JPH02120814A - 光送信方法および装置 - Google Patents

光送信方法および装置

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JPH02120814A
JPH02120814A JP27650688A JP27650688A JPH02120814A JP H02120814 A JPH02120814 A JP H02120814A JP 27650688 A JP27650688 A JP 27650688A JP 27650688 A JP27650688 A JP 27650688A JP H02120814 A JPH02120814 A JP H02120814A
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JP
Japan
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light
optical
semiconductor laser
output
optical isolator
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Pending
Application number
JP27650688A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoya Henmi
直也 逸見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4207Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms with optical elements reducing the sensitivity to optical feedback
    • G02B6/4208Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms with optical elements reducing the sensitivity to optical feedback using non-reciprocal elements or birefringent plates, i.e. quasi-isolators
    • G02B6/4209Optical features

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

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、光通信方法および装置に関し、特に光送信方
法および装置に関するものである。
(従来の技術) 従来から、半導体レーザを光源とし、光ファイバへこの
半導体レーザの出力光を結合して出力する光送信方法が
あった。従来の光送信装置の一つとして、半導体レーザ
への戻り光により半導体レーザの特性、特に雑音特性に
よる劣化が起こらないように光アイソレータを内蔵した
光送信装置が知られている(”Distributed
−feedback 1aserdiode modu
le with a novel and couac
t opti−cal 1solator for g
iaabit optical transnis−5
iOn 5VSt13113” T、Chikalla
 Ol al、 OFC’86 tech−nical
 diqast、Febrary 1986. Atr
anta、 Georgia)。
これら従来の光送信方法および装置においては、送信光
源である半導体レーザの出力光がほぼ直線偏光であり、
T Eモードに集中するから、TEモードの光のみを透
過する様に光アイソレータの入力側の偏向子の軸角度を
調節し、光アイソレータ出力光レベルを最大とするよう
にしている。
(発明が解決しようとする課題) 上述した光送信モジュールにおいては、直接変調時にレ
ーザからの出力光の偏波が一時的に7Mモードに変化す
る7Mモード発振現象が生じると光アイソレータによっ
てこの出力光が遮断され、出力されなくなる。そこで、
この−瞬だけ出力光が得られないから、光パルスの欠損
による伝送符号誤りを生じる欠点がある。このように、
従来の光送信方法および装置には解決すべき課題があっ
た。
本発明の目的は、その課題を解決し、7Mモード発振に
起因した伝送符号誤りを生じない光送信方法および装置
を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明の光送信方法は、光送信部において半導体レーザ
の出力光の内、TE(偏光成分とTM(i@偏光成分の
両者を混合してファイバに結合するとともに、前記ファ
イバからの反射戻り光の影響を前記半導体レーザに与え
ないだけの十分な光アイソレーションを繕すことを特徴
とする。
本発明の第1の光送信装置は、半導体レーザと、この半
導体レーザから出力された光を集光するレンズ系と、こ
のレンズ系の透過光の光路上に配置された光アイソレー
タと、その光アイソレータの透過光の光路上に配置され
て該透過光を結合する光ファイバとを含む光送信装置で
あって、前記半導体レーザのTE(i光出力面と光アイ
ソレータの入力側の偏光子の軸とのなす角度が45度±
10度の範囲にあることを特徴とする。
本発明の第2の光送信装置は、半導体レーザと、この半
導体レーザから出力された光をTE偏光成分とTM9i
iM成分に分離する偏光分離素子と、前記TE偏光成分
及びTM備先光成分それぞれの光の光路上に配置された
光アイソレータと前記のそれぞれの光アイソレータを透
イした光を合波讐る合波素子とを含み、前記TE偏光成
分及びTMfiM成分の両者を同時に出力する″ことを
特徴とする。
(作用) 本発明では、光送信部において半導体レーザの出力光の
内TE、TMモード両成分を混ぜ合わせて、ファイバに
結合し出力としている。
一般に半導体レーザは、静的動作状態では活性層内のキ
ャリア分布が安定しているからTEモードで発振するが
、直接変調時にはキャリア分布が時間的に変化するから
、TEモードと直交する偏光モードである7Mモードで
発振を起こしやすくなることが知られている。また、光
アイソレータは一般にファラデー回転子と入力端の偏光
子、出力端の検光子からなり、入力端において入力端の
偏光子の軸と一致しない偏波は、遮断する構造を有して
いる。
本発明による第1の光送信装置においては、直接変調時
にレーザが出力する7Mモード発振光を光アイソレータ
の入力端の偏光子によって遮断されないように入力端の
偏光子の軸方向をレーザのTF、モー□ドの偏光軸と4
5度±10度の角をなすように設定する。このことによ
り、TEモードも7Mモードも□出力の′1/2は光ア
イソレータで遮断さ五ることなく出力することができる
。この構造の採用により、本発明による第1の光送信方
