(57)【要約】【課題】モードホップの発生の有無に関係なく光源として利用できる光通信のためのファイバグレーティングレーザを提供する。【解決手段】ファイバグレーティングレーザモジュール１ａ、１ｂは、半導体光増幅素子３と、光ファイバといった光導波路５と、ファイバグレーティングといった回折格子７とを備える。半導体光増幅素子３は、第１の端面３ａ及び第２の端面３ｂを有する。光導波路５は、半導体光増幅素子３に光学的に結合されている。回折格子７は、光導波路５に光学的に結合されている。半導体光増幅素子３の第１の端面３ａ及び回折格子７は光共振器を構成している。外部共振器７の光学的共振器長Ｌは１３ミリメートル以上である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の端面を有する半導体光増幅素子と、一端及び回折格子を有するグレーティングファイバと、前記第１の端面及び前記一端を互いに光学的に結合するためのレンズとを含む外部共振器を備え、
前記外部共振器の光学的共振器長が１３ミリメートル以上である、ファイバグレーティングレーザモジュール。
【請求項２】
第１及び第２の端面を有する半導体光増幅素子と、一端及び回折格子を有するグレーティングファイバと、前記半導体光増幅素子及び前記グレーティングファイバを互いに光学的に結合して外部共振器を構成するための部品搭載部材と
を備え、
前記部品搭載部材は前記グレーティングファイバの前記一端を突き当てる突当面を含んでおり、
前記部品搭載部材は、前記半導体光増幅素子を搭載しており、
前記外部共振器の光学的共振器長が１３ミリメートル以上である、ファイバグレーティングレーザモジュール。
【請求項３】
前記グレーティングファイバの前記一端は、レンズ化端部である、請求項１または請求項２に記載のファイバグレーティングレーザモジュール。
【請求項４】
前記グレーティングファイバの前記回折格子は、反射スペクトルを有しており、反射スペクトルの半値全幅は０．４ナノメートル以下である、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のファイバグレーティングレーザモジュール。
【請求項５】
前記グレーティングファイバの前記回折格子は、反射スペクトルを有しており、前記外部共振器における隣接する縦モードの間隔は、前記反射スペクトルの半値全幅以下である、請求項１〜請求項４のいずれかに記載のファイバグレーティングレーザモジュール。
【請求項６】
前記半導体光増幅素子を搭載する搭載部品と、
前記搭載部品上に設けられ前記レンズを保持するレンズ保持部材と、
前記搭載部品上に設けられ前記グレーティングファイバを保持するフェルールと、
前記フェルールを保持するフェルール保持部材と
を更に備え、
前記グレーティングファイバは、前記回折格子が設けられた第１の部分とピグテール状の第２の部分とを有する、請求項１、３、４及び５のいずれかに記載のファイバグレーティングレーザモジュール。
【請求項７】
前記半導体光増幅素子を搭載する搭載部品と、
前記搭載部品上に設けられ前記レンズを保持するレンズ保持部材と、
前記回折格子が設けられ前記搭載部品上に設けられたファイバスタブを保持するフェルールと、
前記フェルールを保持するフェルール保持部材と
を更に備える、請求項１、３、４及び５のいずれかに記載のファイバグレーティングレーザモジュール。
【請求項８】
前記部品搭載部材は、所定の軸に沿って設けられた第１の領域及び第２の領域を有しており、
前記半導体光増幅素子は、前記部品搭載部材の前記第１の領域に搭載されており、
前記グレーティングファイバは、前記部品搭載部材の前記第２の領域に搭載されており、
前記部品搭載部材の前記第２の領域は、前記グレーティングファイバの側面を支持する第１及び第２の支持面とを有している、請求項２〜５のいずれかに記載のファイバグレーティングレーザモジュール。
【請求項９】
光信号を発生する方法であって、該光信号は、レーザモジュールから提供されており、前記レーザモジュールの光共振器の縦モードは、温度に応じて変化するものであり、前記レーザモジュールはモードホップ温度においてモードホップを生じるものであり、
該レーザモジュールに電気信号を加えるステップと、
前記レーザモジュールの環境温度が前記モードホップ温度であるとき、隣接する２つの縦モードに対応する第１及び第２の波長成分を含むレーザ信号光を前記レーザモジュールから発生するステップと、
前記レーザモジュールの環境温度が前記モードホップ温度と異なる温度であるとき、単一の縦モードに対応するレーザ信号光を前記レーザモジュールから発生するステップと
を備えており、
前記第１の波長成分と前記第２の波長成分との間隔は、９０ピコメートル以下である、方法
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信のためのファイバグレーティングレーザ及び光信号を発生する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非特許文献１には、ファイバグレーティングレーザが記載されている。このファイバグレーティングレーザは、ペルチェ素子を備えておらず、無温調である。ファイバグレーティングレーザは、ＤＦＢ型半導体レーザに比べて優れた波長の温度依存性及び波長の電流依存性を示す。ファイバグレーティングレーザの発振波長は、半導体光増幅素子とファイバグレーティングとから構成される外部光共振器の縦モードとファイバグレーティングの反射特性との相関により規定される。同文献の図２に示されるように、ファイバグレーティングレーザは、ファイバグレーティングの反射スペクトル内に一本以上の縦モードが含まれるように構成されている。また、同文献の図４に示されるように、ファイバグレーティングレーザのサイズは小さい。
【０００３】
【非特許文献１】
信学技報（ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ  ＲＥＰＯＲＴ  ＯＦ  ＩＥＩＣＥ）  ＥＭＤ２００２−２４、ＣＰＭ２００２−６６、ＯＰＥ２００２−４６、ＬＱＥ２００２−１０１    （２００２−０８）、社団法人  電子情報通信学会（ＴＨＥ  ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ    ＯＦ    ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ，ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ    ＡＮＤ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ    ＥＮＧＩＮＥＥＲＳ）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ファイバグレーティングレーザにおいては、ファイバグレーティングのブラッグ波長に最も近い縦モードが発振する。このブラッグ波長は、石英といった構成材料の物性値に起因する温度依存性を有する。石英製ファイバグレーティングの温度特性は、約１０ピコメートル／度であり、半導体光増幅素子への注入電流には実質的には依存しない。結果的に、ファイバグレーティングレーザは、ＤＦＢ型半導体レーザ素子に比べて、注入電流及び環境温度の変化に対する小さい依存性を示す。
【０００５】
しかしながら、ファイバグレーティングレーザでは、発振波長の縦モードは外部共振器長に関連しており温度に応じて変化するものであり、ファイバグレーティングのブラッグ波長も温度に応じて変化するものである。縦モードの温度変化率はブラッグ波長の温度変化率より大きい。結果的に、温度が変化するときにモードホップが生じる。モードホップでは、発振波長に対応する縦モードが、現縦モードから、これに隣接する短波長側の縦モードへ変化するときに、発振波長が現波長から短波長側の隣接波長へ離散的に変化する。
【０００６】
モードホップが生じると伝達特性が劣化する可能性がある。そこで、モードホップの発生を避けるために、ファイバグレーティングのブラッグ波長の温度依存性とファイバグレーティングレーザの縦モードの温度依存性とを近づける試みがある。いわゆるモードホップフリーを実現することが研究されている。しかし、ファイバグレーティングレーザの縦モードとファイバグレーティングのブラッグ波長の温度変動率を完全に一致させることは困難であり、現実的には、ある限られた温度範囲でしかモードホップフリー化できない。その上、モードホップフリー化は、構造、材料の複雑化によりコスト高となり、この点からも実用化は困難であった。
【０００７】
モードホップしているとき、ファイバグレーティングレーザの隣接する２つ以上の縦モード間で競合が生じている。モードホップが生じているファイバグレーティングレーザの発振スペクトルを観測すると、隣接する２つ以上の縦モードが同等の強度で発振している。つまり、ファイバグレーティングレーザは、多モードで発振している。
【０００８】
光通信では、長距離伝送には、単一モードの光が信号光として用いられている。なぜなら、多モードの光を信号光として用いるとき、多モードに起因して、長距離伝送においては、伝送パルスに無視できない遅延歪みが生じ、伝送特性が劣化するからである。
【０００９】
モードホップに煩わされることなく実用的な環境温度において単一モードの光をファイバグレーティングレーザから得るために、ペルチェ素子を用いて半導体光増幅素子の温度が調整される。ペルチェ素子の使用は、ファイバグレーティングレーザのコストを上昇させる。このコスト上昇を受け入れることが可能な用途でなければ、温調されたファイバグレーティングレーザを使用できない。
【００１０】
一方、低コストな光源が、メトロ系、アクセス系といった光通信システムに求められている。これらの光通信システムにおける該光源の一候補は、無温調（ｕｎｃｏｏｌｅｄ）ファイバグレーティングレーザである。
