(57)【要約】【課題】光モジュールの温度による出力光の変化を低減する。また、光モジュールの駆動可能な温度範囲を広げる。また、光モジュールの特性を向上させる。【解決手段】発光素子１０の出力光の光路に、温度の上昇に伴い透過率が上昇する波長フィルタ５０を配置する。発光素子（ＶＣＳＥＬ）１０の出力は、温度の上昇に伴って低下する。一方、発光素子１０の出力は、温度の上昇に伴って長波長側にシフトする。よって、長波が大きくなるに従って透過率が大きくなるように、波長フィルタ５０を設計し、発光素子１０の光出力の低下を、波長フィルタ５０の透過率の上昇によって相殺する。よって、温度による出力光の変化を低減することができる。また、光モジュールの駆動可能な温度範囲を広げることができる。【選択図】図１
2008152006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの出射光の光路に前記光源と離間して配置された可変透過率部材であって、温度の上昇に伴い透過率が上昇する可変透過率部材と、
前記可変透過率部材を透過した光を受光する光ファイバと、
を有することを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
前記出射光は、温度の上昇に伴って、波長が大きくなることを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項３】
前記光源は、面発光型垂直共振器型レーザであることを特徴とする請求項２記載の光モジュール。
【請求項４】
前記可変透過率部材は、入射する光の波長の変化に伴って透過率が変化することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の光モジュール。
【請求項５】
前記可変透過率部材は、入射する光の波長が大きくなるに従って、透過率が大きくなることを特徴とする請求項４記載の光モジュール。
【請求項６】
前記光路に配置され、前記可変透過率部材を透過した光の一部を分岐する分岐部材と、
前記分岐材料により分岐された分岐光の光量を検知する光量モニタと、を有し、
前記分岐光の光量に応じて、前記光源からの出射光の光量を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項記載の光モジュール。
【請求項７】
前記分岐光は、前記可変透過率部材を透過することなく、前記光量モニタによって受光されることを特徴とする請求項６記載の光モジュール。
【請求項８】
光源と、
前記光源からの出射光の光路に前記光源と第１距離離間して配置された可変透過率部材であって、温度の上昇に伴い透過率が上昇する可変透過率部材と、
前記光源からの出射光の光路に前記光源と前記第１距離より大きい第２距離離間して配置され、前記可変透過率部材を透過した光の内の第１光を反射し、第２光を透過させる部分反射部材と、
前記第１光の光路に配置された光量モニタと、
前記第２光を受光する光ファイバと、を有し、
前記可変透過率部材は、前記出射光の光路から前記第１光の光路に渡って配置され、
前記光量モニタは、可変透過率部材を透過した前記第１光の光量を検知することを特徴とする光モジュール。
【請求項９】
前記出射光は、温度の上昇に伴って、波長が大きくなることを特徴とする請求項８記載の光モジュール。
【請求項１０】
前記光源は、面発光型垂直共振器型レーザであることを特徴とする請求項９記載の光モジュール。
【請求項１１】
前記可変透過率部材は、入射する光の波長の変化に伴って透過率が変化することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか一項記載の光モジュール。
【請求項１２】
前記可変透過率部材は、入射する光の波長が大きくなるに従って、透過率が大きくなることを特徴とする請求項１１記載の光モジュール。
【請求項１３】
特定温度において、前記部分反射部材の透過率は、前記可変透過率部材の透過率より大きいことを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか一項記載の光モジュール。
