JPH10190140A - Semiconductor optical amplifier module and optical communication/photonic switching system using the module - Google Patents
Semiconductor optical amplifier module and optical communication/photonic switching system using the moduleInfo
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- JPH10190140A JPH10190140A JP8341224A JP34122496A JPH10190140A JP H10190140 A JPH10190140 A JP H10190140A JP 8341224 A JP8341224 A JP 8341224A JP 34122496 A JP34122496 A JP 34122496A JP H10190140 A JPH10190140 A JP H10190140A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は光通信・光交換シス
テムにおいて用いられる、光信号等の増幅、ゲーティン
グを行うための半導体光増幅器モジュールに関する。さ
らには、その半導体光増幅器モジュールを用いた光通信
・光交換システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor optical amplifier module for amplifying and gating optical signals and the like used in an optical communication / optical switching system. Further, the present invention relates to an optical communication / optical switching system using the semiconductor optical amplifier module.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光増幅器は光ファイバ内の損失補償や光
分岐による損失補償に用いられ、光／電気変換、電気／
光変換することなく光信号を増幅することが可能なた
め、高速・大容量の通信能力をもつ光通信・光交換分野
では必要不可欠なキーデバイスである。このような光増
幅器としては、光ファイバ内の非線形性を利用したＥＤ
ＦＡ（Erbium Doped Fiber Amplifier）等の光ファイバ
増幅器や、半導体レーザが有する利得機能を利用した半
導体光増幅器がある。後者は小型、低消費電力といった
特徴を持つことから光通信・光交換システムの小型化、
低コスト化の面で有利である他、素子に注入する電流を
制御することにより、光学利得を持った高ＯＮ／ＯＦＦ
の光スイッチとしても利用可能である。2. Description of the Related Art An optical amplifier is used for loss compensation in an optical fiber and loss compensation due to optical branching.
Since it is possible to amplify an optical signal without performing optical conversion, it is an indispensable key device in the field of optical communication and optical switching having a high-speed and large-capacity communication capability. As such an optical amplifier, an ED utilizing nonlinearity in an optical fiber is used.
There are optical fiber amplifiers such as an FA (Erbium Doped Fiber Amplifier) and semiconductor optical amplifiers utilizing a gain function of a semiconductor laser. The latter has features such as small size and low power consumption, so the optical communication and optical switching system can be downsized,
In addition to being advantageous in terms of cost reduction, high ON / OFF with optical gain is achieved by controlling the current injected into the device.
It can also be used as an optical switch.
【０００３】しかし、光通信・光交換システムに半導体
光増幅器を組み込む際の問題点として、光学利得の偏光
依存性が挙げられる。つまり、異なる偏光モードに対し
て半導体光増幅器の光学利得が異なる性質を有するた
め、偏光状態が時間的に安定でない光信号を入射させた
場合、半導体光増幅器の出力光強度が時間的に不安定に
なってしまう。このため、光通信・光交換システムの半
導体光増幅器の後段のコンポーネントの光入力強度に広
いダイナミックレンジが要求される結果となり、光通信
・光交換システムの性能、規模を制限する要因となって
しまう。However, a problem in incorporating a semiconductor optical amplifier into an optical communication / optical switching system is the polarization dependence of the optical gain. In other words, since the optical gain of the semiconductor optical amplifier has a different property for different polarization modes, when an optical signal whose polarization state is not temporally stable is incident, the output light intensity of the semiconductor optical amplifier is temporally unstable. Become. As a result, a wide dynamic range is required for the optical input intensity of the components downstream of the semiconductor optical amplifier in the optical communication / optical switching system, which limits the performance and scale of the optical communication / optical switching system. .
【０００４】そこで、この問題を解決するために、従来
より半導体光増幅素子自体の光学利得の偏光依存性を削
減する試みがなされてきた。例えば、特開平6-244508号
公報には、素子自体の光学利得の偏光無依存化の方法と
して、素子に歪量子井戸構造を設けて井戸層と障壁層と
に面内引っ張り応力を与える方法が示されている。この
他、特開平6-260726号公報には、半導体素子を構成する
複数の半導体層のうち、少なくとも１層にＴＥ−ＴＭモ
ード変換機能を有する半導体層を設ける方法が示されて
いる。In order to solve this problem, attempts have been made to reduce the polarization dependence of the optical gain of the semiconductor optical amplifying element itself. For example, JP-A-6-244508 discloses a method of providing a strain quantum well structure in an element and applying in-plane tensile stress to a well layer and a barrier layer as a method of making the optical gain of the element itself polarization-independent. It is shown. In addition, JP-A-6-260726 discloses a method in which a semiconductor layer having a TE-TM mode conversion function is provided in at least one of a plurality of semiconductor layers constituting a semiconductor element.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
特開平6-244508号公報や特開平6-260726号公報に記載の
方法を用いて光学利得の偏光依存性の除去に努めても、
実際には光学利得の偏光依存性を完全に０にすることは
非常に困難である。However, even if efforts are made to remove the polarization dependence of the optical gain using the method described in JP-A-6-244508 or JP-A-6-260726,
In practice, it is very difficult to completely eliminate the polarization dependence of the optical gain.
【０００６】加えて、素子を構成する媒質自体が伝搬す
る信号光のＴＥモードとＴＭモードに対して伝搬位相差
を持つため、光波が素子を通過する際に光学利得の大き
さに関わらず素子長によって決まる一定の偏光回転を生
じてしまい、入出力間で光波の偏光状態が異なることに
なる。その結果、半導体光増幅素子の出力光に偏光変動
を生じ、これが光通信・光交換システムにおいて光強度
変動をもたらし、例えば識別回路における誤識別などの
問題を引き起こすことにつながっていた。In addition, since the medium constituting the element itself has a propagation phase difference between the TE mode and the TM mode of the signal light propagating, the element is not affected by the magnitude of the optical gain when the light wave passes through the element. A certain polarization rotation determined by the length occurs, and the polarization state of the light wave differs between input and output. As a result, polarization fluctuation occurs in the output light of the semiconductor optical amplifying element, which leads to fluctuation in light intensity in the optical communication / optical switching system, which leads to problems such as erroneous identification in the identification circuit.
【０００７】また、光通信・光交換システムを構成する
各要素光コンポーネントは光ファイバによって相互接続
されるのが一般的であり、半導体光増幅器の両端面を光
ファイバ結合した半導体光増幅器モジュールを光通信・
光交換システムに組み込んだ場合には、たとえ素子単体
の偏光依存性を解決しても、モジュールとしての偏光依
存性の問題は完全に解決されたことにならない。なぜな
ら、半導体光増幅器モジュールの後段に偏光依存性を持
つ光コンポーネントを接続した場合、その光コンポーネ
ントで偏光依存性の現象が発生してしまうためである。
このため、光通信・光交換システム内に半導体光増幅器
モジュールが多段にカスケード接続されている場合や、
光信号が周回して半導体光増幅器モジュールに入力され
るような場合は、１モジュールあたりの偏光依存性が僅
かであってもそれらが積算されていくため問題となる場
合がある。[0007] Each component optical component constituting the optical communication / optical switching system is generally interconnected by an optical fiber, and a semiconductor optical amplifier module in which both end faces of a semiconductor optical amplifier are optical fiber-coupled to each other is used. communication·
When incorporated into an optical switching system, even if the polarization dependence of the element alone is solved, the problem of the polarization dependence as a module has not been completely solved. This is because, when an optical component having polarization dependency is connected to the subsequent stage of the semiconductor optical amplifier module, a polarization dependency phenomenon occurs in the optical component.
For this reason, when semiconductor optical amplifier modules are cascaded in multiple stages in an optical communication / optical switching system,
In the case where an optical signal circulates and is input to a semiconductor optical amplifier module, even if the polarization dependence per module is slight, it may be problematic because they are integrated.
