JP2018063354A - Method of manufacturing semiconductor optical amplifier module - Google Patents

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Shinichi Onuki
紳一 大貫
慎太郎 森本
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慎太郎 森本
佳治 下瀬
Yoshiharu Shimose
佳治 下瀬
弓弦 矢作
Yuzuru Yahagi
弓弦 矢作
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a semiconductor optical amplifier module with which it is possible to suppress a change in the optical intensity of signal light after amplification that arises from the polarization dependency of a semiconductor optical amplifier in a semiconductor optical amplifier module in which an isolator is arranged between an input-side optical fiber and the semiconductor optical amplifier.SOLUTION: The method includes: a step S3 for connecting an input-side optical fiber 11 to a signal light source 30 that generates non-polarized light as signal light, and connecting an output-side optical fiber 12 to an optical power meter 31 that measures the optical intensity of signal light after amplification that is outputted from an SOA chip 10 or spontaneous emission light; and steps S6, S7 for causing the signal light from the signal light source 30 to be transmitted by the input-side optical fiber 11, and fixing, while the signal light is inputted to the SOA chip 10, one end of the input-side optical fiber 11 at a position where the optical intensity of the signal light after amplification that is measured by the optical power meter 31 becomes maximum.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、半導体光増幅器モジュールの製造方法に関し、特に、アイソレータを備えた半導体光増幅器モジュールの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor optical amplifier module, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor optical amplifier module having an isolator.

従来より、光を電気信号に変換せずに直接増幅する光増幅器として、主に光ファイバアンプと半導体光増幅器（ＳＯＡ）が知られている。特に、ＳＯＡは、小型で広い波長帯域にわたって光を増幅できるという利点を有している（例えば、非特許文献１参照）。   Conventionally, optical fiber amplifiers and semiconductor optical amplifiers (SOA) are mainly known as optical amplifiers that directly amplify light without converting it into an electrical signal. In particular, the SOA has an advantage of being small and capable of amplifying light over a wide wavelength band (for example, see Non-Patent Document 1).

このようなＳＯＡを備えた光モジュール（以下、「ＳＯＡモジュール」という）は、例えば、駆動電流が供給された状態で入力側光ファイバを介して入力された信号光を増幅して出力側光ファイバから出力するＳＯＡチップとレンズとが、電子冷却素子（ペルチェ素子）上の同一基板上に固定されてなる。また、ＳＯＡチップと入力側及び出力側光ファイバとの間には、アイソレータが配置されている。   An optical module including such an SOA (hereinafter referred to as “SOA module”), for example, amplifies signal light input via an input side optical fiber in a state where a drive current is supplied, and outputs an output side optical fiber. The SOA chip and the lens that are output from are fixed on the same substrate on the electronic cooling element (Peltier element). Further, an isolator is disposed between the SOA chip and the input side and output side optical fibers.

上記のようなＳＯＡモジュールに対しては、製造時には光ファイバの調芯を行い、製造が完了した状態では温度サイクル試験などの環境試験を行う必要がある。いずれの場合においても、入力側及び出力側光ファイバとＳＯＡチップとの光結合率が良好な状態になっているか否かは、ＳＯＡモジュールから出力された光の光強度を測定することによって判断することができる。   For the SOA module as described above, it is necessary to align an optical fiber at the time of manufacture and to perform an environmental test such as a temperature cycle test when the manufacture is completed. In any case, whether or not the optical coupling rate between the input side and output side optical fibers and the SOA chip is in a good state is determined by measuring the light intensity of the light output from the SOA module. be able to.

出力側光ファイバについては、ＳＯＡチップに対向する側と反対側の端部に光強度を測定するパワーメータを接続して、ＳＯＡチップ自身が発する自然放出光の光強度を測定しながら調芯を行うことが可能である。   For the output side optical fiber, a power meter for measuring the light intensity is connected to the end opposite to the side facing the SOA chip, and alignment is performed while measuring the light intensity of the spontaneous emission light emitted by the SOA chip itself. Is possible.

しかしながら、ＳＯＡチップ自身が発する自然放出光は、アイソレータにより遮断されて入力側光ファイバには入射しない。そこで、入力側光ファイバについては、ＳＯＡチップに対向する側と反対側の端部から信号光を入力し、ＳＯＡチップを通して増幅されて出力側光ファイバから出力された信号光の光強度を測定しながら調芯を行うことになる。   However, the spontaneous emission light emitted by the SOA chip itself is blocked by the isolator and does not enter the input side optical fiber. Therefore, for the input side optical fiber, signal light is input from the end opposite to the side facing the SOA chip, and the light intensity of the signal light amplified through the SOA chip and output from the output side optical fiber is measured. While aligning.

山田敦史、尾坪利信、浅井昭彦、篠根克典、大貫紳一、芦田将、「半導体光増幅器」、アンリツテクニカル、アンリツ株式会社、１９９４年３月、Ｎｏ．６７、ｐ．２２−２７Atsushi Yamada, Toshinobu Otsubo, Akihiko Asai, Katsunori Shinone, Shinichi Onuki, Masaru Hamada, “Semiconductor Optical Amplifier”, Anritsu Technical, Anritsu Corporation, March 1994, No. 67, p. 22-27

しかしながら、一般に環境（外力、温度、圧力）の変化に伴い、光ファイバ内を伝送される光の偏波状態は変化してしまう。例えば、調芯中に作業者が不意に光ファイバを動かしただけでも偏波状態は変化する。入力側光ファイバ側で偏波状態の変化が起こると、ＳＯＡチップが僅かでも偏波依存性を有する場合には、増幅された信号光の光強度にも変化が発生する。   However, in general, the polarization state of light transmitted through the optical fiber changes with changes in the environment (external force, temperature, pressure). For example, the polarization state changes even if the operator moves the optical fiber unexpectedly during alignment. When the polarization state changes on the input side optical fiber side, even if the SOA chip has a slight polarization dependency, the light intensity of the amplified signal light also changes.

