JP3794552B2 - 光モジュール、光送信器及び光モジュールの製造方法 - Google Patents

光モジュール、光送信器及び光モジュールの製造方法 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光信号を送信する光送信器に用いられる半導体レーザモジュール等の光モジュール及びその製造方法に関し、特に、波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division multiplexing）通信システムにおける光信号送信用に好適な光モジュール及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、高密度ＷＤＭの分野では、光信号の波長が長期に渡って安定していることが要求される。そのため波長モニタの機能を光モジュールのパッケージ内に設けた波長モニタ内蔵型光モジュールが開発されており、例えば特開平２０００−５６１８５号公報に開示されている。
【０００３】
図２０は従来の波長モニタ内蔵型光モジュールの構成を示す説明図である。図２０に示すように、従来の波長モニタ内蔵型光モジュールは、所定の発振波長のレーザ光を出力するレーザダイオード５０と、レーザダイオード５０に光結合され、レーザダイオード５０の前側（図２０では右側）端面から出力されたレーザ光を外部に送出する光ファイバ５１と、レーザダイオード５０の発振波長とほぼ同じカットオフ波長を持つ光フィルタ５２と、レーザダイオード５０の後側（図２０では左側）端面から出力されたモニタ用のレーザ光（モニタ光）を２つに分光するハーフミラーからなるビームスプリッタ５３と、ビームスプリッタ５３によって分光された一方のレーザ光を光フィルタに透過させた後に受光する第１のフォトダイオード５４と、ビームスプリッタ５３によって分光された他方のレーザ光を受光する第２のフォトダイオード５５と、レーザダイオード５０の温度を調整するペルチェモジュール５６と、第１のフォトダイオード５４及び第２のフォトダイオード５５から出力されるＰＤ電流に基づいて、レーザダイオード５０の波長を制御するように、ペルチェモジュール５０を制御する制御部５７とを有する。
【０００４】
レーザダイオード５０と光ファイバ５１との間には、レーザダイオード５０の前側端面から出力されたレーザ光を光ファイバ５１に結合する集光レンズ５８が配置されている。また、レーザダイオード５０とビームスプリッタ５３との間には、レーザダイオード５０の後側端面から出力されたレーザ光を平行にする平行レンズ５９が配置されている。
【０００５】
レーザダイオード５０、集光レンズ５８及び平行レンズ５９は、ＬＤキャリア６０上に固定されている。第１のフォトダイオード５４及び第２のフォトダイオード５５は、それぞれ第１のＰＤキャリア６１及び第２のＰＤキャリア６２に固定されている。
【０００６】
ビームスプリッタ５３、光フィルタ５２、第１のＰＤキャリア６１及び第２のＰＤキャリア６２は、金属基板６３上に固定されている。金属基板６３は、ＬＤキャリア６０の表面に固定され、ＬＤキャリア６０は、ペルチェモジュール５６上に固定されている。
【０００７】
レーザダイオード５０、ビームスプリッタ５３、光フィルタ５２、集光レンズ５８、平行レンズ５９、ＬＤキャリア６０、第１のＰＤキャリア６１、第２のＰＤキャリア６２、金属基板６３及びペルチェモジュール５６は、パッケージ６４内に設けられている。また、光ファイバ５１の先端部を保持するフェルール６５は、パッケージ６４の側部にスリーブ６６を介して固定されている。
【０００８】
レーザダイオード５０の前側端面から出力されたレーザ光は、集光レンズ５８によって集光され、フェルール６５によって保持された光ファイバ５１に入射され外部に送出される。
【０００９】
一方、レーザダイオード５０の後側端面から出力されたレーザ光は、平行レンズ５９によって平行になり、ビームスプリッタ５３によってＺ軸方向（透過方向）と、Ｚ軸方向に垂直なＸ軸方向（反射方向）との２つの方向に分岐される。Ｚ軸方向に分岐されたレーザ光は、光フィルタ５２により波長フィルタリングが行われ、第１のフォトダイオード５４によって受光され、Ｘ軸方向に分岐されたレーザ光は、第２のフォトダイオード５５によって受光される。第１のフォトダイオード５４及び第２のフォトダイオード５５から出力されるＰＤ電流は制御部５７に入力され、制御部５７は、入力されたＰＤ電流の値に基づいて、レーザダイオード５０の波長を制御するように、ペルチェモジュール５６の調整温度を制御する（以下、この技術を従来例という）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来例の波長モニタ内蔵型光モジュールでは、レーザ光は、ハーフミラーからなるビームスプリッタ５３によってＺ軸方向と、Ｚ軸方向に垂直なＸ軸方向に２分岐されるので、分岐されたレーザ光を受光する第１のフォトダイオード５４及び第２のフォトダイオード５５は、同じ平面内に配置することはできない。そのため、第１のフォトダイオード５４及び第２のフォトダイオード５５を固定するＰＤキャリア６１，６２は、別々の部品として構成する必要があり、その結果、部品点数が増加して製造コストがかかる。
また、従来のハーフミラーからなるビームスプリッタ５３では、レーザ光がミラーで反射する光と透過する光に分岐しているため、波長依存性をもつ。高密度ＷＤＭでは特に高精度のレーザ光の波長制御が要求されるため、ハーフミラーによって２分岐されたレーザ光の波長依存性が波長制御の誤差要因となる。
【００１１】
また、２つのＰＤキャリア６１，６２の各々について光学調芯を行う必要があり、その結果、製造工程が増加して製造時間が長くなる。
【００１２】
また、光フィルタ５２の波長特性は、光の入射角度により変化する。にも関わらず、従来例１では光フィルタ５２を金属基板６３上に固定し、波長モニタ部を完成した後、金属基板６３を光モジュール内に組み込んでいた。この方法の場合、光フィルタ５２への光の入射角度は、波長モニタ部の光モジュール内への組み込み後には変更できず、光フィルタの波長モニタ部での固定位置・角度の不良や、波長モニタ部の組み込み時の固定位置・角度などにより、光フィルタ５２において所望の波長特性が得られない場合が生じ、光モジュール全体が使えなくなってしまい、光モジュールの歩留まりが悪かった。
【００１３】
さらに、従来の光モジュールは、部品点数の増加やレーザダイオードからフォトダイオードへのそれぞれの光路の確保のため、大型化してしまう。
【００１４】
本発明は、製造コストの低減と製造時間の短縮を図ることができ、かつ小型化が可能で、かつレーザ光の波長安定性の良好な光モジュール及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１５】
本発明は又、所定の波長特性を得るために、部品組立後に光フィルタヘの入射角度の調整を可能にして、歩留まりの向上を図ることができる光モジュール及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の光モジュールは、レーザ光を出力する発光素子と、その発光素子の一方側の端面から出力されたレーザ光を入射して外部に送出する光ファイバと、前記発光素子の他方側の端面から出力されたモニタ用のレーザ光を光軸方向に対して９０度未満の所定角度に傾斜した２つの方向に分岐する光分岐部材と、その光分岐部材によって分岐された一方のレーザ光を受光する第１の受光素子と、前記光分岐部材によって分岐された他方のレーザ光を受光する第２の受光素子と、前記第１の受光素子及び第２の受光素子のいずれかと前記光分岐部材との間に配置され、所定の波長帯のレーザ光だけを透過させる光フィルタと、を有し、
前記第１の受光素子及び第２の受光素子が同一の取付部材に取り付けられていることを特徴とするものである。