【０００８】なお、半導体光増幅器モジュール出力光の
偏光変動を除去するためには、偏光維持光ファイバ（Ｐ
ＭＦ：Polarization Maintainig Fiber、偏波保持光フ
ァイバともいう）を用いて入出力光を結合することが有
効であるが、上記のような半導体光増幅素子通過中に受
ける線形的な位相回転のために、例えば図８に示すよう
に、偏光維持光ファイバ１０２から軸ずれして入射した
直線偏光した光は、半導体光増幅素子１０１通過時に位
相差φが生じて偏光状態が変化し、出力端面ではもはや
直線偏光でなくなる。この場合、生じる位相差φはたか
だか数度であるが、ＴＥモードとＴＭモードの偏光消光
比に換算すると、１度が約４０ｄＢ、３度が約３０ｄＢ
に相当し、２度の偏光軸ずれによって偏光消光比が１０
ｄＢも劣化してしまう。この場合、モジュールの偏光依
存性を除去する目的で入出力に偏光維持光ファイバを用
いているのにも関わらず、ファイバにかかる応力変動や
温度変動によって、モジュール出力光の偏光状態（偏光
維持光ファイバ１０３における偏光状態）は上記位相差
φだけランダムに時間変動することになる。このこと
は、半導体光増幅器モジュールを多段にカスケード接続
させたり、周回させてモジュールに入射させたりする場
合、位相回転量が次々に積算されるため、変動量はそれ
だけ増大することになる。Incidentally, in order to remove the polarization fluctuation of the output light from the semiconductor optical amplifier module, a polarization maintaining optical fiber (P
It is effective to combine the input and output light using a MF (Polarization Maintainig Fiber, also referred to as a polarization maintaining optical fiber). However, due to the linear phase rotation received while passing through the semiconductor optical amplifying element as described above. For example, as shown in FIG. 8, the linearly polarized light incident off-axis from the polarization maintaining optical fiber 102 undergoes a phase difference φ when passing through the semiconductor optical amplifying element 101, and the polarization state changes. No longer linearly polarized light. In this case, the generated phase difference φ is only several degrees, but when converted into the polarization extinction ratio of the TE mode and the TM mode, 1 degree is about 40 dB, and 3 degrees is about 30 dB.
And the polarization extinction ratio is 10 due to the polarization axis shift of 2 degrees.
dB also deteriorates. In this case, despite the fact that a polarization maintaining optical fiber is used for input and output for the purpose of removing the polarization dependence of the module, the polarization state of the module output light (polarization maintaining light) due to stress fluctuation and temperature fluctuation applied to the fiber. The polarization state in the fiber 103 is randomly fluctuated by the phase difference φ. This means that, when the semiconductor optical amplifier modules are cascaded in multiple stages or when the semiconductor optical amplifier modules are made to circulate and enter the module, the phase rotation amounts are successively integrated, so that the fluctuation amount increases accordingly.
【０００９】なお、偏光回転量中に応じて偏光維持光フ
ァイバの軸あわせを個々に調整する方法も考えられる
が、半導体光増幅素子通過による偏光回転量は数度であ
り、軸合わせ精度を考慮すると現実的でない。従って、
半導体光増幅器を光通信・光交換システムへ導入する際
には、素子レベルの偏光依存性解消に留まらず、ファイ
バ結合した半導体光増幅器モジュールとしての出力光の
偏光依存性抑制を実現する必要がある。A method of individually adjusting the axes of the polarization maintaining optical fibers according to the amount of polarization rotation is also conceivable. However, the amount of polarization rotation caused by passing through the semiconductor optical amplifier is several degrees, and the alignment accuracy is taken into consideration. Then it is not realistic. Therefore,
When introducing a semiconductor optical amplifier into an optical communication / optical switching system, it is necessary not only to eliminate the polarization dependence at the element level, but also to suppress the polarization dependence of output light as a fiber-coupled semiconductor optical amplifier module. .
【００１０】本発明の目的は、上記課題を解決し、ファ
イバ結合まで含めた半導体光増幅器モジュールとして、
出力光の偏光依存性を除去した半導体光増幅器モジュー
ルおよびそれを用いた光通信・光交換システムを提供す
ることにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide a semiconductor optical amplifier module including fiber coupling.
It is an object of the present invention to provide a semiconductor optical amplifier module from which the polarization dependency of output light has been eliminated and an optical communication / optical switching system using the same.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の発明の半導体光増幅器モジュールは、外部か
らの入力光に対して光増幅を行う半導体光増幅素子を有
し、前記半導体光増幅素子の入出力光をそれぞれ第１お
よび第２の偏光維持光ファイバを用いて入出射結合する
構造を備える半導体光増幅器モジュールであって、前記
半導体光増幅素子と前記第２の偏光維持光ファイバとの
間に偏光子を備え、該偏光子の偏光軸と前記第２の偏光
維持光ファイバの偏光軸とのなす角度および前記第１お
よび第２の偏光維持光ファイバの互いの偏光軸のなす角
度が、それぞれ所定の角度以内になるように構成したこ
とを特徴とする。In order to achieve the above object, a semiconductor optical amplifier module according to a first aspect of the present invention has a semiconductor optical amplifying element for performing optical amplification on an externally input light. What is claimed is: 1. A semiconductor optical amplifier module having a structure in which input and output light of an amplifying element is input and output by using first and second polarization maintaining optical fibers, respectively, wherein said semiconductor optical amplifying element and said second polarization maintaining optical fiber And a polarization axis of the polarizer and an angle between the polarization axis of the second polarization maintaining optical fiber and a polarization axis of the first and second polarization maintaining optical fibers. The angle is set to be within a predetermined angle.
【００１２】この場合、前記偏光子が前記第２の偏光維
持光ファイバの端面に一体的に設けられたものであって
もよい。In this case, the polarizer may be provided integrally with an end face of the second polarization maintaining optical fiber.
【００１３】また、前記偏光子が前記半導体光増幅素子
の出射端面に一体的に設けられたものであってもよい。[0013] Further, the polarizer may be provided integrally with an emission end face of the semiconductor optical amplifying element.
【００１４】さらに、前記第２の偏光維持光ファイバの
偏光軸に対する前記偏光子の偏光軸の軸ずれが１°以内
であることが望ましい。Further, it is preferable that the axis deviation of the polarization axis of the polarizer from the polarization axis of the second polarization maintaining optical fiber is within 1 °.
【００１５】第２の発明の半導体光増幅器モジュール
は、外部からの入力光に対して光増幅を行う半導体光増
幅素子を有し、前記半導体光増幅素子の入出力光をそれ
ぞれ第１および第２の偏光維持光ファイバを用いて入出
射結合する構造を備える半導体光増幅器モジュールであ
って、前記半導体光増幅素子と前記第１の偏光維持光フ
ァイバとの間に第１の偏光子を備え、前記半導体光増幅
素子と前記第２の偏光維持光ファイバとの間に第２の偏
光子を備え、前記第１の偏光子の偏光軸と前記第１の偏
光維持光ファイバの偏光軸とのなす角度および前記第２
の偏光子の偏光軸と前記第２の偏光維持光ファイバの偏
光軸とのなす角度ならびに前記第１および第２の偏光維
持光ファイバの互いの偏光軸のなす角度が、それぞれ所
定の角度以内になるように構成したことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a semiconductor optical amplifier module having a semiconductor optical amplifying element for amplifying an external input light, and inputting and outputting light of the semiconductor optical amplifying element to a first and a second optical amplifier, respectively. A semiconductor optical amplifier module comprising a structure for coupling in and out using a polarization maintaining optical fiber, comprising a first polarizer between the semiconductor optical amplification element and the first polarization maintaining optical fiber, A second polarizer is provided between the semiconductor optical amplification element and the second polarization maintaining optical fiber, and an angle between a polarization axis of the first polarizer and a polarization axis of the first polarization maintaining optical fiber is provided. And the second
The angle between the polarization axis of the polarizer and the polarization axis of the second polarization maintaining optical fiber and the angle between the polarization axes of the first and second polarization maintaining optical fibers are within a predetermined angle. It is characterized by having comprised so that it might become.
【００１６】この場合、前記第１の偏光子が前記第１の
偏光維持光ファイバの端面に一体的に設けられ、前記第
２の偏光子が前記第２の偏光維持光ファイバの端面に一
体的に設けられたものであってもよい。In this case, the first polarizer is provided integrally with the end face of the first polarization maintaining optical fiber, and the second polarizer is provided integrally with the end face of the second polarization maintaining optical fiber. May be provided.