図５のグラフの実線は、入力側光ファイバ内での信号光の偏波状態の変化が生じていない場合の、ＳＯＡチップと入力側光ファイバとの光結合ロスを示している。ここでは、ＳＯＡチップの光軸と入力側光ファイバの光軸との軸ずれ量が０（ゼロ）の場合を０ｄＢとしている。また、図中の矢印は、入力側光ファイバ内での信号光の偏波状態の変化により、出力側光ファイバから出力された信号光の光強度が変化して、見掛け上の光結合ロスが例えば１ｄＢ程度変化することを表している。よって、偏波状態の変化がある場合には、（見掛け上の）光結合ロスの値から実際の軸ずれ量を正確に推定することができなくなる。   The solid line in the graph of FIG. 5 indicates the optical coupling loss between the SOA chip and the input side optical fiber when there is no change in the polarization state of the signal light in the input side optical fiber. Here, the case where the amount of axial deviation between the optical axis of the SOA chip and the optical axis of the input side optical fiber is 0 (zero) is 0 dB. The arrow in the figure indicates that the optical intensity of the signal light output from the output side optical fiber changes due to the change in the polarization state of the signal light in the input side optical fiber, resulting in an apparent optical coupling loss. For example, it represents a change of about 1 dB. Therefore, when there is a change in the polarization state, it is impossible to accurately estimate the actual axis deviation amount from the value of the (apparent) optical coupling loss.

このように、非特許文献１に開示されたような従来のＳＯＡモジュールにおいては、光ファイバ内での信号光の偏波状態の変化により、本来の光ファイバとＳＯＡチップとの光結合率を反映した光強度を正確に測定できなくなってしまうという問題があった。   Thus, in the conventional SOA module as disclosed in Non-Patent Document 1, the optical coupling rate between the original optical fiber and the SOA chip is reflected by the change in the polarization state of the signal light in the optical fiber. There is a problem that the measured light intensity cannot be measured accurately.

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、入力側光ファイバと半導体光増幅器との間にアイソレータが配置された半導体光増幅器モジュールにおいて、入力側光ファイバ周辺の環境が変化した場合であっても、半導体光増幅器の偏波依存性に起因する増幅後の信号光の光強度の変化を抑制することが可能な半導体光増幅器モジュールの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a conventional problem, and in a semiconductor optical amplifier module in which an isolator is disposed between an input side optical fiber and a semiconductor optical amplifier, the periphery of the input side optical fiber is provided. To provide a method of manufacturing a semiconductor optical amplifier module capable of suppressing a change in optical intensity of amplified signal light due to polarization dependence of a semiconductor optical amplifier even when the environment of the semiconductor optical amplifier changes With the goal.

上記課題を解決するために、本発明の請求項１の半導体光増幅器モジュールの製造方法は、入力された信号光を増幅する半導体光増幅器と、前記半導体光増幅器に前記信号光を入力する入力側光ファイバと、前記半導体光増幅器から出力された増幅後の前記信号光又は自然放出光を外部に伝送する出力側光ファイバと、前記入力側光ファイバの一端側から出力された前記信号光を前記半導体光増幅器の光入射端面に向けて集光する入力側レンズと、前記半導体光増幅器の光出射端面から出力された増幅後の前記信号光又は自然放出光を前記出力側光ファイバの一端側に向けて集光する出力側レンズと、前記入力側光ファイバの一端側と前記入力側レンズとの間に配置され、前記半導体光増幅器から前記入力側光ファイバへの光を遮断するアイソレータと、を備える半導体光増幅器モジュールの製造方法であって、前記半導体光増幅器への駆動電流の供給を開始して、前記半導体光増幅器から自然放出光を発生させる駆動電流供給工程と、前記入力側光ファイバの一端側を、前記アイソレータ及び前記入力側レンズを介して前記半導体光増幅器の前記光入射端面に光結合する位置に仮配置するとともに、前記出力側光ファイバの一端側を、前記出力側レンズを介して前記半導体光増幅器の前記光出射端面に光結合する位置に仮配置する光ファイバ仮配置工程と、無偏波の光を前記信号光として発生する信号光源に前記入力側光ファイバの他端側を接続するとともに、前記半導体光増幅器の前記光出射端面から出力された増幅後の前記信号光又は自然放出光の光強度を測定する光強度測定装置に前記出力側光ファイバの他端側を接続する工程と、前記信号光源からの前記信号光を前記入力側光ファイバの他端側から一端側に向かって伝送させ、前記信号光が前記半導体光増幅器に入力されている状態で、前記光強度測定装置により測定された増幅後の前記信号光の光強度が最大となる位置に前記入力側光ファイバの一端側を固定する入力側光ファイバ位置固定工程と、を含む構成である。   In order to solve the above problems, a method of manufacturing a semiconductor optical amplifier module according to claim 1 of the present invention includes a semiconductor optical amplifier that amplifies input signal light, and an input side that inputs the signal light to the semiconductor optical amplifier. An optical fiber, an output-side optical fiber that transmits the amplified signal light or spontaneous emission light output from the semiconductor optical amplifier to the outside, and the signal light output from one end side of the input-side optical fiber. An input side lens for condensing toward the light incident end face of the semiconductor optical amplifier, and the amplified signal light or spontaneous emission light output from the light emitting end face of the semiconductor optical amplifier on one end side of the output side optical fiber An output side lens that condenses the light toward the input side, and an eye that is disposed between one end side of the input side optical fiber and the input side lens and blocks light from the semiconductor optical amplifier to the input side optical fiber. A semiconductor optical amplifier module comprising: a driving current supply step of starting supply of a driving current to the semiconductor optical amplifier to generate spontaneous emission light from the semiconductor optical amplifier; and the input One end side of the side optical fiber is provisionally disposed at a position where it is optically coupled to the light incident end face of the semiconductor optical amplifier via the isolator and the input side lens, and one end side of the output side optical fiber is placed on the output side. An optical fiber provisional arrangement step of temporarily arranging at a position where it is optically coupled to the light emitting end face of the semiconductor optical amplifier via a side lens; and a signal light source for generating non-polarized light as the signal light. And measuring the light intensity of the amplified signal light or spontaneous emission light output from the light emitting end face of the semiconductor optical amplifier. Connecting the other end of the output-side optical fiber to an apparatus; and transmitting the signal light from the signal light source from the other end to the one-end side of the input-side optical fiber, and the signal light is transmitted to the semiconductor An input side optical fiber position that fixes one end side of the input side optical fiber at a position where the light intensity of the amplified signal light measured by the light intensity measuring device is maximized while being input to the optical amplifier And a fixing step.

