JPH0330383A - 半導体レーザモジュール及びその動作方法 - Google Patents
半導体レーザモジュール及びその動作方法Info
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- JPH0330383A JPH0330383A JP1164681A JP16468189A JPH0330383A JP H0330383 A JPH0330383 A JP H0330383A JP 1164681 A JP1164681 A JP 1164681A JP 16468189 A JP16468189 A JP 16468189A JP H0330383 A JPH0330383 A JP H0330383A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明（よ 低雑音および低歪な伝送特性を必要とする
光ファイバを用いたアナログ光伝送等に用いられる半導
体レーザモジュール光源と、その動作方法に関するもの
であも 従来の技術 分布帰還型半導体レーザは電流や温度の変化に対しても
安定に単一縦モード発振し 安定に低雑音特性が得られ
ることが知られていも このため番ミ ファプリーペ
ロー型の半導体レーザと比べるとより低雑音な高品位の
アナログ光伝送が可能であａ 発明が解決しようとする課題 ところカミ 半導体レーザ自身の非線形性に起因する２
次歪特性は十分に小さい値ではなく、アナログ信号を多
重して伝送するようなアナログ光伝送への応用に対して
（友 多重された信号間でのクロストークを生じる問題
があり、結果的に多重信号数を制限してしまう等の制約
を与えてい九本発明（友 上記した問題点を解決するた
めに分布帰還型半導体レーザ等の単一縦モード半導体レ
ーザを光源とする半導体レーザモジュールにおいて、半
導体レーザ自身の有する低雑音特性を損なうことなく、
歪特性を改善する半導体レーザモジュールとその動作方
法を提供するものであも課題を解決するための手段 すなわち本発明は 単一縦モード半導体レーザと、少な
くとも光学レンズと光アイソレータと光ファイバーとで
構成されるいわゆる半導体レーザモジュールにおいて、
半導体レーザから出射したレーザ光が前記光ファイバー
内に結合するまでの光路内置 前記レーザ光にたいして
少なくとも２箇所の反射点が形成されて光学的な共振器
（エタロン）を形成することを特徴とする半導体レーザ
モジュール反訳 前記少なくとも２箇所の反射点の内の
一つが、前記半導体レーザのレーザ光出射端面であるこ
とを特徴とする半導体レーザモジュール及べ 前記少な
（とも２箇所の反射点間の距離りによって形成されるＦ
Ｓ Ｒ（Ｆｒｅｅ ＳｐｅｃｔｒａｌＲａｎｇｅ）が
、温度と注入電流によって制御される半導体レーザの発
振波長（周波数）可変幅Δλ０よりも小さいことを特徴
とする半導体レーザモジュール及び、前記単一縦モード
半導体レーザが分布帰還型半導体レーザであることを特
徴とする半導体レーザモジュール及び、前記光学的な共
振器を通過した後の半導体レーザ光の一部を検出する受
光素子を内部に有することを特徴とする半導体レーザモ
ジュール及び、前記半導体レーザモジュールの動作バイ
アス点における発振波長カミ 前記少なくとも２箇所の
反射点間の距離りによって形成される光学的な共振器（
エタロン）の発振波長に対する透過率依存性の山部もし
くは谷部のいずれかの頂部近傍く 歪特性の値により一
意的に設定されることを特徴とする半導体レーザモジュ
ールの動作方法及べ 前記受光素子の出力から、 前記
半導体レーザの２次歪成分の強度を取り出し 前記半導
体レーザの２次歪成分が常に最小となるように半導体レ
ーザモジュールの温度を制御する回路構成で動作するこ
とを特徴とする半導体レーザモジュールの動作方法によ
って、前記した問題点を解決するものであム 作用 本発明の作用について、以下に説明する。
光ファイバを用いたアナログ光伝送等に用いられる半導
体レーザモジュール光源と、その動作方法に関するもの
であも 従来の技術 分布帰還型半導体レーザは電流や温度の変化に対しても
安定に単一縦モード発振し 安定に低雑音特性が得られ
ることが知られていも このため番ミ ファプリーペ
ロー型の半導体レーザと比べるとより低雑音な高品位の
アナログ光伝送が可能であａ 発明が解決しようとする課題 ところカミ 半導体レーザ自身の非線形性に起因する２