法では、直接変調時にレーザが7Mモード発振を生じて
も7Mモード発振に起因するエラーを生じることが無い
本発明による第2め光送信装置は、直接変調時にレーザ
が出力するTEモード発振光と7Mモード発振光を偏光
分離素子で分離しそれぞれの直線偏光成分に対して光ア
イソレータを挿入して、反射戻り光をレーザに戻らない
ようにするとともに、これら2偏光数分を合波素子で合
波することでTE、TM両酸成分混合して出力すること
ができる。このような構造を採用!−1た本発明による
第2の光送信装置では、直接変調時にレーザがT Mモ
ード発振を生じてもTMモモ−発振に起因するエラーを
生しることが無い。
(実施例) 第1図に本発明の実施例である光送信装置の構成を示す
。本光送信装置の主な構成要素は、単一軸モード発振す
るように活性層付近に回折格子を付加した1、3μm帯
のDFB型半導体レーザ1と、半導体レーザ1からの出
力光を集光しファイバ11に結合するレンズ2と、半導
体レーザ1の出力光の一部が光ファイバ4の人・出力端
等で反射して、戻り光として半導体レーザ1へ結合する
ことを避けるための光アイソレータ3である。ここで用
いた光アイソレータ3の構造を第2図に示す。
この光アイソレータは、入力側に偏光子11として偏光
板を有し、出力側にも検光子12として偏光板を有し、
これらの間に偏光回転素子13としてファラデー回転素
子を挿入した一般的な光アイソレータ4111造を有し
ている。まずレーザのTMモモ−発振の影響を調べるた
め、光源である半導体レーザ1のTE偏光方向と光アイ
ソレータ3の入力側の偏光子11の偏光角を一致させた
従来型のモジュール(第1図の角θ−o°)を構成した
このモジュールを1.8Gb/sRZの電気信号で直接
変調し、受信器で復調して符号誤り率測定を行った。そ
の結果、TM発振を生じているモジュールにおいて第3
図に示すように、受光レベルをL昇させても誤り率が低
下しないフロア現象が観測された。そこで、このモジュ
ールを本発明の実施例である半導体レーザ1のTE11
@光方向と光アイソレータ3の入力側の偏光子11の偏
光角どのなず角度θを45度とした光送信モジュール構
成に変更した。このようなモジュール構成とすると、光
アイソレータによって透過光パワーは1/2となるらの
の、T Mモード光が遮断されないから、符号誤り率測
定においてフロアは測定されなくなった。
本発明にはこの他にも様々な変形例がある。
半導体レーザの波長は1.3μmに限らず1.5μmで
も良いし、その他の波長帯でも良い。
また半導体し・−ザのTEモード光の1荷光方向と光ア
イソレータの入力側の偏光子の1g光方向のなす角は4
5度に限ることなく7Mモード光の一部を通過させられ
る±10度の角度余裕を持たせることができる。
本発明の他の光送信装置の実施例を第4図に示す。本実
施例では、単一・軸モード発振するように活性層付近に
回折格子を付加した1、3μm帯のD I” B型半導
体レーザ1の出力光をレンズ100を用いてコリメート
する。レンズ100でコリメートされた光はTE、TM
モード成分に分離する偏光分離素子として用いられてい
る偏光ビームスプリッタ101でTE、7Mモード光に
分離される。この後’rE、TMモード光は、それぞれ
に対して反射戻り光の影響を避けるために挿入された光
アイソレータ102.103を通過する。これら光アイ
ソレータ102.103を通過したTE、7Mモード光
はTE、’T’Mモード光を損失なく偏光合波する偏光
ビームスグリツタ104を用いて合波され、レンズ10
5でファイバ106に結合され出力する構成となってい
る0本構成においては、半導体レーザ1の出力光は、は
ぼ偏光ビームスプリッタlO1,104の損失のみの影
響で減衰するためレーザ1とファイバ106間の結合損
失も2dLlと小さくできた。また、従来型の光送信モ
ジュールでは′rMモード発振に起因するエラーレート
フロア現象を生じる半導体レーザを用いても本構成を用
いる事でエラーレートフロアを生じなくなった。
本発明にはこの他にも様々な変形例がある。例えば用い
る半導体レーザの波長は1.5μm帯でも良いし0.8
μm帯でも良い、まなレーザ光をコリメートして空間伝
搬するかわりに光導波路を用いて光集積回路とし、偏光
分離あるいは偏光合波素子としてTE−7Mモードスプ
リッタを用いることもできる。またTE、7Mモード光
を合波する合波素子は、偏光ビームスプリッタと限らす
通常の合波器を用いることもできる。ただしこの際には
、3dBの過剰損失を生じる。
(発明の効果) 以上に説明したように、本発明によれば、レーザがTM
モード発振を引起こしても符号誤りを生じない光送信装
置を得ることができる。
06・・・光ファイバ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光送信部において半導体レーザの出力光の内、T
    E偏光成分とTM偏光成分との両者を混合してファイバ
    に結合するとともに、前記ファイバからの反射戻り光の
    影響を前記半導体レーザに与えないだけの十分な光アイ
    ソレーションを施すことを特徴とする光送信方法。
  2. (2)半導体レーザと、この半導体レーザから出力され
    た光を集光するレンズ系と、このレンズ系の透過光の光
    路上に配置された光アイソレータと、その光アイソレー
    タの透過光の光路上に配置されて該透過光を結合する光
    ファイバとを含む光送信装置において、前記半導体レー
    ザのTE偏光出力面と光アイソレータの入力側の偏光子
    の軸とのなす角度が45度±10度の範囲にあることを
    特徴とする光送信装置。
  3. (3)半導体レーザと、この半導体レーザから出力され
    た光をTE偏光成分とTM偏光成分に分離する偏光分離
    素子と、前記TE偏光成分及びTM偏光成分のそれぞれ
    の光の光路上に配置された光アイソレータと前記のそれ
    ぞれの光アイソレータを透過した光を合波する合波素子
    とを含み、前記TE偏光成分及びTM偏光成分の両者を
    同時に出力することを特徴とする光送信装置。
JP27650688A 1988-10-31 1988-10-31 光送信方法および装置 Pending JPH02120814A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003337312A (ja) * 2002-03-14 2003-11-28 Tdk Corp 光デバイスの製造方法、光デバイス、ファラデー回転子の製造方法、光通信システム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003337312A (ja) * 2002-03-14 2003-11-28 Tdk Corp 光デバイスの製造方法、光デバイス、ファラデー回転子の製造方法、光通信システム

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