(57)【要約】【課題】本発明は、部品点数の削減に適した構成を有し、かつ光増幅器の消費電力を抑制できる半導体装置を提供することを目的とする。【解決手段】１枚の基板と、該基板に設けられた複数の半導体レーザ素子と、該基板に設けられた、該複数の半導体レーザ素子の前方出力光を合波する前方光合波器と、該基板に設けられた、該前方光合波器で合波された光を増幅する光増幅器と、該基板に設けられた、該複数の半導体レーザ素子の後方出力光を受光するモニタ用受光素子と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2015195271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１枚の基板と、
前記基板に設けられた複数の半導体レーザ素子と、
前記基板に設けられた、前記複数の半導体レーザ素子の前方出力光を合波する前方光合波器と、
前記基板に設けられた、前記前方光合波器で合波された光を増幅する光増幅器と、
前記基板に設けられた、前記複数の半導体レーザ素子の後方出力光を受光するモニタ用受光素子と、を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記モニタ用受光素子は前記複数の半導体レーザ素子と同数設けられ、
複数の前記モニタ用受光素子は、前記複数の半導体レーザ素子の後方出力光を個別に受光することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記モニタ用受光素子は、前記複数の半導体レーザ素子の後方出力光をまとめて受光する１つの素子であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記基板に設けられた、前記複数の半導体レーザ素子の後方出力光を合波する後方光合波器を備え、
前記モニタ用受光素子は前記後方光合波器で合波された光を受光することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
１枚の基板と、
前記基板に設けられた複数の半導体レーザ素子と、
前記基板に設けられた、前記複数の半導体レーザ素子の前方出力光を合波する前方光合波器と、
前記基板に設けられた、モニタ用受光素子と、
前記基板に設けられた、光増幅器と、を備え、
前記前方光合波器で合波された光のうち、一部は前記モニタ用受光素子で受光され、残りの光は前記光増幅器で増幅されることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば光通信システムに使用される半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の図９等には、半導体レーザ素子からのレーザ光を光増幅器で増幅した後に分岐する半導体装置が開示されている。分岐されたレーザ光の一方は光ファイバに導かれ、他方はモニタ用受光素子に導かれる。モニタ用受光素子は、半導体レーザ素子の波長チューニングに用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５８０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示の半導体装置は、半導体レーザ素子と、光増幅器と、モニタ用受光素子とが１枚の基板に設けられているので、部品点数の削減に適した構成となっている。しかしながら、この半導体装置では光増幅器で増幅されたレーザ光（増幅光）の一部をモニタ用受光素子で消費する。そのため、光ファイバへ導く増幅光の光強度を十分な値とするために、光増幅器の駆動電力を上げなければならない。よって、光増幅器の消費電力が高くなる問題があった。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、部品点数の削減に適した構成を有し、かつ光増幅器の消費電力を抑制できる半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の発明に係る半導体装置は、１枚の基板と、該基板に設けられた複数の半導体レーザ素子と、該基板に設けられた、該複数の半導体レーザ素子の前方出力光を合波する前方光合波器と、該基板に設けられた、該前方光合波器で合波された光を増幅する光増幅器と、該基板に設けられた、該複数の半導体レーザ素子の後方出力光を受光するモニタ用受光素子と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本願の発明に係る他の半導体装置は、１枚の基板と、該基板に設けられた複数の半導体レーザ素子と、該基板に設けられた、該複数の半導体レーザ素子の前方出力光を合波する前方光合波器と、該基板に設けられた、モニタ用受光素子と、該基板に設けられた、光増幅器と、を備え、該前方光合波器で合波された光のうち、一部は該モニタ用受光素子で受光され、残りの光は該光増幅器で増幅されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光増幅器で増幅する前のレーザ光をモニタ用受光素子で受光するので、部品点数の削減に適した構成を有し、かつ光増幅器の消費電力を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の平面図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る半導体装置の平面図である。
【図３】本発明の実施の形態３に係る半導体装置の平面図である。