【００１１】
そこで、無温調ファイバグレーティングレーザを実現するために様々な研究を行った結果、モードホップの発生の有無に関係なく、光通信のための光源として利用できるファイバグレーティングレーザの発明を為した。
【００１２】
本発明の目的は、モードホップの発生の有無に関係なく長距離伝送用の光源として利用できる光通信のためのファイバグレーティングレーザおよび光信号を発生する方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面によれば、ファイバグレーティングレーザモジュールは、（ａ）第１及び第２の端面を有する半導体光増幅素子と、（ｂ）一端及び回折格子を有するグレーティングファイバと、（ｃ）第１の端面及び一端を互いに光学的に結合するためのレンズとを含む外部共振器を備える。外部共振器の光学的共振器長が１３ミリメートル以上である。
【００１４】
本発明の一側面によれば、ファイバグレーティングレーザモジュールは、（ａ）第１及び第２の端面を有する半導体光増幅素子と、（ｃ）一端及び回折格子を有するグレーティングファイバと、（ｃ）半導体光増幅素子及びグレーティングファイバを互いに光学的に結合して外部共振器を構成するための部品搭載部材を備える。部品搭載部材はグレーティングファイバの一端を突き当てる突当面を含んでおり、部品搭載部材は半導体光増幅素子を搭載しており、外部共振器の光学的共振器長が１３ミリメートル以上である。
【００１５】
本発明の一側面によれば、ファイバグレーティングレーザモジュールは、第１及び第２の端面を有する半導体光増幅素子と、半導体光増幅素子に光学的に結合された一端を有する光導波路と、光導波路に光学的に結合された回折格子とを備える。半導体光増幅素子の第１の端面及び回折格子は、外部共振器を構成しており、外部共振器の光学的共振器長が１３ミリメートル以上である。
【００１６】
これらのファイバグレーティングレーザモジュールでは、外部共振器の長さがより長いので、縦モード間隔がより狭まり、モードホップ時の多モード発振による遅延歪みが軽減される。したがって、モードホップ時においても良好な伝送状態が維持され、モードホップの発生の有無に関係なく光源として利用できる。
【００１７】
本発明のファイバグレーティングレーザモジュールでは、グレーティングファイバの一端は、レンズ化端部であるようにしてもよい。レンズ化端部によれば、半導体光増幅素子とグレーティングファイバとの光学的結合を更に強化することができるので、ファイバグレーティングレーザモジュールの特性が向上する。
【００１８】
本発明のファイバグレーティングレーザモジュールでは、半導体光増幅素子は、該半導体光増幅素子から出射される光のスポットサイズを変換するための変換部を備えるようにしてもよい。変換部によれば、半導体光増幅素子から出射される光のスポットサイズを変換して、半導体光増幅素子とグレーティングファイバとの光学的な結合を更に強化することがでできるので、ファイバグレーティングレーザモジュールの特性が向上する。
【００１９】
本発明のファイバグレーティングレーザモジュールでは、グレーティングファイバの回折格子は反射スペクトルを有しており、反射スペクトルの半値全幅は０．４ナノメートル以下であるようにしてもよい。この反射スペクトルによれば、モードホップ領域においてブラッグ波長の近傍の２つの縦モードの反射率に比べて、これらの縦モード以外の縦モードの波長における反射率が小さくなる。
【００２０】
そのため、この半値全幅によれば、ブラッグ波長の近傍の２つの縦モード（主要モード）以外の縦モードのレーザ発振は抑制され、主要モードに比べて１０デシベル（ｄＢ）以上弱くなり、無視しうるレベルとなる。すなわち、０．４ナノメートル（ｎｍ）以下の半値全幅のファイバグレーティングを用いれば、モードホップ領域において２モード発振となり、２モードを越える多モード発振が抑制される。故に、２モードを越える多モードの波長成分を含む信号光がファイバグレーティングレーザモジュールにおいて発生するのを抑制できる。また、２モードを越える多モードの波長成分に起因する伝送遅延の増加を防ぐことができ、これによる伝送劣化がより軽減される。
【００２１】
本発明のファイバグレーティングレーザモジュールでは、グレーティングファイバの回折格子は反射スペクトルを有しており、外部共振器における隣接する縦モードの間隔は、反射スペクトルの半値全幅以下であるようにしてもよい。このファイバグレーティングレーザモジュールによれば、モードホップ領域において、反射スペクトルの半値全幅に複数の縦モードが存在する。したがって、モードホップ時には、複数のモードが同時に発振するので、発振が隣接モードにスムーズに移行し、モードホップ時の出力変動を抑制できる。
【００２２】
本発明のファイバグレーティングレーザモジュールは、引き続いて説明されるいくつかの形態により実現できる。
【００２３】
本発明のファイバグレーティングレーザモジュールは、（ｄ）半導体光増幅素子を搭載する搭載部品と、（ｅ）搭載部品上に設けられレンズを保持するレンズ保持部材と、（ｆ）搭載部品上に設けられグレーティングファイバを保持するフェルールと、（ｇ）フェルールを保持するフェルール保持部材とを更に備えることができる。グレーティングファイバは、回折格子が設けられた第１の部分とピグテール状の第２の部分とを有する。
【００２４】
また、本発明のファイバグレーティングレーザモジュールは、（ｄ）半導体光増幅素子を搭載する搭載部品と、（ｅ）搭載部品上に設けられレンズを保持するレンズ保持部材と、（ｆ）回折格子が設けられ搭載部品上に設けられたファイバスタブを保持するフェルールと、（ｇ）フェルールを保持するフェルール保持部材とを更に備えることができる。
【００２５】
さらに、本発明のファイバグレーティングレーザモジュールは、（ｄ）所定の軸に沿って設けられた第１の領域及び第２の領域を有する部品搭載部材を更に備えることができる。半導体光増幅素子は部品搭載部材の第１の領域に搭載されており、グレーティングファイバは部品搭載部材の第１の領域に搭載されており、部品搭載部材の第２の領域はグレーティングファイバの側面を支持する第１及び第２の支持面とを有している。
【００２６】
本発明の別の側面は、光信号を発生する方法であり、レーザモジュールの光共振器の縦モードは温度に応じて変化するものであり、レーザモジュールは少なくとも一つのモードホップ温度においてモードホップを生じるものである。この方法は、（ａ）該レーザモジュールに電気信号を加えるステップ、（ｂ）レーザモジュールの環境温度がモードホップ温度であるとき、隣接する２つの縦モードに対応する第１及び第２の波長成分を含むレーザ信号光をレーザモジュールから発生するステップと、（ｃ）レーザモジュールの環境温度がモードホップ温度と異なる温度であるとき、単一の縦モードに対応するレーザ信号光を前記レーザモジュールから発生するステップとを備えており、第１の波長成分と第２の波長成分との間隔は９０ピコメートル以下である。
【００２７】
本発明の別の側面は、光信号を発生する方法であり、レーザモジュールの光共振器の縦モードは温度に応じて変化するものであり、レーザモジュールは少なくとも一つのモードホップ温度においてモードホップを生じるものである。この方法は、（ａ）レーザモジュールの環境温度がモードホップ温度であるとき、該レーザモジュールに電気信号を加えて、該レーザモジュールの縦モードに対応する第１及び第２の波長成分を含むレーザ信号光をレーザモジュールから発生するステップと、（ｂ）レーザモジュールの環境温度がモードホップ温度と異なる温度であるとき、該レーザモジュールに電気信号を加えて、単一の縦モードに対応するレーザ信号光をレーザモジュールから発生するステップとを備える。第１の波長成分と第２の波長成分との間隔は９０ピコメートル以下である。
【００２８】
この方法では、第１の波長成分と第２の波長成分との間隔は９０ピコメートル以下であるので、第１及び第２の波長成分に起因する光の伝送遅延の差が小さいので、光信号の歪みが小さい。よって、モードホップ領域において、伝送遅延に起因する伝送劣化は生じない。
【００２９】
本発明の上記の目的および他の目的、特徴、並びに利点は、添付図面を参照して進められる本発明の好適な実施の形態の以下の詳細な記述から、より容易に明らかになる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の知見は、例示として示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解できる。引き続いて、添付図面を参照しながら、本発明のファイバグレーティングレーザモジュールおよび光信号を発生する方法に係わる実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。本実施例は、１．５５マイクロメートルの光通信波長帯におけるものであるが、本発明の適用範囲は、これに限られるものではなく、他の任意の波長帯においても同様にして本発明を実施できる。
（第１の実施の形態）
図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、ファイバグレーティングレーザモジュールの構成を示す図面である。図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を参照すると、ファイバグレーティングレーザモジュール１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、半導体光増幅素子３と、光ファイバといった光導波路５と、ファイバグレーティングといった回折格子７とを備える。半導体光増幅素子３は、第１の端面３ａ及び第２の端面３ｂを有する。光導波路５は、半導体光増幅素子３に光学的に結合されている。回折格子７は、光導波路５に光学的に結合されている。半導体光増幅素子３の第２の端面３ｂと回折格子７との間で外部共振器を構成している。外部共振器７の光学的共振器長Ｌは１３ミリメートル以上である。これらのファイバグレーティングレーザモジュールでは、外部共振器９の長さがより長いので、モードホップ時の多モード発振に起因する遅延歪みによる伝送劣化が抑制されるので、モードホップの発生の有無に関係なく光源として利用できる。