【請求項１４】
前記部分反射部材の温度変化に対する透過率変化である温度傾斜ａ２は、前記可変透過率部材の温度変化に対する透過率変化である温度傾斜ａ１より小さいことを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか一項記載の光モジュール。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか一項記載の光モジュールを備える光通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信に用いられる光モジュール及び光通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光モジュールには種々の形態があり、その１つとして、発光素子から出射する光の一部をモニタ用受光素子によって受光し、その光量をモニタする構造の光モジュールが知られている。この際、出射光の周囲温度による光量変動が生じる場合がある。そのため従来では、モニタ用受光素子やレンズ等の各部材の温度特性をなるべく低減し、周囲温度によらずモニタ光量とファイバ結合光量との間の比例関係が保たれるようにしていた（例えば、下記特許文献１、２参照）。
【０００３】
また、下記特許文献３には、発光層（２４）から放射される光の発光強度が高い時の発光波長で低い透過率となる多層透過膜（２７）を用いることで、光出力の温度による変動を小さくする技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−７２０７２号公報
【特許文献２】特開平１０−６５１８９号公報
【特許文献３】特開平８−２３６８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らは、光モジュール（光通信用モジュール）の受光光量に応じて、発光素子の駆動電流をフィードバック制御することにより、発光素子の発光光量を一定にすることを検討している。特に、発光素子として面発光型垂直共振器型レーザ（VCSEL:Vertical Cavity Surface Emitting Laser）を用いた場合には、周囲温度による光量変動が大きく、温度が上昇するほど発光光量が低下するという現象が生じるため、光量を一定にするためには周囲温度が高くなるほど駆動電流を大きくするフィードバック制御（APC:Auto Power Control）が重要となる。
【０００５】
一方、８５０ｎｍ帯以上の光モジュールにおいては、低温においても高速に駆動させるため、駆動電流を大きくする必要がある。これは、低温で駆動電流が小さくなった場合には素子の駆動帯域が低下するという現象が生じるためである。この場合、光出力が大きくなるため、部分反射膜を使用して光量を減衰（アッテネーション）し、人の目などに対する安全を図っている。
【０００６】
しかしながら、減衰した光に基づいて上記発光素子の駆動電流をフィードバック制御すると、高温での駆動電流がさらに大きくなる。その結果、駆動電流の制限値（上限値）を超えることがあり、ある温度以上においては出力不足で動作できなくなるという問題がある。逆に、一定の駆動電流で動作させれば、使用温度範囲が大きくなるが、前述したように、光量変動が大きくなる。
【０００７】
さらに、レーザ光においては、各温度で最も効率良く発光する電流値があり、当該電流値で駆動できれば、使用温度範囲が大きくなり、さらに、送信特性を向上させる（例えば、動作の高速化、低ノイズ化を図る）ことができる。
【０００８】
そこで、本発明は、光モジュールの温度による出力光の変化を低減することを目的とする。また、光モジュールの駆動可能な温度範囲を広げることを目的とする。また、光モジュールの特性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明に係る光モジュールは、光源と、前記光源からの出射光の光路に前記光源と離間して配置された可変透過率部材であって、温度の上昇に伴い透過率が上昇する可変透過率部材と、前記可変透過率部材を透過した光を受光する光ファイバと、を有する。
