伝送となる。(Prior Art) When transmitting a short wavelength optical signal below the cutoff wavelength through a long wavelength band single mode fiber, the single mode condition is not satisfied, resulting in multimode transmission.
多モード伝送では光源の可干渉性にまり伝搬モード間の
干渉が発生し、ファイバ出力端にスッペックルパターン
が現れる。コネクタや融着接続点に軸ずれが存在すると
、スッペクルパターンの変動がモーダル雑音となって伝
送特性を劣化させる。In multimode transmission, interference between propagation modes occurs due to the coherence of the light source, and a speckle pattern appears at the fiber output end. If there is axis misalignment at the connector or fusion splice point, fluctuations in the speckle pattern become modal noise and deteriorate transmission characteristics.
短波長光源と長波長単一モードファイバを組み合わせた
光通信システムでの伝搬モードは、実質的に0次モード
と1次モードの2モード伝送となるので、伝搬モードが
数百本に及ぶ通常の多モードファイバ光線路でのモーダ
ル雑音に比べて影響ハ極めて大きい。The propagation mode in an optical communication system that combines a short-wavelength light source and a long-wavelength single-mode fiber is essentially two-mode transmission, the zero-order mode and the first-order mode. The effect is extremely large compared to modal noise in a multimode fiber optical line.
モーダル雑音を低減するため、従来は次のような方法が
採用されていた。Conventionally, the following methods have been adopted to reduce modal noise.
第4図は従来の方法による短波長半導体レーザモジュー
ルの構成例図であって、1は短波長半導体レーザモジュ
ールであり、2は短波長半導体レーザダイオード、3は
結合用レンズ、4は半導体レーザの発光波長より短いカ
ットオフ波長を持つ出力用単一モードファイバ、5は光
ファイバ線路である。この構成例では、出力用光ファイ
バとしてカットオフ波長が短波長半導体レーザの発光波
長より短い単一モードファイバを使用することにより、
高次モードの発生を抑えて、多モード伝送となることを
避け、モーダル雑音の発生を抑えようとするものである
。しかし、この構成例では光出力用単一モードファイバ
4と光フアイバ線路5の接続において、高次モード成分
の発生を抑える条件を常に確保することは困難であり、
実際に実現するにはコネクタ、融着装置およびファイバ
のコア偏心量に、高精度な特性を要求することになると
いう欠点かあ“った。また、光出力用単一モードファイ
バ4と光フアイバ線路5の接続が良好に行われたとして
も、ファイバ線路の途中で大きな軸ずれを持つ接続点が
ある場合に、ケーブルハンドリング等を実施すると、1
次モードがそこで発生することになり、根本的な対策と
ならない。FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of a short wavelength semiconductor laser module by a conventional method, in which 1 is a short wavelength semiconductor laser module, 2 is a short wavelength semiconductor laser diode, 3 is a coupling lens, and 4 is a semiconductor laser module. Reference numeral 5 denotes an optical fiber line, which is an output single mode fiber having a cutoff wavelength shorter than the emission wavelength. In this configuration example, by using a single mode fiber with a cutoff wavelength shorter than the emission wavelength of the short wavelength semiconductor laser as the output optical fiber,
This is intended to suppress the generation of higher-order modes, avoid multimode transmission, and suppress the generation of modal noise. However, in this configuration example, it is difficult to always ensure conditions for suppressing the generation of higher-order mode components in the connection between the optical output single mode fiber 4 and the optical fiber line 5.
In order to actually realize this, it had the disadvantage of requiring highly accurate characteristics in the connector, fusion splicer, and fiber core eccentricity. Even if the connection of the line 5 is made well, if there is a connection point with a large axis misalignment in the middle of the fiber line and cable handling etc. is performed, 1
The next mode will occur there, so it is not a fundamental countermeasure.
〈発明が解決しようとする課題)
本発明は、光出力用ファイバ伝搬中にモード間の可干渉
性を低下させることにより、光線路接続点でのモーダル
雑音の発生を防ぎ、長波長帯単一モードファイバを光伝
送路とする光通信システムに適用して良好な伝送特性が
得られる短波長半導体レーザモジュールを提供すること
にある。(Problems to be Solved by the Invention) The present invention prevents the generation of modal noise at the optical line connection point by reducing the coherence between modes during optical output fiber propagation, An object of the present invention is to provide a short wavelength semiconductor laser module that can be applied to an optical communication system using a mode fiber as an optical transmission path and obtain good transmission characteristics.