【００３１】
以下では、光導波路５として、回折格子を有するグレーティングファイバを用いる場合について説明する。図１（Ａ）を参照すると、ファイバグレーティングレーザモジュール１ａは、外部共振器９ａを備える。外部共振器９ａは、半導体光増幅素子３と、グレーティングファイバ５と、レンズ１１とを含む。グレーティングファイバ５は、一端５ａと、一端５ａから所定の距離だけ隔置された回折格子７とを有する光ファイバである。レンズ１１は、グレーティングファイバ５の一端５ａを半導体光増幅素子３の第１の端面３ａに光学的に結合している。外部共振器９ａの光学的共振器長Ｌａは１３ミリメートル以上である。レンズ１１によれば、回折格子７と半導体光増幅素子３との光学的な結合を強化できる。
【００３２】
図１（Ｂ）を参照すると、ファイバグレーティングレーザモジュール１ｂは、外部共振器９ｂを備える。外部共振器９ｂは、半導体光増幅素子３と、グレーティングファイバ５と、レンズ１１とを含む。グレーティングファイバ５は、一端５ｂ、一端５ｂから所定の距離だけ隔置された回折格子７とを有する。一端５ｂは、レンズ化端部を有する。レンズ１１は、グレーティングファイバ５の一端５ｂを半導体光増幅素子３の第１の端面３ａに光学的に結合している。外部共振器９ｂの光学的共振器長Ｌｂは１３ミリメートル以上である。レンズ化端部によれば、半導体光増幅素子３とグレーティングファイバ５との光学的な結合を更に強化することができ、ファイバグレーティングの特性が向上する。
【００３３】
これらのファイバグレーティングレーザモジュール１ａ、１ｂは、筐体１７を備える。筐体１７は、半導体光増幅素子３と、グレーティングファイバ５と、レンズ１１とを保持している。
【００３４】
図２（Ａ）を参照すると、ファイバグレーティングレーザモジュール１ｃは、外部共振器９ｃを構成するための部品搭載部材１３を備える。外部共振器９ｃは、半導体光増幅素子３と、グレーティングファイバ５とを含む。部品搭載部材１３は、第１の領域１５ａ及び第２の領域１５ｂを有している。第１及び第２の領域１５ａ、１５ｂは所定の軸に沿って配置されている。第１の領域１５ａは、半導体光増幅素子３を搭載する。第２の領域１５ｂは、グレーティングファイバ５の一端５ｃを突き当てる突当面１５ｃを含む。外部共振器９ｃの光学的共振器長Ｌｃは１３ミリメートル以上である。グレーティングファイバ５は、突当面１５ｃにより位置決めされ、半導体光増幅素子３とバットジョイントにより光学的に結合される。
【００３５】
本構造では、独立したレンズが不要となるので、それを用いる構成に比べて、低コスト化が図れる。また、共振器を構成する部品が半導体光増幅素子３とグレーティングファイバ５のみなので、ファイバグレーティングレーザモジュールの組立時の光学的な調芯作業がより容易になり、生産性向上、低コスト化が図れる。
【００３６】
図２（Ｂ）を参照すると、ファイバグレーティングレーザモジュール１ｄでは、グレーティングファイバ５の一端は、レンズ化端部５ｄであるようにしてもよい。外部共振器９ｄの光学的共振器長Ｌｄは１３ミリメートル以上である。レンズ化端部５ｄによれば、半導体光増幅素子３とグレーティングファイバ５との光学的な結合を更に強化することができ、ファイバグレーティングの特性が向上する。
【００３７】
ファイバグレーティングレーザモジュール１ｃ、１ｄの部品搭載部材１３によれば、グレーティングファイバ５は、パッシブアライメントにより半導体光増幅素子３との光学的な結合を達成される。ファイバグレーティングレーザモジュール１ｃ、１ｄは、バットジョイント構造を有する。
【００３８】
ファイバグレーティングレーザモジュール１ｃ、１ｄの構造において部品搭載部材１３としてシリコンベンチ等の安価な部材が使用できるため、材料コストを削減できる。また、部品搭載部材１３に位置合わせ用マーカーや部品配置用の溝等をあらかじめ形成することで、半導体光増幅素子３やグレーティングファイバ５をパッシブアライメントにより高精度で実装できる。したがって、半導体光増幅素子３を発光させながらの調芯作業による、半導体光増幅素子３とグレーティングファイバ５との光軸合わせが不要になり、実装の手間が軽減され、したがって、製造コストを削減できる。これらにより、モジュールの低コスト化が図れる。
【００３９】
これらのファイバグレーティングレーザモジュール１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄにおいて、半導体光増幅素子３は、該半導体光増幅素子３から出射される光のスポットサイズを変換するための変換部を備えるようにしてもよい。変換部によれば、半導体光増幅素子３から出射される光のスポットサイズを変換して、半導体光増幅素子３とグレーティングファイバ５との光学的な結合を更に強化することができ、ファイバグレーティングの特性が向上する。
【００４０】
上記のファイバグレーティングレーザモジュール１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄによれば、ファイバグレーティングレーザモジュールの温度調整を行うことなく、毎秒１ギガビット（ｂｐｓ）程度の伝送レートで長距離伝送が可能である。
【００４１】
これらのファイバグレーティングレーザモジュール１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄにおいて、半導体光増幅素子３は、該レーザモジュールのリード端子１９ａ、１９ｂを介して伝送信号ＤＩＮを受ける。該レーザモジュールは、伝送信号ＤＩＮに応答して信号光ＬＯＵＴを発生する。
【００４２】
図３は、ファイバグレーティングレーザモジュールの発振波長の温度変化を示すグラフである。図３において、縦軸はレーザ光の波長を示しており、横軸はファイバグレーティングレーザモジュールの環境温度を示している。図３を参照すると、通常領域Ｒ１では、ファイバグレーティングレーザモジュールは、ｍ番目の縦モードＭ１において発振している。通常領域Ｒ３では、ファイバグレーティングレーザモジュールは、ｍ＋１番目の縦モードＭ２において発振している。通常領域Ｒ５では、ファイバグレーティングレーザモジュールは、ｍ＋２番目の縦モードＭ３において発振している。これらの縦モードの各々に関して、発振波長は、温度の上昇につれて長くなる。通常領域Ｒ１とＲ３との間には、第１のモードホップ領域Ｒ２がある。通常領域Ｒ３とＲ５との間には、第２のモードホップ領域Ｒ４がある。
【００４３】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、それぞれ通常領域Ｒ１とモードホップ領域Ｒ２におけるファイバグレーティングレーザモジュールの回折格子が示す反射スペクトルと、ファイバグレーティングレーザモジュールの縦モードとの関係を示す図面である。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）において、横軸は波長を示しており、縦軸は回折格子の反射率を示している。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）には、反射スペクトルＳＲと縦モード列ＬＭが示されている。図５（Ａ）は、通常領域Ｒ１において動作するファイバグレーティングレーザモジュールの発振スペクトルを示す図面である。図５（Ｂ）は、通常領域Ｒ１において動作するファイバグレーティングレーザモジュールを用いた場合の光伝送後の光伝送のアイパターンを示す図面である。図５（Ａ）において、縦軸はパワーを示しており、横軸は波長を示している。図６（Ａ）は、モードホップ領域Ｒ２において動作するファイバグレーティングレーザモジュールの発振スペクトルを示す図面である。図６（Ｂ）は、モードホップ領域Ｒ２において動作するファイバグレーティングレーザモジュールを用いた場合の光伝送後のアイパターンを示す図面である。図６（Ａ）において、縦軸はパワーを示しており、横軸は波長を示している。
【００４４】
通常領域Ｒ１においては、図４（Ａ）に示すように、ｍ番目の縦モードＭ１のみがブラッグ波長の近傍にあるので、図５（Ａ）に示すように、ｍ番目の縦モードＭ１が単一モード発振している。したがって、光伝送路の波長分散に起因する光パルスの遅延歪みは発生しない。その結果、図５（Ｂ）に示すように、ジッタ成分の無いアイパターンが得られ、この光伝送では、遅延歪みによる伝送劣化は生じない。
【００４５】
次に、環境温度がモードホップ領域Ｒ２まで上昇した場合を考える。ファイバグレーティングレーザモジュールの各縦モード波長の列及びファイバグレーティングの反射スペクトルのブラッグ波長は、温度が上昇すると、長波長側にシフトする。しかしながら、縦モードの温度変化率はブラッグ波長の温度変化率より大きいので、ある大きさの温度変化に対して、縦モードのシフト量はブラッグ波長のシフト量より大きい。そのため、温度上昇とともに、図４（Ｂ）に示すように、レーザ発振しているｍ番目の縦モードＭ１は、ブラッグ波長から相対的に離れるため、ファイバグレーティングから得られる反射率が小さくなるので、レーザ発振し難くなる。ｍ番目の縦モードＭ１に隣接する短波長側のｍ＋１番目の縦モードＭ２は、温度上昇とともに逆にブラッグ波長に近づく。したがって、ファイバグレーティングから得られる反射率が大きくなるので、レーザ発振し易くなる。その結果、ある温度上昇において、モードＭ１からモードＭ２に発振する縦モードが入れ替わる。これがモードホップ現象である。
