(57)【要約】【課題】特定の温度検知部品を使用せずに素子活性層部の温度を直接検知して、小型で低コストなレーザモジュールや光送受信器を提供すること。【解決手段】たとえば電界吸収型変調器が集積された半導体レーザの場合、当該素子内で最も発熱するレーザ部近傍に電流−電圧特性を測定できる領域を設ける。電流−電圧特性は素子活性層部の温度によって変動するため、ある一定電流を注入したときの電圧値を読み取ることによって素子温度を検知する。このような半導体光素子を用いることで、特定の温度検知部品を必要としない小型で低コストなレーザモジュールや光送受信器を提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性層を有する半導体光素子であって、
前記活性層の温度を測定できる領域を、該半導体光素子と同一の半導体基板上にモノリシックに集積したことを特徴とする半導体光素子。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体光素子であって、
前記活性層の温度を測定できる領域は、電流対電圧特性を測定することを特徴とする半導体光素子。
【請求項３】
半導体基板上に形成された発光素子および光変調器および光増幅器の少なくとも一つ有する半導体光素子であって、前記半導体光素子とは独立に形成された電流対電圧特性を測定するための半導体素子領域を、前記半導体光素子とモノリシックに集積したことを特徴とする半導体光素子。
【請求項４】
前記半導体光素子が電界吸収型変調器集積レーザであることを特徴とする、請求項３に記載の半導体光素子。
【請求項５】
前記半導体光素子が直接変調型レーザであることを特徴とする、請求項３に記載の半導体光素子。
【請求項６】
前記半導体光素子が一つ、あるいは複数のアレイ化された、分布帰還型レーザで構成される波長可変レーザであることを特徴とする、請求項３に記載の半導体光素子。
【請求項７】
前記半導体光素子が一つ、あるいは複数のアレイ化された、活性領域部と分布ブラッグ反射器部で構成される波長可変レーザであることを特徴とする、請求項３に記載の半導体光素子。
【請求項８】
前記半導体光素子が半導体光増幅器であることを特徴とする、請求項３に記載の半導体光素子。
【請求項９】
請求項４〜７に記載の半導体光素子を搭載し、前記半導体光素子の温度制御を行うレーザモジュールであって、前記半導体光素子内にモノリシック集積された電流−電圧特性測定領域に、ある一定電流を注入したときの電圧値を、半導体光素子の温度調節機構に帰還することを特徴とするレーザモジュール。
【請求項１０】
請求項８に記載の半導体光素子を搭載し、前記半導体光素子の温度制御を行う光増幅器モジュールであって、前記半導体光素子内にモノリシック集積された電流−電圧特性測定領域に、ある一定電流を注入したときの電圧値を、半導体光素子の温度調節機構に帰還することを特徴とする光増幅器モジュール。
【請求項１１】
請求項４〜５に記載の半導体光素子を搭載し、前記半導体光素子の温度制御を行わないレーザモジュールであって、前記半導体光素子内にモノリシック集積された電流−電圧特性測定領域に、ある一定電流を注入したときの電圧値を、電界吸収型変調器または直接変調型レーザの駆動回路に帰還することを特徴とするレーザモジュール。
【請求項１２】
請求項９〜１１に記載のレーザモジュールまたは光増幅器モジュールを搭載したことを特徴とする光送受信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続発振レーザや波長可変レーザ、伝送速度が２．５Ｇｂｉｔ／ｓ以上の半導体発光素子、光増幅器、及びそれらを搭載したレーザモジュールに関する技術であり、その技術分野は光送受信器に及ぶ。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体レーザ、電界吸収型変調器、または半導体光増幅器を駆動させると、局所的な発熱により素子活性層部の温度が上昇する。活性層部の温度が変動すると、活性層を形成している半導体のバンドギャップエネルギーが変動することによって半導体光素子の特性が変動する。