【図４】本発明の実施の形態４に係る半導体装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態に係る半導体装置について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る半導体装置１０の平面図である。半導体装置１０は１枚の基板１２を備えている。基板１２には、例えば位相シフト型のＤＦＢレーザ素子で構成された複数の半導体レーザ素子１４が設けられている。複数の半導体レーザ素子１４は半導体レーザ素子アレイを構成している。
【００１２】
複数の半導体レーザ素子１４の前方出力光は、導波路１６によって、基板１２に設けられた前方光合波器１８に導かれる。前方光合波器１８は、複数の半導体レーザ素子１４の前方出力光を合波する。
【００１３】
前方光合波器１８で合波された光は、導波路２０によって、基板１２に設けられた光増幅器２２に導かれる。光増幅器２２は、前方光合波器１８で合波された光を増幅する。増幅された光は外部の光ファイバに入射する。このように、半導体装置１０は、１本の光ファイバに多数の異なる波長の光信号を多重化する高密度波長多重(DWDM：Dens Wavelength Division Multiplexing)方式を採用している。
【００１４】
複数の半導体レーザ素子１４の後方出力光は、導波路３０によって、基板１２に設けられたモニタ用受光素子３２に導かれる。モニタ用受光素子３２は複数の半導体レーザ素子１４と同数設けられている。そして、複数のモニタ用受光素子３２は、複数の半導体レーザ素子１４の後方出力光を個別に受光する。複数のモニタ用受光素子３２は、半導体レーザ素子１４の波長チューニングのための波長モニタ、半導体レーザ素子１４のパワーをモニタするためのパワモニタ、又は波長モニタ及びパワモニタとして用いる。モニタの結果に基づき、半導体レーザ素子１４の駆動電流等を制御する。
【００１５】
本発明の実施の形態１に係る半導体装置１０によれば、複数の半導体レーザ素子１４、前方光合波器１８、及び光増幅器２２に加え、モニタ用受光素子３２を１枚の基板１２に集積した。従って部品点数の削減に適した構成となっているので半導体装置のコストダウンが可能である。
【００１６】
半導体レーザ素子１４は、図１の右側（前方）に前方出力光を出射し、図１の左側（後方）に後方出力光を出射する。前方出力光と後方出力光の強度はほぼ同等である。本発明の実施の形態１では、前方出力光を通信に使用し、後方出力光をモニタに使用する。従って、前方出力光のすべてを通信に用いることができるので、その一部をモニタ用に用いる場合と比べて、光増幅器の消費電力を抑制できる。
【００１７】
半導体レーザ素子１４の数は複数であれば特に限定されない。以下の実施の形態でも同様である。以下の実施の形態に係る半導体装置は、実施の形態１との一致点が多いので、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【００１８】
実施の形態２．
図２は、本発明の実施の形態２に係る半導体装置５０の平面図である。複数の半導体レーザ素子１４の後方出力光は、導波路５２によって、一箇所（狭い範囲）に導かれる。そして、モニタ用受光素子５４は、複数の半導体レーザ素子１４の後方出力光をまとめて受光する１つの素子である。半導体装置５０ではモニタ用受光素子５４が１つだけ設けられているので、実施の形態１の半導体装置１０と比べてモニタ用受光素子の数を減らすことができる。
【００１９】
実施の形態３．
図３は、本発明の実施の形態３に係る半導体装置１００の平面図である。基板１２に後方光合波器１０２が設けられている。後方光合波器１０２は、複数の半導体レーザ素子１４の後方出力光を合波する。そして、モニタ用受光素子１０６は後方光合波器１０２で合波された光を受光する。半導体装置１００によれば、後方光合波器１０２で合波された光をモニタ用受光素子１０６で受光するので、図２のモニタ用受光素子５４よりもモニタ用受光素子のサイズを小さくできる。
【００２０】
実施の形態４．
図４は、本発明の実施の形態４に係る半導体装置１５０の平面図である。前方光合波器１８には導波路１５２を介してモニタ用受光素子１５４が接続されている。前方光合波器１８で合波された光のうち、一部はモニタ用受光素子１５４で受光され、残りの光は光増幅器２２で増幅される。
【００２１】
光増幅器で増幅されたレーザ光（増幅光）の一部をモニタ用受光素子で受光（消費）すると、光ファイバへ導くレーザ光の光強度を十分な値とするために、光増幅器の消費電力を上げなければならない。
【００２２】
本発明の実施の形態４に係る半導体装置１５０では、光増幅器２２で増幅する前の前方出力光の一部をモニタ用受光素子１５４で受光する。従って、モニタ用受光素子１５４でレーザ光を受光した分、光増幅器２２に入るレーザ光は若干減少する。しかし、光増幅器２２はレーザ光を非線形増幅するので、この減少分による光増幅器２２の出力変化は無視できるほど小さい。よって、この減少分を補うために光増幅器の消費電力を増加させる必要はない。
【符号の説明】
【００２３】
１０  半導体装置、  １２  基板、  １４  半導体レーザ素子、  １６,２０,３０  導波路、  １８  前方光合波器、  ２２  光増幅器、  ３２,５４,１０６,１５４  モニタ用受光素子、  １０２  後方光合波器
【図１】
2015195271.tif 000003
【図２】
2015195271.tif 000004
【図３】
2015195271.tif 000005
【図４】
2015195271.tif 000006