【００１７】
前記第１の受光素子と第２の受光素子とが前記取付部材の同一の平面上に固定されていてもよい。
【００１８】
前記光分岐部材は、光軸に対して略同一の角度に傾斜した２つの方向に光を分岐してもよい。
【００１９】
前記光分岐部材は、プリズムであってもよい。
【００２０】
前記プリズムは、２つの斜面を屋根型に形成した光入射面を有する屋根型プリズムであり、前記２つの斜面双方から光をプリズム内に入射させ、光を２分岐するものでもよい。
【００２１】
前記プリズムにおける光の入射角度を６５°以下としたものでもよい。
【００２２】
前記光分岐部材、光フィルタ及び取付部材は、同一のホルダ部材に固定されていてもよい。
【００２３】
前記光フィルタは、前記レーザ光の入射角度を調整できるように移動可能に支持されていてもよい。
【００２４】
前記光フィルタは、フィルタホルダに固定され、そのフィルタホルダもしくはその近傍には温度検知部が固定されていてもよい。
【００２５】
前記光フィルタは、前記レーザ光の入射方向に対して垂直な回転軸線を中心に回転可能に支持されていてもよい。
【００２６】
前記発光素子と光分岐部材との間には、発光素子の他方側端面から出力されたモニタ用のレーザ光を平行光にする平行レンズが配置されていてもよい。
【００２７】
前記発光素子の温度を調整する温度調整部と、前記第１の受光素子及び第２の受光素子から出力される電流に基づいて、前記発光素子から出力されるレーザ光の波長を制御するように、前記温度調整部を制御する制御部とを有してもよい。
【００２８】
前記光フィルタ近傍に設置された温度検知部からの信号に基づいて温度補正信号を前記制御部に入力する補正部を有してもよい。
【００２９】
本発明の光モジュールの製造方法は、
（１）レーザ光を出力する発光素子を固定する工程と、
（２）発光素子の他方側の端面から出力されたモニタ用のレーザ光を光軸方向に対して９０度未満の所定角度に傾斜した２つの方向に分岐する光分岐部材を固定する工程と、
（３）前記光分岐部材によって分岐された一方のレーザ光を受光する第１の受光素子と、前記光分岐部材によって分岐された他方のレーザ光を受光する第２の受光素子とを取り付けた取付部材を固定する工程と、
（４）前記第１の受光素子及び第２の受光素子のいずれかと前記光分岐部材との間に配置され、所定の波長帯のレーザ光だけを透過させる光フィルタを固定する工程と、
（５）前記発光素子の一方側の端面から出力されたレーザ光を入射して外部に送出する光ファイバを固定する工程と、
を有することを特徴とするものである。
【００３０】
前記（３）の工程では、前記第１の受光素子及び第２の受光素子を前記取付部材の同一の平面上に固定してもよい。
【００３１】
前記（４）の工程では、前記光フィルタを、レーザ光の入射角度が変わるように移動させながら、前記光フィルタを通過した光を受光した第１の受光素子及び第２の受光素子のいずれか又は両方から出力される電流に基づいて、波長特性を測定し、前記測定の結果、所望の波長特性が得られる位置で前記光フィルタを固定してもよい。
【００３２】
前記（４）の工程では、前記光フィルタを、レーザ光の入射方向に対して垂直な回転軸線を中心に回転させながら、波長特性を測定してもよい。
【００３３】
少なくとも前記（１）、（３）の工程の後に、
（６）前記第１、第２の受光素子において検出される電流値に基づいて前記分岐部材の配置を調整する工程、
を行った後、（２）の工程を行ってもよい。
【００３４】
前記（１）、（３）の工程をパッシブアライメントにより行った後、前記（６）、（２）、（４）、（５）の工程を行ってもよい。
【００３５】
（７）前記発光素子の他方側の端面から出力されたモニタ用のレーザ光を平行光にし、光分岐部材側に出射する平行レンズを固定する工程を行ってもよい。
【００３６】
前記（１）、（３）、（７）の工程をパッシブアライメントにより行った後、前記（６）、（２）、（４）、（５）の工程を行ってもよい。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施形態例に係る光モジュールを示す平面断面図、図２は本発明の第１の実施形態例に係る光モジュールを示す側面断面図、図３及び図４は、本発明の第１の実施形態例に係る光モジュールに用いられるプリズム、光フィルタ及びＰＤキャリアの組立手順を説明するための斜視図である。
【００３８】
図１及び図２に示すように、本発明の第１の実施形態例に係る光モジュールは、内部を気密封止したパッケージ１と、そのパッケージ１内に設けられ、レーザ光を出力する半導体レーザ素子（発光素子）２と、半導体レーザ素子２の前側（図１では右側）端面から出力されたレーザ光を入射して外部に送出する光ファイバ３と、半導体レーザ素子２の後側（図１では左側）端面から出力されたモニタ用のレーザ光を光軸方向に対して９０度未満の所定角度θ１，θ２に傾斜した２つの方向に分岐するプリズム（光分岐部材）４と、プリズム４によって分岐された一方のレーザ光を受光する第１のフォトダイオード（第１の受光素子）５と、プリズム４によって分岐された他方のレーザ光を受光する第２のフォトダイオード（第２の受光素子）６と、第１のフォトダイオード５とプリズム４との間に配置され、所定の波長帯のレーザ光だけを透過させる光フィルタ７と、第１のフォトダイオード５及び第２のフォトダイオード６を同一平面（ここでは同一の取付面８ａ）上に取り付けるＰＤキャリア（取付部材）８とを有する。
【００３９】
半導体レーザ素子２は、ＬＤキャリア９上に固定されている。また、ＬＤキャリア９上には半導体レーザ素子２の温度を検出するためのサーミスタ２０ａが設置されている。
【００４０】
半導体レーザ素子２と光ファイバ３との間には、半導体レーザ素子２の前側端面から出力されたレーザ光を平行にする平行レンズ（第１レンズ）１０と、光ファイバ３側からの反射戻り光を阻止するための光アイソレータ１１が設けられている。平行レンズ１０は、第１のレンズホルダ１２によって保持されている。
【００４１】
半導体レーザ素子２とプリズム４との間には、半導体レーザ素子２の後側端面から出力されたモニタ用のレーザ光を平行にする平行レンズ１３が配置されている。平行レンズ１３は、第２のレンズホルダ１４によって保持されている。
【００４２】
ＬＤキャリア９、光アイソレータ１１、第１のレンズホルダ１２及び第２のレンズホルダ１４は、第１のベース１５上に固定されている。第１のベース１５は、半導体レーザ素子２によって発生した熱を冷却するためにペルチェモジュールからなる第１の冷却装置１６上に固定されている（図２参照）。
【００４３】
第１のフォトダイオード５及び第２のフォトダイオード６から出力されるＰＤ電流は、制御部１７に入力され、その制御部１７は、入力されたＰＤ電流の値に基づいて、半導体レーザ素子２から出力されるレーザ光の波長を制御するように、第１の冷却装置１６の調整温度を制御する。
【００４４】
プリズム４は、２つの斜面４ａ、４ｂを屋根型に形成してなる光入射面と平面状の光出射面となる平坦面４ｃを有して構成されており、２つの斜面４ａ、４ｂの双方から半導体レーザ素子２から出力されるレーザ光をプリズム４内に入射させ、光を２分岐する構成である。
【００４５】
プリズム４の全面には、レーザ光の反射を抑制するためにＡＲ（Anti Refection)膜がコーティングされている。プリズム４によって分岐されるレーザ光の傾斜角度θ１，θ２は、略同一の角度（例えば１５〜４５度）であるのが好ましい。これは、第１のフォトダイオード５及び第２のフォトダイオード６の受光位置を決めるのが容易になるからである。
【００４６】