【００１０】
かかる構成によれば、温度による出射光の変化の影響を低減することができる。
【００１１】
例えば、前記出射光は、温度の上昇に伴って、波長が大きくなる。このように、温度の上昇に伴って、出射光の波長が大きくなることを利用し、可変透過率部材を透過する出射光の光量の変化を低減することができる。
【００１２】
例えば、前記光源は、面発光型垂直共振器型レーザである。かかる構成によれば、温度による光量変動が大きい当該レーザを用いても、温度による出射光の変化の影響を低減することができる。
【００１３】
例えば、前記可変透過率部材は、入射する光の波長の変化に伴って透過率が変化する。かかる構成によれば、温度の上昇に伴ってその波長が変化する出射光に対し、前記可変透過率部材を透過させることにより、出射光の光量の変化を低減することができる。
【００１４】
例えば、前記可変透過率部材は、入射する光の波長が大きくなるに従って、透過率が大きくなる。かかる構成によれば、温度の上昇に伴ってその波長が大きくなる出射光に対し、前記可変透過率部材を透過させることにより、出射光の光量の変化を低減することができる。
【００１５】
例えば、上記光モジュールは、前記光路に配置され、前記可変透過率部材を透過した光の一部を分岐する分岐部材と、前記分岐材料により分岐された分岐光の光量を検知する光量モニタと、を有し、前記分岐光の光量に応じて、前記光源からの出射光の光量を制御する。かかる構成によれば、上記制御によっても出射光の温度による光量変動を低減することができる。また、光量モニタには、可変透過率部材を透過した分岐光をモニタするため、駆動電流の増加を防止することができる。よって、光モジュールの使用温度範囲を大きくすることができる。
【００１６】
例えば、前記分岐光は、前記可変透過率部材を透過することなく、前記光量モニタによって受光される。かかる構成によれば、可変透過率部材を１回透過した分岐光でモニタを行うため、可変透過率部材の設計が容易となる。
【００１７】
なお、前記光ファイバは、可変透過部材を透過した光を受光する受光部であり、受光部により受信された光を信号として外部に伝達する。
【００１８】
（２）本発明に係る光モジュールは、光源と、前記光源からの出射光の光路に前記光源と第１距離離間して配置された可変透過率部材であって、温度の上昇に伴い透過率が上昇する可変透過率部材と、前記光源からの出射光の光路に前記光源と前記第１距離より大きい第２距離離間して配置され、前記可変透過率部材を透過した光の内の第１光を反射し、第２光を透過させる部分反射部材と、前記第２光を受光する光ファイバと、を有し、前記第１光の光路に配置された光量モニタとを有し、前記可変透過率部材は、前記出射光の光路から前記第１光の光路に渡って配置され、前記光量モニタは、可変透過率部材を透過した前記第１光の光量を検知する。
【００１９】
かかる構成によれば、温度による出射光の変化の影響を低減することができる。また、前記光量モニタによっても出射光の温度による光量変動を低減することができる。よって、光モジュールの使用温度範囲を大きくすることができる。また、可変透過率部材を２回透過した分岐光をモニタすることで、可変透過率部材の形成領域に制約がなくなる。よって、光モジュールの製造が容易になる。
【００２０】
例えば、前記出射光は、温度の上昇に伴って、波長が大きくなる。このように、温度の上昇に伴って、出射光の波長が大きくなることを利用し、可変透過率部材を透過する出射光の光量の変化を低減することができる。
【００２１】
例えば、前記光源は、面発光型垂直共振器型レーザである。かかる構成によれば、温度による光量変動が大きい当該レーザを用いても、温度による出射光の変化の影響を低減することができる。
【００２２】
例えば、前記可変透過率部材は、入射する光の波長の変化に伴って透過率が変化する。かかる構成によれば、温度の上昇に伴ってその波長が変化する出射光に対し、前記可変透過率部材を透過させることにより、透過光量の変化を低減することができる。
【００２３】