【００４６】
モードホップ現象が生ずる温度領域では、それまで単一モードで支配的に発振していたモードが弱まり、ファイバグレーティングの反射スペクトルの半値全幅内に存在する複数の縦モードがモード競合するため、ファイバグレーティングレーザモジュールは多モード発振している。図６（Ａ）を参照すると、モードホップ領域Ｒ２における多モード発振しているファイバグレーティングレーザモジュールの発振スペクトルが示されている。主要な縦モードＭ１及びＭ２がレーザ発振している。シンボル△ＲＡＭＢＤＡは、縦モードＭ１と縦モードＭ２との波長差を示す。この波長差は、光共振器長が長いほど小さくなる。光共振器長は、共振器内の屈折率が異なる領域の物理的長さに、その領域の屈折率を乗じて、それらを足し合わせた値で光が感じる実効的な値である。図６（Ｂ）には、モードホップ領域Ｒ２での多モード発振している信号光を用いた光伝送後のアイパターンが示されている。このアイパターンには、その立ち上がり及び立ち下がりにモードＭ１及びモードＭ２の伝送遅延に起因するジッタが現れている。すなわち、この光伝送では伝送光パルスの波形に遅延歪みが生じている。しかしながら、隣接する縦モード間隔が小さければ、該縦モード間の伝送遅延による波形歪みは小さくなる。本実施の形態のファイバグレーティングレーザモジュールでは、共振器長が１３ミリメートル以上と長いため、波長差△ＲＡＭＢＤＡは、１．５５マイクロメートルの光通信波長帯において９０ピコメートル以下である。故に、モードホップが生じる温度領域でも、信号光の波形歪みが小さい。
【００４７】
ファイバグレーティングレーザモジュールでは、共振器長を長くすると変調可能な上限周波数が減少する。故に、本発明以前においては、相対的に長い共振器長を有するファイバグレーティングレーザモジュールを光通信に用いるという試みは行われていない。本実施の形態では、共振器長を長くすることによりモードホップの際の多モード発振における発振モード間隔が小さくでき、これらの発振モード間の伝送遅延が小さくなる。故に、モードホップの際にも波形歪みが小さくなる。
【００４８】
図７は、様々な光共振器長を有するファイバグレーティングレーザモジュールの周波数応答特性を示すグラフである。横軸は共振器長（単位：ミリメートル）を示しており、縦軸は周波数応答（単位：メガヘルツ）を示している。周波数応答は、３デシベル帯域の上限周波数を示す。図中において、シンボル「○」、「▲」および「＊」は、それぞれ、変調時に２０ミリアンペア、３０ミリアンペア、４０ミリアンペアの直流バイアス電流を加えたファイバグレーティングレーザモジュールの特性を示す。グループＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４は、それぞれ、１３ミリメートル、２７ミリメートル、４１．６ミリメートルおよび５１．８ミリメートルの共振器長のレーザモジュールの測定値を示す。
【００４９】
図７を参照すると、共振器長２７ミリメートルで、バイアス電流２０ミリアンペア以上において毎秒１．２５ギガビット（Ｇｂｐｓ）の光伝送を可能にする周波数で変調ができる。詳細な実験の結果、このファイバグレーティングレーザモジュールを用いて、石英光ファイバからなる光伝送路８０キロメートル（ｋｍ）にわたる毎秒１．２５ギガビット（Ｇｂｐｓ）の光伝送を実現できることが判った。共振器長２７ミリメートルでは縦モード間隔は、１．５５マイクロメートルの光通信波長帯において５０ピコメートル以下であるので、隣接する縦モードの波長成分間の伝送遅延差は小さい。故に、モードホップ領域においても遅延歪みによる伝送波形の歪みが大幅に低減され、良好な伝送特性が得られる。８０キロメートル伝送特性のビットエラーレート（ＢＥＲ）特性におけるパワーペナルティは、１０−１０のＢＥＲにおいて、ｂａｃｋ−ｔｏ−ｂａｃｋ伝送特性に対して１デシベル（１ｄＢ）以下にあり、この値は実用的に許容できる。
【００５０】
光学的な共振器の長さを２７ミリメートルより短くするとき、伝送可能な上限周波数は高くなる。しかしながら、縦モードの間隔がより大きくなるので、隣接する縦モードの波長成分間の伝送遅延差はより大きくなる。１．２５Ｇｂｐｓで変調した場合の詳細な実験の結果、光学的な共振器の長さが１３ミリメートル以上であれば、１．５５マイクロメートル帯において、隣接する縦モードの間隔は９０ピコメートル以下になり、この程度以下のモード間隔であれば遅延歪みによる伝送波形劣化は、顕著には生じないことが判った。その結果、共振器の長さが１３ミリメートル以上のファイバグレーティングレーザモジュールを用いて、石英製光ファイバからなる光伝送路４０キロメートルにわたる毎秒１．２５ギガビットでの光伝送が実現される。
【００５１】
以上の実験結果によれば、光学的な共振器長が１３ミリメートル以上２７ミリメートル以下の範囲であれば、モードホップ領域を含めて、毎秒１．２５ギガビットでの４０キロメートル以上の信号伝送が実現される。したがって、無温調（ｕｎｃｏｏｌｅｄ）のファイバグレーティングレーザモジュールが上記の光伝送システムに使用できる。
【００５２】
また、図７に示された実験結果によれば、光学的な共振器長が１３ミリメートル以上５１．８ミリメートル以下の範囲であれば、モードホップ領域を含めて
５００ＭＨｚ以上の変調速度にて無温調で用いることができるファイバグレーティングレーザモジュールが提供される。グループＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４の縦モード間隔の測定値は、１．５５マイクロメートル波長帯において、それぞれ、９０ピコメートル、４５ピコメートル、２９ピコメートルおよび２３ピコメートルである。
【００５３】
好適な実施例では、外部共振器における隣接する縦モードの間隔は、反射スペクトルの半値全幅以下であるようにしてもよい。このファイバグレーティングレーザモジュールによれば、モードホップ領域において、反射スペクトルの半値全幅に複数の縦モードが存在する。したがって、モードホップ時には複数のモードが同時に発振するので、発振が隣接モード間にスムーズに移行しモードホップ時の出力変動を抑制できる。
【００５４】
また、好適な実施例では、グレーティングファイバの反射スペクトルの半値全幅は０．４ナノメートル以下であるようにしてもよい。この反射スペクトルによれば、ブラッグ波長の近傍の２つの縦モードの反射率に比べて、これらの縦モード以外の縦モードの波長における反射率が小さくなる。そのため、この半値全幅によれば、ブラッグ波長の近傍の２つの縦モード（主要モード）以外の縦モードのレーザ発振は抑制され、主要モードに比べて１０デシベル（ｄＢ）以上弱くなり無視できるレベルとなる。つまり、他の縦モードにおける波長成分は、信号の光伝送に寄与しない。すなわち、半値全幅は０．４ナノメートル以下のグレーティングファイバを用いれば、モードホップ領域において２モード発振となり、２モードを越える多モード発振が抑制される。故に、２モードを越える多モードの波長成分を含む信号光がファイバグレーティングレーザモジュールにおいて発生されることを抑制できる。また、２モードを越える多モードの波長成分に起因する伝送遅延の増加を防ぐことができ、これによる伝送劣化がより軽減される。
【００５５】
ファイバグレーティングレーザモジュール１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄにおいては、半導体光増幅素子３は、該レーザモジュールのリード端子１９ａ、１９ｂを介して伝送信号ＤＩＮを受ける。該レーザモジュールは、伝送信号ＤＩＮに応答して信号光ＬＯＵＴを発生する。ファイバグレーティングレーザモジュール１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを用いて、光信号を発生する方法は、以下の手順による。この方法は、レーザモジュールの環境温度がモードホップ温度であるとき、該レーザモジュールに電気信号を加えて、隣接する２つの縦モードに対応する第１及び第２の波長成分を含むレーザ信号光をレーザモジュールから発生するステップと、レーザモジュールの環境温度がモードホップ温度と異なる温度であるとき、該レーザモジュールに電気信号を加えて、単一の縦モードに対応するレーザ信号光をレーザモジュールから発生するステップとを備えており、第１の波長成分と第２の波長成分との間隔は９０ピコメートル以下である。
【００５６】
レーザモジュールの光共振器の縦モードは温度に応じて変化するものであり、レーザモジュールは少なくとも一つのモードホップ温度においてモードホップを生じるものであるけれども、この方法では、第１の波長成分と第２の波長成分との間隔は９０ピコメートル以下であるので、第１及び第２の波長成分に起因する光の伝送遅延による光信号の歪みが小さい。したがって、モードホップ領域でも良好な伝送が維持される。
（第２の実施の形態）
図８は、第２の実施の形態のファイバグレーティングレーザモジュールを示す斜視図である。このモジュールはピグテールタイプの同軸型ファイバグレーティングレーザモジュールである。図９は、図８に示されたＩ−Ｉ線に沿ってとられた断面図である。
【００５７】
図８及び図９を参照すると、ファイバグレーティングレーザモジュール１ｅは、半導体光増幅素子２３と、グレーティングファイバ２５と、レンズ３１とを含む。グレーティングファイバ２５は、一端面２５ａと、一端面２５ａから所定の距離だけ隔置された回折格子２７とを有する。レンズ３１は、グレーティングファイバ２５の一端面２５ａを半導体光増幅素子２３の第１の端面２３ａに光学的に結合している。外部共振器２９は、半導体光増幅素子２３と、グレーティングファイバ２５と、レンズ３１とから構成される。半導体光増幅素子２３、グレーティングファイバ２５及びレンズ３１は、ハウジング３３により保持されており、これにより、ファイバグレーティングレーザモジュール１ｅは、外部共振器２９の光学的共振器長Ｌが１３ミリメートル以上であるように構成されている。ファイバグレーティングレーザモジュール１ｅでは、外部共振器２９の長さがより長いので、モードホップ時の多モード発振に起因する遅延歪みによる伝送劣化が抑制され、モードホップの発生の有無に関係なく光源として利用できる。