【０００３】
具体的には、半導体レーザの場合、活性層の温度が上昇すると発振閾値電流の増大、電流−光変換効率（スロープ効率）の低下、発振波長の増大等を引き起こす。特に、発振波長の増大は、活性層を形成する半導体材料がインジウム燐（ＩｎＰ）系化合物半導体で１．５５μｍ波長帯の場合、約０．１ｎｍ／℃となる。
【０００４】
現在、幹線系において多く用いられている、複数チャンネルの波長の光信号を一つの光伝送線路で伝送する高密度波長多重（ＤＷＤＭ：Ｄｅｎｓｅ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）光通信においては、使用する各チャンネルの波長間隔は０．４ｎｍまたは０．８ｎｍという極めて狭い間隔に決められている。
【０００５】
したがって、ＤＷＤＭ光通信においてレーザの活性層温度の変動によって発振波長が変動することは、各波長の光信号が相互に影響しあう可能性があり、ＤＷＤＭの提供が困難となりうる。
【０００６】
電界吸収型（ＥＡ：Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）変調器を集積した分布帰還型（ＤＦＢ；Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＦｅｅｄＢａｃｋ）レーザ（以下ではＥＡ／ＤＦＢレーザという）の場合、レーザ部の活性層の温度上昇が変調器部に伝導することに加えて、変調器部に逆方向電圧を印加することによって変調器部の活性層も温度が上昇する。
【０００７】
変調器部の活性層温度が上昇すると、変調器部の吸収端波長の増大が起こる。その増大量は、１．５５μｍ波長帯ＩｎＰ系化合物半導体の場合、約０．５ｎｍ／℃である。したがって、同波長帯かつ同半導体材料の場合、レーザ部の発振波長と変調器部の吸収端波長の差で定義されるΔＨは、単位温度あたり０．４ｎｍ減少することになる。活性層部の温度上昇に伴うΔＨの減少は、光のオン・オフの比である消光比の増大、チャーピング特性を決定するαパラメータの低下などを引き起こし、ＥＡ／ＤＦＢレーザの伝送特性を一定に保つことができない。
【０００８】
これに対して、例えば特開２００２−３２３６８５号においては、変調器部の近傍に設けた薄膜ヒータなどによって、レーザ部とは独立に変調器部の温度制御を行い、素子特性を一定に保つ手段が示されている。
【０００９】
半導体光増幅器（ＳＯＡ；Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）の場合は、活性層の温度上昇に伴い、利得ピーク波長が増大するため増幅率が変動し、増幅後の出力パワーの低下を引き起こす。
【００１０】
これらの半導体光素子を組み込んだレーザモジュールには、素子の温度変動を検知し、半導体光素子の温度制御を行って特性を一定に保つタイプのｃｏｏｌｅｄレーザモジュールと、半導体光素子の駆動条件を変えて特性を一定に保つタイプのｕｎｃｏｏｌｅｄレーザモジュールとがある。ｃｏｏｌｅｄレーザモジュールの例としては、ＤＷＤＭ光通信用のモジュールや波長可変レーザを搭載したモジュールなど波長制御が必要なモジュールが挙げられる。また、ｕｎｃｏｏｌｅｄレーザモジュールとしては、低コスト化および低消費電力化が必要な直接変調型レーザやＥＡ／ＤＦＢレーザを搭載したモジュールが多い。いずれの場合も、レーザモジュール内にサーミスタを配置し、その抵抗値を読み取ることで素子温度を検知する。
【００１１】
サーミスタの配置場所は、素子が搭載されたチップキャリア上であることが多い。サーミスタによって検知した素子温度を、ｃｏｏｌｅｄレーザモジュールの場合はチップキャリア直下のペルチエ基板に、ｕｎｃｏｏｌｅｄレーザモジュールの場合は半導体レーザや変調器の駆動回路に、それぞれ帰還する。