上記のように、本発明に係る半導体光増幅器モジュールの製造方法は、入力側光ファイバと半導体光増幅器との間にアイソレータが配置された半導体光増幅器モジュールにおいて、入力側光ファイバに対して無偏波の信号光を入力して調芯を行うものである。この構成により、入力側光ファイバ周辺の環境が変化した場合であっても、半導体光増幅器の偏波依存性に起因する増幅後の信号光の光強度の変化を抑制して、入力側光ファイバに対して安定した調芯を行うことが可能となる。   As described above, the method of manufacturing a semiconductor optical amplifier module according to the present invention includes a semiconductor optical amplifier module in which an isolator is disposed between the input side optical fiber and the semiconductor optical amplifier. Wave signal light is input to perform alignment. With this configuration, even when the environment around the input-side optical fiber changes, the input-side optical fiber suppresses the change in the light intensity of the amplified signal light due to the polarization dependence of the semiconductor optical amplifier. Therefore, stable alignment can be performed.

また、本発明の請求項２の半導体光増幅器モジュールの製造方法は、前記入力側光ファイバ位置固定工程の前に、前記光強度測定装置により測定された自然放出光の光強度が最大となる位置に前記出力側光ファイバの一端側を固定する出力側光ファイバ位置固定工程を更に含む構成である。   In the method for manufacturing a semiconductor optical amplifier module according to claim 2 of the present invention, the position at which the light intensity of the spontaneous emission light measured by the light intensity measuring device is maximized before the input side optical fiber position fixing step. And an output side optical fiber position fixing step of fixing one end side of the output side optical fiber.

この構成により、本発明に係る半導体光増幅器モジュールの製造方法は、出力側光ファイバについては半導体光増幅器が発する自然放出光を使用した調芯を行うことができる。   With this configuration, the manufacturing method of the semiconductor optical amplifier module according to the present invention can perform alignment using the spontaneous emission light emitted from the semiconductor optical amplifier for the output side optical fiber.

また、本発明の請求項３の半導体光増幅器モジュールの製造方法は、前記光ファイバ仮配置工程の前に、前記入力側レンズ及び前記出力側レンズの位置を固定するレンズ位置固定工程を更に含む構成である。   The method of manufacturing a semiconductor optical amplifier module according to claim 3 of the present invention further includes a lens position fixing step of fixing the positions of the input side lens and the output side lens before the optical fiber temporary placement step. It is.

この構成により、本発明に係る半導体光増幅器モジュールの製造方法は、後述するレンズ位置調整工程で位置調整された入力側レンズ及び出力側レンズを、信号光源と光強度測定装置との間に入力側光ファイバ及び出力側光ファイバが配置されていない状態で固定することができる。   With this configuration, the method for manufacturing a semiconductor optical amplifier module according to the present invention allows the input side lens and the output side lens, which have been adjusted in the lens position adjustment process described later, to be placed between the signal light source and the light intensity measuring device on the input side. The optical fiber and the output side optical fiber can be fixed without being arranged.

また、本発明の請求項４の半導体光増幅器モジュールの製造方法は、前記レンズ位置固定工程の前に、前記半導体光増幅器から発生している自然放出光を用いて前記入力側レンズ及び前記出力側レンズの位置を調整するレンズ位置調整工程を更に含み、前記レンズ位置調整工程は、スリットを通過した前記半導体光増幅器から発生している自然放出光の光強度を前記光強度測定装置で測定し、前記光強度測定装置で測定した光強度の変動に基づいて、前記入力側レンズ及び前記出力側レンズの位置変動を確認することにより、前記入力側レンズ及び前記出力側レンズの位置を調整する構成である。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor optical amplifier module, wherein the input side lens and the output side are generated using spontaneous emission light generated from the semiconductor optical amplifier before the lens position fixing step. A lens position adjusting step for adjusting the position of the lens, wherein the lens position adjusting step measures the light intensity of spontaneously emitted light generated from the semiconductor optical amplifier that has passed through the slit with the light intensity measuring device; A configuration in which the positions of the input side lens and the output side lens are adjusted by checking the positional fluctuation of the input side lens and the output side lens based on the fluctuation of the light intensity measured by the light intensity measuring device. is there.

この構成により、本発明に係る半導体光増幅器モジュールの製造方法は、信号光源と光強度測定装置との間に入力側光ファイバ及び出力側光ファイバが配置されていない状態で、入力側レンズ及び出力側レンズの位置を最適化することができる。   With this configuration, the manufacturing method of the semiconductor optical amplifier module according to the present invention allows the input side lens and the output side to be output in a state where the input side optical fiber and the output side optical fiber are not disposed between the signal light source and the light intensity measuring device. The position of the side lens can be optimized.

本発明は、入力側光ファイバと半導体光増幅器との間にアイソレータが配置された半導体光増幅器モジュールにおいて、入力側光ファイバ周辺の環境が変化した場合であっても、半導体光増幅器の偏波依存性に起因する増幅後の信号光の光強度の変化を抑制することが可能な半導体光増幅器モジュールの製造方法を提供するものである。   The present invention provides a semiconductor optical amplifier module in which an isolator is disposed between an input-side optical fiber and a semiconductor optical amplifier. Even when the environment around the input-side optical fiber changes, the polarization dependence of the semiconductor optical amplifier The present invention provides a method for manufacturing a semiconductor optical amplifier module capable of suppressing a change in light intensity of amplified signal light due to the characteristics.

本発明の実施形態におけるＳＯＡモジュールの構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the SOA module in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるＳＯＡモジュールの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the SOA module in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるＳＯＡモジュールの調芯を行うための構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure for aligning of the SOA module in embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るＳＯＡモジュールの製造方法を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a method for manufacturing an SOA module according to an embodiment of the present invention. 従来のＳＯＡモジュールの光結合ロスと光軸からの軸ずれ量の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the optical coupling loss of the conventional SOA module, and the amount of axial deviation from an optical axis.