(課題を解決するための手段)
本発明の短波長半導体レーザモジュールは、短波長光源
に対する0次モードと1次モードの伝搬遅延時間が大き
い長波長帯単一モードファイバを短波長半導体レーザモ
ジュールの出力用光ファイバとして用い、その長さとし
て伝搬中に生ずるモード間の光路長差が光源のコヒーレ
ント長より充分長いファイバを使用する。(Means for Solving the Problems) The short wavelength semiconductor laser module of the present invention uses a long wavelength band single mode fiber having a large propagation delay time of the 0th mode and the 1st mode with respect to the short wavelength light source. A fiber is used as the output optical fiber, and its length is such that the difference in optical path length between modes that occurs during propagation is sufficiently longer than the coherent length of the light source.
〈実施例) 以下、図面により本発明の実施例を詳細に説明する。<Example) Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図は本発明の短波長半導体レーザモジュールの一実
施例の構成図であって、6は短波長光源に対する0次モ
ードと1次モードの伝搬遅延時間が大きい出力用の長波
長帯単一モードファイバである。以下、この実施例の動
作を説明する。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a short wavelength semiconductor laser module of the present invention, and 6 is a long wavelength band single output for output with a large propagation delay time of the 0th mode and the 1st mode for a short wavelength light source. It is a mode fiber. The operation of this embodiment will be explained below.
出力用光ファイバの0次モードと1次モードの伝搬遅延
時間差を△τとすると、ファイバ出力端での光路長差Δ
■は次式で表わされる。If the propagation delay time difference between the 0th mode and the 1st mode of the output optical fiber is △τ, the optical path length difference at the fiber output end is Δ
■ is expressed by the following formula.
ΔI=(Δτxt、)/vr (t)ここで
、■、は光信号のファイバの平均伝搬速度、Lはファイ
バ長である。また、半導体レーザ光源のコヒーレント長
をICとすると、光フアイバ出力端でのモード間の可干
渉性を充分に低減するには、
■。くくΔ■(2)
とする必要がある。ここで、(1)式、(2)式より出
力用ファイバと光フアイバ線路との接続点でのモーダル
雑音の発生を抑えるための出力用ファイバに必要な長さ
L′は次式となる。ΔI=(Δτxt,)/vr (t) where ■, is the average propagation speed of the optical signal in the fiber, and L is the fiber length. Furthermore, if the coherent length of the semiconductor laser light source is IC, then in order to sufficiently reduce the coherence between modes at the output end of the optical fiber, the following steps must be taken: (1). It is necessary to set Δ■(2). Here, from equations (1) and (2), the length L' required for the output fiber in order to suppress the generation of modal noise at the connection point between the output fiber and the optical fiber line is given by the following equation.
L′〉〉(■oxvf)/Δτ〔3)
所要の出力用光ファイバ長は伝搬遅延時間差に反比例す
る。すなわちΔτが大きければ大きいほど出力用ファイ
バは短くて済み、短波長半導体レーザモジュールとして
小型のものが実現できる。L'〉〉〉(■oxvf)/Δτ[3] The required output optical fiber length is inversely proportional to the propagation delay time difference. That is, the larger Δτ is, the shorter the output fiber needs to be, and the smaller the short wavelength semiconductor laser module can be realized.
第2図は出力用光ファイバとして使用できる長波長帯単
一モードファイバの屈折率分布の形状例を示し、〔a)
はステップ型、b〕はハングとテールを持つ形状の例で
ある。第2図で示した屈折率分布形状を持つ長波長帯単
一モードファイバの短波長光信号に対する伝搬遅延時間
特性例を第3図に示す。Figure 2 shows an example of the shape of the refractive index distribution of a long wavelength band single mode fiber that can be used as an output optical fiber.
is a step type, and b] is an example of a shape with a hang and a tail. FIG. 3 shows an example of the propagation delay time characteristic for a short wavelength optical signal of a long wavelength band single mode fiber having the refractive index distribution shape shown in FIG. 2.
第3図に示すAの屈折率分布形状がステップ型でカット
オフ波長(λ、、) 1.3 μm1モードフイールド
径(MOP) 8.5μmのファイバは、Bの屈折率分
布形状がテールとハング型でλce=1.1、MDF
=10.5μmのファイバに比べて、約3倍の伝搬遅延
時間を持つ。すなわち屈折率分布形状がAのファイバを
出力用として用いることにより、屈折率分布形状がBの
ファイバより1/3短い出力用光ファイバでモーダル雑
音の発生を抑えることが可能となる。The refractive index distribution shape of A shown in Figure 3 is a step type, and the cutoff wavelength (λ, ) is 1.3 μm, and the mode field diameter (MOP) is 8.5 μm. Type: λce=1.1, MDF
It has a propagation delay time that is approximately three times that of a 10.5 μm fiber. That is, by using a fiber with a refractive index distribution shape A as an output optical fiber, it is possible to suppress the generation of modal noise with an output optical fiber that is 1/3 shorter than a fiber with a refractive index distribution shape B.
