JPH043004A - 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〕 本発明は光アイソレータを備えた半導体レーザモジュー
ルに関する。

［従来の技術〕 一般に半導体レーザを用いた高速デジタル通信あるいは
アナログ直接輝度変調等の光通信システムでは、光コネ
クタをはじめ、伝送路に挿入されたデバイスからの反射
光の影響によって雑音が発生し、ンステム構成上種々の
問題を生じることが多い。

この反射光による雑音は、反射光が半導体レーザの安定
発信状態を乱すために引き起こされるのであるが、その
解決策としては次の２つの方法がある。（１）光コネク
タ等光デバイスの反射防止策を施し、反射光の発生をお
さえる。（１１）発生した反射光がレーザキャビティに
再注入されることを防止する。

しかし、光伝達路に挿入される光デバイス全てに、完全
な反射防止策を施すことは技術的に未解決である点が多
いと同時に、システムコストの大幅な上昇を来たす。し
たがって、反射光による雑音発生防止のための効果的か
つ効率的な方法は、光アイソレータを使用することによ
り、反射光がレーザキャビティに再注入されること防止
し、レーザの安定発信を保ことである。すなわち、順方
向（光伝達方向〉には光を透過するが逆方向には光を透
過しないという、いわゆる悲相反な伝搬機能をもつデバ
イスである光アイソレータを用いて、再注入光を除去す
ることである。

従来から提案されている光アイソレータｌは、通常、第
２図中に破線で示すように光ファイバ２から半導体レー
ザ３への反射戻り光の光軸が、半導体レーザ３から光フ
ァイバ２への光軸に対し、平行に移動する機能を有する
ものが採用されている。この反射戻り光のレンズ４によ
る像は、半導体レーザの発光点から離れた位置に結ばれ
るため、半導体レーザ３の発光部に入射する反射戻り光
の量が抑圧されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述した従来の半導体レーザモジュールは、
レンズ４と光ファイバ２との間に光アイソレータ１が配
置された構造となっている。このため、レンズ４の像倍
率をｍとすると、光ファイバ２からの反射戻り光のレン
ズ４による結像位置と半導体レーザ３の発光点との距離
工。は、光アイソレータ１での反射戻り先光軸移動量■
、に対し、■。＝１．７ｍとなる。したがって、半導体
レーザ３への反゛射戻り光の入射光量を減少させるため
には、距離Ｉ。を大きくし、したがって倍像率ｍを小さ
くすることが望ましい≧ 一方、レンズ４の像倍率ｍは、半導体レーザ３の発光点
半径ｒＬ（ｌと光ファイバ２のコア半径ｒ。

で決まり、次の（１）式で示す通りとなる。

ｒＦ ｍ＝　　　　　・・・・・・（１） ＬＤ ここでｒＦ　は通常的１μｍ程度であるから、像倍率ｍ
はｒ、で決まることになるが、コア半径ｒ。

の最も小さい単一モードモードファイバでもｒ。

−，５μｍであるから、像倍率ｍは５より大きくなるこ
とはない。したがって、距離Ｉ０をｌ５１５より大きく
とることは原理上困難である。

すなわち、従来の半導体レーザモジュールでは、半導体
レーザ３への反射戻り光入射量を十分抑圧するのが困難
であるという欠点を有していた。

本発明の目的は上述した欠点に鑑みなされたもので、半
導体レーザの発光点への反射戻り光入射量を十分抑圧す
ることのできる半導体レーザモジュールを提供するにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では、半導体レーザと、この半導体レーザの出射
光を入射する光ファイバと、半導体レーザと光ファイバ
を光学的に結合するレンズ系とを含んで構成される半導
体レーザモジュールにおいて、レンズ系は、半導体レー
ザからの出射光を空間に結像する第１のレンズ群と、こ
の第１のレンズ群の像を光ファイバ端面に結像させる第
２のレンズ群とから構成されており、かつ第１のレンズ
群の像空間の光軸内に光アイソレータが配置された構成
としたものである。