【００１２】
【特許文献１】特開２００２−３２３６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
現在のレーザモジュールにおいては、上述したサーミスタを使用して素子温度を検知する場合がほとんどである。しかし、サーミスタで検知する温度は、チップキャリアやはんだの熱抵抗を介したものであって、素子の活性層部の温度を直接検知しているわけではない。また、サーミスタを使用している以上、チップキャリアもしくはレーザモジュールのサイズを縮小することは困難であるし、実装工程にも時間を要する。
【００１４】
本発明において解決しようとする課題は、サーミスタなどの特定の温度検知部品を使用することなく素子の活性層部の温度を直接検知し、また小型で低コストなレーザモジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前述した課題を解決するために、半導体光素子内に活性層部の温度を測定できる領域を設ける。具体的には、同一半導体基板内、特に最も発熱する素子構造の近傍に電流−電圧（Ｉ−Ｖ）特性を測定することができる領域を設ける。この領域は、ｐ型半導体とｎ型半導体とで活性層を形成する真性（Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ）半導体を挟んだＰＩＮ接合、あるいはｐ型半導体とｎ型半導体からなるＰＮ接合にメサ構造が形成されている必要がある。
【００１６】
メサ構造がストライプ形状の場合、その幅、長さは、それぞれ数μｍ、５０μｍ程度あれば十分である。また、メサ構造が円形状の場合、その直径は数μｍあれば十分である。このような半導体構造にｐ電極とｎ電極を形成する。
【００１７】
以上のようにして形成されたＩ−Ｖ特性測定領域に、ある一定電流を注入したときの電圧値を読み取る。注入する電流については、Ｉ−Ｖ特性測定領域がＰＩＮ接合から構成される場合は特に、Ｉ−Ｖ特性測定領域でレーザ発振が起こらない程度に微小なＤＣ電流であるか、Ｉ−Ｖ特性測定領域の発熱を極力抑えるためにパルス電流であることが望ましい。
【００１８】
Ｉ−Ｖ特性は活性層部の温度によって変動するため、読み取った電圧値で素子温度を検知することが可能である。これは、活性層部の温度が上昇した場合に結晶格子間隔の熱膨張によってバンドギャップエネルギーが低下する、という半導体の基本的な性質を利用したものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明を用いることによって、半導体光素子の特性に大きな影響を与える活性層部の温度をより直接的に検知することができ、レーザモジュールの温度制御機構や駆動回路に正確な情報を帰還することが可能となる。また、素子内で温度検知ができるため、従来使用していたサーミスタなどの温度検知部品が不要となり、レーザモジュールの低コスト化を実現できる。
【００２０】
さらに、温度検知部品を搭載するための面積を削減することも可能となるため、レーザモジュールの小型化へとつながるだけでなく、温度検知部品の搭載が不要となるため、レーザモジュールの実装時間の削減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に本発明に関する具体的な実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は本発明の第１の実施例である、ＥＡ／ＤＦＢレーザ（レーザ部１０１、電界吸収型変調器部１０２）にＩ−Ｖ特性測定部１０３を備えた半導体光素子の斜視図（図１（ａ））、及び点線Ａ−Ａ′の断面構造（図１（ｂ））である。Ｉ−Ｖ特性測定部１０３は、最も発熱するレーザ部１０１の近傍であることが望ましい。１０４は、レーザ部１０１と変調器部１０２を電気的に分離させるために、抵抗値の小さなＩｎＧａＡｓなどで形成されているコンタクト層を除去した分離溝である。
