(57)【要約】【課題】本発明は、レーザ光源モジュールに使用されるレンズをホログラム波面記録板に置き換え、組立て段階でそのホログラム波面記録板を露光し現像定着するレーザ光源モジュール及びレーザ光源モジュールの製造方法の提供を目的とする。【解決手段】上記目的を達成するために、本発明に係るレーザ光源モジュールは、λの波長で発振するレーザ光源１１と、ドライプロセスで現像定着後の部材からなり、λ及びλ／ｎの波長（ｎは２以上の整数）でシングルモード伝搬するデュアルモード光ファイバ１２と、λ／ｎの波長の光の干渉で作製されたホログラム波面記録板１３と、を備え、レーザ光源１１からのλの波長のレーザ光がホログラム波面記録板１３を透過又は反射してデュアルモード光ファイバ１２に入射することを特徴とする。【選択図】図１
2010032667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
λの波長で発振するレーザ光源と、
λ及びλ／ｎの波長（ｎは２以上の整数）でシングルモード伝搬するデュアルモード光ファイバと、
ドライプロセスで現像定着後の部材からなり、λ／ｎの波長の光の干渉で作製されたホログラム波面記録板と、を備え、
前記レーザ光源からのλの波長のレーザ光が前記ホログラム波面記録板を透過又は反射して前記デュアルモード光ファイバに入射することを特徴とするレーザ光源モジュール。
【請求項２】
λの波長で発振するレーザ光源からのレーザ光を、λ及びλ／ｎの波長（ｎは２以上の整数）でシングルモード伝搬するデュアルモード光ファイバの出射口から出射するレーザ光源モジュールの製造方法であって、
ドライプロセスで現像定着できるホログラム波面記録板を挟んで、前記レーザ光源の出射口と前記デュアルモード光ファイバの入射口とを対峙させて、前記ホログラム波面記録板、前記レーザ光源及び前記デュアルモード光ファイバの入射口を固定する固定ステップと、
前記レーザ光源の出射口からのλ／ｎの波長のレーザ光を前記ホログラム波面記録板に照射し、同時に、前記デュアルモード光ファイバの出射口からλ／ｎの波長のレーザ光を入射して、前記デュアルモード光ファイバの入射口から前記ホログラム波面記録板に照射する照射露光ステップと、
前記ホログラム波面記録板を現像定着させる現像定着ステップと、を順に有することを特徴とするレーザ光源モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記レーザ光源が、λの波長で発振する半導体レーザ、及び前記レーザ光源の出射口に配置されλの波長のレーザ光の入射に対してλ／ｎの波長の高調波を発生する高調波発生部を備え、
前記照射露光ステップにおいて、前記半導体レーザをλの波長で発振させて前記高調波発生部に入射し、高調波発生部にλ／ｎの波長の高調波を発生させることによって前記レーザ光源の出射口からλ／ｎの波長のレーザ光を前記ホログラム波面記録板に照射することを特徴とする請求項２に記載のレーザ光源モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記レーザ光源が半導体レーザを備え、
前記照射露光ステップにおいて、前記半導体レーザの出射口の反対側からλ／ｎの波長のレーザ光を入射し、前記半導体レーザの活性層を通過させることによって前記レーザ光源の出射口からλ／ｎの波長のレーザ光を前記ホログラム波面記録板に照射することを特徴とする請求項２に記載のレーザ光源モジュールの製造方法。
【請求項５】
λの波長で発振するレーザ光源からのレーザ光を、λ及びλ／ｎの波長（ｎは２以上の整数）でシングルモード伝搬するデュアルモード光ファイバの出射口から出射するレーザ光源モジュールの製造方法であって、
ドライプロセスで現像定着できるホログラム波面記録板を前記レーザ光源の出射口に対面させ、前記デュアルモード光ファイバの入射口からの光が前記ホログラム波面記録板を照射する位置に前記デュアルモード光ファイバの入射口を配置させて、前記ホログラム波面記録板、前記レーザ光源及び前記デュアルモード光ファイバの入射口を固定する固定ステップと、
前記デュアルモード光ファイバの出射口からλ／ｎの波長のレーザ光を入射して、前記デュアルモード光ファイバの入射口から前記ホログラム波面記録板に照射し、同時に、前記ホログラム波面記録板から反射又は透過して前記レーザ光源の出射口にフォーカスするように、前記ホログラム波面記録板の前記デュアルモード光ファイバの入射口と反対側の面からλ／ｎの波長のレーザ光を前記ホログラム波面記録板に照射する照射露光ステップと、
前記ホログラム波面記録板を現像定着させる現像定着ステップと、を順に有することを特徴とするレーザ光源モジュールの製造方法。
【請求項６】
λの波長で発振するレーザ光源からのレーザ光を、λ及びλ／ｎの波長（ｎは２以上の整数）でシングルモード伝搬するデュアルモード光ファイバの出射口から出射するレーザ光源モジュールの製造方法であって、
ドライプロセスで現像定着できるホログラム波面記録板を前記レーザ光源の出射口に対面させ、前記デュアルモード光ファイバの入射口からの光が前記ホログラム波面記録板を照射できるように前記デュアルモード光ファイバの入射口を配置して、前記ホログラム波面記録板、前記レーザ光源及び前記デュアルモード光ファイバの入射口を固定する固定ステップと、
