JPH09211272A - 光モジュール - Google Patents

光モジュール

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JPH09211272A
JPH09211272A JP8015167A JP1516796A JPH09211272A JP H09211272 A JPH09211272 A JP H09211272A JP 8015167 A JP8015167 A JP 8015167A JP 1516796 A JP1516796 A JP 1516796A JP H09211272 A JPH09211272 A JP H09211272A
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勇 大石
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発振条件を安定化し、発振波長を極めて高精
度に安定化した光モジュールを提供する。 【解決手段】 ベース基板１上にＬＤ２と光導波路３と
を、ＬＤ２の光軸と光導波路３の導波路４の光軸とが一
致するように位置決めして固定する。次に光導波路３の
後端部に光ファイバ５の先端にフェルール６を装着した
光ファイバブロック７を、導波路４と光ファイバ５の光
軸を合わせて接着剤で接続し、固定する。一方、金属製
のケース８内に予め冷却素子１０を半田等で固定してお
く。そしてこの冷却素子１０上に、光ファイバブロック
７を装着した光導波路３及びＬＤ２を搭載したベース基
板１を半田等で固定する。最後にケース８に蓋９を気密
に被せて光モジュール２０を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザー等
の発光素子と、これにその一部にグレーディング部を有
する光導波路とを光結合した光モジュールの改良に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、単一モードの光を発振させる半
導体レーザー（以下単にＬＤという）では、ＤＦＢ（Di
stributed feed back ）構造をＬＤ内に設けるか、ある
いは外部共振器をＬＤの後部に配置せしめるのが一般的
である。また、ＬＤの前方にグレーディング部を有す
る、例えば光ファイバを置くことにより、発振波長を一
定にする方法も採用されている。因みにこのグレーディ
ング部とは、光ファイバのコアの長手方向の一部に数ｍ
ｍ程度、所定の間隔で屈折率の変化を与え、一定の波長
のみ選択的に部分反射するようにしたものである。とこ
ろで従来からＬＤは、自身の発熱により寿命が短くなっ
たり、経時的に発振特性が変化することが知られてお
り、これを防止するためＬＤの近傍に冷却素子を設けて
前記発熱を吸収し、ＬＤの長寿命化や発振条件の安定化
が図られている。しかしながらいかに温度制御を行って
も、何かの理由により負荷電流が変化すると発振条件も
変動し、発振波長が変化してしまう。そこでこれを防ぐ
ために前述したように、このＬＤの前方にグレーディン
グ部を有する例えば光ファイバを置いて光結合せしめ、
これを外部共振器として機能させ、発振波長を安定化し
ようとしているのである。このようなグレーディング部
を有する光ファイバをＬＤに光結合したものにあって
は、これまではＬＤ自身のみ温度制御すれば、光ファイ
バのグレーディング部は温度制御しなくとも理論的には
安定な発振波長を取り出すことができる、と考えられて
いた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前述したよ
うにＬＤの光出力を直接、ＬＤの後部に配置した外部共
振器で制御しようとすると、求める波長への外部共振器
の調整、固定が難しく、光モジュールのコストがアップ
してしまう。またＬＤの前方にグレーディング部を有す
る光ファイバの如き光導波路を配置せしめたものにあっ
ては、グレーディング部の特性が周囲の温度の影響を受
け、共振波長として、例えば０．０５ｎｍ／℃程度の変
動が発生し、ＬＤの発振波長が安定しない、という問題
があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決すべく本
発明の光モジュールは、ＬＤと、その一部に一定の波長
のみ選択的に部分反射するグレーディング部を有しかつ
前記ＬＤの光を受光する位置に位置決めした光導波路
と、前記ＬＤと前記光導波路のグレーディング部とを冷
却する冷却素子と、前記ＬＤ、冷却素子及び光導波路の
少なくとも前記グレーディング部とを内包するケースと
を有することを特徴とするものである。このようにする
と、ＬＤと光導波路のグレーディング部とが共に冷却さ
れ、温度制御されるため、ＬＤの寿命が伸びるだけでな
く、その発振条件も安定し、かつまたグレーディング部
の特性も安定するので、光モジュールの発振波長を極め
て高精度に安定させることができる。
【０００５】また前記光導波路として平面光導波路を使
用すると、グレーディング部を設けた光ファイバを使用
する場合よりも、例えばベース基板に対して平面同志で
位置決めできるので、位置決め固定が容易である。すな
わち、光ファイバのようにベース基板にＶ溝を設けて位
置決めする必要がない。さらにまた前記光導波路とし
て、その先端にレンズ部を有するものを使用すると、Ｌ
Ｄから発振される光を効率良く受光できる利点がある。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して詳細に説明する。図１、図２に本発明の実施の一形
態例を示す。まずガラス等からなるベース基板１上にＬ
Ｄ２と光導波路３とを、ＬＤ２の光軸と光導波路３の導
波路４の光軸とが一致するように位置決めして半田や接
着剤等で固定する。次に光導波路３の後端部に光ファイ
バ５の先端にフェルール６を装着した光ファイバブロッ
ク７を、導波路４と光ファイバ５の光軸を合わせて熱硬
化性接着剤あるいは紫外線硬化性接着剤等の接着剤や半
田等で接続し、固定する。
【０００７】一方、例えばコバール合金等からなる金属
製のケース８内に、予め半田あるいは接着剤等によりペ
ルチェ素子等からなる冷却素子１０を固定しておく。そ
してこの冷却素子１０上に、光ファイバブロック７を装
着した光導波路３あるいはＬＤ２を搭載したベース基板