次歪特性は十分に小さい値ではなく、アナログ信号を多
重して伝送するようなアナログ光伝送への応用に対して
（友 多重された信号間でのクロストークを生じる問題
があり、結果的に多重信号数を制限してしまう等の制約
を与えてい九本発明（友 上記した問題点を解決するた
めに分布帰還型半導体レーザ等の単一縦モード半導体レ
ーザを光源とする半導体レーザモジュールにおいて、半
導体レーザ自身の有する低雑音特性を損なうことなく、
歪特性を改善する半導体レーザモジュールとその動作方
法を提供するものであも課題を解決するための手段 すなわち本発明は 単一縦モード半導体レーザと、少な
くとも光学レンズと光アイソレータと光ファイバーとで
構成されるいわゆる半導体レーザモジュールにおいて、
半導体レーザから出射したレーザ光が前記光ファイバー
内に結合するまでの光路内置 前記レーザ光にたいして
少なくとも２箇所の反射点が形成されて光学的な共振器
（エタロン）を形成することを特徴とする半導体レーザ
モジュール反訳 前記少なくとも２箇所の反射点の内の
一つが、前記半導体レーザのレーザ光出射端面であるこ
とを特徴とする半導体レーザモジュール及べ 前記少な
（とも２箇所の反射点間の距離りによって形成されるＦ
Ｓ Ｒ（Ｆｒｅｅ ＳｐｅｃｔｒａｌＲａｎｇｅ）が
、温度と注入電流によって制御される半導体レーザの発
振波長（周波数）可変幅Δλ０よりも小さいことを特徴
とする半導体レーザモジュール及び、前記単一縦モード
半導体レーザが分布帰還型半導体レーザであることを特
徴とする半導体レーザモジュール及び、前記光学的な共
振器を通過した後の半導体レーザ光の一部を検出する受
光素子を内部に有することを特徴とする半導体レーザモ
ジュール及び、前記半導体レーザモジュールの動作バイ
アス点における発振波長カミ 前記少なくとも２箇所の
反射点間の距離りによって形成される光学的な共振器（
エタロン）の発振波長に対する透過率依存性の山部もし
くは谷部のいずれかの頂部近傍く 歪特性の値により一
意的に設定されることを特徴とする半導体レーザモジュ
ールの動作方法及べ 前記受光素子の出力から、 前記
半導体レーザの２次歪成分の強度を取り出し 前記半導
体レーザの２次歪成分が常に最小となるように半導体レ
ーザモジュールの温度を制御する回路構成で動作するこ
とを特徴とする半導体レーザモジュールの動作方法によ
って、前記した問題点を解決するものであム 作用 本発明の作用について、以下に説明する。
歪は色々な非線形性によって発生する力丈 基本的に非
線形の方向によって極性を有するため（二異なる極性の
歪はお互いに補償させることができム 前述したようなアナログ光伝送系で（友 歪の発生要因
（表 半導体レーザモジュール光源以外にＬ光ファイバ
ー伝送泳 受光素子、電気信号増幅器等があり、システ
ムとして観測される歪の値はこれら全ての歪特性の合成
されたものであも 半導体レーザモジュール光源で発生
する歪量を”Ａ″、これ以外で発生する歪量を”Ｂ”と
し それぞれについて歪の極性を”＋”、”−”で表す
と、”Ａ十″と°ト“あるいはＡ−″と”Ｂ−“の組合
せの時には歪量はたし合わされて大きくなり、 ”４十
”と”８−”あるいは”八−”と”Ｂ＋”の組合せの時
には歪量は補償しあって非常に小さくなる。
線形の方向によって極性を有するため（二異なる極性の
歪はお互いに補償させることができム 前述したようなアナログ光伝送系で（友 歪の発生要因
（表 半導体レーザモジュール光源以外にＬ光ファイバ
ー伝送泳 受光素子、電気信号増幅器等があり、システ
ムとして観測される歪の値はこれら全ての歪特性の合成
されたものであも 半導体レーザモジュール光源で発生
する歪量を”Ａ″、これ以外で発生する歪量を”Ｂ”と
し それぞれについて歪の極性を”＋”、”−”で表す
と、”Ａ十″と°ト“あるいはＡ−″と”Ｂ−“の組合
せの時には歪量はたし合わされて大きくなり、 ”４十
”と”８−”あるいは”八−”と”Ｂ＋”の組合せの時
には歪量は補償しあって非常に小さくなる。
半導体レーザモジュール内部に形成する光学的な共振器
の透過率特性の微係数が２次歪量に比例し その符号が
歪の極性となるので、透過率特性に対して半導体レーザ
の発振波長を走査することによって歪量が補償して非常
に小さくなる動作点を得ることができる。結果的く 半
導体レーザ自身の歪特性よりも小さな値を得ることがで
きる。
の透過率特性の微係数が２次歪量に比例し その符号が