前記デュアルモード光ファイバの出射口からλ／ｎの波長のレーザ光を入射して、前記デュアルモード光ファイバの入射口から前記ホログラム波面記録板に照射し、同時に、前記ホログラム波面記録板を透過して前記レーザ光源の出射口にフォーカスするように、前記ホログラム波面記録板の前記デュアルモード光ファイバの入射口と同じ側の面からλ／ｎの波長のレーザ光を前記ホログラム波面記録板に照射する照射露光ステップと、
前記ホログラム波面記録板を現像定着させる現像定着ステップと、を順に有することを特徴とするレーザ光源モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信に適用されるレーザ光源モジュール及びレーザ光源モジュールの製造方法に関する。特に、組立ての容易なレーザ光源モジュール及びレーザ光源モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド光機能部品は半導体レーザやファイバといった導波路デバイスの相互のビームを結合させるためにレンズを用いてきた。定められたスポットサイズをもつべく別々に製造された導波路デバイスを所定の位置に配置し、これらを結合させるべきレンズを所定の位置に置く。しかし、やむをえぬ製造ばらつきや配置の際の誤差のために、このままでは結合が最良ではないため、それぞれの位置を固定する前に最適結合となるように位置調整する必要があった。
【０００３】
例えば、図１０に示す従来の光機能部品の第１例の場合、半導体レーザ（ＬＤ）１１を無調整で配置した場合、レンズ８１と光ファイバ１５の固定位置を、ＬＤ１１に合わせて調整する必要があった。したがって、光部品の組立てには必ず固定位置の調整のための時間が必要であり、製造能力増大のためには調整用の人員と設備を増やさなければならなかった。固定位置の調整を省くためには、レンズの光軸や焦点距離といったパラメータが組立ての際に柔軟に設定できることが好ましい。
【０００４】
一方、図１１に示す従来の光機能部品の第２例のように、図１０に示すレンズ８１をホログラム波面記録板８３で代用することも考えられる（例えば、特許文献１参照。）。
ホログラフィーは１９４８年にＤ．Ｇａｂｏｒによって提案され、１９６２年にレーザ光源を利用したＥＮ．ＬｅｉｔｈとＪ．Ｕｐａｔｎｉｋｓによってその実用性が確認された波面記録技術である。この波面記録技術はホログラムと呼ばれ、開発当初から写真用の乾板あるいはフィルムが用いられてきた。近年ではフォトポリマーの研究開発の成果によって、ドライプロセスのみでの現像定着も可能となってきた（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００５】
ドライプロセスのみでの現像定着を可能とするフォトポリマーは、写真フィルムと同様に可視光によって露光される必要があり、赤外光にはまったく反応しない。光通信用のハイブリッド光機能部品は、波長１．３μｍ〜１．５μｍのいわゆる「長波長帯」はもとより０．８５μｍの「短波長帯」と呼ばれる波長帯でも近赤外領域に属する。このためホログラムの露光には向かない。ただし、感光はしないものの、可視光で露光させたホログラムを近赤外域で使用することは可能であることは発明者ら自身が確認している。
【特許文献１】特開平０７−３１２４５８
【非特許文献１】ｈｔｔｐ：ｗｗｗ．ｄａｉｓｏ−ｃｏ．ｃｏｍ／ｒｄ０４．ｈｔｍｌ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光部品の固定位置の調整を省くためには、所望の光学パラメータをもった光部品を準備し、その位置を調整することによって結合を最適化するのではなく、最適な光学パラメータをもつ光部品を組立て時に作製すればよい。
【０００７】
そこで、本発明に係るレーザ光源モジュール及びレーザ光源モジュールの製造方法は、レーザ光源モジュールに使用されるレンズをホログラム波面記録板に置き換え、組立て段階でそのホログラム波面記録板を露光し現像定着することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係るレーザ光源モジュールは、λの波長で発振するレーザ光源と、λ及びλ／ｎの波長（ｎは２以上の整数）でシングルモード伝搬するデュアルモード光ファイバと、ドライプロセスで現像定着後の部材からなり、λ／ｎの波長の光の干渉で作製されたホログラム波面記録板と、を備え、前記レーザ光源からのλの波長のレーザ光が前記ホログラム波面記録板を透過又は反射して前記デュアルモード光ファイバに入射することを特徴とする。
【０００９】
デュアルモード光ファイバは、レーザ光源モジュールの製造時にはλ／ｎの波長の光をシングルモード伝搬してホログラム波面記録板に照射し、レーザ光源モジュールの使用時にはλの波長の光をシングルモード伝搬して出射口から出射する。これにより、レーザ光源モジュールに使用されるレンズをホログラム波面記録板に置き換え、組立て段階でそのホログラム波面記録板を露光することができる。また、ホログラム波面記録板がドライプロセスで現像定着できる部材からなるので、レーザ光源、ホログラム波面記録板、デュアルモード光ファイバの互いの位置関係を保ったままで現像定着することができる。したがって、所望の光学パラメータをもった光部品を準備し、その位置を調整することによって結合を最適化するのではなく、最適な光学パラメータをもつ光部品を組立て時に作製することができる。
【００１０】