例えば、前記可変透過率部材は、入射する光の波長が大きくなるに従って、透過率が大きくなる。かかる構成によれば、温度の上昇に伴ってその波長が大きくなる出射光に対し、前記可変透過率部材を透過させることにより、透過光量の変化を低減することができる。
【００２４】
例えば、特定温度において、前記可変透過率部材の透過率は、部分反射部材の透過率より小さい。かかる構成により、可変透過率部材および部分反射膜を透過する出射光の光量の変化を低減することができる。また、可変透過率部材を２回透過した分岐光のモニタ精度を向上させることができる。
【００２５】
例えば、前記可変透過率部材の温度変化に対する透過率変化である温度傾斜ａ１は、前記部分反射部材の温度変化に対する透過率変化である温度傾斜ａ２より小さい。かかる構成により、可変透過率部材および部分反射膜を透過する出射光の光量の変化を低減することができる。また、可変透過率部材を２回透過した分岐光のモニタ精度を向上させることができる。
【００２６】
（３）本発明に係る光通信装置は、上記光モジュールを備える光通信装置である。かかる構成によれば、光通信装置の特性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同一の機能を有するものには同一もしくは関連の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態の光モジュール（光送信モジュール、光送信装置、発光モジュール、光トランスミッタ）の構成を示す断面図である。本実施の形態の光モジュールは、カンパッケージ（ＣＡＮ）１００とコネクタ部品１０１とを位置合わせし、接着剤１２を用いて両者を固定して構成されている。コネクタ部品１０１は、光ファイバ１０２の一端を支持し、当該光ファイバ１０２をカンパッケージ１００内の発光素子（光源）１０と光結合させる。
【００２８】
カンパッケージ１００は、発光素子１０を金属等からなる筐体によりパッケージングして構成されている。本実施の形態では、発光素子１０としてマルチモード発光するＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser Diode）を用いている。発光素子１０の出力光の波長は、例えば８５０ｎｍである。発光素子１０は、リード線１１とワイヤ等を介して接続されている。このリード線１１を介して発光素子１０が駆動される。また、カンパッケージ１００は、発光素子１０と離間して配置されたガラス板２２を備えている。ガラス板２２は、発光素子１０とレンズ１６との間、即ち、発光素子１０の出力光の光路（光軸）上に配置されている。ここでは、その一面（表面）が、光軸に対して直交するよう配置されている。
【００２９】
コネクタ部品１０１は、カンパッケージ１００を支持する孔状の支持部１４と、レンズ１６と、光ファイバ１０２の一端が装着され、これを支持するスリーブ部１８と、を備える。レンズ１６は、発光素子１０の出力光の光路上に配置され、発光素子１０の出力光を集光して光ファイバ１０２の一端（受光部、結合部）に導く。これらの各部位は、例えば、樹脂加工により一体成型される。もちろん、各部位を別部材とし、接着等によりコネクタ部１０１を形成してもよい。
【００３０】
また、光ファイバ１０２の一端にはフェルール１９が装着されており、当該フェルールがスリーブ部１８に挿入されている。この光ファイバ１０２は、例えばコア径５０μｍ、クラッド径１２５μｍ、ＮＡ０．２１のＧＩ（Graded Index）マルチモードファイバである。
【００３１】
ここで、本実施の形態の特徴は、半透過ガラス２２の表面に、波長フィルタ（フィルタ）５０を配置したことにある。この波長フィルタ５０は、入射（入力）する光の波長の変化に伴って透過率が変化する、具体的には、入射する光の波長が大きくなるに従って、透過率が大きくなる可変透過率部材である。ここで、波長フィルタ５０自身の透過効率をある程度低く設定し、アッテネーション効果を持たせてある。よって、従来必要であった部分反射膜は必要なくなる。もちろん、部分反射膜を併用してアッテネーション量を増加させてもよい。この部分反射膜は、例えば、ガラス板２２の表面や裏面にコーティングされた金属膜などのより構成される。
【００３２】