１を半田や熱伝導性に優れた接着剤により固定する。
尚、前記冷却素子１０には図示しないが温度制御用のサ
ーミスター等も組み込んである。また光ファイバブロッ
ク７に連なる光ファイバ５とケース８とを気密に保持す
べくケース８に光ファイバ導出部１１を設け、この部分
に気密用充填材１２を充填して、ケース８外に導かれる
光ファイバ５をケース８内に対して気密に保持する。最
後にケース８の上部に金属製の蓋９を半田等を介して気
密に被せて光モジュール２０を得る。
【０００８】尚、図１における符号１３は前記光導波路
３の導波路４に設けたグレーディング部１３を示す。こ
れは導波路４の長手方向に所定間隔、例えば光ファイバ
５、導波路４を通過させる波長の１／２に相当する間隔
で屈折率を周期的に異ならせて、一定の波長のみ選択的
に部分反射するようにしたもので、その長さは数ｍｍ程
度である。因みに、前記グレーディング部１３を導波路
４に形成する方法としては、例えば高圧水素処理を施し
た導波路４にエキシマレーザー等の紫外線のレーザー光
を照射して導波路４の一部、具体的には数ｍｍにわたっ
て屈折率を変化させる方法が一般的である。また後述す
る光ファイバ５にグレーディング部を形成する場合は、
高圧水素処理を施した被覆のない光ファイバ５に前記同
様エキシマレーザー等の紫外線のレーザー光を照射し
て、光ファイバ５の長手方向に数ｍｍにわたって屈折率
を変化させればよい。
【０００９】また図１において符号１５は、ＬＤ２や冷
却素子１０に電力を供給するためのリードや図示しない
温度制御用のサーミスターのためのリードを示してい
る。このようにＬＤ２と共に光導波路３のグレーディン
グ部１３を有する導波路４を冷却素子１０で冷却して温
度制御すると、ＬＤ２の寿命が伸びるだけでなく、その
発振条件も安定し、かつまたグレーディング部１３の特
性も安定するので、光モジュール２０の発振波長を極め
て高精度に安定させることができる。
【００１０】図３、図４に本発明の別の実施の形態を示
す。図３、図４で示す光モジュール２１では光導波路３
としてすべて光ファイバ５を使用したものである。この
場合は光ファイバ５の先端の被覆を必要長除去して裸の
光ファイバ１５を露出せしめ、しかる後この部分に前述
したような方法によりグレーディング部１３を数ｍｍ程
度形成し、かつ図４に示すようにその先端を加熱溶融し
て、表面張力を利用してレンズ部１６を形成したもので
ある。このようにレンズ部１６を設けるとＬＤ２の光を
より効率良く受光できる利点がある。これ以外は前述し
た図１、図２に示すものと同じなので説明は省略する。
尚、レンズ部１６を形成する方法としては、前述の方法
に限定されるものではなく、例えば光ファイバ１５のコ
アとクラッドの組成の相違を利用してエッチング等によ
りこれを形成する方法等もある。
【００１１】また光ファイバ５としては通常の単一モー
ド光ファイバ等が利用されるが、光ファイバ５としては
これに限定されるものではなく、これ以外の種々の光フ
ァイバが使用できることは言うまでもない。またレンズ
部１６がないものでも本発明に適用できることは言うま
でもない。
【００１２】また最近、伝送信号光として、その出力が
１０ｍＷ以上の高い出力のものが要求されている。この
ような高い光出力を直接変調し、なおかつ波長の変動を
抑え、単一モード発振させることは難しいが、前述した
本発明のようにグレーディング部１３を有する光導波路
を使用すると、ＬＤ２の発振波長が狭帯域になり、いわ
ゆる単一モード発振になる。このため一般に単一モード
発振のＬＤ２を得るために使用されているＤＦＢ技術の
かわりに外部共振器を用いたＤＢＲ（Distributed Bra
ggreflection) としてもこのグレーディング部１３を有
する光導波路を使用することもできる。
【００１３】
【発明の効果】本発明の方法によれば、前述したように
ＬＤと共に光導波路のグレーディング部を有する導波路
を一緒に冷却素子で冷却して温度制御すると、ＬＤの寿
命が伸びるだけでなく、その発振条件も安定し、かつま
たグレーディング部の特性も安定するので、光モジュー
ルの発振波長を極めて高精度に安定させることができ
る。また調整、固定の難しい外部共振器を使用しないた
めコストの低い光モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す光モジュールの平面
図である。
【図２】図１に示す光モジュールのＡ−Ａ断面図であ
る。
【図３】本発明の別の実施の形態を示す縦断面図であ
る。
【図４】図３に示す光導波路の先端部拡大図である。
【符号の説明】
２ ＬＤ ３ 光導波路 ４ 導波路 ５ 光ファイバ ７ 光ファイバブロック １０ 冷却素子 １３ グレーディング部 １５ 裸の光ファイバ １６ レンズ部 ２０ 光モジュール ２１ 光モジュール

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 発光素子と、その一部に一定の波長のみ
    選択的に部分反射するグレーディング部を有しかつ前記
    発光素子の光を受光する位置に位置決めした光導波路
    と、前記発光素子と前記光導波路のグレーディング部と
    を冷却する冷却素子と、前記発光素子、冷却素子及び光
    導波路の少なくとも前記グレーディング部とを内包する
    ケースとを有する光モジュール。
  2. 【請求項２】 前記光導波路は平面光導波路であること
    を特徴とする請求項１記載の光モジュール。
  3. 【請求項３】 前記光導波路はその先端にレンズ部を有
    することを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
JP8015167A 1996-01-31 1996-01-31 光モジュール Pending JPH09211272A (ja)

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DE19703667A DE19703667A1 (de) 1996-01-31 1997-01-31 Ein optischer Modul und ein Temperatur-Steuerungsverfahren dafür

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