以下、本発明に係る半導体光増幅器モジュールの製造方法の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、各図面上の各構成の寸法比は、実際の寸法比と必ずしも一致していない。   Embodiments of a method for manufacturing a semiconductor optical amplifier module according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the dimensional ratio of each structure on each drawing does not necessarily correspond with the actual dimensional ratio.

まず、本発明の実施形態における半導体光増幅器モジュールの構成について説明する。   First, the configuration of the semiconductor optical amplifier module in the embodiment of the present invention will be described.

図１、図２に示すように、バタフライ型のＳＯＡモジュール１は、入力された信号光を増幅する半導体光増幅器としてのＳＯＡチップ１０と、ＳＯＡチップ１０に信号光を入力する入力側光ファイバ１１と、ＳＯＡチップ１０から出力された増幅後の信号光又は自然放出光を外部に伝送する出力側光ファイバ１２と、を備える。ここで、入力側光ファイバ１１及び出力側光ファイバ１２としては、シングルモード光ファイバを用いることができる。   As shown in FIGS. 1 and 2, a butterfly-type SOA module 1 includes an SOA chip 10 as a semiconductor optical amplifier that amplifies input signal light, and an input-side optical fiber 11 that inputs signal light to the SOA chip 10. And an output side optical fiber 12 that transmits the amplified signal light or spontaneous emission light output from the SOA chip 10 to the outside. Here, as the input side optical fiber 11 and the output side optical fiber 12, a single mode optical fiber can be used.

ＳＯＡチップ１０としては、光通信を行う波長帯において、広い利得帯域にわたって偏波間利得差が１ｄＢ以下の光増幅が可能となるものを用いることが好ましい。   As the SOA chip 10, it is preferable to use a chip capable of optical amplification with a gain difference between polarizations of 1 dB or less over a wide gain band in a wavelength band for optical communication.

さらに、ＳＯＡモジュール１は、入力側光ファイバ１１の一端側から出力された信号光をＳＯＡチップ１０の光入射端面１０ａに向けて集光する入力側レンズ１３と、ＳＯＡチップ１０の光出射端面１０ｂから出力された増幅後の信号光又は自然放出光を出力側光ファイバ１２の一端側に向けて集光する出力側レンズ１４と、基板１５と、を主に備える。   Further, the SOA module 1 includes an input side lens 13 that condenses the signal light output from one end side of the input side optical fiber 11 toward the light incident end face 10a of the SOA chip 10, and a light emitting end face 10b of the SOA chip 10. The output side lens 14 which condenses the amplified signal light or spontaneous emission light output from the optical fiber 12 toward one end side of the output side optical fiber 12 and a substrate 15 are mainly provided.

ＳＯＡチップ１０、入力側レンズ１３、出力側レンズ１４、及び基板１５は、内部が中空の直方体状のパッケージ（筺体）１６に格納されている。入力側光ファイバ１１は、パッケージ１６の背面側の壁面１６ａに接続される。また、出力側光ファイバ１２は、パッケージ１６の正面側の壁面１６ｂに接続され、出力側レンズ１４により集光された光をパッケージ１６の外部に導くようになっている。   The SOA chip 10, the input side lens 13, the output side lens 14, and the substrate 15 are stored in a rectangular parallelepiped package (housing) 16 having a hollow inside. The input side optical fiber 11 is connected to a wall surface 16 a on the back side of the package 16. Further, the output side optical fiber 12 is connected to a wall surface 16 b on the front side of the package 16, and guides the light condensed by the output side lens 14 to the outside of the package 16.

なお、図１、図２は、入力側レンズ１３及び出力側レンズ１４がそれぞれ１枚のレンズからなる構成を示しているが、これらのレンズは、２枚レンズ系の構成であってもよい。   1 and 2 show a configuration in which each of the input side lens 13 and the output side lens 14 is composed of a single lens, these lenses may have a configuration of a two-lens system.

図２に示すように、パッケージ１６の両側壁１６ｃ，１６ｄには、ＳＯＡモジュール１の動作を制御するための信号が入出力される複数の端子１７が、所定間隔で取り付けられている。これらの端子１７は、任意のプリント基板上のパターンに半田付けされるようになっている。例えば、これらの複数の端子１７のうち、例えば端子１７ａと端子１７ｂの２つは、ＳＯＡチップ１０に駆動電流を供給するための電極端子となっている。   As shown in FIG. 2, a plurality of terminals 17 to / from which signals for controlling the operation of the SOA module 1 are input / output are attached to both side walls 16c and 16d of the package 16 at predetermined intervals. These terminals 17 are soldered to a pattern on an arbitrary printed board. For example, out of the plurality of terminals 17, for example, two terminals 17 a and 17 b are electrode terminals for supplying a drive current to the SOA chip 10.

また、パッケージ１６の前端下部及び後端下部にはフランジ部１８が設けられ、フランジ部１８にはＳＯＡモジュール１を任意の放熱板にネジ止めするための取り付け穴１９が設けられている。   Further, a flange portion 18 is provided at a lower front end portion and a lower rear end portion of the package 16, and an attachment hole 19 for screwing the SOA module 1 to an arbitrary heat radiating plate is provided in the flange portion 18.

図１に示すように、パッケージ１６内の底壁１６ｅの上面には、ペルチェ素子２０が固定されている。このペルチェ素子２０上に上記の基板１５が固定されている。   As shown in FIG. 1, a Peltier element 20 is fixed to the upper surface of the bottom wall 16 e in the package 16. The substrate 15 is fixed on the Peltier element 20.

基板１５上には、ＳＯＡチップ１０がサブマウント２１を介して固定されている。さらに、基板１５上には、入力側レンズ１３を保持するレンズホルダ２２ａと、出力側レンズ１４を保持するレンズホルダ２２ｂとが固定されている。レンズホルダ２２ａ，２２ｂはステンレスなどの金属からなる。   The SOA chip 10 is fixed on the substrate 15 via the submount 21. Further, a lens holder 22 a for holding the input side lens 13 and a lens holder 22 b for holding the output side lens 14 are fixed on the substrate 15. The lens holders 22a and 22b are made of a metal such as stainless steel.