光フィルタ７は、例えばエタロン等で作られ、断面略Ｌ字状に形成されたフィルタホルダ１８の底板部１８ａ及び側板部１８ｂに低融点ガラスもしくは半田で固定されている（図３（Ｂ）参照）。光フィルタ７は、フィルタホルダ１８によってレーザ光の入射角度を調整できるように移動することができる。底板部１８ａもしくは側板部１８ｂ上には、温度検知部として例えばサーミスタ２０ｂが配置されていてもよい。サーミスタ２０ｂは、底板部１８ａや側板部１８ｂが低融点ガラスもしくは半田等の熱伝導性の良好な接合剤により光フィルタ７と固定され、かつ、光フィルタ７の直近に位置するため、光フィルタ７の温度変化を正確に測定することができる。
【００４７】
ＰＤキャリア８における第１のフォトダイオード５及び第２のフォトダイオード６の取付面８ａは、レーザ光の入射方向に対して９０度を超える角度θ３（図２参照）で傾斜している。取付面８ａの傾斜角度θ３については、反射戻り光を低減し良好な特性を得るために傾斜角度θ３を９５度以上とすることが好ましい。また、レーザ光の入射方向に対して取付面８ａが大きく傾いているとフォトダイオードに結合可能なＰＤ電流が十分得られなくなるので、傾斜角度θ３を少なくとも１３５度以下にして結合効率劣化を３ｄＢ以内に抑えることが好ましい。従って、取付面８ａの傾斜角度θ３は、９５度以上１３５度以下とするのが好ましい。
【００４８】
プリズム４、フィルタホルダ１８及びＰＤキャリア８は、第２のベース１９上に固定されている。図３及び図４に示すように、プリズム４は、第２のベース１９に形成された第１の凸部１９ａの壁面に突き当てられた状態で固定され、ＰＤキャリア８は、第２のベース１９に形成された第２の凸部１９ｂ上に固定されている。フィルタホルダ１８は、第１の凸部１９ａと第２の凸部１９ｂとの間に形成された凹部１９ｃ上に固定されている。
【００４９】
なお、光フィルタ７の温度を検知するためのサーミスタ２０ｂは、第２のベース１９に固定されたプリズム４の両端部に形成された突出部１９ｄ上に固定することもできる。
【００５０】
第２のベース１９は、図２に示すように、ペルチェモジュールからなる第２の冷却装置２１上に固定されている。第２の冷却装置２１は、サーミスタ２０ｂ（２０）により検出された温度が一定温度になるように制御される。
【００５１】
パッケージ１の側部に形成されたフランジ部１ａの内部には、光アイソレータ１１を通過した光が入射する窓部２２と、レーザ光を光ファイバ３の端面に集光する集光レンズ（第２レンズ）３３が設けられている。集光レンズ３３は、フランジ部１ａの端部にＹＡＧレーザ溶接により固定された第３のレンズホルダ３４によって保持され、第３のレンズホルダ３４の端部には金属製のスライドリング２３がＹＡＧレーザ溶接により固定される。
【００５２】
光ファイバ３はフェルール２４によって保持され、そのフェルール２４は、スライドリング２３の内部にＹＡＧレーザ溶接により固定されている。
【００５３】
パッケージ１の上部には蓋部２５（図２参照）が被せられ、その周縁部を抵抗溶接することにより、パッケージ１の内部が気密封止される。
【００５４】
半導体レーザ素子２の前側端面から出力されたレーザ光は、平行レンズ１０によって平行光となり、光アイソレータ１１、窓部２２を介して、集光レンズ３３によって集光され、フェルール２４によって保持された光ファイバ３に入射され外部に送出される。
【００５５】
一方、半導体レーザ素子２の後側端面から出力されたモニタ用のレーザ光は、平行レンズ１３によって平行になり、プリズム４によって光軸方向に対して所定角度θ１、θ２に傾斜し、かつ該光軸方向を挟む２つの方向に分岐される。
【００５６】
プリズム４によって分岐された一方のレーザ光は、光フィルタ７に入射され、所定の波長帯のレーザ光だけ透過されて、第１のフォトダイオード５によって受光される。また、他方のレーザ光は、第２のフォトダイオード６によって受光される。第１のフォトダイオード５及び第２のフォトダイオード６から出力されるＰＤ電流は制御部１７に入力され、制御部１７は、入力された２つのＰＤ電流の差電圧（又は電圧比）に基づいて、半導体レーザ素子２から出力される光の波長が一定となるように、第１の冷却装置１６によりサーミスタ２０ａで検出される温度を制御する。
【００５７】
このようにプリズム４、光フィルタ７、第１のフォトダイオード５、第２のフォトダイオード６及びこれらを固定するＰＤキャリア８、場合によっては平行レンズ１３、さらにはこれらを固定する第２のベース１９は、レーザ光の波長をモニタする波長モニタ部を構成している。
【００５８】
次に、本発明の第１の実施形態例に係る光モジュールの製造方法を説明する。まず、半導体レーザ素子２を取り付けたＬＤキャリア９、光アイソレータ１１、第１のレンズホルダ１２及び第２のレンズホルダ１４を第１のベース１５上に半田付けして固定する。
【００５９】
その後、この第１のベース１５を既にパッケージ１内に固定された第１の冷却装置１６上に半田固定する。また、同様に上部に何も掲載していない第２のベース１９を、既にパッケージ１内に固定された第２の冷却装置２１上に固定する。
【００６０】
次いで、半導体レーザ素子２の後側端面から出力されたモニタ用のレーザ光がプリズム４の２つの斜面４ａ、４ｂに入射するように、プリズム４をＸ軸方向に移動させ、第２のベース１９の第１の凸部１９ａに突き当てて低融点ガラスもしくは半田で固定する（図３（Ａ）参照）。
【００６１】
次いで、プリズム４によって分岐された光が第１のフォトダイオード５及び第２のフォトダイオード６に入射するように、ＰＤキャリア８を第２のベース１９の第２の凸部１９ｂ上に半田付けで固定する（図３（Ｃ）参照）。また、サーミスタ２０ｂをフィルタホルダ１８の底板部１８ａもしくは側板部１８ｂに半田付けで固定する。
【００６２】
次いで、プリズム４と第１のフォトダイオード５との間にある第２のベース１９の凹部１９ｃに、フィルタホルダ１８に固定された光フィルタ７（図３（Ｂ）参照）を載置（粗セット）する（図４（Ａ）参照）。
【００６３】
次いで、光フィルタ７を、レーザ光の入射角度が変わるように移動させながら、光フィルタ７を通過した光を受光した第１のフォトダイオード５から出力されるＰＤ電流に基づいて、波長特性を測定する（図４（Ｂ）参照）。
【００６４】
次いで、測定の結果、所望の波長特性が得られる位置（波長のロックポイント）で光フィルタ７を第２のベース１９上にＹＡＧレーザ溶接で固定する。
【００６５】
次いで、半導体レーザ素子２の前側端面から出力されたレーザ光の出力が最大になるように、光ファイバ３のＸＹＺ軸の調整を行い、光ファイバ３の先端部を保持するフェルール２４をフェルール２４の内部にＹＡＧレーザ溶接により固定した後、パッケージ１の側部に形成されたフランジ部１ａの端面に金属製のフェルール２４をＹＡＧレーザ溶接により固定する。
【００６６】
最後に、パッケージ１の上部に蓋部２５を被せて、その周縁部をＹＡＧレーザ溶接してパッケージ１内部を気密封止する。
【００６７】
本発明の第１の実施形態例によれば、プリズム４によって分岐されたレーザ光を受光する第１のフォトダイオード５及び第２のフォトダイオード６を１つのＰＤキャリア８の同一の取付面８ａ上に取り付けているので、部品点数が減少して製造コストを低減することができる。
【００６８】
また、２つのフォトダイオード５，６を位置決めする際に、１つのＰＤキャリア８について光学調芯を行うだけでよいので、製造工程が減少して製造時間を短縮できる。
【００６９】
また、半導体レーザ素子２から出射された光を、平行レンズ１３でプリズム４に光結合させ、プリズム４で２分岐し、１つのＰＤキャリア８上の２つのフォトダイオード５，６で受光するので、その光路が短く、かつ必要空間がコンパクトになり、光モジュールの小型化を図ることができるとともに、良好な集光効率でフォトダイオード５，６にモニタ光を導くことができる。
【００７０】
また、波長モニタ部の他の構成要素の光モジュール内組み込み後の最終的な工程で光フィルタ７の角度調整を行い、光フィルタ７の波長特性をＰＤ出力を見ながら調整するので、波長調整精度の良好な波長モニタを備え、歩留まりが良好な光モジュールを製造することができる。