【００２３】
図１（ｂ）を詳細に説明する。ここでは、ＥＡ／ＤＦＢレーザとして一般的な構造である、ｎ型ＩｎＰ半導体基板を用いたＦｅドープＩｎＰ埋め込み構造を示す。１０５はｎ型ＩｎＰ、１０６はＩｎＧａＡｓＰなどで構成される活性層、１０７はｐ型ＩｎＰ、１０８はコンタクト層、１０９はＦｅドープＩｎＰ、１１０は半導体保護膜、１１１はｐ電極、１１２はｎ電極である。
【００２４】
図１（ｂ）では、Ｉ−Ｖ特性測定部１０３はレーザ部１０１と同一半導体多層構造となっているが、変調器部１０２の多層構造や単なるＰＮ接合であっても構わない。いずれにしても、Ｉ−Ｖ特性測定部１０３を作製する場合、従来のＩ−Ｖ特性測定部を有しないＥＡ／ＤＦＢレーザに比べて、多層構造の形成、ストライプパターン形成、及び電極形成など、レーザ部や変調器部のそれらと同一工程で作製することが可能なため、製造コストが増えることはない。
【００２５】
図２に、レーザ部と同一多層構造に長さ４００μｍ幅１．３μｍのメサストライプ構造を形成したＩ−Ｖ特性測定部１０３に６５ｍＡの一定パルス電流を注入した場合の、電圧値の活性層温度依存性を示す。活性層部の温度が上昇すると、バンドギャップエネルギーが低下し電圧値が減少する。レーザ部１０１の活性層部で発生した熱は、周囲の半導体を通じてＩ−Ｖ特性測定部１０３の活性層部に伝導する。
【００２６】
したがって、Ｉ−Ｖ特性測定部１０３に一定電流を注入した際の電圧値を読み取ることによって、レーザ部１０１の活性層部の温度を直接検知することが可能となる。活性層部の温度を検知することで、たとえば素子の温度制御を行いΔＨの安定化、すなわち特性の安定化を図ることができる。
【実施例２】
【００２７】
図３（ａ）に直接変調型レーザ３０１にＩ−Ｖ特性測定部３０２を備えた素子構造を示す。図３（ｂ）は、図３（ａ）中に示す点線Ｂ−Ｂ′の断面構造である。ここでは、直接変調型レーザとして一般的な構造である、ｎ型ＩｎＰ基板を用いたリッジ構造を示す。３０３はｎ型ＩｎＰ、３０４はＩｎＡｌＡｓＰなどで形成される活性層、３０５はｐ型ＩｎＰ、３０６はコンタクト層、３０７は半導体保護膜、３０８はｐ電極、３０９はｎ電極である。
【００２８】
この場合も、実施例１のＥＡ／ＤＦＢレーザ素子の場合と同様に、I−Ｖ特性測定部３０２は直接変調型レーザ３０１の近傍に配置させることが望ましい。ただし、レーザ部３０１とＩ−Ｖ特性測定部３０２とが同一活性層でつながっているリッジ構造においては、レーザ部３０１で発振したレーザ光がＩ−Ｖ特性測定部３０２へ伝播した場合でもレーザ光強度が十分弱くなる程度にまで離して配置するか、図３（ｂ）に示すように、活性層３０４を貫くような深さの分離溝３１０が必要である。
【００２９】
Ｉ−Ｖ特性測定部３０２の半導体多層構造については、実施例１と同様に単なるＰＮ接合であってもよい。いずれにしてもＩ−Ｖ特性測定部３０２を作製する際、新規な作製工程が増えることはない。
【００３０】
レーザ部３０１の活性層部で発生した熱は、活性層や周囲の半導体を通じてＩ−Ｖ特性測定部３０２の活性層部に伝導する。本実施例では、活性層を形成している半導体材料が異なるためバンドギャップエネルギーや温度によるその変動量は、実施例１のＥＡ／ＤＦＢレーザの場合とは異なるが、Ｉ−Ｖ特性の活性層部温度依存性は図２と同様な傾向を示す。したがって、直接変調型レーザの場合においても、ある一定電流を注入したときの電圧値からレーザ部の活性層の温度を直接検知できることは言うまでもない。
【実施例３】
【００３１】
図４は、実施例１で述べたＥＡ／ＤＦＢレーザ内にＩ−Ｖ特性測定部を設けた素子を、素子の温度制御を必要とするｃｏｏｌｅｄレーザモジュールに搭載した場合の構造を示す。ここで、４０４はＥＡ／ＤＦＢレーザ（４０１：半導体レーザ部、４０２：電界吸収型変調器部、４０３：I−Ｖ特性測定部）、４０５は終端抵抗、４０６はペルチエ基板、４０７、４０８はそれぞれＥＡ／ＤＦＢレーザからの前方、後方出力光、４０９は前方出力光４０７をファイバ結合させるための集光用レンズ、４１０は後方出力光４０８を受光するためのモニタ用フォトダイオード（以下ではモニタＰＤと呼ぶ）、４１１はｃｏｏｌｅｄレーザモジュールのパッケージである。