【００５８】
また、ファイバグレーティングレーザモジュール１ｅは、搭載部品３７と、レンズ保持部材３９と、フェルール４５と、フェルール保持部材３５とを更に備えるようにしてもよい。レンズ保持部材３９は、レンズ３１を保持する。フェルール４５は、搭載部品３７上に設けられグレーティングファイバ２５を保持する。フェルール保持部材３５は、フェルール４５を保持する。グレーティングファイバ２５は、回折格子２７を有する第１の部分２５ｂと、ピグテール状の第２の部分２５ｃとを有する。
【００５９】
このファイバグレーティングレーザモジュール１ｅによれば、相対的に長い共振器長を備えるファイバグレーティングレーザモジュールを構成するために好適である。
【００６０】
ハウジング３３は、フェルール保持部材３５と、キャンパッケージといった搭載部品３７と、レンズキャップといったレンズ保持部材３９とを備える。フェルール保持部材３５は、搭載部品３７上に搭載されている。
【００６１】
フェルール保持部材３５は、スリーブ４１及びフェルールホルダ４３を備える。フェルールホルダ４３は、フェルール４５を保持しており、このフェルール４５は、グレーティングファイバ２５を保持している。フェルールホルダ４３は、グレーティングファイバ２５の第１の部分２５ｂが所定の軸Ａｘの方向に伸びるようにフェルール４５を保持している。
【００６２】
搭載部品３７は、所定の基準面に沿って伸びるベース３７ａと、ベース３７ａ上に設けられた搭載部３７ｂとを有する。第１の面３７ｃは、第２の面３７ｄの反対側にある。搭載部３７ｂは、ベース３７ａの第１の面３７ｃに交差する別の基準面に沿って伸びる搭載面３７ｆを有する。ベース３７ａは第１の面３７ｃから第２の面３７ｄに伸びるいくつかの貫通孔３７ｅを有しており、貫通孔３７ｅのそれぞれをリード端子４９ａ〜４９ｄが通過している。リード端子４９ｂ〜４９ｄとベース３７ａとの間にはガラス部材４７が設けられている。ガラス部材４７は、リード端子４９ｂ〜４９ｄとベース３７ａとを絶縁すると共に、リード端子４９ｂ〜４９ｄとベース３７ａとの間を気密に封止している。搭載部３７ｂの搭載面３７ｆ上には、サブマウントといった搭載部品５０を介して半導体光増幅素子２３が搭載されている。
【００６３】
搭載部品３７上には、レンズ保持部材３９が配置されている。レンズ保持部材３９は、所定の軸Ａｘの方向に伸びる側壁部３９ａと、レンズを保持するために天井部３９ｂとを有する。天井部３９ｂは、側壁部３９ａの一端に設けられている。天井部３９ｂに設けられた開口３９ｃには、レンズ３１が設けられている。側壁部３９ａの他端は、搭載部品３７の第１の面３７ｃ上に位置している。
【００６４】
搭載部品３７上には、モニタ用半導体受光素子５１が配置されている。半導体受光素子５１は、半導体光増幅素子２３の端面２３ｂに光学的に結合されており、半導体発光素子２３からの光をモニタする。
【００６５】
搭載部品３７上には、スリーブ４１が配置されている。スリーブ４１は、所定の軸Ａｘの方向に伸びる側壁部４１ａと、フェルールホルダ４３を支持するために支持面４１ｂとを有する。支持面４１ｂは、側壁部４１ａの一端に設けられている。支持面４１ｂは、所定の軸Ａｘに交差する平面に沿って伸びている。側壁部４１ａの他端は、搭載部品３７の主面３７ｃ上に位置している。スリーブ４１の側壁部４１ａの長さは、レンズ保持部材３９の側壁部３９ａの長さより長い。
【００６６】
スリーブ４１上には、フェルールホルダ４３が配置されている。フェルールホルダ４３は、所定の軸Ａｘの方向に伸びる側壁部４３ａと、スリーブ４１に対して位置決めするためのフランジ部４３ｂとを有する。側壁部４３ａは、フェルール４５を受け入れる領域を規定する内側面４３ｃを有する。フランジ部４３ｂは、支持面４１ｂ上においてフェルールホルダ４３を位置決めするためのスライド面４３ｄを有する。
【００６７】
上記のような構成部品を用いることにより、低コストであり高信頼性を有するピグテールタイプのファイバグレーティングレーザモジュール１ｅが提供される。
【００６８】
このファイバグレーティングレーザモジュール１ｅにおいて、図９に示されるように、光学的な共振器長Ｌは、半導体光増幅器内の光学的距離Ｌ１と、半導体光増幅器とレンズとの間の光学的距離Ｌ２と、レンズ内の光学的距離Ｌ３と、レンズとグレーティングファイバの一端との光学的距離Ｌ４と、グレーティングファイバの一端と回折格子との光学的距離Ｌ５との和により与えられる。
【００６９】
上記のようなファイバグレーティングレーザモジュールでは、例えば、キャンパッケージはリードピンを有している。サブマウント上には、半導体光増幅素子が金錫共晶点半田によりダイボンドされている。キャンパッケージ上には、サブマウントが金錫共晶点半田によりダイボンドされている。キャンパッケージ上には、モニタ用半導体受光素子が金錫共晶点半田によりダイボンドされている。半導体光増幅素子の一端面はＡＲコート膜が設けられており、他端面にはＨＲコート膜が設けられている。半導体光増幅素子のＡＲコートされた一端面は、レンズに光学的に結合されている。半導体光増幅素子及びモニタ用半導体受光素子は、リードピンとボンディングワイヤを介して接続されている。
【００７０】
また、好適な実施例では、図８及び図９に示されるように、ファイバグレーティングレーザモジュール１ｅは、フェルール４５の一端面４５ａ及びグレーティングファイバ２５の一端面２５ａに設けられた反射防止膜４８を備えることができる。この場合、フェルール４５の一端面４５ａ及びグレーティングファイバ２５の一端面２５ａから半導体光増幅素子２３への反射戻り光が効果的に抑えられ、ファイバグレーティングレーザの発振状態がより安定化される。
【００７１】
図１０は、ファイバグレーティングレーザモジュールの発振波長の温度特性を示すグラフである。このファイバグレーティングのブラッグ波長、ピーク反射率、反射帯域幅（半値全幅）は、それぞれ、１５５２．５４ナノメートル、２８パーセント、０．４ナノメートルである。ファイバグレーティングレーザモジュールの各部分の寸法Ｌ１〜Ｌ５は、１．１１、１．１１、２．４３、６．５４、２．１５ミリメートルであり、光学的な共振器長Ｌは、１３．３４ミリメートルである。縦モード間隔△ＲＡＭＢＤＡは、
（ＲＡＭＢＤＡＯＣ×ＲＡＭＢＤＡＯＣ）／２Ｌ
により与えられる。ＲＡＭＢＤＡＯＣは発振波長である。発振波長は、ファイバグレーティングのブラッグ波長にほぼ等しいので、縦モード間隔は上式より約９０ピコメートルと計算される。
【００７２】
このファイバグレーティングレーザモジュールの発振波長の温度特性を測定している。レーザ変調条件は下記のものである：毎秒１．２５ギガビットの伝送レート、ＰＲＢＳ２２３−１のＮＲＺ信号により消光比１０ｄＢで変調。結果を図１０に示す。
【００７３】
図１０を参照すると、摂氏２８度付近及び摂氏３７度付近においてモードホップが生じている。発振波長の温度変化率は通常領域において２８ピコメートル／度である。一方、ペルチェ素子により温度調整される半導体レーザの発振波長の環境温度依存性は、これに比べてはるかに小さい。
【００７４】
次に、摂氏２８度近辺のモードホップ前後における、このファイバグレーティングレーザモジュールの伝送特性を評価した。レーザの変調は、伝送レート１．２５ギガビットのＰＲＢＳ２２３−１のＮＲＺ信号を用いて、消光比１０デシベル（ｄＢ）で変調した。結果を図１１（Ａ）〜図１４（Ｃ）に示す。
【００７５】
図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は、それぞれ、モードホップ領域に至る前の通常領域におけるビットエラー率、発振スペクトル、及び４０キロメートル伝送後のアイパターンを示す図面である。この特性は、摂氏２７．８度において行われている。図１１（Ａ）を参照すると、４０キロメートルの伝送（シンボル□）とＢａｃｋ−ｔｏ−Ｂａｃｋ伝送（シンボル○）との差によれば、パワーペナルティは実用的に問題の無いレベルである。図１１（Ｂ）を参照すると、この温度では、単一の縦モードが発振している。発振スペクトルの極大のピークに対して、これに隣接するピーク値は２０ｄＢ程度小さい。図１１（Ｃ）を参照すると、ジッタはほとんど無い。
【００７６】
環境温度を摂氏２７．８度より上げるとモードホップ領域に突入する。図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）及び図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）は、それぞれ、モードホップ発生近傍におけるビットエラー率、発振スペクトル、及び４０キロメートル伝送後のアイパターンを示す図面である。図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）の特性は、摂氏２８．１度において行われている。図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）の特性は、摂氏２８．２度において行われている。図１２（Ｂ）及び図１３（Ｂ）を参照すると、この温度では、２つの縦モードが、計算値と同じ約９０ピコメートルのモード間隔で発振している。このうち、長波側のモードがモードホップ前に発振していたモードであり、短波側のモードは、モードホップ後に発振の主体となるものである。発振スペクトルの極大のピークに対して、これに隣接するピーク値は３〜４デシベル（ｄＢ）程度だけ小さい。環境温度が摂氏２８．１度から摂氏２８．２度に変化したとき、短波側の縦モードの方が強度が大きくなり、発振する縦モードの主体が短波側の縦モードに入れ替わっている。すなわち、ここで、モードホップが生じている。図１２（Ｃ）及び図１３（Ｃ）を参照すると、ジッタが生じているけれども、明瞭な波形歪みは生じていない。図１２（Ｃ）及び図１３（Ｃ）を参照すると、ビットエラー率においても、ＢＥＲ値１０−１０において、パワーペナルティは、１デシベル以下であり実用的に問題の無いレベルである。すなわち、伝送特性が最悪となるモードホップ領域においても良好な伝送特性が実現される。