【００７１】
また、入射光を屋根型のプリズム４によって分岐しており、プリズム４による光の分岐は、入射光のプリズム４への入射角度を小さくしても光分岐が可能であるため、偏波依存性損失を小さくすることが可能となる。なお、これについては後に図１１を参照して詳しく説明する。また、プリズム４は、分岐カプラのような大型の光部品ではないので、本発明の波長モニタ内蔵型光モジュールは、装置の小型化が可能となる。ここでは、屋根型プリズム４を用いることにより、２つの斜面のなす角度により、光の分岐角度を調整することができるので、装置の小型化にさらに好適である。
【００７２】
また、プリズム４の２面以上にレーザ光を入射し、ともにプリズム４を透過する光に分岐しているため、分岐光どうしの波長依存性を低減することができる。特に分岐光を入射光の光軸に対して同一角度に傾斜した光に分岐した場合、分岐光どうしでは同じ波長依存性をもつため、分岐光同士を相対比較する本実施形態例の構成では分岐によるレーザ光の波長依存性を相殺することができる。
【００７３】
さらに、光フィルタ７の直近に配置されたサーミスタ２０ｂと第２の冷却装置２１により光フィルタ７の温度が一定に保たれるので、光フィルタ７の波長特性が安定化し、半導体レーザ素子２から出力されるレーザ光の波長を精度良く、一定に保つことができる。
【００７４】
図５は、本発明の第２の実施形態例に係る光モジュールを示す側面断面図である。図５に示すように、第２の実施形態例では、第１のベース１５及び第２のベース１９を一体にしたベース２６で構成されており、第１の冷却装置１６及び第２の冷却装置２１を一体にした冷却装置２７で構成されている点を特徴としている。従って、第２の実施形態例によれば、第１の実施形態例よりもさらに部品点数を減少させ、製造工程を簡略化することができる。
【００７５】
図６（Ａ）は本発明の第３の実施形態例に係る光モジュールに用いられる光フィルタ７を示す平面図、（Ｂ）は光フィルタ７の回転動作を説明するための説明図、図７（Ａ）は光フィルタ７がベース上で回転可能に支持されている状態を示す断面図、（Ｂ）は光フィルタ７がベース上に固定された状態を示す断面図である。
【００７６】
図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、本発明の第３の実施形態例に係る光モジュールに用いられる光フィルタ７は、レーザ光の入射方向に対して垂直な回転軸線Ｌを中心に回転可能な円板状のフィルタホルダ２８に固定されていることを特徴としている。この回転軸線Ｌは、図６（Ｂ）に示すように、方形の光フィルタ７の対角線の交点を通る軸線である。
【００７７】
光フィルタ７の底部は、図７（Ａ）に示すように、フィルタホルダ２８上に低融点ガラス又は接着剤で固定されている。また、光フィルタ７の底部をメタライズ処理して、半田付けしてフィルタホルダ２８に固定してもよい。フィルタホルダ２８の下部に設けられた円柱の固定台２８ａはベース１９（又は２６）に対して回転できるように、ベース１９（又は２６）に形成された円筒Ａ内に挿入されている。そして、ＰＤ電流をモニタしながら光フィルタ７の角度を調整し、所望な光フィルタ７の波長特性が得られた位置において、図７（Ｂ）に示すように、ＹＡＧレーザ溶接等により固定台２８ａをベース１９（又は２６）に固定する。また、予め熱硬化性樹脂からなる接着剤を固定台２８ａとベース１９（又は２６）との隙間に充填しておき、光フィルタ７の角度を調整した後に、接着剤が硬化するように熱を加えることにより固定してもよい。
【００７８】
このように、フィルタホルダ２８は、ベース１９（２６）上で、レーザ光の入射方向に対して垂直な回転軸線Ｌを中心に回転可能に構成されているので、光フィルタ７の回転調芯が非常に容易となる。
【００７９】
図８（Ａ）は本発明の第４の実施形態例に係る光モジュールに用いられるホルダ部材を示す側面断面図であり、（Ｂ）はその平面断面図、図９（Ａ）は図８に示すホルダ部材をベース上に固定する前の状態を示す平面図、（Ｂ）は図８に示すホルダ部材をベース上に固定した後の状態を示す平面図、図１０（Ａ）は図８に示すホルダ部材の光フィルタ７を角度調整用器具によって角度調整している状態を示す側面断面図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図である。
【００８０】
図８に示すように、本発明の第４の実施形態例に係る光モジュールでは、プリズム４、光フィルタ７及びＰＤキャリア８が、金属製の中空ブロックからなるホルダ部材２９に固定されている。
【００８１】
光フィルタ７は、フィルタホルダ３０に取り付けられており、そのフィルタホルダ３０は第３の実施形態例で示した手法でホルダ部材２９に固定されている。フィルタホルダ３０はホルダ部材２９と独立した部品となっており、レーザ光の入射方向に対して垂直な回転軸線Ｌ２を中心に、フィルタホルダ３０を回転調芯することで光フィルタ７への光の入射角度を調整することができる。フィルタホルダ３０はホルダ部材２９の上面及び下面で回転可能に支持されている。
【００８２】
また、図９（Ａ）に示すように、ベース１９（２６）には、半導体レーザ素子２でのレーザ光出力を行わない状態での調芯、すなわちパッシプアライメントでホルダ部材２９を調芯ができるように溝部３１が形成され、ホルダ部材２９は、溝部３１に側面を合わせながら挿入する。これによって調芯工程を簡便にすることができる。ホルダ部材２９をベース１９（２６）の溝部３１に挿入した後は、図９（Ｂ）に示すように、接触部分にＹＡＧレーザ光を照射し溶接を行って固定する。図９（Ｂ）中、６つの黒丸はＹＡＧ溶接部を示している。レーザによる溶接以外にも半田による固定や接着剤による固定も可能である。
【００８３】
さらに、図１０（Ａ）に示すように、ホルダ部材２９の上面には、フィルタホルダ３０の上面が外側に露出している。そして、例えば図１０（Ｂ）に示すように、光フィルタ７の角度調整を容易にできるように、露出した上面に嵌合溝３０ａが形成され、その嵌合溝３０ａに角度調整用器具３２の先端部３２ａを嵌合して、角度調整用器具３２を軸線Ｌ３を中心に回動することにより光フィルタ７の角度調整を行ってもよい。また、フィルタホルダ３０の露出した上面に突出部を設け、その突出部に嵌合する嵌合溝を角度調整用器具３２の先端部に形成してもよい。さらに、角度調整用器具３２の先端面とフィルタホルダ３０の上面とが面接触して、磁力でフィルタホルダ３０を回動させて、光フィルタ７の角度調整を行ってもよい。これらの場合、狭いパッケージ１内での光フィルタ７の角度調整が容易となり好ましい。
【００８４】
図１１（Ａ）は、本発明の第５の実施形態例に係る光モジュールに用いられるプリズムの構成及び動作を説明するための平面図、（Ｂ）はそのプリズムを示す斜視図である。
【００８５】
図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第５の実施形態例では、プリズム４は２つの斜面４ａ、４ｂを屋根型に形成した光入射面を有して入射光を２つに分岐する平面視五角形の屋根型プリズムにより形成されている。プリズム４は、軸Ｍを中心として対称に形成されている。プリズム４の斜面（光入射面）４ａ、４ｂには偏光特性を持たないＡＲコート等のコーティングが施されている。平行レンズ１３を通って平行光となった入射光は、斜面４ａ、４ｂの双方を含むプリズム４の綾線４ｄとその近傍領域に入射するように構成されている。
【００８６】
ここで、綾線４ｄ近傍に光が入射する場合、プリズム４の斜面４ａ、４ｂと入射光の法線（図１１（Ａ）のＲ）との成す角度θ４がプリズム４における光の入射角度となる。この入射角度θ４は、偏波依存性損失を小さくするために可能な限り小さい方が好ましく、入射角度θ４を６５°以下とすることにより、偏波依存性損失の低減を効率的に図ることが可能である。入射角度θ４は、実用上、測定に用いられるフォトダイオード５，６やプリズム４の寸法等によって、例えば１０°〜６５°の間で決定される。