パッケージ１６の壁面１６ａには、入力側光ファイバ１１からＳＯＡチップ１０に信号光を導くための円筒状の開口部２３ａが形成されている。同様に、パッケージ１６の壁面１６ｂには、ＳＯＡチップ１０から出射される増幅後の信号光を外部に導くための円筒状の開口部２３ｂが形成されている。   A cylindrical opening 23 a for guiding signal light from the input side optical fiber 11 to the SOA chip 10 is formed on the wall surface 16 a of the package 16. Similarly, a cylindrical opening 23b for guiding the amplified signal light emitted from the SOA chip 10 to the outside is formed on the wall surface 16b of the package 16.

円筒状の開口部２３ａ内には、入力側光ファイバ１１の一端側と入力側レンズ１３との間に配置され、ＳＯＡチップ１０から入力側光ファイバ１１への光を遮断するアイソレータ２４と、窓ガラス２５ａが格納されている。一方、円筒状の開口部２３ｂ内には、窓ガラス２５ｂが格納されている。   In the cylindrical opening 23a, an isolator 24 disposed between one end side of the input side optical fiber 11 and the input side lens 13 and blocking light from the SOA chip 10 to the input side optical fiber 11, and a window Glass 25a is stored. On the other hand, a window glass 25b is stored in the cylindrical opening 23b.

なお、出力側光ファイバ１２の一端側と出力側レンズ１４との間に、出力側光ファイバ１２からＳＯＡチップ１０への光を遮断するための出力側アイソレータが更に配置されていてもよい。   An output isolator for blocking light from the output side optical fiber 12 to the SOA chip 10 may be further disposed between one end side of the output side optical fiber 12 and the output side lens 14.

入力側光ファイバ１１の先端部分には円筒状のフェルール２６ａが取り付けられている。この円筒状のフェルール２６ａは、スリーブ２７ａによってパッケージ１６の壁面１６ａに固定されている。さらに、フェルール２６ａの全体及び入力側光ファイバ１１の一部を取り囲む円筒状のカバー２８ａが、パッケージ１６の壁面１６ａに固定されている。   A cylindrical ferrule 26 a is attached to the distal end portion of the input side optical fiber 11. The cylindrical ferrule 26a is fixed to the wall surface 16a of the package 16 by a sleeve 27a. Further, a cylindrical cover 28 a surrounding the entire ferrule 26 a and a part of the input side optical fiber 11 is fixed to the wall surface 16 a of the package 16.

同様に、出力側光ファイバ１２の先端部分に取り付けられた円筒状のフェルール２６ｂは、スリーブ２７ｂによってパッケージ１６の壁面１６ｂに固定されている。さらに、フェルール２６ｂの全体及び出力側光ファイバ１２の一部を取り囲む円筒状のカバー２８ｂが、パッケージ１６の壁面１６ｂに固定されている。   Similarly, a cylindrical ferrule 26b attached to the distal end portion of the output side optical fiber 12 is fixed to the wall surface 16b of the package 16 by a sleeve 27b. Further, a cylindrical cover 28 b surrounding the entire ferrule 26 b and a part of the output side optical fiber 12 is fixed to the wall surface 16 b of the package 16.

ここで、カバー２８ａ，２８ｂは、それぞれパッケージ１６の壁面１６ａ，１６ｂと溶接により連結固定される。また、フェルール２６ａ，２６ｂは、溶接によりそれぞれスリーブ２７ａ，２７ｂ内に固定される。パッケージ１６、スリーブ２７ａ，２７ｂ、及びカバー２８ａ，２８ｂは溶接で連結されるため、それぞれステンレス（ＳＵＳ）などの金属材料で構成されている。   Here, the covers 28a and 28b are connected and fixed to the wall surfaces 16a and 16b of the package 16 by welding, respectively. The ferrules 26a and 26b are fixed in the sleeves 27a and 27b by welding, respectively. Since the package 16, the sleeves 27a and 27b, and the covers 28a and 28b are connected by welding, each is made of a metal material such as stainless steel (SUS).

以下、上記のように構成されるＳＯＡモジュール１の製造方法について、図１〜図４を参照しながら説明する。   Hereinafter, a method for manufacturing the SOA module 1 configured as described above will be described with reference to FIGS.

まず、パッケージ１６内にＳＯＡチップ１０を固定し、入力側レンズ１３と出力側レンズ１４を仮配置する（ステップＳ１）。   First, the SOA chip 10 is fixed in the package 16, and the input side lens 13 and the output side lens 14 are temporarily arranged (step S1).

次に、ＳＯＡチップ１０への駆動電流の供給を開始する（ステップＳ２：駆動電流供給工程）。これにより、ＳＯＡチップ１０から自然放出光が発生する。   Next, supply of drive current to the SOA chip 10 is started (step S2: drive current supply step). As a result, spontaneous emission light is generated from the SOA chip 10.

次に、入力側レンズ１３及び出力側レンズ１４の位置調整を行う。入力側レンズ１３及び出力側レンズ１４の位置調整は、光パワーメータ３１の受光センサにて測定したＳＯＡチップ１０からの自然放出光の光強度の変動を確認して行い、光パワーメータ３１で測定した光強度が最適値になるように入力側レンズ１３及び出力側レンズ１４の位置をパッケージ１６内で調整する（ステップＳ３：レンズ位置調整工程）。   Next, the positions of the input side lens 13 and the output side lens 14 are adjusted. The position adjustment of the input side lens 13 and the output side lens 14 is performed by confirming the fluctuation of the light intensity of the spontaneous emission light from the SOA chip 10 measured by the light receiving sensor of the optical power meter 31 and measuring with the optical power meter 31. The positions of the input side lens 13 and the output side lens 14 are adjusted in the package 16 so that the obtained light intensity becomes an optimum value (step S3: lens position adjustment step).