歪の極性となるので、透過率特性に対して半導体レーザ
の発振波長を走査することによって歪量が補償して非常
に小さくなる動作点を得ることができる。結果的く 半
導体レーザ自身の歪特性よりも小さな値を得ることがで
きる。
実施例
本発明の２つの実施例について第１＠ 第２＠第３工
第４図を用いて説明すも 第１図は本発明の第１の実施例の半導体レーザモリュー
ルの構成図であも 第１図において、 ｌは発振波長１
．３μｍの分布帰還型半導体レーザ、２は光学レンＸ
３は光アイツレー久 ４はシングルモード光ファイバ
５は半導体レーザｌから出射し光ファイバ４に入射する
レーザ光 ６は反射率２％のレーザ側反射面１． ７は
光学レンズ２の垂直面による反射面２、８は半導体レー
ザモジュールである。
第４図を用いて説明すも 第１図は本発明の第１の実施例の半導体レーザモリュー
ルの構成図であも 第１図において、 ｌは発振波長１
．３μｍの分布帰還型半導体レーザ、２は光学レンＸ
３は光アイツレー久 ４はシングルモード光ファイバ
５は半導体レーザｌから出射し光ファイバ４に入射する
レーザ光 ６は反射率２％のレーザ側反射面１． ７は
光学レンズ２の垂直面による反射面２、８は半導体レー
ザモジュールである。
第２図は定出力レーザ動作時における２次歪の温度特性
である。今、反射面６及び反射面７は光学的な共振器（
エタロン）を形成し その間隔を１ｍｍに設定すると、
エタロンのＦ Ｓ Ｒ（Ｆｒｅｅ ５ｐｅｃｔｒａｌ
Ｒａｎｇｅ）は１５０ＧＨ，波長に換算すると８，３Ａ
（オングストローム）になり、作用で説明したように歪
特性はエタロンの透過率特性の微係数できまるので、そ
の極性によって透過率特性の７５ＧＨｚ間隔の山部もし
くは谷部のいずれかの頂部近傍の最小値に一意的に設定
できも 分布帰還型半導体レーザの波長温度変化（よ
はぼ０．８Ａ／℃であるので温度を約１０℃変化するこ
とによって最良の歪特性を選ぶことができも 第３図（友 本発明の第２の実施例の半導体レーザモジ
ュールの構成図であも 第３図において、９はハーフミ
ラ−１１０はハーフミラ−９によって分けられたレーザ
′ｙｆｈ １１はレーザ光１０検出する受光素子であａ
な耘 以下の文章において既説明と同様の箇所には同
一の番号を付は説明は省略すも この構成によって、歪が最小となる動作点を容易に検出
することができも この時受光素子１１（上 用いるシ
ステムの２次歪が発生する周波数帯域まで応答する必要
があも 第４図は本発明の第２の実施例の動作方法の構成図であ
も 第４図において、 １２は歪量検出像１３は最小値
判定回路 １４は制御信号発生器１５は温度制御装置で
あも 受光素子１１で受光されたレーザ光１０の歪量（友歪量
検出器１２で検出された抵 最小値判定回路１３によっ
て最小値からずれるとその旨を判定し信号を温度制御装
置に送って、常に最小の歪量になるように半導体レーザ
の温度を制御すムこの構成によって、長時間にわたって
低歪の特性を安定に得ることができ九 発明の効果 本発明の効果（よ 低雑音で低歪特性の半導体レーザモ
ジュールを安定に供給するものであり、光ファイバーを
用いたアナログ光伝送システムの構築に大きく貢献する
ものであり、産業上大きな意義を有するものであ４
である。今、反射面６及び反射面７は光学的な共振器（
エタロン）を形成し その間隔を１ｍｍに設定すると、
エタロンのＦ Ｓ Ｒ（Ｆｒｅｅ ５ｐｅｃｔｒａｌ
Ｒａｎｇｅ）は１５０ＧＨ，波長に換算すると８，３Ａ
（オングストローム）になり、作用で説明したように歪
特性はエタロンの透過率特性の微係数できまるので、そ
の極性によって透過率特性の７５ＧＨｚ間隔の山部もし
くは谷部のいずれかの頂部近傍の最小値に一意的に設定
できも 分布帰還型半導体レーザの波長温度変化（よ
はぼ０．８Ａ／℃であるので温度を約１０℃変化するこ
とによって最良の歪特性を選ぶことができも 第３図（友 本発明の第２の実施例の半導体レーザモジ
ュールの構成図であも 第３図において、９はハーフミ
ラ−１１０はハーフミラ−９によって分けられたレーザ
′ｙｆｈ １１はレーザ光１０検出する受光素子であａ
な耘 以下の文章において既説明と同様の箇所には同
一の番号を付は説明は省略すも この構成によって、歪が最小となる動作点を容易に検出
することができも この時受光素子１１（上 用いるシ
ステムの２次歪が発生する周波数帯域まで応答する必要
があも 第４図は本発明の第２の実施例の動作方法の構成図であ