このように、本実施の形態によれば、発光素子１０の出力光の光路に上記波長フィルタ５０を配置したので、カンパッケージ１００の出力光（波長フィルタ５０の透過光）の温度変化を低減することができる。
【００３３】
以下、この効果について、図２〜図４を参照しながら、さらに、詳細に説明する。図２は、発光素子および波長フィルタ５０を用いなかった場合のカンパッケージの出力光量の温度特性を示す図である。縦軸は、出力光量［ｍＷ］、横軸は、温度［℃］である。図３は、波長フィルタ５０の透過率の温度特性を示す図である。縦軸は、透過率、横軸は、温度［℃］である。図４は、波長フィルタ５０の透過率の波長特性を示す図である。縦軸は、透過率、横軸は、波長［ｎｍ］である。
【００３４】
図２のグラフ（ａ）に示すように、発光素子（ＶＣＳＥＬ）の出力は、温度（周囲温度、使用温度）の上昇に伴って低下する。従って、これに対応して、カンパッケージ１００の出力も、温度の上昇に伴って低下する（グラフ（ｂ））。例えば、２５℃において、ＶＣＳＥＬの出力は、１．８１ｍＷであり、ＣＡＮ出力は、０．４６ｍＷである。なお、発光素子の駆動電流は一定とした。また、図２（ｃ）は、理想的なカンパッケージ１００の出力を示すグラフである。
【００３５】
そこで、図３に示すような透過率の温度特性を有する波長フィルタ５０を設計すれば、発光素子１０の光出力の低下を、波長フィルタ５０の透過率の上昇によって相殺することができる。
【００３６】
一方、発光素子１０の出力は、温度の上昇に伴って長波長側にシフトする特性を有する。言い換えれば、発光素子１０の出力は、温度の上昇に伴ってその波長（発振波長）が大きくなる。例えば、あるＶＣＳＥＬにおいては、２５℃の波長が８４８ｎｍであり、温度が１℃上昇する毎に０．０６ｎｍずつ波長が大きくなる。即ち、波長の温度シフト係数が、０．０６ｎｍ／℃である。
【００３７】
そこで、本発明者らは、図４に示す、透過率の波長特性を有する材料（波長フィルタ）を設計し、上記波長フィルタ５０として使用することで、カンパッケージ１００の温度出力の変化を抑制することとした。
【００３８】
即ち、発光素子１０の出力は、温度の上昇に伴って長波長側にズレるため、長波が大きくなるに従って透過率が大きくなるように、波長フィルタ５０を設計する。
【００３９】
かかる波長フィルタ５０は、例えば、誘電体の多層膜よりなる。種々の特性を有する誘電体膜を積層することにより、入射する光の長波の変化に伴って透過率を変化させることができる。
【００４０】
かかる波長フィルタの設計の際、透過率の波長特性の細かい制御（設計、シュミュレーション）は、波長フィルタの設計方法として確立している。このような設計技術は、例えば、「光学薄膜と成膜技術」李正中著、アグネ技術センター発行、「光設計とシュミュレーションソフトの上手な使い方  改訂版」オプトロニクス社編集部編などに詳しい。例えば、図４に示す透過率の波長特性を再現するよう設計した波長フィルタの特性を図５に示す。実線が、設計案（シュミュレーション結果）であり、破線が、ターゲット(target)部位である。
【００４１】
このように、本実施の形態によれば、上記波長フィルタ５０を発光素子１０の光路上に配置したので、カンパッケージ１００の出力の変化を抑制することができる。よって、光モジュールの特性を向上させることができる。
（実施の形態２）
本実施の形態においては、モニタ用受光素子（光量モニタ）２０を設け、発光素子の駆動電流をフィードバック制御（ＡＰＣ）した。なお、実施の形態１と同じ箇所には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４２】
図６は、本実施の形態の光モジュールの構成を示す断面図である。実施の形態１と同様に、本実施の形態の光モジュールは、カンパッケージ１００とコネクタ部品１０１とからなる。
【００４３】
本実施の形態においては、カンパッケージ１００は、発光素子１０の光出力を監視するための構成としてモニタ用受光素子２０を備えている。このモニタ用受光素子２０は、リード１１と接続され、さらに、ワイヤを介して発光素子１０と接続されている。
【００４４】