【００８７】
図１２（Ａ）〜（Ｄ）は、プリズムの変形例を示す説明図である。図１１の例では、プリズム４は屋根型プリズムであったが、プリズム４は、例えば図１２（Ａ）（Ｂ）の斜視図に示すような形状のプリズムとしてもよい。図１２（Ａ）に示す形状のプリズム４は、その頂点Ｔ付近に入射した入射光を３つに分岐し、図１２（Ｂ）に示す形状のプリズム４は、その頂点Ｔ付近に入射した入射光を４つに分岐する。また、図１２（Ｃ）の斜視図に示すように、プリズム４は、軸Ｍに対して非対称な屋根型プリズムとしてもよい。
【００８８】
なお、屋根型プリズム４において、図１２（Ｄ）の平面図に示すように、光入射面を上記実施形態例に設けたプリズム４の入射面と反対側の平坦面４ｃとしても、入射光を２つに分岐することができる。ただし、光の入射面から半導体レーザ素子２側への光の反射等を考慮すると、図１や図１１に示すように、斜面３ａ、３ｂを入射面とすることが好ましい。
【００８９】
図１３〜図１６は、本発明の第６の実施形態例に係る光モジュールの製造方法を概略的に説明するための説明図である。
【００９０】
まず、図１３（Ａ）に示すように、半導体レーザ素子２を取り付けたＬＤキャリア９及びフォトダイオード５，６を取り付けたＰＤキャリア８を、ベース２６上の適当な位置に、即ちパッシブアライメントにて位置決めして半田付けして固定する。半田には例えばＡｕＳｎ等が用いられる。
【００９１】
次いで、図１３（Ｂ）に示すように、半導体レーザ素子２の前側端面からレーザ光を出射して、平行レンズ１０を保持する第１のレンズホルダ１２を、調芯器具３５を用いてＸ−Ｙ−Ｚ−θ軸方向に調芯し、所望の位置でＹＡＧレーザ溶接してベース２６上に固定する。
【００９２】
次いで、図１３（Ｃ）に示すように、光アイソレータ１１を、調芯器具３６を用いてＸ−Ｙ−Ｚ−θ軸方向に調芯し、所望の位置でＹＡＧレーザ溶接してベース２６上に固定する。なお、光アイソレータ１１をベース２６上に取り付けない場合には、この工程は省略される。
【００９３】
次いで、図１３（Ｄ）に示すように、半導体レーザ素子２の後側端面からレーザ光を出射せずに、すなわちパッシブアライメントにて、平行レンズ１３を保持する第２のレンズホルダ１４を、調芯器具３７を用いてＸ−Ｙ−Ｚ−θ軸方向に調芯し、所望の位置でＹＡＧレーザ溶接してベース２６上に固定する。
【００９４】
次いで、図１４（Ａ）に示すように、ベース２６を冷却装置２７上に半田付けして固定する。
【００９５】
次いで、半導体レーザ素子２及びフォトダイオード５，６は、金ワイヤ（図示せず）を介してパッケージ１のリード（図示せず）と電気的に接続される。
【００９６】
次いで、図１４（Ｂ）に示すように、フォトダイオード５，６から出力されるＰＤ電流をモニタしながら、それぞれ所望の電流値が得られるように、プリズム４を、調芯器具３８を用いてＸ−Ｙ−Ｚ−θ軸方向に調芯し、所望の位置でＹＡＧレーザ溶接してベース２６上に固定する。
【００９７】
次いで、図１５（Ａ）に示すように、フォトダイオード５，６から出力されるＰＤ電流をモニタしながら、所望の波長特性（波長弁別カーブ）が得られるように、光フィルタ７を、調芯器具３９を用いてＸ−Ｙ−Ｚ−θ軸方向に調芯し、所望の位置でＹＡＧレーザ溶接してベース２６上に固定する。
【００９８】
次いで、サーミスタ２０ａ、２０ｂは、金ワイヤ（図示せず）を介してパッケージ１のリード（図示せず）と電気的に接続される。
【００９９】
次いで、図１５（Ｂ）に示すように、不活性ガス（例えばＮ２、Ｘｅ）雰囲気においてパッケージ１上部に蓋部２５を被せて、その周縁部を抵抗溶接することにより気密封止する。
【０１００】
次いで、図１６（Ａ）に示すように、パッケージ１のフランジ部１ａに対し集光レンズ３３を保持する第３のレンズホルダ３４を、ＸＹ面内及びＺ軸方向で調芯して固定する。この工程では、集光レンズ３３の出射光がパッケージ１のフランジ部１ａの中心軸と平行となる位置でＹＡＧレーザ溶接により固定する。
【０１０１】
最後に、光ファイバ３を調芯して固定する。この工程では、第３のレンズホルダ３４の端部に金属製のスライドリング２３を固定する。スライドリング２３は、第３のレンズホルダ３４の端面において、光ファイバ３の光軸と垂直な面内（ＸＹ平面）で位置調整後、両者の境界部においてＹＡＧレーザ溶接して固定される。光ファイバ３を保持するフェルール２４は、光ファイバ３の出射が最大となる位置で、スライドリング２３の内部にＹＡＧレーザ溶接により固定される。これにより光ファイバ３の光軸方向（Ｚ軸方向）の位置が固定される。
【０１０２】
このような本実施形態例では、半導体レーザ素子２、第１のフォトダイオード５と第２のフォトダイオード６を固定した１つのＰＤキャリア８及びレンズの位置決めを半導体レーザ素子２からのレーザ光を出射させない（光量や光軸測定によらない）状態における調芯位置決め、すなわちパッシブアライメントにより行った後、半導体レーザ素子２からのレーザ光を出射させ、第１のフォトダイオード５、第２のフォトダイオード６において検出される電流値に基づいて、典型的には２つの電流値が略等しい値となるように、すなわちアクティブアライメントにより、プリズム４の位置・角度を調芯する。
【０１０３】
このような工程手順をとることにより、半導体レーザ素子２、第１のフォトダイオード５と第２のフォトダイオード６を固定した１つのＰＤキャリア８及びレンズ１３のそれぞれの位置決めをパッシブアライメントにより簡略化しながらも、これらの光部品の配置のばらつきに伴う光軸やＰＤ入射光量のばらつきをプリズムの調芯により吸収して、第１のフォトダイオード５と第２のフォトダイオード６に確実に光を入射させることができる。しかも、第１のフォトダイオード５と第２のフォトダイオード６で検出される電流も所望のバランスに調整することができる。
【０１０４】
従って、第１の実施形態例よりもさらに、光モジュールの製造コストの低減と製造時間の短縮を図ることができるとともに、レーザ光の波長安定性の良好な光モジュールを安定して製造することができる。
【０１０５】
図１７は、本発明の第７の実施形態例に係る光モジュールを示す平面断面図である。
【０１０６】
上記に説明された各実施形態例で用いられる光フィルタ７やプリズム４などの光学部品は、光学特性に温度依存性を持っているため、第２の冷却装置２１もしくは第１の冷却装置１６によって温度一定に制御されているが、モジュール外部の温度変化等の影響を常に受けており、第２の冷却装置２１による温度制御が光学部品の温度変動に追従しきれないことがある。このような光学部品、特に光フィルタ７の温度変動があると、これに応じて２つのＰＤ電流の出力値も変動し、半導体レーザ素子２から出力されるレーザ光の波長が多少変動してしまう可能性がある。
【０１０７】
そこで、これを防止するために、図１７に示すように、フィルタホルダ１８の近傍もしくは図３に示すようにフィルタホルダ１８上に設けられたサーミスタ２０ｂから出力される温度検出信号を入力し、温度補正信号を制御部１７に出力する回路からなる補正部Ｈを設けている。それ以外の構成は、第１の実施形態例の光モジュールと略同様である。この補正部Ｈから出力される温度補正信号により第１の冷却装置１６が制御する温度を補正し、半導体レーザ素子２から出力されるレーザ光の波長が一定となるように制御することで、半導体レーザ素子２から出力されるレーザ光の波長は、非常に精度よく一定となる。
【０１０８】
図１８は、本発明の第８の実施形態例に係る光モジュールを示す平面断面図である。図１８に示す第８の実施形態例のように、サーミスタ２０ｂとは別に、補正部Ｈに接続された温度補正専用のサーミスタ４０を光フィルタ７近傍に設けてもよい。
【０１０９】