も 第４図において、 １２は歪量検出像１３は最小値
判定回路 １４は制御信号発生器１５は温度制御装置で
あも 受光素子１１で受光されたレーザ光１０の歪量（友歪量
検出器１２で検出された抵 最小値判定回路１３によっ
て最小値からずれるとその旨を判定し信号を温度制御装
置に送って、常に最小の歪量になるように半導体レーザ
の温度を制御すムこの構成によって、長時間にわたって
低歪の特性を安定に得ることができ九 発明の効果 本発明の効果（よ 低雑音で低歪特性の半導体レーザモ
ジュールを安定に供給するものであり、光ファイバーを
用いたアナログ光伝送システムの構築に大きく貢献する
ものであり、産業上大きな意義を有するものであ４
第１図は本発明の第１の実施例の半導体レーザモジュー
ルの構成諷 第２図は定出力レーザ動作時における２次
歪の温度特性は 第３図は本発明の第２の実施例の半導
体レーザモジュールの構成は 第４図は本発明の第３の
実施例の動作方法の構成図であも １・・・分布帰還型半導体レーザ、 ２・・・光学レン
ス ３・・・光アイツレー久 ４・・・光ファイベ ５
・・・レーザ光６，７・・・反射面 ８・・・半導体レ
ーザモジュー／Ｌ＝、１１・受光素−ｉ−，１２・・・
歪量検出法 １３・・最小値判定回路 １４・・・制御
信号発生器 １５・・・温度制御装置
ルの構成諷 第２図は定出力レーザ動作時における２次
歪の温度特性は 第３図は本発明の第２の実施例の半導
体レーザモジュールの構成は 第４図は本発明の第３の
実施例の動作方法の構成図であも １・・・分布帰還型半導体レーザ、 ２・・・光学レン
ス ３・・・光アイツレー久 ４・・・光ファイベ ５
・・・レーザ光６，７・・・反射面 ８・・・半導体レ
ーザモジュー／Ｌ＝、１１・受光素−ｉ−，１２・・・
歪量検出法 １３・・最小値判定回路 １４・・・制御
信号発生器 １５・・・温度制御装置
Claims (7)
- （１）単一縦モード半導体レーザと、少なくとも光学レ
ンズと光アイソレータと光ファイバーとで構成されるい
わゆる半導体レーザモジュールにおいて、半導体レーザ
から出射したレーザ光が前記光ファイバー内に結合する
までの光路内に前記レーザ光にたいして少なくとも２箇
所の反射点が形成されて光学的な共振器（エタロン）を
形成することを特徴とする半導体レーザモジュール。 - （２）少なくとも２箇所の反射点の内の一つが、前記半
導体レーザのレーザ光出射端面であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の半導体レーザモジュール。 - （３）少なくとも２箇所の反射点間の距離Ｌによって形
成されるＦＳＲ（ＦｒｅｅＳｐｅｃｔｒａｌＲａｎｇｅ
）が、温度と注入電流によって制御される半導体レーザ
の発振波長（周波数）可変幅Δλ＿０よりも小さいこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の半導体レー
ザモジュール。 - （４）単一縦モード半導体レーザが分布帰還型半導体レ
ーザであることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の半導体レーザモジュール。 - （５）光学的な共振器を通過した後の半導体レーザ光の
一部を検出する受光素子を内部に有することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の半導体レーザモジュー
ル。 - （６）半導体レーザモジュールの動作バイアス点におけ
る発振波長が、前記少なくとも２箇所の反射点間の距離
Ｌによって形成される光学的な共振器（エタロン）の発
振波長に対する透過率依存性の山部もしくは谷部のいず
れかの頂部近傍に歪特性の値により一意的に設定される
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第５項に記
載の半導体レーザモジュールの動作方法。 - （７）受光素子の出力から、前記半導体レーザの２次歪
成分の強度を取り出し、前記半導体レーザの２次歪成分
が常に最小となるように半導体レーザモジュールの温度
を制御する回路構成で動作することを特徴とする特許請
求の範囲第１項から第５項に記載の半導体レーザモジュ