さらに、コネクタ部品１０１は、部分反射膜（分岐部材、部分反射部材）３２およびレンズ（第２レンズ）３４を備える。これらは、発光素子１０の出力光の光路上に配置される。言い換えれば、レンズ（第１レンズ）１６と光ファイバ１０２との間に配置される。
発光素子１０と部分反射膜３２との距離はＤ２であり、発光素子１０と波長フィルタ５０までの距離Ｄ１より大きい。また、部分反射膜３２は、その一方の面が発光素子１０の出力光の光路に対して斜め（すなわち直交しない状態）になるように配置される。この部分反射膜３２は、例えば、ガラス板３３の表面にコーティングされた極薄い誘電体薄膜により構成され、レンズ１６によって準コリメートされた発光素子１０の出力光のうち一部成分（第１光）を反射する。反射されるのは、出力光のうち例えば１０％程度である。なお、他の成分（第２光）は、部分反射膜３２を透過する。
【００４５】
この部分反射膜３２は、入力光の波長や温度によって透過／反射比が変動しないよう設計されることが望ましい。即ち、入力光の波長や温度に関わらず、入力光の一定割合の光を反射することが望ましい。
【００４６】
ここでは、部分反射膜（ガラス板３３）３２は、発光素子１０の出力光に交差する斜面上に配置される。この斜面は、例えば、コネクタ部品１０１を構成する樹脂部材を切り抜くことにより形成することができる。なお、当該斜面に上記誘電体薄膜を直接コーティングしてもよい。また、レンズ３４を省略した構成としてもよい。
【００４７】
ここで、本実施の形態においては、発光素子１０の出力光を、部分反射膜３２によって反射（分岐）する。モニタ用受光素子２０は、部分反射膜３２によって生じた反射光（分岐光、第１光）を受光可能な位置に配置されている。そして、受光光量（反射光の光量）に応じた電流（以下「モニタ電流」という。）を発生する。このモニタ用受光素子２０は、例えばフォトダイオードやフォトトランジスタなどの半導体素子からなる。よって、出力光の変化に対応してモニタ用受光素子２０の受光光量が変化するので、モニタ電流を調整することができる。このように、発光素子１０からの出力光の光量を制御することができる。
【００４８】
また、本実施の形態においては、波長フィルタ５０がガラス板２２の全面に形成されておらず、発光素子１０の出力光の光路に対応する部分にのみ形成されている。従って、上記反射光は、波長フィルタ５０を透過（通過）することなく、モニタ用受光素子２０に入力される。言い換えれば、モニタ用受光素子２０は、波長フィルタ５０を１回だけ透過した光を受光する。
【００４９】
このように、本実施の形態によれば、発光素子１０の出力光の光路に上記波長フィルタ５０を配置したので、実施の形態１と同様に、カンパッケージ１００の出力光（波長フィルタ５０の透過光）の温度変化を低減することができる。
【００５０】
また、モニタ用受光素子２０によるフィードバック制御（ＡＰＣ）により、発光素子１０の出力光の均一性をさらに向上させることができる。また、温度変化以外の条件によって発光素子１０の出力光が変化した場合にも、出力光を調整することができる。また、波長フィルタ５０の製造ばらつきなどにより当初の設計値よりその特性がずれた場合でも、出力光を調整することができる。
【００５１】
さらに、光モジュールの使用温度範囲が大きくなる。以下、この効果について説明する。実施の形態１において、図２を参照しながら説明したように、発光素子（ＶＣＳＥＬ）１０の出力は、温度の上昇に伴って低下する（図２（ａ））。従って、これに対応して、カンパッケージ１００の出力も低下する（図２（ｂ））。しかしながら、モニタ用受光素子２０によりフィードバック制御すれば、カンパッケージ１００の出力の均一性の向上を図ることができ、理想的なカンパッケージ１００の出力（グラフ（ｃ））に近づけることができる。
【００５２】
しかしながら、駆動電流（モニタ電流）には、光出力が大きくなり過ぎることを防止するため、上限値が設定されている。従って、この上限値を超えて発光素子１０を駆動させることはできない。結果として、上記駆動電流が上限値を超える温度においては、光モジュールを使用できなくなる。なお、この上限値は、装置によって適宜設定されている。
【００５３】