【００３２】
このレーザモジュールでは、モニタＰＤ４１０で受光した後方出力光パワーの変動をレーザ駆動電流源へ帰還して前方出力光パワーを常に一定に保つＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御を行っている。また、実施例１で述べた方法を用いて、Ｉ−Ｖ特性測定部５０３で測定した電圧値を電圧／温度変換部を介して素子活性層部の温度を検知する。そして、この温度を素子が搭載されているチップキャリア（図４ではチップキャリアは省略している）の直下に配置したペルチエ基板に帰還し、素子活性層部の温度を常に一定に保つＡＴＣ（Ａｕｔｏ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御を行う。
【００３３】
一般にレーザモジュールは、０℃〜７０℃という広い周囲温度環境のもとで一定の特性を満足しなければならない。ＤＷＤＭ光通信用レーザモジュールの場合、周囲の環境がいかに変化しても波長変動は極力抑える必要がある。しかしながら、従来のレーザモジュールでは、その周囲温度が０℃から７０℃まで変動したときの波長変動が±２０ｐｍ程度生じてしまう。
【００３４】
この原因は、チップキャリア上に配置されたサーミスタによって検知した半導体光素子の温度が、チップキャリアの熱抵抗やはんだの不均一性などによるばらつきを含んだ温度であったためである。したがって、本実施例のＡＴＣ制御方法を用いれば、素子温度を直接検知することができ、周囲の温度環境の変化による波長変動を従来の±２０ｐｍよりも低減することが可能となる。
【実施例４】
【００３５】
図５は、実施例１で述べたＥＡ／ＤＦＢレーザ内にＩ−Ｖ特性測定部を設けた素子を、素子の温度制御を行わないｕｎｃｏｏｌｅｄレーザモジュールに搭載した場合の構造を示す。ここで、５０４はＥＡ／ＤＦＢレーザ（５０１：半導体レーザ部、５０２：電界吸収型変調器部、５０３：I−Ｖ特性測定部）、５０５は終端抵抗、５０６、５０７はそれぞれＥＡ／ＤＦＢレーザからの前方、後方出力光、５０８は前方出力光５０６をファイバ結合させるための集光用レンズ、５０９は後方出力光５０７を受光するためのモニタＰＤ、５１０はｕｎｃｏｏｌｅｄレーザモジュールのパッケージである。
【００３６】
前述したように、ＥＡ／ＤＦＢレーザでは温度制御しなければ素子活性層部の温度上昇に伴ってΔＨが減少し、たとえば消光比の増大を引き起こす。素子活性層部の温度が変動しても特性を一定に保つためには、電界吸収型変調器５０２の駆動条件を変える必要がある。具体的には、素子温度が上昇した場合、変調器部に印加する高周波信号の振幅の低減、または高周波信号のオンレベルの電圧値（バイアス電圧値）を増大させればよい。
【００３７】
このように、ｕｎｃｏｏｌｅｄレーザモジュールでは、Ｉ−Ｖ特性測定部５０３で検知した素子活性層部の温度を変調器部５０２に印加する高周波信号のバイアス・振幅制御部へ帰還することで素子特性を一定に保つ。
【実施例５】
【００３８】
図６は実施例２で述べた直接変調型レーザ内にＩ−Ｖ特性測定部を設けた素子を、ｕｎｃｏｏｌｅｄレーザモジュールに搭載した場合の構造を示す。ここで、６０３は直接変調型レーザ（６０１：レーザ部、６０２：Ｉ−Ｖ特性測定部）、６０４、６０５はそれぞれ直接変調型レーザ６０３からの前方、後方出力光、６０６は前方出力光６０４をファイバ結合させるための集光用レンズ、６０７は後方出力光６０５を受光するためのモニタＰＤ、６０８はｕｎｃｏｏｌｅｄレーザモジュールのパッケージである。
【００３９】