本発明に係るレーザ光源モジュールの製造方法は、λの波長で発振するレーザ光源からのレーザ光を、λ及びλ／ｎの波長（ｎは２以上の整数）でシングルモード伝搬するデュアルモード光ファイバの出射口から出射するレーザ光源モジュールの製造方法であって、ドライプロセスで現像定着できるホログラム波面記録板を挟んで、前記レーザ光源の出射口と前記デュアルモード光ファイバの入射口とを対峙させて、前記ホログラム波面記録板、前記レーザ光源及び前記デュアルモード光ファイバの入射口を固定する固定ステップと、前記レーザ光源の出射口からのλ／ｎの波長のレーザ光を前記ホログラム波面記録板に照射し、同時に、前記デュアルモード光ファイバの出射口からλ／ｎの波長のレーザ光を入射して、前記デュアルモード光ファイバの入射口から前記ホログラム波面記録板に照射する照射露光ステップと、前記ホログラム波面記録板を現像定着させる現像定着ステップと、を順に有することを特徴とする。
【００１１】
デュアルモード光ファイバの入射口からのλ／ｎの波長の光とレーザ光源の出射口からのλ／ｎの波長の光とをホログラム波面記録板に照射して露光するので、レーザ光源の出射口から出射されたλの波長のレーザ光を、デュアルモード光ファイバの入射口に集光するようなホログラム波面記録板を作製することができる。また、ホログラム波面記録板をドライプロセスで現像定着できるので、レーザ光源モジュールに使用されるレンズをホログラム波面記録板に置き換え、組立て段階でそのホログラム波面記録板を露光し現像定着することができる。したがって、所望の光学パラメータをもった光部品を準備し、その位置を調整することによって結合を最適化するのではなく、最適な光学パラメータをもつ光部品を組立て時に作製することができる。
【００１２】
本発明に係るレーザ光源モジュールの製造方法は、前記レーザ光源が、λの波長で発振する半導体レーザ、及び前記レーザ光源の出射口に配置されλの波長のレーザ光の入射に対してλ／ｎの波長の高調波を発生する高調波発生部を備え、前記照射露光ステップにおいて、前記半導体レーザをλの波長で発振させて前記高調波発生部に入射し、高調波発生部にλ／ｎの波長の高調波を発生させることによって前記レーザ光源の出射口からλ／ｎの波長のレーザ光を前記ホログラム波面記録板に照射することが好ましい。
【００１３】
照射露光ステップにおいて、半導体レーザの発生するλの波長の光から、λ／ｎの波長の高調波を発生させる。このため、干渉用のλ／ｎの波長の光を発生させるための装置を簡易にすることができる。
【００１４】
本発明に係るレーザ光源モジュールの製造方法は、前記レーザ光源が半導体レーザを備え、前記照射露光ステップにおいて、前記半導体レーザの出射口の反対側からλ／ｎの波長のレーザ光を入射し、前記半導体レーザの活性層を通過させることによって前記レーザ光源の出射口からλ／ｎの波長のレーザ光を前記ホログラム波面記録板に照射することが好ましい。
【００１５】
照射露光ステップにおいて、発生させたλ／ｎの波長の高調波を半導体レーザの活性層を通して出射させることができるので、レーザ光源モジュールの構成から高調波発生部品を省略することができる。また、半導体レーザの出射口からλ／ｎの波長の光をホログラム波面記録板に照射して露光するので、レーザ光源モジュールの製造時の配置設定が容易である。
【００１６】
本発明に係るレーザ光源モジュールの製造方法は、λの波長で発振するレーザ光源からのレーザ光を、λ及びλ／ｎの波長（ｎは２以上の整数）でシングルモード伝搬するデュアルモード光ファイバの出射口から出射するレーザ光源モジュールの製造方法であって、ドライプロセスで現像定着できるホログラム波面記録板を前記レーザ光源の出射口に対面させ、前記デュアルモード光ファイバの入射口からの光が前記ホログラム波面記録板を照射する位置に前記デュアルモード光ファイバの入射口を配置させて、前記ホログラム波面記録板、前記レーザ光源及び前記デュアルモード光ファイバの入射口を固定する固定ステップと、前記デュアルモード光ファイバの出射口からλ／ｎの波長のレーザ光を入射して、前記デュアルモード光ファイバの入射口から前記ホログラム波面記録板に照射し、同時に、前記ホログラム波面記録板から反射又は透過して前記レーザ光源の出射口にフォーカスするように、前記ホログラム波面記録板の前記デュアルモード光ファイバの入射口と反対側の面からλ／ｎの波長のレーザ光を前記ホログラム波面記録板に照射する照射露光ステップと、前記ホログラム波面記録板を現像定着させる現像定着ステップと、を順に有することを特徴とする。
【００１７】
デュアルモード光ファイバの入射口からのλ／ｎの波長の光とレーザ光源の出射口にフォーカスするようなλ／ｎの波長の光とをホログラム波面記録板に照射して露光するので、レーザ光源の出射口から出射されたλの波長のレーザ光を、デュアルモード光ファイバの入射口に集光するようなホログラム波面記録板を作製することができる。また、ホログラム波面記録板をドライプロセスで現像定着できるので、レーザ光源モジュールに使用されるレンズをホログラム波面記録板に置き換え、組立て段階でそのホログラム波面記録板を露光し現像定着することができる。したがって、所望の光学パラメータをもった光部品を準備し、その位置を調整することによって結合を最適化するのではなく、最適な光学パラメータをもつ光部品を組立て時に作製することができる。
【００１８】