なお、ここでは、サーミスタ２０ｂが第２のベース１９の突出部１９ｄ（図３参照）に形成された例を示している。
【０１１０】
本発明は、上記実施の形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内において、種々の変更が可能である。例えば、プリズム４と第２のフォトダイオード６との間にも光フィルタ７を配置してもよい。また、プリズム４は、入射したレーザ光を光軸に対して異なる角度に傾斜した２つの方向に分岐してもよい。
【０１１１】
また、第１のフォトダイオード５と第２のフォトダイオード６は、図１９に示すように、別々の取付面上に取り付けられる構成であってもよい。ただし、この場合も光学調芯を容易にする観点から、それぞれの取付面が同一平面上にあるように構成することが好ましい。
【０１１２】
また、第２のフォトダイオード６の出力（ＰＤ電流）に基づいて、半導体レーザ素子２から出力されるレーザ光の出力強度を制御してもよい。
【０１１３】
【発明の効果】
本発明によれば、光分岐部材によって分岐されたレーザ光を受光する受光素子を１つの取付部材上に取り付けているので、部品点数が減少して製造コストを低減することができるとともに、光モジュールを小型化できる。
【０１１４】
また、１つの取付部材について光学調芯を行うだけでよいので、製造工程が減少して製造時間を短縮できる。
【０１１５】
さらに、部品組立後の最終的な工程で光フィルタの角度調整を行い、光フィルタの波長特性を調整するので、歩留まりが良好な光モジュールを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態例に係る光モジュールを示す平面断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態例に係る光モジュールを示す側面断面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の第１の実施形態例に係る光モジュールに用いられるプリズム、光フィルタ及びＰＤキャリアの組立手順を説明するための斜視図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｂ）は本発明の第１の実施形態例に係る光モジュールに用いられるプリズム、光フィルタ及びＰＤキャリアの組立手順を説明するための斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施形態例に係る光モジュールを示す側面断面図である。
【図６】（Ａ）は本発明の第３の実施形態例に係る光モジュールに用いられる光フィルタを示す平面図、（Ｂ）は光フィルタの回転動作を説明するための説明図である。
【図７】本発明の第３の実施形態例に係る光モジュールに用いられる光フィルタを示す側面図であり、（Ａ）は光フィルタがベース上で回転可能に支持されている状態を示し、（Ｂ）は光フィルタがベース上に固定された状態を示す。
【図８】（Ａ）は本発明の第４の実施形態例に係る光モジュールに用いられるホルダ部材を示す側面断面図であり、（Ｂ）はその平面断面図である。
【図９】（Ａ）は図８に示すホルダ部材をベース上に固定する前の状態を示す平面図、（Ｂ）は図８に示すホルダ部材をベース上に固定した後の状態を示す平面図である。
【図１０】（Ａ）は図８に示すホルダ部材の光フィルタを角度調整用器具によって角度調整している状態を示す側面断面図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図である。
【図１１】（Ａ）は、本発明の第５の実施形態例に係る光モジュールに用いられるプリズムの構成及び動作を説明するための平面図、（Ｂ）はそのプリズムを示す斜視図である。
【図１２】（Ａ）〜（Ｄ）は、プリズムの変形例を示す説明図である。
【図１３】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の第６の実施形態例に係る光モジュールの製造方法を概略的に説明するための説明図である。
【図１４】（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の第６の実施形態例に係る光モジュールの製造方法を概略的に説明するための説明図である。
【図１５】（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の第６の実施形態例に係る光モジュールの製造方法を概略的に説明するための説明図である。
【図１６】（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の第６の実施形態例に係る光モジュールの製造方法を概略的に説明するための説明図である。
【図１７】本発明の第７の実施形態例に係る光モジュールを示す平面断面図である。
【図１８】本発明の第８の実施形態例に係る光モジュールを示す平面断面図である。
【図１９】ＰＤキャリアの他の構成例を示す斜視図である。
【図２０】従来の波長モニタ内蔵型光モジュールの構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１：パッケージ
２：半導体レーザ素子
３：光ファイバ
４：プリズム
５：第１のフォトダイオード
６：第２のフォトダイオード
７：光フィルタ
８：ＰＤキャリア
９：ＬＤキャリア
１０：平行レンズ
１１：光アイソレータ
１２：第１のレンズホルダ
１３：平行レンズ
１４：第２のレンズホルダ
１５：第１のベース
１６：第１の冷却装置
１７：制御部
１８：フィルタホルダ
１９：第２のベース
２０ａ、２０ｂ：サーミスタ
２１：第２の冷却装置
２２：窓部
２３：スライドリング
２４：フェルール
２５：蓋部
２６：ベース
２７：冷却装置
２８：フィルタホルダ
２９：ホルダ部材
３０：フィルタホルダ
３１：溝部
３２：角度調整用器具
３３：集光レンズ
３４：第３のレンズホルダ
３５〜３９：調芯器具
４０：サーミスタ

Claims (20)

  1. レーザ光を出力する発光素子と、
    その発光素子の一方側の端面から出力されたレーザ光を入射して外部に送出する光ファイバと、
    屋根型に形成された２つの斜面を有し、前記発光素子の他方側の端面から出力されたモニタ用のレーザ光を前記２つの斜面双方に入射させて光軸方向に対して９０度未満の所定角度に傾斜した２つの方向に分岐するプリズムと、
    そのプリズムによって分岐された一方のレーザ光を受光する第１の受光素子と、
    前記プリズムによって分岐された他方のレーザ光を受光する第２の受光素子と、
    前記第１の受光素子と前記プリズムとの間に配置され、所定の波長帯のレーザ光だけを透過させる光フィルタと、を有し、
    前記第１の受光素子及び第２の受光素子が同一の取付部材に取り付けられていることを特徴とする光モジュール。
  2. 前記第１の受光素子及び第２の受光素子は、前記取付部材に形成され前記レーザ光の入射側に向いた平面状の同一の取付面に間隔を隔てて固定されていることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
  3. 前記取付面は、前記レーザ光の入射方向に対して９０度を超える傾斜角度で傾斜していることを特徴とする請求項２に記載の光モジュール。
  4. 前記傾斜角度は、９５度以上１３５度以下であることを特徴とする請求項３に記載の光モジュール。
  5. 前記プリズムは、光軸に対して略同一の角度に傾斜した２つの方向に光を分岐することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つの項に記載の光モジュール。
  6. 前記プリズムにおける光の入射角度を６５°以下としたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つの項に記載の光モジュール。
