JPH03185890A - 短波長半導体レーザモジュール - 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） 本発明は短波長半導体レーザを光源とし、長波長帯単一
モードファイバを光伝送路とする光通信システムに適用
する短波長半導体レーザモジュールの構成に関するもの
である。

（従来の技術〉 長波長帯単一モードファイバにカットオフ波長以下の短
波長光信号を伝送する場合、単一モード条件が満たされ
ないので、多モード伝送となる。

多モード伝送では光源の可干渉性にまり伝搬モード間の
干渉が発生し、ファイバ出力端にスッペックルパターン
が現れる。コネクタや融着接続点に軸ずれが存在すると
、スッペクルパターンの変動がモーダル雑音となって伝
送特性を劣化させる。

短波長光源と長波長単一モードファイバを組み合わせた
光通信システムでの伝搬モードは、実質的に０次モード
と１次モードの２モード伝送となるので、伝搬モードが
数百本に及ぶ通常の多モードファイバ光線路でのモーダ
ル雑音に比べて影響ハ極めて大きい。

モーダル雑音を低減するため、従来は次のような方法が
採用されていた。

第４図は従来の方法による短波長半導体レーザモジュー
ルの構成例図であって、１は短波長半導体レーザモジュ
ールであり、２は短波長半導体レーザダイオード、３は
結合用レンズ、４は半導体レーザの発光波長より短いカ
ットオフ波長を持つ出力用単一モードファイバ、５は光
ファイバ線路である。この構成例では、出力用光ファイ
バとしてカットオフ波長が短波長半導体レーザの発光波
長より短い単一モードファイバを使用することにより、
高次モードの発生を抑えて、多モード伝送となることを
避け、モーダル雑音の発生を抑えようとするものである
。しかし、この構成例では光出力用単一モードファイバ
４と光フアイバ線路５の接続において、高次モード成分
の発生を抑える条件を常に確保することは困難であり、
実際に実現するにはコネクタ、融着装置およびファイバ
のコア偏心量に、高精度な特性を要求することになると
いう欠点かあ“った。また、光出力用単一モードファイ
バ４と光フアイバ線路５の接続が良好に行われたとして
も、ファイバ線路の途中で大きな軸ずれを持つ接続点が
ある場合に、ケーブルハンドリング等を実施すると、１
次モードがそこで発生することになり、根本的な対策と
ならない。

〈発明が解決しようとする課題） 本発明は、光出力用ファイバ伝搬中にモード間の可干渉
性を低下させることにより、光線路接続点でのモーダル
雑音の発生を防ぎ、長波長帯単一モードファイバを光伝
送路とする光通信システムに適用して良好な伝送特性が
得られる短波長半導体レーザモジュールを提供すること
にある。

（課題を解決するための手段） 本発明の短波長半導体レーザモジュールは、短波長光源
に対する０次モードと１次モードの伝搬遅延時間が大き
い長波長帯単一モードファイバを短波長半導体レーザモ
ジュールの出力用光ファイバとして用い、その長さとし
て伝搬中に生ずるモード間の光路長差が光源のコヒーレ
ント長より充分長いファイバを使用する。

〈実施例） 以下、図面により本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の短波長半導体レーザモジュールの一実
施例の構成図であって、６は短波長光源に対する０次モ
ードと１次モードの伝搬遅延時間が大きい出力用の長波
長帯単一モードファイバである。以下、この実施例の動
作を説明する。

出力用光ファイバの０次モードと１次モードの伝搬遅延
時間差を△τとすると、ファイバ出力端での光路長差Δ
■は次式で表わされる。

ΔＩ＝（Δτｘｔ、）／ｖｒ　　　　　　（ｔ）ここで
、■、は光信号のファイバの平均伝搬速度、Ｌはファイ
バ長である。また、半導体レーザ光源のコヒーレント長
をＩＣとすると、光フアイバ出力端でのモード間の可干
渉性を充分に低減するには、 ■。くくΔ■（２） とする必要がある。ここで、（１）式、（２）式より出
力用ファイバと光フアイバ線路との接続点でのモーダル
雑音の発生を抑えるための出力用ファイバに必要な長さ
Ｌ′は次式となる。

Ｌ′〉〉（■ｏｘｖｆ）／Δτ〔３） 所要の出力用光ファイバ長は伝搬遅延時間差に反比例す
る。すなわちΔτが大きければ大きいほど出力用ファイ
バは短くて済み、短波長半導体レーザモジュールとして
小型のものが実現できる。

第２図は出力用光ファイバとして使用できる長波長帯単
一モードファイバの屈折率分布の形状例を示し、〔ａ）
はステップ型、ｂ〕はハングとテールを持つ形状の例で
ある。第２図で示した屈折率分布形状を持つ長波長帯単
一モードファイバの短波長光信号に対する伝搬遅延時間
特性例を第３図に示す。

第３図に示すＡの屈折率分布形状がステップ型でカット
オフ波長（λ、、）　１．３　μｍ１モードフイールド
径（ＭＯＰ）　８．５μｍのファイバは、Ｂの屈折率分
布形状がテールとハング型でλｃｅ＝１．１、ＭＤＦ　
＝１０．５μｍのファイバに比べて、約３倍の伝搬遅延
時間を持つ。すなわち屈折率分布形状がＡのファイバを
出力用として用いることにより、屈折率分布形状がＢの
ファイバより１／３短い出力用光ファイバでモーダル雑
音の発生を抑えることが可能となる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の短波長半導体レーザモジ
ュールは、光フアイバ線路においてモ−ダル雑音の発生
を抑えることができ、構成が簡単で、小型であり、長波
長帯単一モードファイバを光線路とする光通信システム
に適用する場合、コネクタ、融着装置、ファイバのコア
偏心量、ファイ−ハハンドリング条件等に特別の制限が
不要となり、極めて大きな効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の短波長半導体レーザモジュールの一実
施例の構成図、 第２図は長波長帯単一モードファイバの屈折率分布の形
状例を示す図、 第３図は長波長帯単一モードファイバの短波長光信号に
対する伝搬遅延時間特性例を示す図、第４図は従来の短
波長半導体レーザモジュールの構成例を示す図である。 １・・・短波長半導体レーザモジュール２・・・短波長
半導体レーザダイオード３・・・結合用レンズ ４・・・半導体レーザの発光波長より短いカットオフ波
長を持つ出力用単一モードファイバ ５・・・光フアイバ線路 ６・・・短波長光源に対する０次モードと１次モードの
伝搬遅延時間が大きい出力用の長波長帯単一モードファ
イバ 特 許 出 願 人 日本電信電話株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、短波長光信号に対する伝搬モード遅延時間差の大き
   い長波長単一モードファイバを、短波長半導体レーザモ
   ジュールの出力用光ファイバとして使用し、前記出力用
   光ファイバの長さとして、短波長光信号に対する０次モ
   ードと１次モードのファイバ光出力端での光路長差が、
   光源のコヒーレント長より充分長いことを特徴とする短
   波長半導体レーザモジュール。