これに対し本実施の形態によれば、波長フィルタ５０によりカンパッケージ１００の出力光の温度変化を低減しているため、発光素子１０の駆動電流（モニタ電流）による調整度合いが少なくて済む。言い換えれば、駆動電流をあまり大きくする必要がない。よって、光モジュールの使用温度範囲を大きくすることができる。また、波長フィルタ５０を通過した光の反射光をモニタするため、モニタ精度を向上させることができる。
（実施の形態３）
本実施の形態においては、波長フィルタ５０をガラス板２２の全面に形成した。なお、実施の形態１および２と同じ箇所には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５４】
図７は、本実施の形態の光モジュールの構成を示す断面図である。実施の形態２と異なり、波長フィルタ５０がガラス板２２の全面に形成されている。よって、波長フィルタ５０の形成工程が容易となる。具体的には、マスクやエッチング処理が不要である。また、発光素子１０と波長フィルタ５０との位置あわせが不要となる。なお、上記波長フィルタ５０の形成領域以外は、実施の形態２と同様である。
【００５５】
しかしながら、図７に示すように、モニタ用受光素子２０は、波長フィルタ５０を２回透過した光を受光することとなる。
【００５６】
そこで、本実施の形態においては、以下に示す式（ｉ）と式（ｉｉ）に基づいて、波長フィルタ５０および部分反射膜３２の波長特性を調整した。
【００５７】
発光素子１０の出力光量をＰｖ、光ファイバ１０２への入力光をＰｏ、モニタ用受光素子２０への入力光をＰｍ、波長フィルタ５０の透過率をＴ１、部分反射膜３２の透過率をＴ２とすると、Ｐｏ＝Ｐｖ×Ｔ１×Ｔ２…（ｉ）、Ｐｍ＝Ｐｖ×Ｔ１×（１−Ｔ２）×Ｔ１…（ｉｉ）が成立する。これらの式において、Ｐｖが温度によって変化しても、Ｐｏ、Ｐｍが一定となるように、Ｔ１、Ｔ２を求める。
【００５８】
図８に、上記式により求められた、波長フィルタ５０および部分反射膜３２の透過率（Ｔ１、Ｔ２）の温度特性を示す。縦軸は、透過率［％］、横軸は、温度［℃］である。ここでは、出力光量（Ｐｖ）を０．５４ｍＷ、モニタ用受光素子２０への入力光（Ｐｍ）を０．０７２ｍＷとしてＴ１、Ｔ２を求めた。よって、波長フィルタ５０および部分反射膜３２を、図８に示す温度特性を有する波長フィルタとすることで、カンパッケージ１００の出力光の温度変化を低減することができる。図８から分かるように、特定温度において、部分反射膜３２の透過率（Ｔ２）は、波長フィルタ５０の透過率（Ｔ１）より大きい。また、部分反射膜３２の温度変化に対する透過率変化である温度傾斜ａ２は、波長フィルタ５０の温度変化に対する透過率変化である温度傾斜ａ１より小さい（ａ１＜ａ２）。温度傾斜ａ２の方が、より緩やかである。
【００５９】
かかる温度特性を実施の形態１で詳細に説明した波長特性に変換し、波長フィルタ５０および部分反射膜３２を設計すればよい。
【００６０】
図９に、図８に示す温度特性を有する波長フィルタを用いた場合のＰｏ、Ｐｍの温度特性を示す。縦軸は、Ｐｏ、Ｐｍの光量［ｍＷ］、横軸は、温度［℃］である。図示するように、温度によらず、ほぼ一定電流で、一定のＰｏ、Ｐｍを得ることができる。
【００６１】
このように、本実施の形態によれば、発光素子１０の出力光の光路に上記波長フィルタ５０および部分反射膜３２を配置したので、カンパッケージ１００の出力光（波長フィルタ５０の透過光）の温度変化を低減することができる。また、波長フィルタ５０を２回透過した光でも、モニタすることができ、それに基づいてフィードバック制御（ＡＰＣ）することができる。言い換えれば、波長フィルタ５０を２回透過した光でも、精度良くモニタすることができる。
【００６２】
もちろん、本実施の形態においても、実施の形態２で詳細に説明したように、モニタ用受光素子２０によるフィードバック制御（ＡＰＣ）により、発光素子１０の出力光の均一性をさらに向上させることができる。また、光モジュールの使用温度範囲が大きくなる。
【００６３】