  7. 前記プリズム、光フィルタ及び取付部材は、同一のホルダ部材に固定されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つの項に記載の光モジュール。
  8. 前記光フィルタは、フィルタホルダに固定され、そのフィルタホルダもしくはその近傍には温度検知部が固定されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つの項に記載の光モジュール。
  9. 前記発光素子とプリズムとの間には、発光素子の前記他方側端面から出力されたモニタ用のレーザ光を平行光にする平行レンズが配置されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１つの項に記載の光モジュール。
  10. 前記発光素子の温度を調整する温度調整部を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１つの項に記載の光モジュール。
  11. 前記請求項１０に記載の光モジュールと、前記第１の受光素子及び第２の受光素子から出力される電流に基づいて、前記発光素子から出力されるレーザ光の波長を制御するように、前記温度調整部を制御する制御部とを有することを特徴とする光送信器。
  12. 前記光フィルタ近傍に設置された温度検知部からの信号に基づいて温度補正信号を前記制御部に入力する補正部を有することを特徴とする請求項１１に記載の光送信器。
  13. （１）レーザ光を一方側の端面から出力する発光素子を固定する工程と、
    （２）屋根型に形成された２つの斜面を有するプリズムを、前記発光素子の他方側の端面から出力されたモニタ用のレーザ光が前記２つの斜面の双方に入射して、光軸方向に対して９０度未満の所定角度に傾斜した２つの方向に分岐するように位置合わせして固定する工程と、
    （３）前記プリズムによって分岐された一方のレーザ光を受光する第１の受光素子と、前記プリズムによって分岐された他方のレーザ光を受光する第２の受光素子とを取り付けた取付部材を固定する工程と、
    （４）前記第１の受光素子と前記プリズムとの間に、所定の波長帯のレーザ光だけを透過させる光フィルタを配置して固定する工程と、
    （５）前記発光素子の前記一方側の端面から出力されたレーザ光を入射して外部に送出する光ファイバを固定する工程と、
    を有することを特徴とする光モジュールの製造方法。
  14. 前記（３）の工程では、前記第１の受光素子及び第２の受光素子を前記取付部材の同一の平面上に固定することを特徴とする請求項１３に記載の光モジュールの製造方法。
  15. 前記（４）の工程では、前記光フィルタを、レーザ光の入射角度が変わるように移動させながら、前記光フィルタを通過した光を受光した第１の受光素子から出力される電流に基づいて、又は前記第１の受光素子及び第２の受光素子の両方から出力される電流に基づいて、波長特性を測定し、前記測定の結果、所望の波長特性が得られる位置で前記光フィルタを固定する、ことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の光モジュールの製造方法。
  16. 前記（４）の工程では、前記光フィルタを、レーザ光の入射方向に対して垂直な回転軸線を中心に回転させながら、波長特性を測定することを特徴とする請求項１５に記載の光モジュールの製造方法。
  17. 前記（２）の工程では、前記第１、第２の受光素子において検出される電流値に基づいて前記プリズムの配置を調整することを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか１つの項に記載の光モジュールの製造方法。
  18. 前記（１）、（３）の工程をパッシブアライメントにより行った後、前記（２）、（４）、（５）の工程を行うことを特徴とする請求項１７に記載の光モジュールの製造方法。
  19. （６）前記発光素子の他方側の端面から出力されたモニタ用のレーザ光を平行光にし、プリズム側に出射する平行レンズを固定する工程を行うことを特徴とする請求項１３乃至１７のいずれか１つの項に記載の光モジュールの製造方法。
  20. 前記（１）、（３）、（６）の工程をパッシブアライメントにより行った後、前記（２）、（４）、（５）の工程を行うことを特徴とする請求項１９に記載の光モジュールの製造方法。
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003014992A (ja) * 2001-07-02 2003-01-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザモジュールおよび光伝送システム
US20030044134A1 (en) * 2001-08-31 2003-03-06 Strachan William J. Optical sub-assembly package
US6856475B2 (en) * 2001-10-31 2005-02-15 The Furukawa Electric Co., Ltd Optical module having temperature adjustment features
JP4204476B2 (ja) * 2001-12-26 2009-01-07 三菱電機株式会社 波長モニタ装置、光モジュールおよび光モジュールの組立方法
JP2003204112A (ja) * 2002-01-09 2003-07-18 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体レーザモジュール
JP2003209317A (ja) * 2002-01-11 2003-07-25 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体レーザモジュール
US7403347B2 (en) 2002-04-04 2008-07-22 The Furukawa Electric Co., Ltd. Optical transmission module with temperature control
AU2002253623A1 (en) * 2002-04-26 2003-11-10 Allied Telesis K.K. Optical wireless communication device and method for adjusting the position of optical wireless communication device
US20040057477A1 (en) * 2002-09-24 2004-03-25 Agere Systems Inc. Wavelength locking device
JP2004247585A (ja) * 2003-02-14 2004-09-02 Nec Compound Semiconductor Devices Ltd 波長安定化ユニット及び波長安定化光送信モジュール
JP2004335532A (ja) * 2003-04-30 2004-11-25 Furukawa Electric Co Ltd:The 半導体レーザモジュール、光学部品ブロックおよび光共振器フィルタ。
JP4305077B2 (ja) * 2003-07-23 2009-07-29 ユーディナデバイス株式会社 光軸調整方法
US20050196173A1 (en) * 2003-12-29 2005-09-08 Finisar Corporation Receive optical assembly with angled optical receiver