【００７７】
図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）は、それぞれ、環境温度を更に上昇してモードホップ領域を通過し再び通常領域に入った場合のビットエラー率、発振スペクトル、及びアイパターンを示す図面である。この特性は、摂氏２８．３度において行われている。図１４（Ａ）を参照すると、パワーペナルティは実用的に問題の無いレベルである。図１４（Ｂ）を参照すると、この温度では、単一の縦モードが発振している。発振スペクトルの極大のピークに対して、これに隣接するピーク値は１２ｄＢ程度小さい。図１４（Ｃ）を参照すると、ジッタはほとんど無い。
【００７８】
上記の測定結果によれば、本実施の形態のファイバグレーティングレーザモジュールによれば、モードホップ時の多モード発振しているときでも、遅延歪みによる伝送波形の劣化は、伝送後の信号パルスの１、０の判定に支障をきたすほどではない。この利点は、縦モード間隔９０ピコメートル以下であることから生じていると考えられる。
【００７９】
以上の説明から理解されるように、本実施の形態のファイバグレーティングレーザモジュールは、モードホップ領域であるか否かを問わず、任意の温度において、毎秒１．２５ギガビットの伝送レートで４０キロメートル以上の光伝送が可能であると考えられる。よって、長距離伝送可能な無温調のピグテールタイプの同軸型ファイバグレーティングレーザモジュールが実現できる。
（第３の実施の形態）
図１５は、第３の実施の形態のファイバグレーティングレーザモジュールを示す斜視図である。このモジュールはレセプタクルタイプの同軸型ファイバグレーティングレーザモジュールである。図１６は、図１５に示されたＩＩ−ＩＩ線に沿ってとられた断面図である。
【００８０】
図１５及び図１６を参照すると、ファイバグレーティングレーザモジュール１ｆは、半導体光増幅素子２３と、ファイバスタブ２６と、レンズ３１とを含む。ファイバスタブ２６は、一端２６ａと、一端２６ａから所定の距離だけ隔置された回折格子２７とを有する。レンズ３１は、ファイバスタブ２６の一端２６ａを半導体光増幅素子２３の第１の端面２３ａに光学的に結合している。外部共振器３０は、半導体光増幅素子２３と、ファイバスタブ２６と、レンズ３１とから構成される。半導体光増幅素子２３、ファイバスタブ２６及びレンズ３１は、ハウジング６１により保持されており、これにより、ファイバグレーティングレーザモジュール１ｆは、外部共振器３０の光学的共振器長Ｌが約１３ミリメートル以上であるように構成されている。ファイバグレーティングレーザモジュール１ｆでは、外部共振器３０の長さがより長いので、モードホップ時の多モード発振に起因する遅延歪みによる伝送劣化が抑制されるので、モードホップの発生の有無に関係なく光源として利用できる。
【００８１】
また、ファイバグレーティングレーザモジュール１ｆは、搭載部品３７と、レンズ保持部材３９と、短尺フェルール７１と、フェルール保持部材６３とを更に備えるようにしてもよい。短尺フェルール７１は、搭載部品３７上に設けられファイバスタブ２６を保持する。フェルール保持部材６３は、短尺フェルール７１を保持する。
【００８２】
このファイバグレーティングレーザモジュール１ｆによれば、相対的に長い共振器長を備えるファイバグレーティングレーザモジュールを構成するために好適である。
【００８３】
ハウジング６１は、フェルール保持部材６３と、キャンパッケージといった搭載部品３７と、レンズキャップといったレンズ保持部材３９とを備える。フェルール保持部材６３は、搭載部品３７上に搭載されている。
【００８４】
フェルール保持部材６３は、スリーブ６５、ジョイントスリーブ６７及びフェルールホルダ６９を備える。フェルールホルダ６９は、割りスリーブ７３を介して短尺フェルール７１を保持しており、この短尺フェルール７１は、ファイバスタブ２６を保持している。フェルール保持部材６３は、レセプタクル構造を構成するように、短尺フェルール７１を保持している。
【００８５】
搭載部品３７上には、スリーブ６５が配置されている。スリーブ６５は、所定の軸Ａｘの方向に伸びる側壁部６５ａと、ジョイントスリーブ６７の位置合わせを行うために位置合わせ面６５ｂ又は６５ｃ（本実施例では位置合わせ面６５ｂを利用している）とを有する。位置合わせ面６５ｂ又は６５ｃは、側壁部６５ａの外側面又は内側面である。これらの外側面又は内側面は、所定の軸Ａｘの方向に伸びている。スリーブ６５の側壁部６５ａの長さは、レンズ保持部材３９の側壁部３９ａの長さより長い。
【００８６】
スリーブ６５上には、ジョイントスリーブ６７が配置されている。ジョイントスリーブ６７は、所定の軸Ａｘの方向に伸びる側壁部６７ａと、側壁部６７ａの一端に設けられた天井部６７ｂとを有する。側壁部６７ａは、ジョイントスリーブ６７をスリーブ６５に位置合わせを行うために位置合わせ面６７ｃ又は６７ｄ（本実施例では位置合わせ面６７ｄを利用している）とを有する。位置合わせ面６７ｃ又は６７ｄは、側壁部６７ａの外側面又は内側面である。外側面又は内側面は、所定の軸Ａｘの方向に伸びている。天井部６７ｂは、開口部６７ｅを有している。レンズ３１からの光は、開口部６７ｅを介してファイバスタブ２６の一端面２６ａに到達する。天井部６７ｂは、スライド面６７ｆを有する。スライド面６７ｆ上において、フェルールホルダ６９が位置決めされる。ジョイントスリーブ６７は、スリーブ６５の側壁部６５ａに沿ってスライドすることができ、この移動による位置決めの結果、所望の光共振器長が得られる。
【００８７】
ジョイントスリーブ６７上には、フェルールホルダ６９が配置されている。フェルールホルダ６９は、所定の軸Ａｘの方向に伸びる側壁部６９ａと、スリーブ６５に対して位置決めするためのフランジ部６９ｂとを有する。側壁部６９ａは、短尺フェルール７１を受け入れる領域を規定する内側面６９ｃを有する。フランジ部６９ｂは、支持面６７ｂ上においてフェルールホルダ６９を位置決めするためのスライド面６９ｄを有する。また、フェルールホルダ６９は、その内側面６９ｃに凹部６９ｅを備える。凹部６９ｅには、割スリーブ７３が設けられている。割りスリーブ７３を用いて、短尺フェルール７１及びファイバスタブ２６が位置決めされている。割スリーブ７３は、スプリット７３ａを有する。
【００８８】
レセプタクルタイプのファイバグレーティングレーザモジュール１ｆの場合は、光ファイバ付きのＳＣコネクタ、ＦＣコネクタ、ＭＵコネクタ等の光コネクタの先端を割スリーブ７３中に差込み、ファイバスタブ２６の一端面２６ａと対向する別の一端面２６ｂ、及び短尺フェルール７１の一端面７１ａと対向する別の一端面７１ｂと密着させることで、光を外部に取り出す。レセプタクルタイプにおいては、ピグテール状の光出射端がないため、ファイバグレーティングレーザモジュールを小型化でき、装置内部への収納等が容易となる。さらに、出射端に接続される光ファイバをコネクタごと取り出すことが可能なため、必要に応じて光ファイバの種類を変更したり、破損等で不良となった光ファイバを交換するのが容易になる。
【００８９】
また、好適な実施例では、図１５及び図１６に示されるように、ファイバグレーティングレーザモジュール１ｆは、ファイバスタブ２６の光軸に対して傾斜している傾斜面をファイバスタブ２６の一端２６ａ及び短尺フェルール７１の端面７１ａに備えることができる。或いは、第２の実施の形態のように、ファイバグレーティングレーザモジュール１ｆは、傾斜面に代えて、ファイバスタブ２６の一端２６ａ及びフェルール７１の端面７１ａに反射防止膜を備えることができる。なお、第２の実施の形態のファイバグレーティングレーザモジュール１ｅは、反射防止膜に代えて、グレーティングファイバ２５の光軸に対して傾斜している傾斜面をグレーティングファイバ２５の端面２５ａ及びフェルール４５の端面４５ａに備えることができる。これらの反射防止膜の形成や傾斜面の形成により、グレーティングファイバ２５、フェルール４５、ファイバスタブ２６、短尺フェルール７１の各端面２５ａ、４５ａ、２６ａ、７１ａから半導体光増幅素子２３への反射戻り光が効果的に抑えられ、ファイバグレーティングレーザの発振状態が安定化される。
【００９０】
図１７は、ファイバグレーティングレーザモジュールの発振波長の温度特性を示すグラフである。このファイバグレーティングのブラッグ波長、ピーク反射率、反射帯域幅（半値全幅）は、それぞれ、１５３０ナノメートル、３０パーセント、０．１ナノメートルである。図１６におけるファイバグレーティングレーザモジュールの各部分の寸法Ｌ１〜Ｌ５は、１．１１、１．１１、２．４３、６．５４、１５．７７ミリメートルであり、光学的な共振器長Ｌは、２６．９６ミリメートルである。縦モード間隔の計算値は約４３ピコメートルである。
【００９１】
このファイバグレーティングレーザモジュールの発振波長の温度特性を測定している。レーザ変調条件は下記のものである：毎秒１．２５ギガビットの伝送レート、ＰＲＢＳ２２３−１のＮＲＺ信号により消光比１０デシベル（ｄＢ）で変調。結果を図１７に示す。
【００９２】
図１７を参照すると、摂氏１３度付近及び摂氏３４度付近においてモードホップが生じている。発振波長の温度変化率は通常領域において２０ピコメートル／度である。
【００９３】