【００１７】また、前記第１の偏光子が前記半導体光増
幅素子の入射端面に一体的に設けられ、前記第２の偏光
子が前記半導体光増幅素子の出射端面に一体的に設けら
れたものであってもよい。Further, the first polarizer is provided integrally on the incident end face of the semiconductor optical amplifier, and the second polarizer is provided integrally on the output end face of the semiconductor optical amplifier. It may be.
【００１８】さらに、前記第２の偏光維持光ファイバの
偏光軸に対する前記第１の偏光子の偏光軸の軸ずれ、お
よび前記第２の偏光維持光ファイバの偏光軸に対する前
記第２の偏光子の偏光軸の軸ずれがそれぞれ１°以内で
あることが望ましい。Further, the axis of the polarization axis of the first polarizer with respect to the axis of polarization of the second polarization maintaining optical fiber is shifted from the axis of polarization of the second polarization maintaining optical fiber. It is desirable that the deviation of the polarization axes be within 1 °, respectively.
【００１９】上述の第１または第２の発明において、前
記半導体光増幅素子が偏光依存性を有し、該半導体光増
幅素子の偏光軸と前記第１および第２の偏光維持光ファ
イバーの偏光軸とのなす角度がそれぞれ所定角度以内に
なるように構成してもよい。この場合、前記半導体光増
幅素子の偏光軸と前記第１および第２の偏光維持光ファ
イバーの偏光軸とのなす角度がそれぞれ１°以内である
ことが望ましい。In the above-mentioned first or second invention, the semiconductor optical amplifying element has polarization dependence, and the polarization axis of the semiconductor optical amplifying element and the polarization axes of the first and second polarization maintaining optical fibers are different from each other. May be configured to be within a predetermined angle. In this case, it is preferable that the angle between the polarization axis of the semiconductor optical amplifier and the polarization axes of the first and second polarization maintaining optical fibers is within 1 °.
【００２０】また、前記第１の偏光維持光ファイバの偏
光軸に対する前記第２の偏光維持光ファイバの偏光軸の
軸ずれが１°以内であることが望ましい。Further, it is desirable that the axis deviation of the polarization axis of the second polarization maintaining optical fiber from the polarization axis of the first polarization maintaining optical fiber is within 1 °.
【００２１】本発明の光通信・光交換システムは、上述
のいずれかの半導体光増幅器モジュールを、送信側と受
信側とを接続する光伝送路中に少なくとも１つ備えたこ
とを特徴とする。An optical communication / optical switching system according to the present invention is characterized in that at least one of the above-mentioned semiconductor optical amplifier modules is provided in an optical transmission line connecting a transmitting side and a receiving side.
【００２２】この場合、前記半導体光増幅器モジュール
の後段に、偏光依存性をもつ光コンポーネントを接続し
た構成としてもよい。In this case, a configuration may be adopted in which an optical component having polarization dependency is connected to the subsequent stage of the semiconductor optical amplifier module.
【００２３】上記のとおりに構成される本発明によれ
ば、以下のような作用によって前述の課題が解決され
る。According to the present invention configured as described above, the above-mentioned problem is solved by the following operation.
【００２４】入出力光が偏光維持光ファイバによって入
出射結合しされる半導体増幅器モジュールにおける出力
光に偏光変動が生じる主因は、次のようなことにあると
考えられる。すなわち、半導体光増幅素子内における線
形的な偏光回転φによって、入力側の偏光維持光ファイ
バから入力した光波の偏光状態が直線偏光から楕円偏
光、あるいは円偏光に変化しするため、出力側の偏光維
持光ファイバとの整合がとれなくなり、出力側の偏光維
持光ファイバを伝搬する間に半導体光増幅素子から出力
された光波の偏光状態が上記偏光回転φの範囲内でラン
ダムに変動することにある。従って、半導体増幅器モジ
ュールの出力光の偏光変動をなくすためには、半導体光
増幅素子通過後の光波の偏光状態を常に一定に設定し、
半導体光増幅器モジュール出力側の偏光維持光ファイバ
のＴＥ／ＴＭモード方向の軸と整合を保てるように、半
導体増幅器素子からの出力光を出力側偏光維持光ファイ
バへ結合してやればよい。It is considered that the main cause of the polarization fluctuation of the output light in the semiconductor amplifier module in which the input and output light is input and output by the polarization maintaining optical fiber is as follows. That is, the polarization state of the light wave input from the input side polarization maintaining optical fiber changes from linearly polarized light to elliptically polarized light or circularly polarized light by the linear polarization rotation φ in the semiconductor optical amplifier, so that the output side polarization is changed. The polarization state of the light wave output from the semiconductor optical amplifier element during propagation through the polarization maintaining optical fiber on the output side becomes randomly fluctuated within the range of the above-mentioned polarization rotation φ. . Therefore, in order to eliminate the polarization fluctuation of the output light of the semiconductor amplifier module, the polarization state of the light wave after passing through the semiconductor optical amplification element is always set to be constant,
The output light from the semiconductor amplifier element may be coupled to the output-side polarization maintaining optical fiber so as to maintain alignment with the axis of the polarization maintaining optical fiber on the output side of the semiconductor optical amplifier module in the TE / TM mode direction.
【００２５】本発明によれば、半導体光増幅素子と第２
の偏光維持光ファイバ（出力側）との間に、該第２の偏
光維持光ファイバの偏光軸と整合がとられた偏光子が設
けられているので、半導体光増幅素子から出力された光
波の偏光状態は偏光子によって一定に保たれ、第２の偏
光維持光ファイバとの整合がとられる。すなわち、半導
体光増幅素子通過時に受ける偏光回転によって楕円偏
光、あるいは円偏光となった光波の偏光状態は偏光子に
よって直線偏光に再生された後、第２の偏光維持光ファ
イバへ結合され、直線偏光のまま第２の偏光維持光ファ
イバ内を伝搬する。これにより、半導体増幅器モジュー
ルの出力光の偏光変動をなくすことができる。According to the present invention, the semiconductor optical amplifying element and the second
Is provided between the polarization maintaining optical fiber (output side) and the polarization maintaining optical fiber of the second polarization maintaining optical fiber. The polarization state is kept constant by the polarizer and is matched with the second polarization maintaining optical fiber. In other words, the polarization state of the light wave that has become elliptically polarized light or circularly polarized light due to the polarization rotation received when passing through the semiconductor optical amplification element is reproduced by the polarizer as linearly polarized light, and then coupled to the second polarization maintaining optical fiber, where the linearly polarized light is converted. As it is, it propagates in the second polarization maintaining optical fiber. This makes it possible to eliminate the polarization fluctuation of the output light of the semiconductor amplifier module.
【００２６】また、光波が半導体光増幅素子内を通過す
る際にうける偏光回転量は、該半導体光増幅素子の光利
得、光波の光平均強度に依存しないため、半導体光増幅
素子の駆動条件によらず一定である。従って、半導体光
増幅器モジュールに偏光子を挿入するだけの簡単な構成
で半導体光増幅器モジュール出力光の偏光変動を除去す
ることが可能である。The amount of polarization rotation when a light wave passes through a semiconductor optical amplifier does not depend on the optical gain of the semiconductor optical amplifier or the light average intensity of the light wave. It is constant regardless. Therefore, it is possible to remove the polarization fluctuation of the output light of the semiconductor optical amplifier module with a simple configuration in which a polarizer is simply inserted into the semiconductor optical amplifier module.
【００２７】また、上述のような作用を有する本発明の
半導体増幅器モジュールの後段に、偏光依存性をもつ光
コンポーネントを接続した場合には、光通信・光交換シ
ステム中の時間的な光レベル変動を除去することが可能
になる。In the case where an optical component having polarization dependency is connected to the subsequent stage of the semiconductor amplifier module of the present invention having the above-described operation, the temporal light level fluctuation in the optical communication / optical switching system can be improved. Can be removed.