ATE542277T1 (de) * 2004-06-30 2012-02-15 Mosaid Technologies Inc Abstimmbarer laser mit thermisch geregeltem externen resonator
US20070030876A1 (en) * 2005-08-05 2007-02-08 Levatter Jeffrey I Apparatus and method for purging and recharging excimer laser gases
US7848378B2 (en) * 2005-08-05 2010-12-07 Photomedex, Inc. Apparatus and method for monitoring power of a UV laser
US20070154218A1 (en) * 2005-12-30 2007-07-05 Bookham Technology, Plc Optical discriminators and systems and methods
WO2007108508A1 (ja) * 2006-03-22 2007-09-27 The Furukawa Electric Co., Ltd. 光モジュール
JP2008053466A (ja) * 2006-08-24 2008-03-06 Nec Electronics Corp 光送信モジュール
WO2008118975A2 (en) * 2007-03-27 2008-10-02 Photomedex, Inc. Method and apparatus for efficiently operating a gas discharge excimer laser
JP2012256770A (ja) * 2011-06-10 2012-12-27 Furukawa Electric Co Ltd:The レーザモジュール
JP5830398B2 (ja) * 2012-02-01 2015-12-09 古河電気工業株式会社 レーザモジュール
CN103290178B (zh) * 2013-06-20 2014-11-05 温州大学 一种隐藏面激光冲击强化方法和装置
US10241286B2 (en) * 2016-06-30 2019-03-26 OE Solutions Co., Ltd. Optical transmitter and optical module including the same
EP3333990A1 (en) * 2016-12-07 2018-06-13 ADVA Optical Networking SE Redundant optical radiant energy source and redundant optical device, especially for metrology applications
DE102017126293A1 (de) * 2017-11-09 2019-05-09 Compact Laser Solutions Gmbh Vorrichtung zur Verstellung eines optischen Bauelements
JP7024367B2 (ja) * 2017-12-12 2022-02-24 住友電気工業株式会社 光モジュール
CN110530056B (zh) * 2019-08-20 2021-05-18 武汉联特科技股份有限公司 多通道并行发射光器件及半导体致冷器
JP7407602B2 (ja) * 2020-01-16 2024-01-04 古河電気工業株式会社 発光装置、光源ユニット、光源装置、および光ファイバレーザ
EP4092461B1 (en) * 2021-05-19 2024-03-06 Laserworld (Switzerland) AG Optoelectronic module and process for the manufacture thereof

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5655087A (en) * 1979-10-12 1981-05-15 Fujitsu Ltd Wavelength control system for laser diode
DE3212809C2 (de) * 1982-04-06 1984-12-20 Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim Meßeinrichtung für die Stabilisierung von Lasern
JPS60117695A (ja) * 1983-11-29 1985-06-25 Sharp Corp 半導体レ−ザ光源装置
GB2231713B (en) 1989-03-30 1994-03-23 Toshiba Kk Semiconductor laser apparatus
AU6119396A (en) * 1995-07-27 1997-02-26 Jds Fitel Inc. Method and device for wavelength locking
JP2871623B2 (ja) * 1996-07-11 1999-03-17 日本電気株式会社 半導体レーザ装置
US5848211A (en) * 1996-08-28 1998-12-08 Hewlett-Packard Company Photonics module having its components mounted on a single mounting member
DE19827699A1 (de) * 1998-06-22 1999-12-23 Siemens Ag Wellenlängenstabilisierte Laseranordnung
JP2000056185A (ja) 1998-08-07 2000-02-25 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> レーザダイオードモジュール
US6243403B1 (en) * 1999-01-11 2001-06-05 Agere Systems Optoelectronics Guardian Corp Method and apparatus for integrated optical wavelength stabilization
JP3385238B2 (ja) * 1999-01-12 2003-03-10 シャープ株式会社 光送受信モジュール
US6291813B1 (en) 1999-06-07 2001-09-18 Agere Systems Optoelectronics Guardian Corp. Method and system for deriving a control signal for a frequency stabilized optical source
WO2001011738A1 (en) * 1999-08-10 2001-02-15 Coretek, Inc. Double etalon optical wavelength reference device
CA2347551A1 (en) * 2000-05-16 2001-11-16 Furukawa Electric Co., Ltd. Semiconductor laser apparatus
US6560252B1 (en) * 2000-07-20 2003-05-06 Jds Uniphase Inc. Method and device for wavelength locking

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