本発明に係るレーザ光源モジュールの製造方法は、λの波長で発振するレーザ光源からのレーザ光を、λ及びλ／ｎの波長（ｎは２以上の整数）でシングルモード伝搬するデュアルモード光ファイバの出射口から出射するレーザ光源モジュールの製造方法であって、ドライプロセスで現像定着できるホログラム波面記録板を前記レーザ光源の出射口に対面させ、前記デュアルモード光ファイバの入射口からの光が前記ホログラム波面記録板を照射できるように前記デュアルモード光ファイバの入射口を配置して、前記ホログラム波面記録板、前記レーザ光源及び前記デュアルモード光ファイバの入射口を固定する固定ステップと、前記デュアルモード光ファイバの出射口からλ／ｎの波長のレーザ光を入射して、前記デュアルモード光ファイバの入射口から前記ホログラム波面記録板に照射し、同時に、前記ホログラム波面記録板を透過して前記レーザ光源の出射口にフォーカスするように、前記ホログラム波面記録板の前記デュアルモード光ファイバの入射口と同じ側の面からλ／ｎの波長のレーザ光を前記ホログラム波面記録板に照射する照射露光ステップと、前記ホログラム波面記録板を現像定着させる現像定着ステップと、を順に有することを特徴とする。
【００１９】
デュアルモード光ファイバの入射口からのλ／ｎの波長の光とレーザ光源の出射口にフォーカスするようなλ／ｎの波長の光とをホログラム波面記録板に照射して露光するので、レーザ光源の出射口から出射されたλの波長のレーザ光を、デュアルモード光ファイバの入射口に集光するようなホログラム波面記録板を作製することができる。また、ホログラム波面記録板をドライプロセスで現像定着できるので、レーザ光源モジュールに使用されるレンズをホログラム波面記録板に置き換え、組立て段階でそのホログラム波面記録板を露光し現像定着することができる。したがって、所望の光学パラメータをもった光部品を準備し、その位置を調整することによって結合を最適化するのではなく、最適な光学パラメータをもつ光部品を組立て時に作製することができる。
さらに、レーザ光源の出射口にフォーカスするようなλ／ｎの波長の光をホログラム波面記録板のデュアルモード光ファイバの入射口と同じ側の面から照射して露光するので、ホログラム作製時における反射光の影響を少なくすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、レーザ光源モジュールに使用されるレンズをホログラム波面記録板に置き換え、組立て段階でそのホログラム波面記録板を露光し現像定着することができる。これにより、所望の光学パラメータをもった光部品を準備し、その位置を調整することによって結合を最適化するのではなく、最適な光学パラメータをもつ光部品を組立て時に作製することができる。
【００２１】
さらに、レーザ光源モジュールに使用される部品点数を削減すると共に、調整稼動を削減できることにより製造コストを大幅に削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。
本実施形態に係るレーザ光源モジュールは、λの波長で発振するレーザ光源と、λ及びλ／ｎの波長（ｎは２以上の整数）でシングルモード伝搬するデュアルモード光ファイバと、ドライプロセスで現像定着後の部材からなり、λ／ｎの波長の光の干渉で作製されたホログラム波面記録板と、を備え、前記レーザ光源からのλの波長のレーザ光が前記ホログラム波面記録板を透過又は反射して前記デュアルモード光ファイバに入射することを特徴とする。
【００２３】
理論的にも実験的にも明らかなことは、レーザ光源モジュールとして使用する波長の整数分の１の光で照射して露光する場合、露光時の回折条件は現像後に使用する長波長でも満たされるということである。すなわち、図１１のホログラム波面記録板８３としてフォトポリマーなどのドライプロセスで現像定着できるホログラム波面記録板を用い、光ファイバ１５としてデュアルモード光ファイバを用いることで使用波長λの整数分の１の波長の光で露光して、実際のレーザ光源モジュールとしては波長λで動作させれば、図１１の光学系が実現できる。
【００２４】
図１は、本実施形態に係るデュアルモード光ファイバの構成概略図である。本実施形態に係るデュアルモード光ファイバは、λの波長でシングルモード伝搬するコア径ａの第１のコアと、λ／ｎの波長でシングルモード伝搬するコア径ｂの第２のコアと、を備える。例えば、コア径ａが１０μｍ程度であれば、コア径ｂは（１０／ｎ）μｍ程度となる。レーザ光源からλとλ／ｎの波長の光を出射する場合は、レーザ光源の出射口に同様の導波路構造をもつデュアルモード光ファイバを用いてもよい。
【００２５】
レーザ光源モジュールは、レーザ光源モジュールの使用波長λと露光波長λ／ｎの両方で導波路として動作することが必要であるが、そのスポットサイズは波長によって異なる。さらには使用波長λで単一モード設計された導波路は、露光波長λ／ｎでは多モード動作をする。多モードでの波面は単一モード動作のそれとは異なるため、多モード動作する導波路から回折された光をホログラムの露光に用いても所望の効果は得られない。そこで、導波路に同軸状に、すなわち中心を共有した２つのコアを作り込むことが考えられる。このような構造はデュアルモード構造と呼ばれ、製品化されている。
【００２６】
しかし、製品化されているデュアルモード構造の光ファイバは、単一モードと多モードのコアを単に同軸構造に作り込んだものなので、そのままでは本発明には適用できない。そのため、本実施形態に係るデュアルモード光ファイバは、第１のコアと第２のコアのコア径が、レーザ光源モジュールの使用波長λと露光波長λ／ｎでシングルモード動作する大きさとなっている。
【００２７】
（実施形態１）