【００２８】[0028]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００２９】図１は、本発明の一実施形態の半導体光増
幅器モジュールの原理説明図である。同図において、１
は活性層やクラッド層などを含むレーザ半導体構造を備
えた、外部からの入力光に対して光増幅を行う半導体光
増幅素子であって、その入射端面に、入力光を導く偏光
維持光ファイバ２との結合構造を備え、出射端面に、該
端面からの出力光を外部へ導く偏光維持光ファイバ４と
の結合構造を備えたモジュール構造になっている。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of a semiconductor optical amplifier module according to one embodiment of the present invention. In the figure, 1
Is a semiconductor optical amplifying device having a laser semiconductor structure including an active layer, a cladding layer, etc., for amplifying optical input light from the outside, and a polarization maintaining optical fiber 2 for guiding the input light to an incident end face thereof. And a coupling structure with a polarization maintaining optical fiber 4 that guides output light from the end face to the outside at the emission end face.
【００３０】半導体光増幅素子１と偏光維持光ファイバ
４との結合部には、半導体光増幅素子１の出力光を直線
偏光に変える偏光子３が設けられており、該偏光子３を
通過した直線偏光が偏光維持光ファイバ４を伝搬して外
部へ導かれるようになっている。偏光維持光ファイバ２
と偏光維持光ファイバ４は、それぞれの偏光軸が合致す
るように調整されており、偏光子３の偏光軸は、半導体
光増幅素子１の出力側に結合された偏光維持光ファイバ
４の偏光軸と合致するように調整されている。偏光子３
は周知の技術によって偏光維持光ファイバ２の端面に一
体的に設けてもよく、また半導体光増幅素子１の出射端
面に一体的に設けてもよい。At the joint between the semiconductor optical amplifier 1 and the polarization maintaining optical fiber 4, there is provided a polarizer 3 for converting the output light of the semiconductor optical amplifier 1 into linearly polarized light. The linearly polarized light propagates through the polarization maintaining optical fiber 4 and is guided to the outside. Polarization maintaining optical fiber 2
And the polarization maintaining optical fiber 4 are adjusted so that their respective polarization axes match. The polarization axis of the polarizer 3 is adjusted to the polarization axis of the polarization maintaining optical fiber 4 coupled to the output side of the semiconductor optical amplifier 1. Has been adjusted to match. Polarizer 3
May be provided integrally on the end face of the polarization maintaining optical fiber 2 by a known technique, or may be provided integrally on the output end face of the semiconductor optical amplifier 1.
【００３１】この半導体光増幅器モジュールでは、外部
から入力された光波は偏光維持光ファイバ２を介して半
導体光増幅素子１に入射され、該半導体光増幅素子１を
通過中に光強度が増幅された後、偏光子３を通過し、偏
光維持光ファイバ４に光結合され、偏光維持光ファイバ
４を伝搬し、半導体光増幅器モジュール出力光として偏
光維持光ファイバ４から出力されるようになっている。In this semiconductor optical amplifier module, a light wave inputted from the outside is incident on the semiconductor optical amplifier 1 via the polarization maintaining optical fiber 2, and the light intensity is amplified while passing through the semiconductor optical amplifier 1. Thereafter, the light passes through the polarizer 3, is optically coupled to the polarization maintaining optical fiber 4, propagates through the polarization maintaining optical fiber 4, and is output from the polarization maintaining optical fiber 4 as the semiconductor optical amplifier module output light.
【００３２】以下、この半導体光増幅器モジュールの動
作原理を具体的に説明する。Hereinafter, the operation principle of the semiconductor optical amplifier module will be specifically described.
【００３３】半導体光増幅器モジュールに入力された光
波の偏光状態は、偏光維持光ファイバ２を伝搬中は直線
偏光を維持し、半導体光増幅素子１へ入射する。半導体
光増幅素子１へ入射した光波は、該半導体光増幅素子１
を通過中に光強度が増幅されるが、同時に該半導体光増
幅素子１の素子構造によって決まる偏光回転を生じ、該
半導体光増幅素子１の出力端面に達するまでに直線偏光
から楕円偏光あるいは円偏光へ変化する。The polarization state of the light wave input to the semiconductor optical amplifier module is maintained linearly polarized while propagating through the polarization maintaining optical fiber 2, and enters the semiconductor optical amplifier 1. The light wave incident on the semiconductor optical amplifier 1 is
The light intensity is amplified while passing through, but at the same time, a polarization rotation determined by the element structure of the semiconductor optical amplifying element 1 occurs, and from the linear polarized light to the elliptically polarized light or the circularly polarized light until reaching the output end face of the semiconductor optical amplifying element 1. Changes to
【００３４】半導体光増幅素子１を通過した光波が偏光
子３を通過すると、偏光子３のもつ偏光軸に合致する偏
光成分のみがこの偏光子３を透過する。これにより、偏
光子３を透過した光波の偏光状態は再び直線偏光に戻
る。偏光子３を通過した光波は偏光維持光ファイバ４に
光結合され、該偏光維持光ファイバ４を直線偏光のまま
伝搬して半導体光増幅器モジュール出力光として出力さ
れる。本形態では、偏光維持光ファイバ２、４および偏
光子３の偏光軸が合致していることから、半導体光増幅
器モジュールの入出力光の偏光状態は常に同一の直線偏
光になり、従来生じていたような偏光変動を除去するこ
とが可能である。When the light wave that has passed through the semiconductor optical amplifying element 1 passes through the polarizer 3, only the polarized light component that matches the polarization axis of the polarizer 3 passes through the polarizer 3. Thereby, the polarization state of the light wave transmitted through the polarizer 3 returns to linearly polarized light again. The light wave that has passed through the polarizer 3 is optically coupled to the polarization maintaining optical fiber 4, propagates through the polarization maintaining optical fiber 4 as linearly polarized light, and is output as semiconductor light amplifier module output light. In this embodiment, since the polarization axes of the polarization maintaining optical fibers 2 and 4 and the polarizer 3 match, the polarization state of the input / output light of the semiconductor optical amplifier module is always the same linear polarization, which has conventionally occurred. Such a polarization fluctuation can be removed.
【００３５】なお、上述した第１の実施形態の構成で
は、半導体光増幅器モジュール入力光を直線偏光と想定
しているため、偏光子は半導体光増幅素子の出力側にの
み設けられているが、半導体光増幅器モジュール入力光
が楕円偏光あるいは円偏光である場合には、半導体光増
幅素子の出力側にも偏光子を設ける必要がある。この場
合、半導体光増幅素子の入力側に設けられた偏光子の偏
光軸が偏光維持光ファイバ２の偏光軸に合致するように
調整される。また、この場合、入射側の偏光子は偏光維
持光ファイバ２の端面に一体的に設けられてもよく、ま
た半導体光増幅素子１の入射端面に一体的に設けられて
もよい。In the configuration of the first embodiment described above, since the input light of the semiconductor optical amplifier module is assumed to be linearly polarized light, the polarizer is provided only on the output side of the semiconductor optical amplifier. When the input light of the semiconductor optical amplifier module is elliptically polarized light or circularly polarized light, it is necessary to provide a polarizer also on the output side of the semiconductor optical amplifier. In this case, the polarization axis of the polarizer provided on the input side of the semiconductor optical amplifier is adjusted so as to match the polarization axis of the polarization maintaining optical fiber 2. In this case, the incident side polarizer may be provided integrally with the end face of the polarization maintaining optical fiber 2 or may be provided integrally with the incident end face of the semiconductor optical amplifier 1.