図１８（Ａ）〜図１８（Ｃ）及び図１９（Ａ）〜図１９（Ｃ）は、モードホップ領域近傍の摂氏１１．８度、１２．２度、１２．４度、１２．６度、１２．８度、１３．０度といった温度における発振スペクトルを示す図面である。縦モード間隔は４５ピコメートル（ｐｍ）前後であり計算値とほぼ一致する。図１８（Ａ）を参照すると、摂氏１１．８度においては、通常領域にありファイバグレーティングレーザモジュールは、単一の縦モードで発振している。環境温度を上げるとモードホップ領域に入り、図１８（Ｂ）、図１８（Ｃ）、図１９（Ａ）にそれぞれ示される１２．２度、１２．４度、１２．６度における発振スペクトルから判るように、２つの縦モードの強度がほぼ同じ程度となる。これらの温度領域では、ファイバグレーティングレーザモジュールは多モード発振している。図１９（Ｂ）を参照すると、摂氏１２．８度においては、ファイバグレーティングレーザモジュールは、発振している縦モードの主体が短波長側の隣接縦モードに入れ替わっている。すなわち、ここでモードホップが生じている。図１９（Ｃ）を参照すると、摂氏１３．０度においては、再度通常領域となりファイバグレーティングレーザモジュールは単一の縦モードで発振している。
【００９４】
図２０には、モードホップ領域における伝送実験結果を示す。図２０（Ａ）は、４０キロメートルの伝送（シンボル□）と、８０キロメートルの伝送（シンボル◇）と、Ｂａｃｋ−ｔｏ−Ｂａｃｋ伝送（シンボル○）におけるビットエラー率を示している。図２０（Ｂ）は、４０キロメートル伝送後のアイパターンを示す図面である。図２０（Ｃ）は、８０キロメートル伝送後のアイパターンを示す図面である。これらの測定は、発振スペクトル線幅が最大となり多モード発振が最も顕著な摂氏１２．２度において行われている。また、レーザの変調条件は、第２の実施の形態における条件と同じである。図２０（Ａ）を参照すると、ビットエラー率においては、ＢＥＲ値１０−１０において、８０キロメートル伝送におけるパワーペナルティは、０．２６デシベル以下であり実用的に問題の無いレベルである。図２０（Ｂ）及び図２０（Ｃ）を参照すると、ジッタが生じているけれども、データ０、１の判別に支障をきたすような波形歪みは生じていない。
【００９５】
上記の測定結果によれば、本実施の形態のファイバグレーティングレーザモジュールがモードホップ領域で多モード発振しているときでも、遅延歪みによる伝送波形の劣化は伝送後の信号パルスの１、０の判定に支障をきたすほどではない。この利点は、縦モード間隔４５ピコメートル（ｐｍ）前後であることから生じていると考えられる。
【００９６】
以上の説明から理解されるように、本実施の形態のファイバグレーティングレーザモジュールは、モードホップ領域であるか否かを問わず、任意の温度において、毎秒１．２５ギガビットの伝送レートで８０キロメートル以上の光伝送が可能であると考えられる。よって、長距離伝送が可能な無温調のレセプタクルタイプの同軸型ファイバグレーティングレーザモジュールが実現できる。
【００９７】
なお、図１１（Ａ）〜図１４（Ｃ）、図１８及び図１９のスペクトル測定結果から判るように、第２及び第３の実施の形態の何れにおいても、モードホップ領域において、中央の２モード以外の縦モードは、これらに比べて強度的に１０デシベル（ｄＢ）以上弱くなり、これらによる遅延歪みは無視しうるレベルにある。これは、ファイバグレーティング２７の反射スペクトルの半値全幅が０，４ナノメートル（ｎｍ）以下と狭いため、ブラッグ波長最近傍の２モード以外のモードに対してはファイバグレーティング２７から高い反射が得られず、その発振が強く抑制されるためである。したがって、０．４ナノメートル（ｎｍ）以下の半値全幅のファイバグレーティングを用いれば、モードホップ領域において２モード発振となり、２モードを越える多モード発振が抑制される。故に、２モードを越える多モードの波長成分を含む信号光がファイバグレーティングレーザモジュールにおいて発生するのを抑制できる。また、２モードを越える多モードの発振成分に起因する伝送遅延の増加を防ぐことができ、これによる伝送劣化がより軽減される。
【００９８】
第２及び第３の実施の形態においては、グレーティングファイバ２５の一端面２５ａ及びファイバスタブ２６の一端面２６ａがレンズ化端部であってもよい。また、半導体光増幅素子２３が、該半導体光増幅素子２３から出射される光のスポットサイズを変換するための変換部を備えるようにしてもよい。これらの構造変更により、半導体光増幅素子２３とグレーティングファイバ２５及びファイバスタブ２６との光学的な結合がさらに強化され、ファイバグレーティングレーザモジュールの特性が向上する。
【００９９】
（第４の実施の形態）
図２１は、第４の実施の形態のファイバグレーティングレーザモジュールを示す斜視図である。このモジュールは表面実装タイプのファイバグレーティングレーザモジュールである。図２２は、図２１に示されたＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿ってとられた断面図である。
【０１００】
図２１及び図２２を参照すると、ファイバグレーティングレーザモジュール１ｇは、半導体光増幅素子２３と、グレーティングファイバ２４とを含む。グレーティングファイバ２４は、一端面２４ａ及び他端面２４ｂと、一端面２４ａから所定の距離だけ隔置された回折格子２７とを有する。グレーティングファイバ２４の一端２４ａは、半導体光増幅素子２３の第１の端面２３ａに光学的に結合されている。外部共振器２８は、半導体光増幅素子２３と、グレーティングファイバ２４とから構成される。半導体光増幅素子２３及びグレーティングファイバ２４は、シリコンベンチといった部品搭載部材８１により保持されており、これにより、ファイバグレーティングレーザモジュール１ｇは、外部共振器２８の光学的共振器長Ｌが約１３ミリメートル以上であるように構成されている。ファイバグレーティングレーザモジュール１ｇでは、外部共振器２８の長さがより長いので、モードホップ時の多モード発振に起因する遅延歪みによる伝送劣化が抑制されるため、モードホップの発生の有無に関係なく光源として利用できる。
【０１０１】
また、ファイバグレーティングレーザモジュール１ｇは、部品搭載部材８１、フェルール８３とを更に備えるようにしてもよい。フェルール８３は、グレーティングファイバ２４を保持している。
【０１０２】
部品搭載部材８１は、所定の軸Ａｘに沿って順に配列された第１、第２及び第３の領域８１ａ、８１ｂ、８１ｃを備える。第１の領域８１ａには、半導体光増幅素子２３が搭載されている。半導体光増幅素子２３は、部品搭載部材８１上の位置合わせマークに合わせて高精度に位置決めされることができる。第２の領域８１ｂは、グレーティングファイバ２４を支持するための光ファイバ支持部８５を有する。光ファイバ支持部８５は、所定の軸Ａｘの方向に沿って伸びており、グレーティングファイバ２４の側面を支持するための２側面８５ａ、８５ｂを有している。第３の領域８１ｃは、フェルール８３を支持するためのフェルール支持部８７を有する。フェルール支持部８７は、所定の軸Ａｘの方向に沿って伸びており、フェルール８３の側面を支持するための２側面８７ａ、８７ｂを有している。第１の領域８１ａと第２の領域８１ｂとの間には、位置決め面８９ａが設けられている。位置決め面８９ａは、所定の軸Ａｘと交差する方向に伸びる位置決め溝８９によって提供されている。グレーティングファイバ２４の一端面２４ａは、位置決め面８９ａに突き当てられて位置決めされる。第２の領域８１ｂと第３の領域８１ｃとの間には、所定の軸Ａｘと交差する方向に伸びる中間溝９１を有する。
【０１０３】
ファイバグレーティングレーザモジュール１ｇは、ガラス板といった押え部品９３と、接着部材９５と更にを含む。押え部品９３は、部品搭載部材８１の第２の領域８１ｂ上に配置されており、光ファイバ支持部８５に置かれたグレーティングファイバ２４を固定している。接着部材９５は、フェルール支持部８７に置かれたフェルール８３を固定するための用いられる。
【０１０４】
このファイバグレーティングレーザモジュール１ｇによれば、相対的に長い共振器長を備えるファイバグレーティングレーザモジュールを構成するために好適である。
【０１０５】
また、部品搭載部材８１の第１の領域８１ａには、モニタ用の半導体受光素子９７がマーカーを用いて高精度に実装されている。さらに、図２２を参照すると、半導体光増幅素子２３、グレーティングファイバ２４及び半導体受光素子９７を保護するために、樹脂体９９（図２１には省略されている）が部品搭載部材８１上に設けられている。樹脂体９９は、半導体発光素子２３、グレーティングファイバ２４及び半導体受光素子９７を覆っている。樹脂体９９は、半導体光増幅素子２３の一端面２３ａとグレーティングファイバ２４の一端面２４ａとの光学的結合及び半導体発光素子２３の他端面２３ｂと半導体受光素子９７との光学的結合を提供している。樹脂体９９は、半導体発光素子に係わる光を透過することができる。樹脂体９９は、例えばシリコン系樹脂であり、ポッティングにより形成される。この樹脂体９９により、当該モジュールの機械的な強度の向上、防湿性の向上等が得られる。好適には、樹脂体９９は、グレーティングファイバ２４の屈折率に近い値の屈折率を有する。これにより、グレーティングファイバ２４の一端面２４ａから半導体光増幅素子２３への反射光の量が低減され、これによりファイバグレーティングレーザモジュール１ｇの発振特性が安定する。
【０１０６】
ファイバグレーティングレーザモジュール１ｇは、リードフレーム１０１と、例えば熱可塑性のエポキシ系の封止樹脂１０３とを有する。リードフレーム１０１は、組み立てられた部品搭載部材８１を搭載する。リードフレーム１０１は、アイランド１０１ａ及びいくつかのリード端子１０１ｂを備える。封止樹脂１０３を用いて、部品搭載部材８１及びリードフレーム１０１をトランスファモール度により封止する。
【０１０７】