光パワーメータ３１の受光センサの径が入力側レンズ１３及び出力側レンズ１４の位置の変動量に対して大きい場合は、光パワーメータ３１の受光センサの直近にスリットを有する部材を設置する。このスリットを通過したＳＯＡチップ１０から発生している自然放出光の光強度の測定を行う。ＳＯＡチップ１０から発生している自然放出光の一部を取り出して光強度の測定を行うことにより、入力側レンズ１３及び出力側レンズ１４の位置の変動に伴う光パワーメータ３１の受光量（すなわち、光パワーメータ３１で測定された自然放出光の光強度）の変動を確認することが可能となり、入力側レンズ１３及び出力側レンズ１４の位置調整を精度良く行うことができる。   When the diameter of the light receiving sensor of the optical power meter 31 is larger than the fluctuation amount of the position of the input side lens 13 and the output side lens 14, a member having a slit is installed in the immediate vicinity of the light receiving sensor of the optical power meter 31. The light intensity of spontaneously emitted light generated from the SOA chip 10 that has passed through the slit is measured. By extracting a part of spontaneously emitted light generated from the SOA chip 10 and measuring the light intensity, the amount of light received by the optical power meter 31 (that is, the position of the input side lens 13 and the output side lens 14 is changed). Thus, it is possible to check the fluctuation of the light intensity of the spontaneous emission light measured by the optical power meter 31, and the position adjustment of the input side lens 13 and the output side lens 14 can be performed with high accuracy.

その後、入力側レンズ１３及び出力側レンズ１４の位置を固定する。さらに、アイソレータなどのその他の部材をパッケージ１６内に配置する（ステップＳ４：レンズ位置固定工程）。   Thereafter, the positions of the input side lens 13 and the output side lens 14 are fixed. Further, another member such as an isolator is disposed in the package 16 (step S4: lens position fixing step).

次に、入力側光ファイバ１１の一端側を、アイソレータ２４及び入力側レンズ１３を介してＳＯＡチップ１０の光入射端面１０ａに光結合する位置に仮配置する。また、出力側光ファイバ１２の一端側を、出力側レンズ１４を介してＳＯＡチップ１０の光出射端面１０ｂに光結合する位置に仮配置する（ステップＳ５：光ファイバ仮配置工程）。   Next, one end side of the input side optical fiber 11 is temporarily arranged at a position where it is optically coupled to the light incident end face 10 a of the SOA chip 10 via the isolator 24 and the input side lens 13. Further, one end side of the output side optical fiber 12 is temporarily arranged at a position where it is optically coupled to the light emitting end face 10b of the SOA chip 10 via the output side lens 14 (step S5: optical fiber temporary arrangement step).

次に、無偏波の光を信号光として発生する信号光源３０に入力側光ファイバ１１の他端側を接続する。例えば、信号光源３０には無偏波の自然放出光を発生させるＳＯＡを用いることができる。この場合は信号光源の構成を簡略化することができる。あるいは、半導体レーザやスーパールミネッセントダイオードなどの発光素子と、前記発光素子から出力される光の偏波状態を無偏波に変換するデポラライザとを含んで構成されたものを信号光源３０としてもよい。例えば、発光素子としてスーパールミネッセントダイオードを用い、デポラライザとしてパンダファイバを用いる場合には、偏波解消に必要なパンダファイバの長さが十μｍ程度で済むという利点がある。また、ＳＯＡチップ１０の光出射端面１０ｂから出力された増幅後の信号光又は自然放出光の光強度を測定する光パワーメータ３１に出力側光ファイバ１２の他端側を接続する（ステップＳ６）。   Next, the other end of the input side optical fiber 11 is connected to a signal light source 30 that generates non-polarized light as signal light. For example, the signal light source 30 can be an SOA that generates non-polarized spontaneous emission light. In this case, the configuration of the signal light source can be simplified. Alternatively, the signal light source 30 may include a light emitting element such as a semiconductor laser or a super luminescent diode and a depolarizer that converts the polarization state of the light output from the light emitting element into non-polarized light. Good. For example, when a super luminescent diode is used as the light emitting element and a panda fiber is used as the depolarizer, there is an advantage that the length of the panda fiber necessary for depolarization is about 10 μm. Further, the other end side of the output side optical fiber 12 is connected to the optical power meter 31 that measures the light intensity of the amplified signal light or spontaneous emission light output from the light emitting end face 10b of the SOA chip 10 (step S6). .

信号光源３０の他の例としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）や、励起光は入射されているが信号光が入射されていない状態の光ファイバ増幅器が挙げられる。あるいは、２つのＬＤ光源から発生する誘導放出光の偏波面を偏光子によって互いに直交させ、その偏波面が直交する２つの光を偏波カップラで合成して出力する構成を信号光源３０としてもよい。   Other examples of the signal light source 30 include a light emitting diode (LED) and an optical fiber amplifier in which excitation light is incident but no signal light is incident. Alternatively, the signal light source 30 may have a configuration in which the polarization planes of the stimulated emission light generated from the two LD light sources are orthogonal to each other by a polarizer, and two lights having the orthogonal polarization planes are combined and output by a polarization coupler. .

なお、ＳＯＡチップ１０へ駆動電流が供給されている状態では、ＳＯＡチップ１０から自然放出光が発生するが、ＳＯＡチップ１０の入力側にはアイソレータ２４が配置されているため、自然放出光は入力側光ファイバ１１には入射せず、出力側光ファイバ１２のみに入射する。   In the state where the drive current is supplied to the SOA chip 10, spontaneous emission light is generated from the SOA chip 10. However, since the isolator 24 is disposed on the input side of the SOA chip 10, the spontaneous emission light is input. The light does not enter the side optical fiber 11 and enters only the output side optical fiber 12.

次に、光パワーメータ３１により測定された自然放出光の光強度が最大となる位置に出力側光ファイバ１２の一端側を固定する（ステップＳ７：出力側光ファイバ位置固定工程）。すなわち、先端にフェルール２６ｂが取り付けられた出力側光ファイバ１２をＳＯＡチップ１０に対して調芯し、ＳＯＡチップ１０と出力側光ファイバ１２との光結合率が最大となるようにする。この状態で、スリーブ２７ｂとフェルール２６ｂとを溶接により固定する。   Next, one end side of the output side optical fiber 12 is fixed at a position where the light intensity of the spontaneous emission light measured by the optical power meter 31 becomes maximum (step S7: output side optical fiber position fixing step). That is, the output-side optical fiber 12 having the ferrule 26b attached to the tip is aligned with the SOA chip 10 so that the optical coupling rate between the SOA chip 10 and the output-side optical fiber 12 is maximized. In this state, the sleeve 27b and the ferrule 26b are fixed by welding.