図２は、本実施形態に係るレーザ光源モジュールの構成概略図であり、（ａ）は製造時、（ｂ）は使用時を示す。本実施形態に係るレーザ光源モジュールは、レーザ光源１１と、デュアルモード光ファイバ１２と、ホログラム波面記録板１３を備える。
【００２８】
本実施形態では、レーザ光源１１は、λの波長で発振する半導体レーザ１１ａ、及びレーザ光源１１の出射口に配置されλの波長のレーザ光の入射に対してλ／ｎの波長の高調波を発生する高調波発生部１１ｂを備える。高調波発生部１１ｂは、例えばＢＢＯ結晶、ＬＢＯ結晶、ＣＬＢＯ結晶などの非線形光学結晶である。レーザ光源１１がこの２種類の波長を同時に発振してもよい。
【００２９】
図２（ａ）に示す製造時には、高調波発生部１１ｂからの波長λ／ｎのレーザ光をホログラム波面記録板１３に照射して露光する。図２（ｂ）に示す使用時には、半導体レーザ１１ａからの波長λのレーザ光をホログラム波面記録板１３に照射して露光する。レーザ光源１１の再配置の必要がないよう、波長λ／ｎのレーザ光と波長λのレーザ光を切り替え可能にして、同一の出射口から出射することが好ましい。
【００３０】
本実施形態に係るレーザ光源モジュールの製造方法は、固定ステップと、照射露光ステップと、現像定着ステップと、を順に有する。
固定ステップでは、図２（ａ）に示すように、ホログラム波面記録板１３を挟んで、レーザ光源１１の出射口とデュアルモード光ファイバ１２の入射口とを対峙させて、ホログラム波面記録板１３、レーザ光源１１及びデュアルモード光ファイバ１２の入射口を固定する。例えば、図２（ａ）に示すように、レーザ光源１１の出射口、ホログラム波面記録板１３及びデュアルモード光ファイバ１２の入射口を順に直線上に配置する。
【００３１】
照射露光ステップでは、図２（ａ）に示すように、レーザ光源１１の出射口からのλ／ｎの波長のレーザ光をホログラム波面記録板１３に照射して露光し、同時に、デュアルモード光ファイバ１２の出射口からλ／ｎの波長のレーザ光を入射して、デュアルモード光ファイバ２１の入射口からホログラム波面記録板１３に照射して露光する。ここで、デュアルモード光ファイバ１２は、入射されたλ／ｎの波長のレーザ光をシングルモード伝搬する。これにより、デュアルモード光ファイバ１２は、λ／ｎの波長のレーザ光をホログラム波面記録板１３に照射して露光することができる。
【００３２】
本実施形態では、照射露光ステップにおいて、半導体レーザ１１ａをλの波長で発振させて高調波発生部１１ｂに入射し、高調波発生部１１ｂにλ／ｎの波長の高調波を発生させることによってレーザ光源１１の出射口からλ／ｎの波長のレーザ光をホログラム波面記録板１３に照射して露光する。
【００３３】
現像定着ステップでは、ホログラム波面記録板１３を現像定着させる。ホログラム波面記録板１３がドライプロセス加工が可能であるので、熱線の照射や炉に入れるなどして加熱処理を行うことで、ホログラム波面記録板１３を現像定着させることができる。
【００３４】
以上、固定ステップと、照射露光ステップと、現像定着ステップと、を順に有することで、λの波長で発振するレーザ光源１１と、λ及びλ／ｎの波長でシングルモード伝搬するデュアルモード光ファイバ１２と、ドライプロセスで現像定着後の部材からなり、λ／ｎの波長の光の干渉で作製されたホログラム波面記録板１３と、を備え、レーザ光源１１からのλの波長のレーザ光がホログラム波面記録板１３を透過してデュアルモード光ファイバ１２に入射するレーザ光源モジュールを作製することができる。
【００３５】
使用時には、図２（ｂ）に示すように、λの波長で発振するレーザ光源１１からのレーザ光を、デュアルモード光ファイバ１２の出射口から出射する。このとき、デュアルモード光ファイバ１２は、レーザ光源１１からのレーザ光を、λの波長でシングルモード伝搬する。ホログラム波面記録板１３はλ／ｎの波長の光で露光されているので、λ／ｎの波長の整数倍である波長λでも回折条件を満たす。照射露光ステップ及び現像定着ステップが、固定ステップで固定されたホログラム波面記録板１３、レーザ光源１１及びデュアルモード光ファイバ１２の入射口の位置を保ったまま行われているので、レーザ光源１１からの出射光は無調整でデュアルモード光ファイバ１２に最適結合する。このように、光結合に関わる部品を固定する際の位置微調整はまったく必要がなくなる。
【００３６】
（実施形態２）
図３は、本実施形態に係るレーザ光源モジュールの構成概略図であり、（ａ）は製造時、（ｂ）は使用時を示す。本実施形態では、図２で説明したレーザ光源モジュールの構成と同様に、レーザ光源１１と、デュアルモード光ファイバ１２と、ホログラム波面記録板１３を備えるが、レーザ光源１１が異なる。本実施形態のレーザ光源１１は、λの波長で発振する半導体レーザ１１ａを備える。そして、図３（ａ）に示す製造時において、半導体レーザ１１ａの活性層は、半導体レーザ１１の出射口の反対側から入射されたλ／ｎの波長のレーザ光を半導体レーザ１１の出射口から出射する。
【００３７】
本実施形態に係るレーザ光源モジュールの製造方法は、図２で説明した製造方法と同様に固定ステップと、照射露光ステップと、現像定着ステップと、を順に有するが、照射露光ステップが異なる。本実施形態では、照射露光ステップにおいて、レーザ光源１１の出射口の反対側からλ／ｎの波長のレーザ光を入射し、半導体レーザ１１ａの活性層を通過させることによってレーザ光源１１の出射口からλ／ｎの波長のレーザ光をホログラム波面記録板１３に照射して露光する。
【００３８】