なお、上記実施の形態１〜３の光モジュールを、光通信装置に用いることができる。上記光モジュールを用いることにより、温度による発光素子の出力光の変化を低減した光通信装置を得ることができる。また、使用温度範囲の広い光通信装置を得ることができる。このように、装置特性を向上させることができる。
【００６４】
また、上記実施の形態１〜３では発光素子の一例としてＶＣＳＥＬを挙げていたが、本発明にかかる発光素子はこれに限定されるものではない。更に、上記実施の形態では、カンパッケージを例に説明したが、セラミック封止等、他のパッケージ構成（材料）を用いてもよい。また、コネクタ部品の構成材料についても同様である。
【００６５】
また、上記実施の形態１〜３では波長フィルタ５０をガラス板２２の内側（発光素子１０側）に配置したが、ガラス板２２の外側に配置してもよい。
【００６６】
また、上記実施の形態１〜３においては、駆動電流（モニタ電流）が一定となるように、波長フィルタを設計した。しかしながら、必ずしも駆動電流が一定となる条件を目標とする必要はない。フィードバック制御により補償することもできるので、波長フィルタの設計において、駆動電流に一定の範囲を設けてもよい。このように、諸条件を加味し、波長フィルタの設計の際の目標特性を調整することができる。
【００６７】
例えば、高速使用においては、高温および低温領域で動作速度が小さくなる。よって、高温および低温領域で、駆動電流が増加するよう設定することも可能である。このように、各温度で最も効率良く発光する電流値があり、当該電流値で駆動できれば、さらに、送信特性を向上させることができる。
【００６８】
即ち、目標とする駆動電流曲線で駆動した場合に、カンパッケージの出力光やＰｏ、Ｐｍなどが一定となるよう波長フィルタを設計すればよい。波長フィルタの設計により駆動電流の温度変化を自由にコントロールできるところに、上記実施の形態の特徴がある。
【００６９】
このように、本発明は上述した実施の形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施の形態において具体的な数値等を挙げて説明した実施例は単なる例示に過ぎず、本発明の適用範囲を限定するものではない。また、上述した実施の形態を通じて説明された各種構成は、用途に応じて適宜に組み合わせて、又は変更若しくは改良を加えて用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】実施の形態１の光モジュールの構成を示す断面図である。
【図２】発光素子および波長フィルタ５０を用いなかった場合のカンパッケージの出力光量の温度特性を示す図（グラフ）である。
【図３】波長フィルタ５０の透過率の温度特性を示す図である。
【図４】波長フィルタ５０の透過率の波長特性を示す図である。
【図５】図４に示す透過率の波長特性を再現するよう設計した波長フィルタの特性を示す図である。
【図６】実施の形態２の光モジュールの構成を示す断面図である。
【図７】実施の形態３の光モジュールの構成を示す断面図である。
【図８】波長フィルタ５０および部分反射膜３２の透過率（Ｔ１、Ｔ２）の温度特性を示す図である。
【図９】図８に示す温度特性を有する波長フィルタを用いた場合のＰｏ、Ｐｍの温度特性を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０…発光素子、１１…リード線、１２…接着剤、１４…支持部、１６…レンズ（第１レンズ）、１８…スリーブ部、１９…フェルール、２０…モニタ用受光素子、２２…ガラス板、３２…部分反射膜、３３…ガラス板、３４…第２レンズ、５０…波長フィルタ、１００…カンパッケージ、１０１…コネクタ部品、１０２…光ファイバ
【図１】
2008152006.tif 000003
【図２】
2008152006.tif 000004
【図３】
2008152006.tif 000005
【図４】
2008152006.tif 000006
【図５】
2008152006.tif 000007
【図６】
2008152006.tif 000008
【図７】
2008152006.tif 000009
【図８】
2008152006.tif 000010
【図９】
2008152006.tif 000011