次に、信号光源３０からの信号光を入力側光ファイバ１１の他端側から入力させ、一端側に向かって伝送させる（ステップＳ８：入力側光ファイバ位置固定工程）。これにより、信号光は、アイソレータ２４を通過して、ＳＯＡチップ１０により増幅された後に出力側光ファイバ１２に入射する。   Next, the signal light from the signal light source 30 is input from the other end side of the input side optical fiber 11 and transmitted toward the one end side (step S8: input side optical fiber position fixing step). As a result, the signal light passes through the isolator 24, is amplified by the SOA chip 10, and then enters the output-side optical fiber 12.

次に、信号光がＳＯＡチップ１０に入力されている状態で、光パワーメータ３１により測定された増幅後の信号光の光強度が最大となる位置に入力側光ファイバ１１の一端側を固定する（ステップＳ９：入力側光ファイバ位置固定工程）。すなわち、先端にフェルール２６ａが取り付けられた入力側光ファイバ１１をＳＯＡチップ１０に対して調芯し、ＳＯＡチップ１０と入力側光ファイバ１１との光結合率が最大となるようにする。この状態で、スリーブ２７ａとフェルール２６ａとを溶接により固定する。   Next, with the signal light being input to the SOA chip 10, one end side of the input side optical fiber 11 is fixed at a position where the light intensity of the amplified signal light measured by the optical power meter 31 is maximized. (Step S9: Input side optical fiber position fixing step). That is, the input side optical fiber 11 with the ferrule 26a attached to the tip is aligned with the SOA chip 10 so that the optical coupling rate between the SOA chip 10 and the input side optical fiber 11 is maximized. In this state, the sleeve 27a and the ferrule 26a are fixed by welding.

次に、カバー２８ａ，２８ｂをそれぞれパッケージ１６の壁面１６ａ，１６ｂに溶接して固定し、モジュール封止等を行なって、本実施形態のＳＯＡモジュール１が完成する。   Next, the covers 28a and 28b are welded and fixed to the wall surfaces 16a and 16b of the package 16, respectively, and module sealing or the like is performed to complete the SOA module 1 of the present embodiment.

なお、ステップＳ４で行う入力側レンズ１３や出力側レンズ１４の固定を、ステップＳ７の出力側光ファイバ１２の固定あるいはステップＳ９の入力側光ファイバ１１の固定の後で行ってもよい。   Note that the fixing of the input side lens 13 and the output side lens 14 performed in step S4 may be performed after the fixing of the output side optical fiber 12 in step S7 or the fixing of the input side optical fiber 11 in step S9.

以上説明したように、本実施形態に係るＳＯＡモジュール１の製造方法は、入力側光ファイバ１１とＳＯＡチップ１０との間にアイソレータ２４が配置されたＳＯＡモジュール１に対して実行されるものである。本実施形態の製造方法によれば、無偏波の信号光を入力側光ファイバ１１に入力することにより、入力側光ファイバ１１周辺の環境が変化した場合であっても、ＳＯＡチップ１０の偏波依存性に起因する増幅後の信号光の光強度の変化を抑制して、入力側光ファイバ１１に対して安定した調芯を行うことが可能となる。   As described above, the method for manufacturing the SOA module 1 according to the present embodiment is performed on the SOA module 1 in which the isolator 24 is disposed between the input side optical fiber 11 and the SOA chip 10. . According to the manufacturing method of this embodiment, even when the environment around the input side optical fiber 11 is changed by inputting non-polarized signal light to the input side optical fiber 11, the polarization of the SOA chip 10 is changed. It is possible to perform stable alignment with respect to the input side optical fiber 11 by suppressing a change in the light intensity of the amplified signal light due to the wave dependency.

また、本実施形態に係るＳＯＡモジュール１の製造方法は、出力側光ファイバ１２についてはＳＯＡチップ１０が発する自然放出光を使用した調芯を行うことができる。   Moreover, the manufacturing method of the SOA module 1 according to the present embodiment can perform alignment using the spontaneous emission light emitted from the SOA chip 10 for the output side optical fiber 12.

また、本実施形態に係るＳＯＡモジュール１の製造方法は、信号光源３０と光パワーメータ３１との間に入力側光ファイバ１１及び出力側光ファイバ１２が配置されていない状態で、入力側レンズ１３及び出力側レンズ１４の位置を最適化することができる。   In addition, in the method for manufacturing the SOA module 1 according to the present embodiment, the input side lens 13 and the input side optical fiber 11 and the output side optical fiber 12 are not disposed between the signal light source 30 and the optical power meter 31. In addition, the position of the output side lens 14 can be optimized.

また、本実施形態に係るＳＯＡモジュール１の製造方法は、レンズ位置調整工程で位置調整された入力側レンズ１３及び出力側レンズ１４を、信号光源３０と光パワーメータ３１との間に入力側光ファイバ１１及び出力側光ファイバ１２が配置されていない状態で固定することができる。   In addition, in the method for manufacturing the SOA module 1 according to the present embodiment, the input side lens 13 and the output side lens 14 that have been adjusted in the lens position adjustment step are input between the signal light source 30 and the optical power meter 31. The fiber 11 and the output side optical fiber 12 can be fixed without being arranged.

１ ＳＯＡモジュール（半導体光増幅器モジュール）
１０ ＳＯＡチップ（半導体光増幅器）
１０ａ 光入射端面
１０ｂ 光出射端面
１１ 入力側光ファイバ
１２ 出力側光ファイバ
１３ 入力側レンズ
１４ 出力側レンズ
１７，１７ａ，１７ｂ 端子
２４ アイソレータ
３０ 信号光源
３１ 光パワーメータ（光強度測定装置） 1 SOA module (semiconductor optical amplifier module)
10 SOA chip (semiconductor optical amplifier)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10a Light incident end surface 10b Light output end surface 11 Input side optical fiber 12 Output side optical fiber 13 Input side lens 14 Output side lens 17, 17a, 17b Terminal 24 Isolator 30 Signal light source 31 Optical power meter (light intensity measuring device)

Claims (4)