前述したように、直接変調型レーザでは素子活性層部の温度上昇に伴って、発振閾値電流が増大し、かつスロープ効率が減少するため、光出力の低下、及び消光比の増大を引き起こす。実施例４と同様に、素子活性層部の温度が変動したときに特性を一定に保つためには、レーザ部６０１の駆動条件を変える必要がある。具体的には、後方出力光パワーの変動をモニタＰＤ６０７で検知して、これをレーザ部６０１のバイアス制御部に帰還してＡＰＣ制御を行う。また、素子活性層部の温度変動をＩ−Ｖ特性測定部６０２で検知し、それをレーザ部６０１の変調電流制御部に帰還してＡＴＣ制御を行う。
【００４０】
このようにして、直接変調型レーザを搭載したｕｎｃｏｏｌｅｄレーザモジュールの特性を一定に保つことが可能となる。
【実施例６】
【００４１】
図７は、アレイ化された複数のＤＦＢレーザ部７０１から構成される波長可変ＤＦＢレーザ、多モード干渉合波器７０２、ＳＯＡ７０３とが集積されている半導体光素子に、Ｉ−Ｖ特性測定部７０４を設けた構造である。アレイ化された複数のＤＦＢレーザ部７０１の各々には、互いに異なるピッチの回折格子が形成されている。
【００４２】
また、図８は、アレイ化された複数の、活性領域部８０１と分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ；Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｂｒａｇｇ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）部８０２で構成される波長可変ＤＢＲレーザ、多モード干渉合波器８０３、ＳＯＡ８０４とが集積されている半導体光素子に、Ｉ−Ｖ特性測定部８０５を設けた構造である。８０６は、活性領域部８０１とＤＢＲ部８０２とを電気的に分離するための分離溝である。アレイ化された複数のＤＢＲ部８０２の各々には、互いに異なるピッチの回折格子が形成されている。実施例１、２と同様、図７、８においても、Ｉ−Ｖ特性測定部７０４、８０５は最も発熱するレーザ部の近傍であることが望ましい。
【００４３】
図７、８はいずれも波長可変レーザであるが、両者で発振波長を変える手法が異なる。図７のアレイ化された波長可変ＤＦＢレーザでは、活性層部の温度を変えることでそれぞれのＤＦＢレーザはある波長範囲で発振する。各ＤＦＢレーザで回折格子ピッチが異なるため、アレイ全体としては広範囲にわたって発振波長を可変にすることができる。
【００４４】
一方、図８のアレイ化された波長可変ＤＢＲレーザでは、光の増幅機能を有する活性領域部８０１に電流を注入することによってレーザ発振を起こし、ＤＢＲ部に注入する電流値を変えることによって、ある波長に対する反射率を変えて発振波長を制御する。各ＤＢＲ部で回折格子ピッチが異なるため、アレイ全体としては広範囲にわたって発振波長を可変にすることができる。
【００４５】
いずれの場合においても、素子活性層部の温度を直接検知することで発振波長を一定に保つことができる。また、ＳＯＡの利得を一定に保つことも可能であり、出力パワーの安定化にもつながる。
【実施例７】
【００４６】
図９は図７で示した波長可変ＤＦＢレーザを、ｃｏｏｌｅｄレーザモジュールに搭載した場合の構造を示す。ここで、９０４は波長可変レーザ（９０１：ＤＦＢレーザ（アレイ化されたものの一つを示す）、９０２：ＳＯＡ、９０３：Ｉ−Ｖ特性測定部）、９０５はペルチエ基板、９０６は前方出力光、９０７はビームスプリッタ、９０８はモニタＰＤ、９０９は前方出力光９０６をファイバ結合させるための集光用レンズ、９１０はｃｏｏｌｅｄレーザモジュールのパッケージである。
【００４７】
波長可変レーザモジュールでは、レーザ部に注入する電流値を一定に保つＡＣＣ（Ａｕｔｏ  Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御を行う場合が多い。一方、ＡＰＣ制御については、モニタＰＤ９０８で受光した前方出力光の変動をＳＯＡ駆動電流源へ帰還することで光出力を一定に保っている。また、Ｉ−Ｖ特性測定部９０３で測定した電圧値を電圧／温度変換部を介して、素子活性層部の温度を検知する。そして、この温度をペルチエ基板に帰還してＡＴＣ制御を行う。