(発明の効果)
以上説明したように、本発明の短波長半導体レーザモジ
ュールは、光フアイバ線路においてモ−ダル雑音の発生
を抑えることができ、構成が簡単で、小型であり、長波
長帯単一モードファイバを光線路とする光通信システム
に適用する場合、コネクタ、融着装置、ファイバのコア
偏心量、ファイ−ハハンドリング条件等に特別の制限が
不要となり、極めて大きな効果が期待できる。(Effects of the Invention) As explained above, the short wavelength semiconductor laser module of the present invention can suppress the generation of modal noise in an optical fiber line, has a simple configuration, is small in size, and has a long wavelength band single layer. When applied to an optical communication system using a one-mode fiber as an optical path, there is no need for special restrictions on connectors, fusion splicers, fiber core eccentricity, fiber handling conditions, etc., and extremely large effects can be expected.
第1図は本発明の短波長半導体レーザモジュールの一実
施例の構成図、
第2図は長波長帯単一モードファイバの屈折率分布の形
状例を示す図、
第3図は長波長帯単一モードファイバの短波長光信号に
対する伝搬遅延時間特性例を示す図、第4図は従来の短
波長半導体レーザモジュールの構成例を示す図である。
1・・・短波長半導体レーザモジュール2・・・短波長
半導体レーザダイオード3・・・結合用レンズ
4・・・半導体レーザの発光波長より短いカットオフ波
長を持つ出力用単一モードファイバ
5・・・光フアイバ線路
6・・・短波長光源に対する0次モードと1次モードの
伝搬遅延時間が大きい出力用の長波長帯単一モードファ
イバ
特
許
出
願
人
日本電信電話株式会社Fig. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a short wavelength semiconductor laser module of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing an example of the shape of the refractive index distribution of a long wavelength band single mode fiber, and Fig. 3 is a diagram showing an example of the shape of the refractive index distribution of a long wavelength band single mode fiber. A diagram showing an example of propagation delay time characteristics for a short wavelength optical signal of a one-mode fiber, and FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of a conventional short wavelength semiconductor laser module. 1...Short wavelength semiconductor laser module 2...Short wavelength semiconductor laser diode 3...Coupling lens 4...Single mode fiber for output 5 having a cutoff wavelength shorter than the emission wavelength of the semiconductor laser...・Optical fiber line 6...Long wavelength band single mode fiber for output with large propagation delay times of the 0th mode and 1st mode for a short wavelength light source Patent applicant Nippon Telegraph and Telephone Corporation
Claims (1)
い長波長単一モードファイバを、短波長半導体レーザモ
ジュールの出力用光ファイバとして使用し、前記出力用
光ファイバの長さとして、短波長光信号に対する0次モ
ードと1次モードのファイバ光出力端での光路長差が、
光源のコヒーレント長より充分長いことを特徴とする短
波長半導体レーザモジュール。1. A long wavelength single mode fiber with a large propagation mode delay time difference for a short wavelength optical signal is used as an output optical fiber of a short wavelength semiconductor laser module, and the length of the output optical fiber is set as the length of the output optical fiber for a short wavelength optical signal. The optical path length difference between the 0th mode and the 1st mode at the fiber optical output end is
A short wavelength semiconductor laser module characterized by a coherent length that is sufficiently longer than the coherent length of a light source.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32408889A JPH03185890A (en) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | Short-wavelength semiconductor laser module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32408889A JPH03185890A (en) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | Short-wavelength semiconductor laser module |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03185890A true JPH03185890A (en) | 1991-08-13 |
Family
ID=18162023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32408889A Pending JPH03185890A (en) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | Short-wavelength semiconductor laser module |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03185890A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003307657A (en) * | 2002-04-15 | 2003-10-31 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Fiber for high-output pulse light and optical amplifier |
-
1989
- 1989-12-15 JP JP32408889A patent/JPH03185890A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003307657A (en) * | 2002-04-15 | 2003-10-31 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Fiber for high-output pulse light and optical amplifier |
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