入力された信号光を増幅する半導体光増幅器（１０）と、
前記半導体光増幅器に前記信号光を入力する入力側光ファイバ（１１）と、
前記半導体光増幅器から出力された増幅後の前記信号光又は自然放出光を外部に伝送する出力側光ファイバ（１２）と、
前記入力側光ファイバの一端側から出力された前記信号光を前記半導体光増幅器の光入射端面（１０ａ）に向けて集光する入力側レンズ（１３）と、
前記半導体光増幅器の光出射端面（１０ｂ）から出力された増幅後の前記信号光又は自然放出光を前記出力側光ファイバの一端側に向けて集光する出力側レンズ（１４）と、
前記入力側光ファイバの一端側と前記入力側レンズとの間に配置され、前記半導体光増幅器から前記入力側光ファイバへの光を遮断するアイソレータ（２４）と、を備える半導体光増幅器モジュール（１）の製造方法であって、
前記半導体光増幅器への駆動電流の供給を開始して、前記半導体光増幅器から自然放出光を発生させる駆動電流供給工程（Ｓ２）と、
前記入力側光ファイバの一端側を、前記アイソレータ及び前記入力側レンズを介して前記半導体光増幅器の前記光入射端面に光結合する位置に仮配置するとともに、前記出力側光ファイバの一端側を、前記出力側レンズを介して前記半導体光増幅器の前記光出射端面に光結合する位置に仮配置する光ファイバ仮配置工程（Ｓ５）と、
無偏波の光を前記信号光として発生する信号光源（３０）に前記入力側光ファイバの他端側を接続するとともに、前記半導体光増幅器の前記光出射端面から出力された増幅後の前記信号光又は自然放出光の光強度を測定する光強度測定装置（３１）に前記出力側光ファイバの他端側を接続する工程（Ｓ６）と、
前記信号光源からの前記信号光を前記入力側光ファイバの他端側から一端側に向かって伝送させ、前記信号光が前記半導体光増幅器に入力されている状態で、前記光強度測定装置により測定された増幅後の前記信号光の光強度が最大となる位置に前記入力側光ファイバの一端側を固定する入力側光ファイバ位置固定工程（Ｓ８，Ｓ９）と、を含むことを特徴とする半導体光増幅器モジュールの製造方法。 A semiconductor optical amplifier (10) for amplifying the input signal light;
An input side optical fiber (11) for inputting the signal light to the semiconductor optical amplifier;
An output side optical fiber (12) for transmitting the amplified signal light or spontaneous emission light output from the semiconductor optical amplifier to the outside;
An input side lens (13) for condensing the signal light output from one end side of the input side optical fiber toward the light incident end face (10a) of the semiconductor optical amplifier;
An output side lens (14) for condensing the amplified signal light or spontaneous emission light output from the light emitting end face (10b) of the semiconductor optical amplifier toward one end side of the output side optical fiber;
A semiconductor optical amplifier module (1), comprising: an isolator (24) disposed between one end side of the input side optical fiber and the input side lens and blocking light from the semiconductor optical amplifier to the input side optical fiber. ) Manufacturing method,
A drive current supply step (S2) for starting supply of drive current to the semiconductor optical amplifier to generate spontaneous emission light from the semiconductor optical amplifier;
One end side of the input side optical fiber is temporarily disposed at a position where it is optically coupled to the light incident end surface of the semiconductor optical amplifier via the isolator and the input side lens, and one end side of the output side optical fiber is Temporary optical fiber placement step (S5) for temporary placement at a position optically coupled to the light emitting end face of the semiconductor optical amplifier via the output side lens;
The amplified signal output from the light emitting end face of the semiconductor optical amplifier while connecting the other end of the input-side optical fiber to a signal light source (30) that generates unpolarized light as the signal light Connecting the other end of the output side optical fiber to a light intensity measuring device (31) for measuring the light intensity of light or spontaneous emission light (S6);
The signal light from the signal light source is transmitted from the other end side of the input side optical fiber toward the one end side, and measured by the light intensity measuring device in a state where the signal light is input to the semiconductor optical amplifier. And an input side optical fiber position fixing step (S8, S9) for fixing one end side of the input side optical fiber at a position where the light intensity of the amplified signal light is maximized. Manufacturing method of optical amplifier module. 前記入力側光ファイバ位置固定工程の前に、前記光強度測定装置により測定された自然放出光の光強度が最大となる位置に前記出力側光ファイバの一端側を固定する出力側光ファイバ位置固定工程（Ｓ７）を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体光増幅器モジュールの製造方法。   Before the input side optical fiber position fixing step, the output side optical fiber position fixing for fixing one end side of the output side optical fiber at a position where the light intensity of the spontaneous emission light measured by the light intensity measuring device is maximized. The method of manufacturing a semiconductor optical amplifier module according to claim 1, further comprising a step (S7). 前記光ファイバ仮配置工程の前に、前記入力側レンズ及び前記出力側レンズの位置を固定するレンズ位置固定工程（Ｓ４）を更に含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体光増幅器モジュールの製造方法。   3. The semiconductor according to claim 1, further comprising a lens position fixing step (S <b> 4) for fixing the positions of the input side lens and the output side lens before the optical fiber provisional placement step. Manufacturing method of optical amplifier module. 前記レンズ位置固定工程の前に、前記半導体光増幅器から発生している自然放出光を用いて前記入力側レンズ及び前記出力側レンズの位置を調整するレンズ位置調整工程（Ｓ３）を更に含み、
前記レンズ位置調整工程は、スリットを通過した前記半導体光増幅器から発生している自然放出光の光強度を前記光強度測定装置で測定し、前記光強度測定装置で測定した光強度の変動に基づいて、前記入力側レンズ及び前記出力側レンズの位置変動を確認することにより、前記入力側レンズ及び前記出力側レンズの位置を調整することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の半導体光増幅器モジュールの製造方法。 Before the lens position fixing step, further includes a lens position adjusting step (S3) for adjusting the positions of the input side lens and the output side lens using spontaneous emission light generated from the semiconductor optical amplifier,
In the lens position adjusting step, the light intensity of the spontaneous emission light generated from the semiconductor optical amplifier that has passed through the slit is measured by the light intensity measuring device, and based on the fluctuation of the light intensity measured by the light intensity measuring device. The position of the input side lens and the output side lens is adjusted by confirming position fluctuations of the input side lens and the output side lens, according to any one of claims 1 to 3. The manufacturing method of the semiconductor optical amplifier module of description.
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