以上、固定ステップと、照射露光ステップと、現像定着ステップと、を順に有することで、λの波長で発振するレーザ光源１１と、λ及びλ／ｎの波長でシングルモード伝搬するデュアルモード光ファイバ１２と、ドライプロセスで現像定着後の部材からなり、λ／ｎの波長の光の干渉で作製されたホログラム波面記録板１３と、を備え、レーザ光源１１からのλの波長のレーザ光がホログラム波面記録板１３を透過してデュアルモード光ファイバ１２に入射するレーザ光源モジュールを作製することができる。
【００３９】
（実施形態３）
図４は、本実施形態に係るレーザ光源モジュールの構成概略図であり、（ａ）は製造時、（ｂ）は使用時を示す。本実施形態では、実施形態２で説明したレーザ光源モジュールの構成と同様に、レーザ光源１１と、デュアルモード光ファイバ１２と、ホログラム波面記録板１３を備えるが、ホログラム波面記録板１３が異なる。本実施形態では、図４（ａ）に示す製造時において、λ／ｎの波長のレーザ光をレーザ光源１１とは異なる方向からホログラム波面記録板１３に照射できるように、ホログラム波面記録板１３が傾斜していることを特徴とする。
【００４０】
半導体レーザは短波長を吸収する傾向があるので、実施形態２のようなλ／ｎの波長のレーザ光の透過の困難なレーザ光源１１がある。この場合に、ホログラム波面記録板１３を傾斜させることで、ホログラム波面記録板１３から反射してレーザ光源１１の出射口にフォーカスするようにλ／ｎの波長のレーザ光を照射して露光することができる。
【００４１】
図５は、本実施形態に係るレーザ光源モジュールの別形態であり、（ａ）は製造時、（ｂ）は使用時を示す。図４に示す構成と図５に示す構成とは、図４に示す構成ではレーザ光源１１とデュアルモード光ファイバ１２が略直線上に配置されているのに対し、図５に示す構成ではレーザ光源１１とデュアルモード光ファイバ１２が略直交して配置されている。図４に示すレーザ光源１１とデュアルモード光ファイバ１２を略直線上に配置する構成とすることで、レーザ光源モジュールの波長安定性に優れる。一方、図５に示すレーザ光源１１とデュアルモード光ファイバ１２を略直交して配置する構成とすることで、レーザ光源１１を格納する筐体の表面やその近傍にホログラム波面記録板１３を配置することができるので、ホログラム波面記録板１３を外部から加熱しやすく、生産性に優れる。
【００４２】
本実施形態のホログラム波面記録板１３は、レーザ光源１１からの波長λのレーザ光を反射又は透過する。例えば、図４（ｂ）に示すように、レーザ光源１１の出射口とデュアルモード光ファイバ１２の入射口が同一直線上に配置される場合、ホログラム波面記録板１３はレーザ光源１１からの波長λのレーザ光を透過する。一方、図５（ｂ）に示すように、レーザ光源１１とデュアルモード光ファイバ１２の入射口が略直交して配置される場合、ホログラム波面記録板１３はレーザ光源１１からの波長λのレーザ光を反射する。
【００４３】
本実施形態に係るレーザ光源モジュールの製造方法は、実施形態２で説明した製造方法と同様に、固定ステップと、照射露光ステップと、現像定着ステップと、を順に有する。以下、各ステップの異なる部分について説明する。
【００４４】
固定ステップでは、図４（ａ）及び図５（ａ）に示すように、ドライプロセスで現像定着できるホログラム波面記録板１３をレーザ光源１１の出射口に対面させ、デュアルモード光ファイバ１２の入射口からの光がホログラム波面記録板１３を照射して露光する位置にデュアルモード光ファイバ１２の入射口を配置させて、ホログラム波面記録板１３、レーザ光源１１及びデュアルモード光ファイバ１２の入射口を固定する。また、λ／ｎの波長の干渉用のレーザ光がレーザ光源１１の出射口にフォーカスする位置に集光レンズ１７を固定する。
【００４５】
照射露光ステップでは、図４（ａ）に示すように、デュアルモード光ファイバ１２の出射口からλ／ｎの波長のレーザ光を入射して、デュアルモード光ファイバ１２の入射口からホログラム波面記録板１３に照射して露光し、同時に、ホログラム波面記録板１３から反射してレーザ光源１１の出射口にフォーカスするように、ホログラム波面記録板１３のデュアルモード光ファイバ１２の入射口と反対側の面からλ／ｎの波長のレーザ光をホログラム波面記録板１３に照射して露光する。例えば、集光レンズ１７からの干渉用の光を、ホログラム波面記録板１３のデュアルモード光ファイバ１２の入射口と反対側の面に照射する。図５（ａ）に示すように、レーザ光源１１とデュアルモード光ファイバ１２が略直交して配置される場合は、ホログラム波面記録板１３から透過してレーザ光源１１の出射口にフォーカスするように、ホログラム波面記録板１３のデュアルモード光ファイバ１２の入射口と反対側の面からλ／ｎの波長のレーザ光をホログラム波面記録板１３に照射して露光する。
【００４６】
このとき、干渉用の光がレーザ光源１１の出射口にフォーカスしているか否かを監視していることが好ましい。例えば、レーザ光源１１への電流注入素子１６をモニター端子に利用することができる。電流注入素子１６から出力される電圧が低下した場合に、干渉用の光の焦点がレーザ光源１１の出射口から外れたことを検出することができる。
【００４７】
現像定着ステップでは、ホログラム波面記録板１３が傾斜しているので、赤外線ヒータなどの熱線の照射によるホログラム波面記録板１３の加熱処理が可能となる。
【００４８】