【００３６】また、半導体光増幅素子１は素子自体が偏
光軸を有する場合、すなわち素子が偏光依存性を有する
場合がある。この場合、半導体光増幅素子１の偏光軸が
素子のもつ光学利得に影響することがある。例えば偏光
軸がｘ，ｙ軸で表されるとき、（ｙ軸方向の光学利得）
＞（ｘ軸方向の光学利得）となる場合がある。この場
合、偏光維持光ファイバ２からの入力光がｘ軸方向のも
のであると、素子−ファイバ間の結合損失が大きなもの
となり、出力光強度が極端に低下することになる。この
ことから、半導体光増幅素子１と偏光維持光ファイバ２
はそれぞれの光学軸が合致することが望ましい。同様
に、半導体光増幅素子１と偏光維持光ファイバ４につい
ても、それぞれの光学軸が合致することが望ましい。The semiconductor optical amplifying device 1 may have a polarization axis itself, that is, the device may have polarization dependence. In this case, the polarization axis of the semiconductor optical amplification device 1 may affect the optical gain of the device. For example, when the polarization axis is represented by x and y axes, (optical gain in y axis direction)
> (Optical gain in x-axis direction) in some cases. In this case, if the input light from the polarization maintaining optical fiber 2 is in the x-axis direction, the coupling loss between the element and the fiber becomes large, and the output light intensity is extremely reduced. From this, the semiconductor optical amplifier 1 and the polarization maintaining optical fiber 2
It is desirable that the respective optical axes coincide. Similarly, it is desirable that the optical axes of the semiconductor optical amplifier element 1 and the polarization maintaining optical fiber 4 coincide with each other.
【００３７】また、半導体光増幅素子１、偏光維持光フ
ァイバ２，４、偏光子３のそれぞれ偏光軸は上述したよ
うに合致していることが望ましい。なお、前述の図８に
示したように、半導体光増幅素子１に軸ずれして入射し
た場合、ＴＥモードとＴＭモードの偏光消光比は、１度
の軸ずれで約４０ｄＢ、３度の軸ずれで約３０ｄＢとい
ったようにわずか２度の軸ずれによって偏光消光比が１
０ｄＢも劣化してしまうことから、これら半導体光増幅
素子１、偏光維持光ファイバ２，４、偏光子３の各偏光
軸間の軸ずれは１度以内とすることが望ましい。It is desirable that the polarization axes of the semiconductor optical amplifier 1, the polarization maintaining optical fibers 2 and 4, and the polarizer 3 coincide with each other as described above. As shown in FIG. 8 described above, when the light enters the semiconductor optical amplifying device 1 with the axis shifted, the polarization extinction ratio of the TE mode and the TM mode is about 40 dB with one degree of axis shift and the axis of three degrees. The polarization extinction ratio is 1 due to only 2 degrees of axis shift, such as a shift of about 30 dB.
Since the optical axis degrades by 0 dB, it is desirable that the axis deviation between the polarization axes of the semiconductor optical amplifier 1, the polarization maintaining optical fibers 2, 4, and the polarizer 3 be within 1 degree.
【００３８】次に、半導体光増幅素子として活性層にウ
インドウ構造を設けた素子長１００μｍのバルク型の半
導体素子を用いた半導体光増幅器モジュールを作製し、
この半導体光増幅器モジュールを用いて偏光子を備える
場合と偏光子を備えない場合との偏光状態を比較し、上
述の形態の半導体光増幅器モジュールの有効性を検証し
た結果について説明する。Next, a semiconductor optical amplifier module using a bulk type semiconductor element having an element length of 100 μm and having a window structure in an active layer as a semiconductor optical amplification element is manufactured.
The results of verifying the effectiveness of the semiconductor optical amplifier module of the above-described embodiment by comparing the polarization states of the semiconductor optical amplifier module with the polarizer and the polarizer without the polarizer will be described.
【００３９】＜比較例＞図２は偏光子を備えていない半
導体光増幅器モジュールを半導体レーザモジュールに適
用した例を示す図である。同図において、１０は偏光子
を備えていない半導体光増幅器モジュールで、半導体レ
ーザ１１からの入力光Ａを光増幅して出力光Ｂを得るよ
うになっている。<Comparative Example> FIG. 2 shows an example in which a semiconductor optical amplifier module without a polarizer is applied to a semiconductor laser module. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a semiconductor optical amplifier module having no polarizer, which optically amplifies input light A from a semiconductor laser 11 to obtain output light B.
【００４０】図３は、図２に示した半導体レーザモジュ
ールにおける入力光Ａおよび出力光Ｂの偏光状態の測定
結果を示すものである。同図では、入力光Ａおよび出力
光Ｂの光波の偏光状態がポアンカレ球上に偏光状態変動
が円状の軌跡として示されており、その円の直径が大き
いほど時間的な偏光変動量が大きいことを表している。FIG. 3 shows measurement results of the polarization states of the input light A and the output light B in the semiconductor laser module shown in FIG. In the figure, the polarization states of the light waves of the input light A and the output light B are shown on the Poincare sphere as circular trajectories of polarization state fluctuations, and the larger the diameter of the circle, the larger the amount of temporal polarization fluctuation. It represents that.
【００４１】この半導体レーザモジュールでは、図２か
ら分かるように入力光Ａと出力光Ｂの偏光状態は合致せ
ず、また入力光Ａ、出力光Ｂそれぞれの光波のＴＥモー
ドとＴＭモードの光強度の比である偏光消光比は４０ｄ
Ｂ、１１ｄＢで、出力光の偏光変動が約３０ｄＢとなっ
た。In this semiconductor laser module, as can be seen from FIG. 2, the polarization states of the input light A and the output light B do not match, and the TE mode and TM mode light intensities of the light waves of the input light A and the output light B, respectively. Polarization extinction ratio of 40d
B, the polarization fluctuation of the output light was about 30 dB at 11 dB.
【００４２】＜実験例＞図４は、偏光子を備えた半導体
光増幅器モジュールを半導体レーザモジュールに適用し
た例を示す図である。同図において、２０は図１に示し
た半導体光増幅器モジュールと同様の構成の半導体光増
幅器モジュールで、半導体レーザ１１からの入力光Ｃを
光増幅して出力光Ｄを得るようになっている。ここで
は、半導体レーザ１１および半導体光増幅素子の駆動条
件は上述の比較例と同じにしてある。<Experimental Example> FIG. 4 is a diagram showing an example in which a semiconductor optical amplifier module having a polarizer is applied to a semiconductor laser module. In the figure, reference numeral 20 denotes a semiconductor optical amplifier module having the same configuration as that of the semiconductor optical amplifier module shown in FIG. 1, which is configured to optically amplify input light C from the semiconductor laser 11 to obtain output light D. Here, the driving conditions of the semiconductor laser 11 and the semiconductor optical amplifying element are the same as those in the comparative example.
【００４３】図５は、図４に示した半導体レーザモジュ
ールにおける入力光Ｃおよび出力光Ｄの偏光状態の測定
結果を示すもので、上述の図３同様に、入力光Ｃおよび
出力光Ｄの光波の偏光状態がポアンカレ球上に偏光状態
変動が円状の軌跡として示されている。FIG. 5 shows the measurement results of the polarization states of the input light C and the output light D in the semiconductor laser module shown in FIG. 4, and the light waves of the input light C and the output light D are similar to FIG. Is shown on the Poincare sphere as a circular trace of the polarization state fluctuation.
【００４４】この半導体光増幅器モジュールでは、図５
から分かるように入力光Ｃと出力光Ｄの偏光状態が合致
しており、また入力光Ｃ、出力光Ｄそれぞれの光波のＴ
ＥモードとＴＭモードの光強度の比である偏光消光比は
ともに４０ｄＢであった。この結果から分かるように、
偏光子を備えた半導体光増幅器モジュールでは、出力光
に偏光変動がなく、上述の比較例のものに対して出力光
の偏光変動が約３０ｄＢ程改善された。In this semiconductor optical amplifier module, FIG.
As can be seen from FIG. 6, the polarization states of the input light C and the output light D match, and the T wave of each of the input light C and the output light D
The polarization extinction ratio, which is the ratio of the light intensity between the E mode and the TM mode, was both 40 dB. As you can see from this result,
In the semiconductor optical amplifier module including the polarizer, the output light has no polarization fluctuation, and the polarization fluctuation of the output light is improved by about 30 dB as compared with the comparative example.
【００４５】なお、以上の測定結果は、半導体光増幅器
モジュールに入力する光強度（入力光Ａおよび入力光Ｃ
の光強度）および半導体光増幅素子を駆動する電流値を
変化させても同様の結果となった。Note that the above measurement results are based on the light intensity (input light A and input light C) input to the semiconductor optical amplifier module.
The same result was obtained by changing the light intensity of the above) and the current value for driving the semiconductor optical amplifier.
【００４６】以上のことにから、偏光子を挿入すること
により半導体光増幅器モジュール出力光の偏光変動が、
半導体光増幅器モジュ−ル入力光強度と該半導体光増幅
素子の駆動条件によらず除去できていることが確認さ
れ、本発明の有効性が実証された。From the above, by inserting the polarizer, the polarization fluctuation of the output light of the semiconductor optical amplifier module becomes
It was confirmed that the removal was possible regardless of the input light intensity of the semiconductor optical amplifier module and the driving conditions of the semiconductor optical amplifier, and the effectiveness of the present invention was proved.
【００４７】＜他の実施形態＞ここでは、上述した半導
体光増幅器モジュ−ルの後段に偏光依存性を持つ光コン
ポーネントが接続された光通信・光交換システムにおけ
る時間的な光レベル変動の除去について説明する。<Other Embodiments> Here, the removal of temporal light level fluctuations in an optical communication / optical switching system in which an optical component having polarization dependence is connected to the subsequent stage of the semiconductor optical amplifier module described above. explain.
【００４８】図６は、本発明の半導体光増幅器モジュ−
ルを偏光依存性を有する光モジュールに適用した例を示
す図である。同図において、３０は図１に示した半導体
光増幅器モジュールと同様の構成の半導体光増幅器モジ
ュールで、半導体レーザ素子に偏光維持光ファイバが光
結合された半導体レーザモジュール１の出力光が入力側
の偏光維持光ファイバを介して入力されるようになって
いる。この半導体光増幅器モジュール３０の出力段に
は、光強度変調器素子の入力側が偏光維持光ファイバで
光結合された偏光依存性をもつ光モジュール３２が設け
られており、該光モジュール３２で半導体レーザモジュ
ール３１の出力光が光強度変調されるようになってい
る。FIG. 6 shows a semiconductor optical amplifier module according to the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example in which the optical module is applied to an optical module having polarization dependency. In the figure, reference numeral 30 denotes a semiconductor optical amplifier module having the same configuration as that of the semiconductor optical amplifier module shown in FIG. The input is made via a polarization maintaining optical fiber. At the output stage of the semiconductor optical amplifier module 30, there is provided an optical module 32 having a polarization dependency in which the input side of the light intensity modulator element is optically coupled by a polarization maintaining optical fiber. The output light of the module 31 is subjected to light intensity modulation.
【００４９】上述のシステムでは、半導体レーザモジュ
ール３１から出力される光波は直線偏光を維持しながら
偏光維持光ファイバを伝搬して半導体光増幅器モジュー
ル３０に入力される。半導体光増幅器モジュール３０で
は、入力した光波は直線偏光のまま半導体光増幅素子へ
と導かれ、該半導体光増幅素子を通過中に該半導体光増
幅素子の素子構造によって決まる偏光回転を生じて直線
偏光から楕円偏光、あるいは円偏光へと偏光状態が変化
し、偏光子にて再び直線偏光に変化し、出力側偏光維持
光ファイバから出力されて偏光依存性をもつ光モジュー
ル３２へ導かれる。光モジュール３２では、光波は最終
的に偏光依存性をもつ光モジュール出力として取り出さ
れる。In the above-described system, the light wave output from the semiconductor laser module 31 propagates through the polarization maintaining optical fiber while maintaining linear polarization, and is input to the semiconductor optical amplifier module 30. In the semiconductor optical amplifier module 30, the input light wave is guided to the semiconductor optical amplification element as linearly polarized light, and while passing through the semiconductor optical amplification element, a polarization rotation determined by the element structure of the semiconductor optical amplification element occurs to generate linearly polarized light. The polarization state changes to elliptically polarized light or circularly polarized light, and again changes to linearly polarized light at the polarizer, and is output from the output side polarization maintaining optical fiber and guided to the optical module 32 having polarization dependency. In the optical module 32, the light wave is finally extracted as an optical module output having polarization dependency.
【００５０】次に、上述のシステムの偏光依存性の光モ
ジュール３２として電界吸収型光強度変調器素子を備え
た光強度変調器モジュールを用い、このシステムにおけ
る光レベル変動除去の有効性を検証した結果について説
明する。Next, as the polarization-dependent optical module 32 of the above-described system, an optical intensity modulator module having an electro-absorption type optical intensity modulator element was used, and the effectiveness of light level fluctuation removal in this system was verified. The results will be described.
【００５１】＜実験例＞図７は、本発明の半導体光増幅
器モジュ−ルを電界吸収型光強度変調器モジュールに適
用した例を示す図である。同図では、図６に示したシス
テムの光モジュールに代えて、電界吸収型光強度変調器
素子の光入出力端面を光ファイバによってファイバ結合
した電界吸収型光強度変調器モジュール３３を用いられ
ている。<Experimental Example> FIG. 7 is a diagram showing an example in which the semiconductor optical amplifier module of the present invention is applied to an electro-absorption type optical intensity modulator module. In this figure, instead of the optical module of the system shown in FIG. 6, an electro-absorption type optical intensity modulator module 33 in which the optical input and output end faces of the electro-absorption type optical intensity modulator element are fiber-coupled by optical fibers is used. I have.
【００５２】電界吸収型光変調器素子は入力される光波
の偏光状態によって挿入光損失が変化する特徴を持って
いるため、電界吸収型光強度変調器モジュール３３の出
力光の時間平均光強度は、該電界吸収型光強度変調器モ
ジュール３３の入力光の偏光状態によって時間的に変動
することになる。ただし、電界吸収型光強度変調器モジ
ュール３３の入力側光ファイバは偏光維持光ファイバで
あって、半導体光増幅器モジュール出力側偏光維持光フ
ァイバの偏光軸と整合がとられている。Since the electroabsorption type optical modulator element has a characteristic that the insertion light loss changes depending on the polarization state of the input light wave, the time average light intensity of the output light of the electroabsorption type optical intensity modulator module 33 is It varies with time depending on the polarization state of the input light of the electroabsorption light intensity modulator module 33. However, the input side optical fiber of the electroabsorption type optical intensity modulator module 33 is a polarization maintaining optical fiber, and is matched with the polarization axis of the semiconductor optical amplifier module output side polarization maintaining optical fiber.
【００５３】以下に、半導体光増幅器モジュール３０と
半導体レーザモジュール３１と電界吸収型光強度変調器
モジュール３３との駆動条件は時間によらず一定とし、
電界吸収型光強度変調器モジュール３３の出力時間平均
光強度について、半導体光増幅器モジュール３０に内蔵
されている偏光子を取り除いた場合との比較結果を挙げ
る。Hereinafter, the driving conditions of the semiconductor optical amplifier module 30, the semiconductor laser module 31, and the electro-absorption type optical intensity modulator module 33 are constant regardless of time,
A comparison result of the output time average light intensity of the electroabsorption light intensity modulator module 33 with the case where the polarizer built in the semiconductor optical amplifier module 30 is removed will be described.
【００５４】電界吸収型光強度変調器モジュール３３の
出力時間平均光強度を、環境温度をパラメータとして測
定したところ、環境温度変化１０℃に対して出力平均光
強度変動量はほぼ０ｄＢであった。これに対して、半導
体光増幅器モジュール３０を偏光子を内蔵しない半導体
光増幅器モジュールとした場合には、環境温度変化１０
℃に対して最大２ｄＢの光強度変動が観測された。さら
にこの場合には、環境温度変化量１°Ｃに対する光強度
変動量が２ｄＢであり、環境温度変化量を１０℃まで増
加させていくと、光強度変動は振幅２ｄＢの間で振動
し、環境温度変化に対して非常に敏感に反応した。When the output time average light intensity of the electroabsorption type light intensity modulator module 33 was measured using the environmental temperature as a parameter, the output average light intensity fluctuation amount was almost 0 dB for an environmental temperature change of 10 ° C. On the other hand, when the semiconductor optical amplifier module 30 is a semiconductor optical amplifier module without a built-in polarizer, the environmental temperature change 10
Light intensity fluctuations of up to 2 dB with respect to ° C were observed. Further, in this case, the light intensity fluctuation amount with respect to the environmental temperature change amount of 1 ° C. is 2 dB, and when the environmental temperature change amount is increased to 10 ° C., the light intensity fluctuation oscillates between amplitudes of 2 dB, and It was very sensitive to temperature changes.
【００５５】以上のことから、本発明の偏光子を内蔵し
た半導体光増幅器モジュールを用いることによって電界
吸収型光強度変調器モジュール出力光の時間的な光強度
変動を除去することが可能であることが実証され、本発
明の有効性が確認された。As described above, the use of the semiconductor optical amplifier module incorporating the polarizer of the present invention makes it possible to eliminate the temporal light intensity fluctuation of the output light from the electroabsorption type optical intensity modulator module. And the effectiveness of the present invention was confirmed.
【００５６】[0056]
【発明の効果】以上説明したように構成されている本発
明によれば、偏光子を用いて半導体光増幅素子通過後の
光波の偏光状態を常に一定に設定し、半導体光増幅器モ
ジュール出力側の偏光維持光ファイバのＴＥ／ＴＭモー
ド方向の軸と整合を保てるように、半導体増幅器素子か
らの出力光を出力側偏光維持光ファイバへ結合している
ので、従来生じていた半導体光増幅器モジュール出力光
の偏光変動をなくすことができ、また素子レベルの偏光
依存性解消に留まらず、ファイバ結合した半導体光増幅
器モジュールとしての出力光の偏光依存性抑制を実現す
ることができるという効果がある。According to the present invention constructed as described above, the polarization state of the light wave after passing through the semiconductor optical amplifier is always set to be constant by using the polarizer, and the output side of the semiconductor optical amplifier module is controlled. The output light from the semiconductor amplifier element is coupled to the output-side polarization maintaining optical fiber so as to maintain the alignment with the axis of the polarization maintaining optical fiber in the TE / TM mode direction. This has the effect of not only eliminating the polarization dependence at the element level, but also suppressing the polarization dependence of the output light as a fiber-coupled semiconductor optical amplifier module.
【００５７】また、半導体光増幅素子の出射端面と該端
面に結合する偏光維持光ファイバとの間に、偏光子をそ
の偏光維持光ファイバの偏光軸と偏光軸が合致させるよ
うに配置するだけでよいので、簡単な構成で上記効果を
奏する半導体光増幅器モジュールを実現することができ
る。Further, it is only necessary to dispose a polarizer between the output end face of the semiconductor optical amplifier and the polarization maintaining optical fiber coupled to the end face so that the polarization axis of the polarization maintaining optical fiber coincides with the polarization axis. Therefore, it is possible to realize a semiconductor optical amplifier module having the above effects with a simple configuration.
【００５８】さらに、光波が半導体光増幅素子通過中に
うける偏光回転は該半導体光増幅素子の素子構造によっ
て決まるので、半導体光増幅素子の駆動条件に関係な
く、半導体光増幅器モジュールとしての出力光の偏光依
存性抑制を実現することができる。Further, since the polarization rotation that the light wave receives while passing through the semiconductor optical amplifying element is determined by the element structure of the semiconductor optical amplifying element, the output light of the semiconductor optical amplifier module is irrespective of the driving conditions of the semiconductor optical amplifying element. The polarization dependence can be suppressed.
【００５９】また、光通信・光交換システムに偏光依存
性のある光デバイスを適用し、かつその前段に半導体光
増幅器モジュールを設置するシステムにおいては、本発
明の半導体光増幅器モジュールを用いることにより、偏
光依存性の時間的な光強度変動がなくなるため光通信・
光交換システム内の光レベル変動を小さく抑えることが
できるので、光信号受信機の受信光強度のダイナミック
レンジを小さくすることができる。Further, in a system in which an optical device having polarization dependence is applied to an optical communication / optical switching system and a semiconductor optical amplifier module is installed in the preceding stage, by using the semiconductor optical amplifier module of the present invention, Optical communication and
Since the fluctuation of the light level in the optical switching system can be suppressed to be small, the dynamic range of the received light intensity of the optical signal receiver can be reduced.
【図１】本発明の一実施形態の半導体光増幅器モジュー
ルの原理説明図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of a semiconductor optical amplifier module according to an embodiment of the present invention.
【図２】偏光子を備えていない半導体光増幅器モジュー
ルを半導体レーザモジュールに適用した例を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing an example in which a semiconductor optical amplifier module without a polarizer is applied to a semiconductor laser module.
【図３】図２に示した半導体レーザモジュールにおける
入力光Ａおよび出力光Ｂの偏光状態の測定結果を示すも
のである。FIG. 3 shows measurement results of polarization states of input light A and output light B in the semiconductor laser module shown in FIG.
【図４】偏光子を備えた半導体光増幅器モジュールを半
導体レーザモジュールに適用した例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which a semiconductor optical amplifier module including a polarizer is applied to a semiconductor laser module.
【図５】図４に示した半導体レーザモジュールにおける
入力光Ｃおよび出力光Ｄの偏光状態の測定結果を示す図
である。5 is a diagram showing a measurement result of a polarization state of input light C and output light D in the semiconductor laser module shown in FIG.
【図６】本発明の半導体光増幅器モジュ−ルを偏光依存
性を有する光モジュールに適用した例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example in which the semiconductor optical amplifier module of the present invention is applied to an optical module having polarization dependency.
【図７】本発明の半導体光増幅器モジュ−ルを電界吸収
型光強度変調器モジュールに適用した例を示す図であ
る。FIG. 7 is a diagram showing an example in which the semiconductor optical amplifier module of the present invention is applied to an electro-absorption type optical intensity modulator module.
【図８】従来型の半導体光増幅器モジュールにおける偏
光状態の変移を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a change in polarization state in a conventional semiconductor optical amplifier module.
１ 半導体光増幅素子 ２，４ 偏光維持光ファイバ ３ 偏光子 １０ 半導体光増幅器モジュール（偏光子なし） １１ 半導体レーザ ２０，３０ 半導体光増幅器モジュール（偏光子あり） ３１ 半導体レーザモジュール ３２ 偏光依存性光モジュール ３３ 電界吸収型光強度変調器モジュール REFERENCE SIGNS LIST 1 semiconductor optical amplifying element 2, 4 polarization maintaining optical fiber 3 polarizer 10 semiconductor optical amplifier module (without polarizer) 11 semiconductor laser 20, 30 semiconductor optical amplifier module (with polarizer) 31 semiconductor laser module 32 polarization dependent optical module 33 Electroabsorption type light intensity modulator module
Claims (13)
半導体光増幅素子を有し、前記半導体光増幅素子の入出
力光をそれぞれ第１および第２の偏光維持光ファイバを
用いて入出射結合する構造を備える半導体光増幅器モジ
ュールであって、 前記半導体光増幅素子と前記第２の偏光維持光ファイバ
との間に偏光子を備え、該偏光子の偏光軸と前記第２の
偏光維持光ファイバの偏光軸とのなす角度、および前記
第１および第２の偏光維持光ファイバの互いの偏光軸の
なす角度がそれぞれ所定の角度以内になるように構成し
たことを特徴とする半導体光増幅器モジュール。1. A semiconductor optical amplifying element for amplifying optical input light from the outside, wherein input / output light of the semiconductor optical amplifying element is input using first and second polarization maintaining optical fibers, respectively. What is claimed is: 1. A semiconductor optical amplifier module having a structure for emitting and coupling, comprising a polarizer between said semiconductor optical amplifier element and said second polarization maintaining optical fiber, wherein a polarization axis of said polarizer and said second polarization maintenance are provided. A semiconductor optical amplifier, wherein an angle between the polarization axis of the optical fiber and an angle between the polarization axes of the first and second polarization maintaining optical fibers is within a predetermined angle. module.
ールにおいて、 前記偏光子が前記第２の偏光維持光ファイバの端面に一
体的に設けられたことを特徴とする半導体光増幅器モジ
ュール。2. The semiconductor optical amplifier module according to claim 1, wherein said polarizer is integrally provided on an end face of said second polarization maintaining optical fiber.