【００４８】
従来は、ＡＴＣ制御にはエタロンとＰＤを主部品として構成される波長ロッカモジュールを使用していた。つまり、前方出力光９０６の波長を波長ロッカモジュールでモニタし、波長変動量から素子活性層部の温度変動を読み取り、ペルチエ基板９０５に帰還していた。しかし、本実施例のモジュールを使用することによって、波長ロッカモジュールを使用することなくＡＴＣ制御が可能となるため、モジュールのサイズ・コストを大幅に削減することが可能となる。
【００４９】
なお、以上説明した実施例３乃至５、及び実施例７で述べたレーザモジュールを光送受信器に組み込むことによって、特性の安定した、小型で低コストな光送受信器を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明によって、従来のレーザモジュールに比べて、特性の安定した、小型・低コストなレーザモジュールや光送受信器を実現することが可能となり、産業上非常に有効な発明である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】電界吸収型変調器集積レーザにＩ−Ｖ特性測定領域を設けた素子構造と断面構造を示す図である。
【図２】Ｉ−Ｖ特性測定部に一定電流を注入したときの電圧値の活性層部温度依存性を示す図である。
【図３】直接変調型レーザにＩ−Ｖ特性測定領域を設けた素子構造と断面構造を示す図である。
【図４】電界吸収型変調器集積レーザを搭載したｃｏｏｌｅｄレーザモジュールの構造を示す図である。
【図５】電界吸収型変調器集積レーザを搭載したｕｎｃｏｏｌｅｄレーザモジュールの構造を示す図である。
【図６】直接変調型レーザを搭載したｕｎｃｏｏｌｅｄレーザモジュールの構造。
【図７】波長可変ＤＦＢレーザにＩ−Ｖ特性測定領域を設けた素子構造を示す図である。
【図８】波長可変ＤＢＲレーザにＩ−Ｖ特性測定領域を設けた素子構造を示す図である。
【図９】波長可変ＤＦＢレーザを搭載したｃｏｏｌｅｄレーザモジュールの構造を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０１、３０１、４０１、５０１、６０１・・・半導体レーザ部、１０２、４０２、５０２・・・電界吸収型変調器部、１０３、３０２、４０３、５０３、６０２、７０４、８０５、９０３・・・Ｉ−Ｖ特性測定部、１０４、３１０、８０６・・・分離溝、１０５、３０３・・・ｎ型ＩｎＰ、１０６・・・ＩｎＧａＡｓＰ活性層、１０７、３０５・・・ｐ型ＩｎＰ、１０８、３０６・・・コンタクト層、１０９・・・ＦｅドープＩｎＰ、１１０、３０７・・・半導体保護膜、１１１、３０８・・・ｐ電極、１１２、３０９・・・ｎ電極、３０４・・・ＩｎＡｌＡｓＰ活性層、４０４、５０４・・・電界吸収型変調器集積レーザ、４０５、５０５・・・終端抵抗、４０６、９０５・・・ペルチエ基板、４０７、５０６、６０４、９０６・・・前方出力光、４０８、５０７、６０５・・・後方出力光、４０９、５０８、６０６、９０９・・・集光用レンズ、４１０、５０９、６０７、９０８・・・モニタ用フォトダイオード、４１１、９１０・・・ｃｏｏｌｅｄレーザモジュールのパッケージ、５１０、６０８・・・ｕｎｃｏｏｌｅｄレーザモジュールのパッケージ、７０１、９０１・・・ＤＦＢレーザ、７０２、８０３・・・他モード干渉合波器、７０３、８０４、９０２・・・ＳＯＡ、８０１・・・活性領域部、８０２・・・ＤＢＲ部、９０４・・・波長可変ＤＦＢレーザ、９０７・・・ビームスプリッタ
【図１】
2006054272.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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