本実施形態では、固定ステップと照射露光ステップとの間に、干渉用の光がレーザ光源１１の出射口にフォーカスしているか否かを確認するモニターステップを有していてもよい。例えば、レーザ光源１１への電流注入素子１６をモニター端子に利用することができる。電流注入素子１６から出力される電圧が最大になるように、干渉用の光のホログラム波面記録板１３でのスポット径や入射角度などの露光条件を調整する。また、固定ステップに戻り、ホログラム波面記録板１３、レーザ光源１１又はデュアルモード光ファイバ１２の入射口の位置を調整してもよい。干渉用の光がレーザ光源１１の出射口にフォーカスしているか否かの調整は、例えばλの波長で行ってもよい。
【００４９】
図５に示すように、レーザ光源１１とデュアルモード光ファイバ１２の入射口が略直交して配置される場合は、λの使用波長で高反射率となる反射膜をホログラム波面記録板１３に形成してもよい。また、固定ステップの前に、反射面として波長選択型の、すなわちλ／ｎの露光波長では中程度の反射率でありながらλの使用波長では光反射率の波長フィルタ膜を形成する波長フィルタ膜形成ステップをさらに有していてもよい。
【００５０】
以上、固定ステップと、照射露光ステップと、現像定着ステップと、を順に有することで、λの波長で発振するレーザ光源１１と、λ及びλ／ｎの波長でシングルモード伝搬するデュアルモード光ファイバ１２と、ドライプロセスで現像定着後の部材からなり、λ／ｎの波長の光の干渉で作製されたホログラム波面記録板１３と、を備え、レーザ光源１１からのλの波長のレーザ光がホログラム波面記録板１３を反射又は透過してデュアルモード光ファイバ１２に入射するレーザ光源モジュールを作製することができる。
【００５１】
（実施形態４）
図６は、本実施形態に係るレーザ光源モジュールの構成概略図であり、（ａ）は製造時、（ｂ）は使用時を示す。本実施形態では、実施形態２で説明したレーザ光源モジュールの構成と同様に、レーザ光源１１と、デュアルモード光ファイバ１２と、ホログラム波面記録板１３に加え、さらに、デュアルモード光ファイバ１２の入射口とホログラム波面記録板１３の間に波長フィルタ１４を備える。
【００５２】
ホログラム波面記録板１３のホログラム材料としてフォトポリマーを用いると、体積型のホログラムとなり、１次回折が強くなる。この場合にホログラム波面記録板１３を反射型の光学素子として使用すると、正側だけでなく負側にも回折光が現れ、回折効率が透過型に比べて低くなる傾向がある。そこで、ホログラム波面記録板１３を透過型の回折格子として使用できるよう、波長フィルタ１４を設ける。これによりホログラム波面記録板１３の回折効率を高めることができる。
【００５３】
図７は、本実施形態に係るレーザ光源モジュールの別形態であり、（ａ）は製造時、（ｂ）は使用時を示す。図６に示す構成と図７に示す構成とは、図６に示す構成ではレーザ光源１１とデュアルモード光ファイバ１２が略直線上に配置されているのに対し、図７に示す構成ではレーザ光源１１とデュアルモード光ファイバ１２が略直交して配置されている。
【００５４】
波長フィルタ１４は、図６（ａ）に示すように、デュアルモード光ファイバ１２の入射口からのλ／ｎの波長のレーザ光を透過し、集光レンズ１７から入射された干渉用のλ／ｎの波長のレーザ光を反射する。図７（ａ）に示すように、レーザ光源１１の出射口とデュアルモード光ファイバ１２の入射口が略直交する配置の場合は、波長フィルタ１４は、デュアルモード光ファイバ１２の入射口からのλ／ｎの波長のレーザ光を反射し、集光レンズ１７から入射された干渉用のλ／ｎの波長のレーザ光を透過する。
【００５５】
波長フィルタ１４は、レーザ光源１１からの波長λのレーザ光を反射又は透過する。例えば、図６（ｂ）に示すように、レーザ光源１１の出射口とデュアルモード光ファイバ１２の入射口が同一直線上に配置される場合、波長フィルタ１４はレーザ光源１１からの波長λのレーザ光を透過する。また、図６（ｂ）に示す波長フィルタ１４は取り外してもよい。一方、図７（ａ）に示すように、レーザ光源１１の出射口とデュアルモード光ファイバ１２の入射口が略直交して配置される場合、波長フィルタ１４はレーザ光源１１からの波長λのレーザ光を反射する。
【００５６】
本実施形態に係るレーザ光源モジュールの製造方法は、実施形態２で説明した製造方法と同様に、固定ステップと、照射露光ステップと、現像定着ステップと、を順に有する。以下、各ステップの異なる部分について説明する。
【００５７】
固定ステップでは、図６（ａ）及び図７（ａ）に示すように、ドライプロセスで現像定着できるホログラム波面記録板１３をレーザ光源１１の出射口に対面させ、デュアルモード光ファイバ１２の入射口からの光がホログラム波面記録板１３を照射できるようにデュアルモード光ファイバ１２の入射口を配置して、ホログラム波面記録板１３、レーザ光源１１及びデュアルモード光ファイバ１２の入射口を固定する。また、λ／ｎの波長の干渉用のレーザ光がレーザ光源１１の出射口にフォーカスする位置に集光レンズ１７を固定する。
【００５８】
照射露光ステップでは、図６（ａ）及び図７（ａ）に示すように、デュアルモード光ファイバ１２の出射口からλ／ｎの波長のレーザ光を入射して、デュアルモード光ファイバ１２の入射口からホログラム波面記録板１３に照射して露光し、同時に、ホログラム波面記録板１３を透過してレーザ光源１１の出射口にフォーカスするように、ホログラム波面記録板１３のデュアルモード光ファイバの入射口と同じ側の面からλ／ｎの波長のレーザ光をホログラム波面記録板１３に照射して露光する。例えば、図６（ａ）及び図７（ａ）に示すように、集光レンズ１７からの干渉用の光を、波長フィルタ１４のデュアルモード光ファイバ１２の入射口と反対側の面に照射する。このとき、実施形態３と同様に、干渉用の光がレーザ光源１１の出射口にフォーカスしているか否かを監視していることが好ましい。