ールにおいて、 前記偏光子が前記半導体光増幅素子の出射端面に一体的
に設けられたことを特徴とする半導体光増幅器モジュー
ル。3. The semiconductor optical amplifier module according to claim 1, wherein said polarizer is integrally provided on an emission end face of said semiconductor optical amplifier.
ールにおいて、 前記第２の偏光維持光ファイバの偏光軸に対する前記偏
光子の偏光軸の軸ずれが１°以内であることを特徴とす
る半導体光増幅器モジュール。4. The semiconductor optical amplifier module according to claim 1, wherein a deviation of a polarization axis of the polarizer from a polarization axis of the second polarization maintaining optical fiber is within 1 °. Optical amplifier module.
半導体光増幅素子を有し、前記半導体光増幅素子の入出
力光をそれぞれ第１および第２の偏光維持光ファイバを
用いて入出射結合する構造を備える半導体光増幅器モジ
ュールであって、 前記半導体光増幅素子と前記第１の偏光維持光ファイバ
との間に第１の偏光子を備え、前記半導体光増幅素子と
前記第２の偏光維持光ファイバとの間に第２の偏光子を
備え、 前記第１の偏光子の偏光軸と前記第１の偏光維持光ファ
イバの偏光軸とのなす角度および前記第２の偏光子の偏
光軸と前記第２の偏光維持光ファイバの偏光軸とのなす
角度ならびに前記第１および第２の偏光維持光ファイバ
の互いの偏光軸のなす角度が、それぞれ所定の角度以内
になるように構成したことを特徴とする半導体光増幅器
モジュール。5. A semiconductor optical amplifying element for amplifying optical input light from the outside, wherein input and output light of the semiconductor optical amplifying element is input using first and second polarization maintaining optical fibers, respectively. A semiconductor optical amplifier module having a structure for outgoing coupling, comprising: a first polarizer between the semiconductor optical amplification element and the first polarization maintaining optical fiber, wherein the semiconductor optical amplification element and the second A second polarizer is provided between the polarization maintaining optical fiber, an angle between the polarization axis of the first polarizer and the polarization axis of the first polarization maintaining optical fiber, and the polarization of the second polarizer. The angle between the axis and the polarization axis of the second polarization maintaining optical fiber and the angle between the polarization axes of the first and second polarization maintaining optical fibers are within a predetermined angle. Semiconductor light characterized by the following Width module.
ールにおいて、 前記第１の偏光子が前記第１の偏光維持光ファイバの端
面に一体的に設けられ、前記第２の偏光子が前記第２の
偏光維持光ファイバの端面に一体的に設けられたことを
特徴とする半導体光増幅器モジュール。6. The semiconductor optical amplifier module according to claim 5, wherein said first polarizer is integrally provided on an end face of said first polarization maintaining optical fiber, and said second polarizer is said second polarizer. A semiconductor optical amplifier module integrally provided on an end face of the second polarization maintaining optical fiber.
ールにおいて、 前記第１の偏光子が前記半導体光増幅素子の入射端面に
一体的に設けられ、前記第２の偏光子が前記半導体光増
幅素子の出射端面に一体的に設けられたことを特徴とす
る半導体光増幅器モジュール。7. The semiconductor optical amplifier module according to claim 5, wherein the first polarizer is provided integrally with an incident end face of the semiconductor optical amplifier, and the second polarizer is provided with the semiconductor optical amplifier. A semiconductor optical amplifier module provided integrally with an emission end face of an element.
ールにおいて、 前記第２の偏光維持光ファイバの偏光軸に対する前記第
１の偏光子の偏光軸の軸ずれおよび前記第２の偏光維持
光ファイバの偏光軸に対する前記第２の偏光子の偏光軸
の軸ずれが、それぞれ１°以内であることを特徴とする
半導体光増幅器モジュール。8. The semiconductor optical amplifier module according to claim 5, wherein an axis shift of a polarization axis of the first polarizer with respect to a polarization axis of the second polarization maintaining optical fiber and the second polarization maintaining optical fiber. A deviation of the axis of polarization of the second polarizer from the axis of polarization of the semiconductor optical amplifier module is within 1 °.
光増幅器モジュールにおいて、 前記半導体光増幅素子が偏光依存性を有し、該半導体光
増幅素子の偏光軸と前記第１および第２の偏光維持光フ
ァイバーの偏光軸とのなす角度がそれぞれ所定角度以内
になるように構成したことを特徴とする半導体光増幅器
モジュール。9. The semiconductor optical amplifier module according to claim 1, wherein the semiconductor optical amplifier has polarization dependency, and a polarization axis of the semiconductor optical amplifier and the first and second optical axes. A semiconductor optical amplifier module, wherein an angle between the polarization maintaining optical fiber and a polarization axis is within a predetermined angle.
ュールにおいて、 前記半導体光増幅素子の偏光軸と前記第１および第２の
偏光維持光ファイバーの偏光軸とのなす角度がそれぞれ
１°以内であることを特徴とする半導体光増幅器モジュ
ール。10. The semiconductor optical amplifier module according to claim 9, wherein an angle between a polarization axis of the semiconductor optical amplifier and a polarization axis of each of the first and second polarization maintaining optical fibers is within 1 °. A semiconductor optical amplifier module, characterized in that:
体光増幅器モジュールにおいて、 前記第１の偏光維持光ファイバの偏光軸に対する前記第
２の偏光維持光ファイバの偏光軸の軸ずれが１°以内で
あることを特徴とする半導体光増幅器モジュール。11. The semiconductor optical amplifier module according to claim 1, wherein an axis deviation of the polarization axis of the second polarization maintaining optical fiber from the polarization axis of the first polarization maintaining optical fiber is 1 °. A semiconductor optical amplifier module, wherein
項に記載の半導体光増幅器モジュールを、送信側と受信
側とを接続する光伝送路中に少なくとも１つ備えたこと
を特徴とする光通信・光交換システム。12. The method according to claim 1, wherein
An optical communication / optical switching system, comprising at least one semiconductor optical amplifier module according to the item 1 in an optical transmission line connecting a transmitting side and a receiving side.
ステムにおいて、 前記半導体光増幅器モジュールの後段に、偏光依存性を
もつ光コンポーネントを接続したことを特徴とする光通
信・光交換システム。13. The optical communication and optical switching system according to claim 12, wherein an optical component having polarization dependency is connected to a stage subsequent to the semiconductor optical amplifier module.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8341224A JPH10190140A (en) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | Semiconductor optical amplifier module and optical communication/photonic switching system using the module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8341224A JPH10190140A (en) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | Semiconductor optical amplifier module and optical communication/photonic switching system using the module |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10190140A true JPH10190140A (en) | 1998-07-21 |
Family
ID=18344349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8341224A Pending JPH10190140A (en) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | Semiconductor optical amplifier module and optical communication/photonic switching system using the module |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10190140A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100386692C (en) * | 2006-04-29 | 2008-05-07 | 中国科学院武汉物理与数学研究所 | Multi-channel photon switch |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS646921A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-11 | Nec Corp | Device for modulating optical signal |
| JPH04291212A (en) * | 1991-03-19 | 1992-10-15 | Fujikura Ltd | Production of constant polarization laser diode module |
| JPH0688926A (en) * | 1992-07-24 | 1994-03-29 | Tdk Corp | Optical fiber terminal with optical isolator and its assember method |
| JPH06302892A (en) * | 1993-04-09 | 1994-10-28 | Canon Inc | Optical amplifier for obtaining optical output of constant polarization state |
-
1996
- 1996-12-20 JP JP8341224A patent/JPH10190140A/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS646921A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-11 | Nec Corp | Device for modulating optical signal |
| JPH04291212A (en) * | 1991-03-19 | 1992-10-15 | Fujikura Ltd | Production of constant polarization laser diode module |
| JPH0688926A (en) * | 1992-07-24 | 1994-03-29 | Tdk Corp | Optical fiber terminal with optical isolator and its assember method |
| JPH06302892A (en) * | 1993-04-09 | 1994-10-28 | Canon Inc | Optical amplifier for obtaining optical output of constant polarization state |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100386692C (en) * | 2006-04-29 | 2008-05-07 | 中国科学院武汉物理与数学研究所 | Multi-channel photon switch |
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