ールの動作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1164681A JPH07109927B2 (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 半導体レーザモジュール及びその動作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1164681A JPH07109927B2 (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 半導体レーザモジュール及びその動作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0330383A true JPH0330383A (ja) | 1991-02-08 |
| JPH07109927B2 JPH07109927B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=15797830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1164681A Expired - Fee Related JPH07109927B2 (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 半導体レーザモジュール及びその動作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07109927B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6068411A (en) * | 1997-06-10 | 2000-05-30 | Nec Corporation | Distortion characteristic and yield of semiconductor laser module |
| JP2003258374A (ja) * | 2002-03-05 | 2003-09-12 | Nec Compound Semiconductor Devices Ltd | 波長安定化半導体レーザモジュール |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6221285A (ja) * | 1985-07-19 | 1987-01-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 波長安定化レ−ザ |
| JPS6289378A (ja) * | 1985-10-16 | 1987-04-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 周波数安定化半導体レ−ザ装置 |
-
1989
- 1989-06-27 JP JP1164681A patent/JPH07109927B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6221285A (ja) * | 1985-07-19 | 1987-01-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 波長安定化レ−ザ |
| JPS6289378A (ja) * | 1985-10-16 | 1987-04-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 周波数安定化半導体レ−ザ装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6068411A (en) * | 1997-06-10 | 2000-05-30 | Nec Corporation | Distortion characteristic and yield of semiconductor laser module |
| JP2003258374A (ja) * | 2002-03-05 | 2003-09-12 | Nec Compound Semiconductor Devices Ltd | 波長安定化半導体レーザモジュール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07109927B2 (ja) | 1995-11-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |