JPH0331812A - 光アイソレータ付レーザモジュール - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、高速長距離光通信システム等に通用する光ア
イソレータ付し、−ザモジュールに関わり、特に光アイ
ソレータの入射端面に入射する光の方向を規定した光ア
イソレータ付レーザモジュールに関する。

〔従来の技術〕

近年、光ファイバーの驚異的な進歩により光ファイバー
を用いた通信装置の高速化、犬容星化の研究開発及び実
用化が真Φすに検討されている。これらには発光源とし
てスペクトル線幅の狭い半導体レーザが多用されている
。特に高速大著）、ト光通信システム等に通用される高
性能半導体レーザは光ファイバー等からの反ルｌ先の帰
還により青ｆ音特性が敏感に影響を受は劣化するので光
アイソレータ付レーザモジュールが必須のものとなった
。

第５図は光アイソレータ付レーザモジュールの基本構成
を示した図であり、第５図において、１は半導体レーザ
、２は半導体レーザの内部に設けられた活性層（エビタ
ー１ｔシヤル層）、３は偏光ｒ、４はファラデー回転子
、５は検光子、６ａは半導体レーザからの出射光、６ｂ
は４５度偏波面が回転した光アイソレータからの出射光
、８は光アイソレータ全体である。

゛活性層２からの出射光６ａの電気ベク］・ルは活性層
のエピタキシャル層と平行である。ここで、電気ベクト
ルとは光の電界（電気力波）の−＼クトルを言う。この
光は偏光子３を通過し、ファラデー回転子４で偏波面が
４５度回転し、ちょうど４５度回転した状態で取り付け
られている検光子５を通過する。光アイソレータからの
出射光６ｂはその他のレンズ等により光フィバ−に結合
される。

ここでの問題は光ファイバー及びレンズ等からの反射光
７ａは光アイソレータ８により除去されるが、光アイソ
レータの入射面即ち偏光子３の端面からの反射光７ｂは
除去されずにそのまま半導体レーザ１の活性層に戻るこ
とである。

これを避けるために、従来の光アイソレータは第２図に
示すように、光アイソレータの入射端面の法線ｎ′を半
導体レーザの出射光６ａの電気ベクトルを含む平面（Ｙ
−Ｚ平面内）内でθ′だけ傾けていた。ここに示すｘ、
　　ｙ、　　ｚ座標は第５図に示したものと一致してい
る。この方法によればわずかな傾きで反射光７ｂは半導
体レーザの活性層に到達しなくなり、半導体レーザの劣
化を防ぎ安定な出射光を取り出すことができるという利
点があった。

また、特開昭５４−２９６６１号公報には、偏光子板と
ファラデー回転板と１／４波長板を有する光アイソレー
タにおいて、各板の表面の法線が入射光線方向に対して
傾斜させることによって、消光比の大きくかつ小形のも
のを得られることが開示されている。

あるいは、特開昭５９−２０４２９３号公報には、半導
体レーザーダイオードの光軸を光アイソレータの光軸に
対して傾斜させることによって入射角での反射の影響を
除去したものが開示されている。

〔本発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術の光アイソレータ付レーザモジュールにあ
っては、確かに光アイソレータの入射端面からの反射光
の半導体レーザへの帰還を低減できるという利点はある
が、入射光の光軸と光アイソレークの入射端面の法線ベ
クトルとの傾きにより光アイソレータの特性である逆方
向損失と挿入損失を大きく劣化してしまうという欠点が
あった。

即ち、このような構成では反射光７ｂの影響は低減でき
るが光アイソレータの本来持っている良好な特性を生か
せないという問題点があった。

また、前記の特開昭５４−２９６６１号公報に記載の光
アイソレータは、１７４波長板を必須とするものであっ
て、傾斜させる方向を特定していない為に特性のバラツ
キが大きいという問題点があった。このことは、前記の
特開昭５９−２０４２９３号公報に記載のものについて
も同様であった。即ち、光アイソレータの傾向と角度が
重要であるという認識は、今までの誰もがなさなかった
。

本発明の目的は光アイソレータから半導体レーザに帰還
する反射光を低減し、かつ光アイソレータの特性を劣化
しない高性能なレーザモジュールを提供することである
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は半導体レーザからの出射光をアイソレータを透
過させた後、光ファイバーに入射せしめる光アイソレー
タ付レーザモジュールにおいて、前記半導体レーザの出
射光の電気ベクトルと光軸を含む平面に対して垂直な平
面であって光軸を含む平面（Ｘ−Ｚ平面）内で前記光ア
イソレータの入射端面の法線を光軸より１度以上１０度
以下の範囲で簡けたことを特徴とする光アイソレータ付
レーザモジュールである。

本発明は半導体レーザの出射光の電気ベクトルと光軸を
含む平面内で前記光アイソレータの入射端面の法線を光
軸より１度以上１０度以下の範囲で傾けることによって
、従来の方法より極めて光アイソレータの特性の劣化が
少ないレーザモジュールが得られることを見出したこと
によるものである。ここで傾きを１度以上１０度以下と
規定したのは１度未満では反射光が半導体レーザに帰還
してしまい好ましくない為であり、１０度を越えると光
アイソレータの逆方向損失と挿入損失を太き（劣化する
ためである。本発明において半導体レーザ１と光アイソ
レータ８との間の距離は一般に散開程度であって、本発
明の効果が何故得られるのか理由が未だ必ずしも明らか
でないが光アイソレータからの反射光が活性層に送入し
ないことと関係しているようである。

Ｃ実施例〕 以下本発明の実施例に゛ついて詳しく説明するが本発明
はこの実施例に限るものではない。

第１図は、本発明の一実施例を説明する構成図である。

ここに示すＸ、Ｙ、Ｚ座標は第５図に示したものと一敗
している。第１図は半導体レーザ１からの出射光６ａを
光アイソレータ８を透過させた後、光ファイバーに入射
せしめる光アイソレータ付レーザモジュールである。こ
のレーザモジュールでは半導体レーザ１の出射光６ａの
電気ベクトルと光軸を含む平面と垂直な平面内で前記光
アイソし一夕の入射端面の法線ｎを光軸よりθ度傾けた
＋１４成となっている。ここで用いた光アイソレータ８
は偏光ビームスプリッタよりなる偏光子３、ファラデー
回転Ｐ４および偏光ビームスプリ７タよりなる検光子５
で構成されている。

第２図は、比較例として示したものであり、上記実施例
と異なる点は光アイソレータの入射端面の法線ｎ′を半
導体レーザの出射光６ａの電気ベクトルを含む平面でθ
′だけ傾けたことである。

第４図は比較例の逆方向Ｉｌ失と挿入１４失の入射角θ
′との関係を示したものである。ここに示すように入射
角が１度以上になると、急激に光アイソレータの特性で
ある逆方向損失と挿入損失が劣化することがわかった。

この場合、４度光軸より傾けた時、逆方向損失は８ｄＢ
も低下し、挿入損失は０．１５ｄＢ増加した。

第３図は、本発明の入射角θに対する逆方向損失及び挿
入損失の変化を測定したものである。第４図に示した比
較例と比べてみると判るように、本発明のレーザモジュ
ールでは入射角に対して逆方向損失が極めて大きい。ま
た、この逆方向ｊｉｉ失は比較例と異なり入射角θが１
０度以下ではほとんど変化しない。このように入射角θ
を大きく取ることが出来るので、半導体レーザー、の反
射光の帰還を大きく減少することが可能であることがわ
かった。しかし、この場合でも入射角θが１０度以上で
は挿入損失が大きくなるという傾向がみられた。また、
光アイソレータの入射端１ｍの１噴きは１度以上でない
と半導体レーザへ反射光が帰還してしまい好ましくない
ことがわかった。

実施例では光アイソレータ全体を傾けたが偏光子を単独
で傾けても良い。

（発明の効果） 本発明によれば、光アイソレークの逆方向損失及び挿入
ｔ１失の劣化を防ぎつつ、光アイソレータの入射端面か
ら半導体レーザへの反射光の帰還を著しく低減でき、高
性能なレーザモジュールを得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した図、第２図は比較例
を示した図、第３図は第１図に示した光アイソレータの
特性を示した図、第４図は第２図に示した比較例の光ア
イソレータの特性を示した図、第５図は光アイソレータ
付レーザモジュールの基本構成を示した図である。 に半導体し・−ザ、２：エピタキシャル層、３：偏光子
、４：ファラデー回転子、５：検光子、６ａ：レーザか
らの出射光、６ｂ；光アイソレータからの出射光、７ａ
：光ファイバー及びレンズ等からの反射光、７ｂ：光ア
イソレークの入射端面からの反射光、８　光アイソレー
ク。 出　　願 人 日立金属株式会社 を 叉 第１ 図 第 図 第５ 図 第 図 入射角θ 入射角θ′

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体レーザからの出射光を光アイソレータを透
   過させた後、光ファイバーに入射せしめる光アイソレー
   タ付レーザモジュールにおいて、前記半導体レーザの出
   射光の電気ベクトルと光軸を含む平面に対して垂直な平
   面であって光軸を含む平面内で前記光アイソレータの入
   射端面の法線を光軸より１度以上１０度以下の範囲で傾
   けたことを特徴とする光アイソレータ付レーザモジュー
   ル。