【００５９】
本実施形態では、実施形態３と同様に、固定ステップと照射露光ステップとの間にモニターステップを有していてもよい。また、図７（ａ）に示すように、レーザ光源１１とデュアルモード光ファイバ１２の入射口が略直交して配置される場合は、現像定着ステップの後に、λの使用波長で高反射率となる反射膜を波長フィルタ１４に形成してもよい。
【００６０】
以上、固定ステップと、照射露光ステップと、現像定着ステップと、を順に有することで、λの波長で発振するレーザ光源１１と、λ及びλ／ｎの波長でシングルモード伝搬するデュアルモード光ファイバ１２と、ドライプロセスで現像定着後の部材からなり、λ／ｎの波長の光の干渉で作製されたホログラム波面記録板１３と、を備え、レーザ光源１１からのλの波長のレーザ光がホログラム波面記録板１３を反射又は透過してデュアルモード光ファイバ１２に入射するレーザ光源モジュールを作製することができる。
【００６１】
（実施形態５）
図８は、本実施形態に係るレーザ光源モジュールの構成概略図であり、（ａ）は製造時、（ｂ）は使用時を示す。本実施形態では、実施形態４で説明したレーザ光源モジュールの構成と同様に、レーザ光源１１と、デュアルモード光ファイバ１２と、ホログラム波面記録板１３と、波長フィルタ１４に加え、さらに、ホログラム波面記録板１３と波長フィルタ１４の間にプリズム１５を設けている。
【００６２】
図９は、本実施形態に係るレーザ光源モジュールの別形態であり、（ａ）は製造時、（ｂ）は使用時を示す。図８に示す構成と図９に示す構成とは、図８に示す構成ではレーザ光源１１とデュアルモード光ファイバ１２が略直線上に配置されているのに対し、図９に示す構成ではレーザ光源１１とデュアルモード光ファイバ１２が略直交して配置されている。
【００６３】
本実施形態では、図８（ｂ）及び図９（ｂ）に示すように、プリズム１５の表面にホログラム波面記録板１３及び波長フィルタ１４を設ける構成とすることができる。また、図８（ａ）に示すように、プリズム１５は、波長フィルタ１４へ入射する干渉用のλ／ｎの波長の光の光軸の屈折を補正する形状を有していることが好ましい。
【００６４】
本実施形態に係るレーザ光源モジュールの製造方法は、実施形態４で説明した製造方法と同様である。本実施形態では図８（ａ）及び図９（ａ）に示すように、プリズム１５をさらに備えるので、照射露光ステップにおいて、干渉用のλ／ｎの波長の光の光軸調整が容易になるという利点がある。
【００６５】
図９（ａ）に示すように、レーザ光源１１とデュアルモード光ファイバ１２の入射口が略直交して配置される場合は、現像定着ステップの後に、λの使用波長で高反射率となる反射膜を波長フィルタ１４に形成してもよい。ホログラム波面記録板１３を高屈折率とし、さらに光損失を少なくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、光通信用のハイブリッド光機能部品に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本実施形態に係るデュアルモード光ファイバの構成概略図である。
【図２】実施形態１に係るレーザ光源モジュールの構成概略図であり、（ａ）は製造時、（ｂ）は使用時を示す。
【図３】実施形態２に係るレーザ光源モジュールの構成概略図であり、（ａ）は製造時、（ｂ）は使用時を示す。
【図４】実施形態３に係るレーザ光源モジュールの構成概略図であり、（ａ）は製造時、（ｂ）は使用時を示す。
【図５】実施形態３に係るレーザ光源モジュールの別形態であり、（ａ）は製造時、（ｂ）は使用時を示す。
【図６】実施形態４に係るレーザ光源モジュールの構成概略図であり、（ａ）は製造時、（ｂ）は使用時を示す。
【図７】実施形態４に係るレーザ光源モジュールの別形態であり、（ａ）は製造時、（ｂ）は使用時を示す。
【図８】実施形態５に係るレーザ光源モジュールの構成概略図であり、（ａ）は製造時、（ｂ）は使用時を示す。
【図９】実施形態５に係るレーザ光源モジュールの別形態であり、（ａ）は製造時、（ｂ）は使用時を示す。
【図１０】従来の光機能部品の第１例を示す概略構成図である。
【図１１】従来の光機能部品の第２例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００６８】
１１  レーザ光源
１２  デュアルモード光ファイバ
１３  ホログラム波面記録板
１４  波長フィルタ
１５  プリズム
１６  電流注入素子
１７  集光レンズ
８１  レンズ
８２  光ファイバ
８３  ホログラム波面記録板
【図１】
2010032667.tif 000003
【図２】
2010032667.tif 000004
【図３】
2010032667.tif 000005
【図４】
2010032667.tif 000006
【図５】
2010032667.tif 000007
【図６】
2010032667.tif 000008
【図７】
2010032667.tif 000009
【図８】
2010032667.tif 000010
【図９】
2010032667.tif 000011
【図１０】
2010032667.tif 000012
【図１１】
2010032667.tif 000013