〔作用〕

このように本発明にあっては、レンズ系を第１のレンズ
群と第２のレンズ群とから構成し、これら第１のレンズ
群と第２のレンズ群との間に光アイソレータを配置した
ことにより、第１のレンズ群の像倍率を自由に設定し、
半導体レーザの発光点と光ファイバからの反射光結像位
置との距離を光アイソレータでの反射光光軸移動量と等
しくすれば、これによって半導体レーザの発光点への反
射戻り光入射量が十分抑圧され、前記した目的を達成さ
せることができる。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明に係わる半導体レーザモジュールの一実
施例を示す概略構成図である。本半導体レーザモジュー
ルは、半導体レーデ５と、この半導体レーザ５に対して
所定距離離間して対向配置され、かつ半導体レーザ５の
出射光を入射する光ファイバ６と、この半導体レーザ５
と光ファイバ６との間に配置され、かつ半導体レーザ５
からの出射光を空間に結像する第１のレンズ群７と、こ
の第１のレンズ群７に対して所定距離能して対向配置さ
れ、かつ第１のレンズ群７の像を光ファイバ６の端面に
結像させる第２のレンズ群８と、第１のレンズ群７と第
２のレンズ群８との間の光軸内に設けられた光アイソレ
ータ９とを備えた構成となっている。

ところで、本実施例にあっては、半導体レーザ５として
ＤＦＢレーザ、光ファイバ６としてコア系５μｍの単一
モードファイバ、第１のレンズ群７および第２のレンズ
群８として１個の分布屈折型のロッドレンズをそれぞれ
使用している。また、光アイソレータ９は、ＹｆＧ結晶
１０とこれを挟む２枚のルチル偏光板１１から構成れて
おり、光ファイバ６からの反射光光軸を半導体レーザ５
から光ファイバ６へ向かうビームの光軸に対し、平行に
移動させる機能を有している。

今、半導体レーザ５から出射した光は像倍率ｍが１とな
るように配置された第１のレンズ群７で一旦集光され、
光アイソレータ９を通過した後、第２のレンズ群８で再
び集光されて光ファイバ６に結像するようになっている
。また、この光ファイバ６からの反射光は第２のレンズ
群８で集光されて光アイソレータ９に入射し、その光軸
が距離ｆｓ　だけ平行に移動する。この後、第１のレン
ズ群７に集光されて半導体レーザ５の発光点を含む平面
で結像するようになっている。このとき、第１のレンズ
群７は像倍率ｍが１となるように設定されているため、
半導体レーザ５の発光点と反射光の結像位置との距離■
。は、光アイソレータ９での反射光光軸の平行移動量工
、に等しくなる。

すなわち、半導体レーザ５の発光点と反射光の結像点と
の距離Ｉ０　は、第２のレンズ群８の像倍率に関係なく
光アイソレータ９でのビームシフト量１、のみで決まる
ため、Ｉｏ　を大きく、したがって反射戻り光の半導体
レーザ５の発光点への入射光量を十分抑制することがで
きる。

なお、上述した実施例にあって、第１のレンズ群７およ
び第２のレンズ群８は１個のロッドレンズにより構成さ
れているが、別に１個でなくてもよいことはもちろんで
ある。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係わる半導体レーザモジュ
ールは、レンズ系を、半導体レーザからの出射光を空間
に結像する第１のレンズ群と、このｊＪｌのレンズ群の
像を光ファイバ端面に結像させる第２のレンズ群とから
構成し、かつ第１のレンズ群の像空間の光軸内に光アイ
ソレータを配置した構成としているため、第１のレンズ
群の像倍率を自由に設定し、半導体レーザの発光点と光
ファイバからの反射光結像位置との距離を光アイソレー
タでの反射光軸移動量と等しく設定することによって、
半導体レーザの発光点への反射戻り光入射量を十分抑圧
することができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる半導体レーザモジュールの一実
施例を示す概略構成図、第２図は従来の半導体レーザモ
ジュールの一例を示す概略構成図である。 ５・・・・・・半導体レーザ、 ６・・・・・・光ファイバ、 ７・・・・・・第１のレンズ群、 ８・・・・・・第２のレンズ群、 ９・・・・・・光アイソレータ、 １０・・・・・・ＹＩＧ結晶、 １１・・・・・・ルチル偏光板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体レーザと、この半導体レーザの出射光を入射
   する光ファイバと、半導体レーザと光ファイバとを光学
   的に結合するレンズ系とを含んで構成される半導体レー
   ザモジュールにおいて、レンズ系は、半導体レーザから
   の出射光を空間に結像する第１のレンズ群と、この第１
   のレンズ群の像を光ファイバ端面に結像させる第２のレ
   ンズ群とから構成されており、かつ第１のレンズ群の像
   空間の光軸内に光アイソレータが配置されていることを
   特徴とする半導体レーザモジュール。 ２、第１および第２のレンズ群は少なくとも１個の分布
   屈折型のロッドレンズから構成されていることを特徴と
   する請求項１記載の半導体レーザモジュール。 ３、前記光アイソレータはＹＩＧ結晶と、このＹＩＧ結
   晶の両側に配設されたルチル偏光板から構成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザモジュー
   ル。