図２２を参照すると、シンボルＬ１は半導体光増幅素子２３の光学的長さを示しており、シンボルＬ２は、半導体光増幅素子２３の一端面２３ａとグレーティングファイバ２４の一端面２４ａとの光学的な間隔を示しており、シンボルＬ３は、グレーティングファイバ２４の一端面２４ａと回折格子２７との光学的な距離を示している。外部共振器２８の光学的な共振器長Ｌは、Ｌ１〜Ｌ３の和により提供される。例えば、部品搭載部材８１の第２及び第３の領域８１ｂ、８１ｃをより長くすることにより、より長い共振器長、例えば１３ミリメートル以上の長さを実現できる。
【０１０８】
以上の説明から理解されるように、本実施の形態のファイバグレーティングレーザモジュールは、モードホップ領域であるか否かを問わず、任意の温度において、毎秒１．２５ギガビットの伝送レートで４０キロメートル以上の光伝送が可能であると考えられる。したがって、長距離伝送可能な無温調の表面実装型のファイバグレーティングレーザモジュールが実現できることが理解される。
（第５の実施の形態）
図２３は、図２１に示されたＩＩＩ−ＩＩＩ線に対応する線に沿ってとられた断面図である。このモジュールは、表面実装タイプのファイバグレーティングレーザモジュールの別形態である。図２３を参照すると、ファイバグレーティングレーザモジュール１ｈは、半導体光増幅素子２３と、グレーティングファイバ２４とを含む。半導体光増幅素子２３及びグレーティングファイバ２４は、シリコンベンチといった部品搭載部材８１により保持されており、これにより、ファイバグレーティングレーザモジュール１ｈは、外部共振器３２の光学的共振器長Ｌが約１３ミリメートル以上であるように構成されている。ファイバグレーティングレーザモジュール１ｈでは、外部共振器３２の長さがより長いので、モードホップ時の多モード発振に起因する遅延歪みによる伝送劣化が抑制され、モードホップの発生の有無に関係なく光源として利用できる。
【０１０９】
また、ファイバグレーティングレーザモジュール１ｈは、第４の実施の形態のファイバグレーティングレーザモジュール１ｇのように、シリコンベンチといった部品搭載部材８１、フェルール８３とを更に備えるようにしてもよい。
【０１１０】
ファイバグレーティングレーザモジュール１ｈは、ミニデュアルインライン（ＭＩＮＩ−ＤＩＬ）パッケージといったハウジング１０５を備えることができる。ハウジング１０５の底部１０５ａ上には、部品搭載部材８１が配置されている。ハウジング１０５内には、窒素ガスといった不活性ガスが満たされた後に、金属のふたを上からかぶせてシーム溶接する。フェルールの側面に金属膜、例えばＡｕ膜を設ければ、当該部分は半田封止される。
【０１１１】
第４及び第５の実施の形態においては、グレーティングファイバ２４の一端面２４ａがレンズ化端部であってもよい。また、半導体光増幅素子２３が、該半導体光増幅素子２３から出射される光のスポットサイズを変換するための変換部を備えるようにしてもよい。これらの構造変更により半導体光増幅素子２３とグレーティングファイバ２４との光学的な結合がさらに強化され、ファイバグレーティングレーザモジュールの特性が向上する。
【０１１２】
第４及び第５の実施の形態においては、グレーティングファイバ２４の一端面２４ａに反射防止膜を備えることができる。また、グレーティングファイバ２４の光軸に対して傾斜している傾斜面をグレーティングファイバ２４の一端面２４ａに備えることができる。これらの反射防止膜や傾斜面の形成により、一端面２４ａから半導体光増幅素子２３への反射戻り光が効果的に抑えられて、ファイバグレーティングレーザモジュールの発振状態がより安定する。
【０１１３】
第４及び第５の実施の形態においては、グレーティングファイバ２７の反射スペクトルの半値全幅が０．４ナノメートル（ｎｍ）以下であるようにしてもよい。この反射スペクトルによれば、モードホップ領域において、ブラッグ波長の近傍の２つの縦モードの反射率に比べて、これらの縦モード以外の縦モードの波長における反射率を充分に小さくできる。そのため、この半値全幅によれば、ブラッグ波長の近傍の２つの縦モード（主要モード）以外の縦モードのレーザ発振は抑制され、主要モードに比べて１０デシベル（ｄＢ）以上弱くなり、無視しうるレベルとなる。つまり他の縦モードにおける波長成分は信号の光伝送に寄与しない。すなわち、０．４ナノメートル（ｎｍ）以下の半値全幅のファイバグレーティングを用いれば、モードホップ領域において２モード発振となり、２モードを越える他モード発振が抑制される。故に、２モードを越える多モードの波長成分を含む信号光がファイバグレーティングレーザモジュールにおいて発生するのを抑制できる。また、２モードを越える多モードの波長成分に起因する伝送遅延の増加を防止でき、これによる伝送劣化がより軽減される。
【０１１４】
第４及び第５の実施の形態においては、半導体光増幅素子２３、グレーティングファイバ２４、半導体受光素子９７等はすべて、部品搭載部材８１上に事前に形成された位置合わせ用マーカーや部品配置用の溝を用いることで、パッシブアライメントにて高精度で実装できる。したがって、半導体光増幅素子２３を発光させながらの調芯作業による、半導体光増幅素子２３とグレーティングファイバ２４及び半導体受光素子９７との光軸合わせが不要になり、実装の手間が軽減され、したがって、製造コストを削減できる。これにより、モジュールの低コスト化が図れる。
【０１１５】
以上説明したように、本実施の形態のファイバグレーティングレーザモジュールを用いれば、毎秒１．２５ギガビットの伝送レートで４０キロメートル以上の光伝送が、モードホップの発生の有無に関係なく可能になる。したがって、無温調のファイバグレーティングレーザモジュールを用いて、長距離伝送が可能になる。本実施の形態のファイバグレーティングレーザモジュールは、例えば、メトロ系、アクセス系の光通信システムにおける長距離伝送に使用されることができ、また。メトロ系、アクセス系の光通信システムにおけるＣＷＤＭ光源として利用されることができる。同軸構造のファイバグレーティングレーザモジュールを用いれば、低コストな光源を提供できる。
【０１１６】
好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることができることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
【０１１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、モードホップの発生の有無に関係なく光源として利用できる光通信のためのファイバグレーティングレーザおよび光信号を発生する方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、ファイバグレーティングレーザモジュールの構成を示す図面である。
【図２】図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、ファイバグレーティングレーザモジュールの構成を示す図面である。
【図３】図３は、ファイバグレーティングレーザモジュールの発振波長の温度変化を示すグラフである。
【図４】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、ファイバグレーティングレーザモジュールの回折格子が示す反射スペクトルと、ファイバグレーティングレーザモジュールの縦モードとを示す図面である。
【図５】図５（Ａ）は、通常領域において動作するファイバグレーティングレーザモジュールの発振スペクトルを示す図面である。図５（Ｂ）は、通常領域において動作するファイバグレーティングレーザモジュールを用いて光伝送のアイパターンを示す図面である。
【図６】図６（Ａ）は、モードホップ領域において動作するファイバグレーティングレーザモジュールの発振スペクトルを示す図面である。図６（Ｂ）は、モードホップ領域において動作するファイバグレーティングレーザモジュールを用いて光伝送のアイパターンを示す図面である。
【図７】図７は、様々な光共振器長を有するファイバグレーティングレーザモジュールの周波数応答特性を示すグラフである。
【図８】図８は、第２の実施の形態のファイバグレーティングレーザモジュールを示す斜視図である。
【図９】図９は、図８に示されたＩ−Ｉ線に沿ってとられた断面図である。
【図１０】図１０は、ファイバグレーティングレーザモジュールの発振波長の温度特性を示すグラフである。
【図１１】図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は、それぞれ、ビットエラー率、発振スペクトル、及びアイパターンを示す図面である。
【図１２】図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）は、それぞれ、ビットエラー率、発振スペクトル、及びアイパターンを示す図面である。
【図１３】図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）は、それぞれ、ビットエラー率、発振スペクトル、及びアイパターンを示す図面である。
【図１４】図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）は、それぞれ、ビットエラー率、発振スペクトル、及びアイパターンを示す図面である。
【図１５】図１５は、第３の実施の形態のファイバグレーティングレーザモジュールを示す斜視図である。
【図１６】図１６は、図１５に示されたＩＩ−ＩＩ線に沿ってとられた断面図である。
【図１７】図１７は、ファイバグレーティングレーザモジュールの発振波長の温度特性を示すグラフである。
【図１８】図１８（Ａ）〜図１８（Ｃ）は、摂氏１１．８度、１２．２度、１２．４度といった温度における発振スペクトルを示す図面である。
【図１９】図１９（Ａ）〜図１９（Ｃ）は、摂氏１２．６度、１２．８度、１３．０度といった温度における発振スペクトルを示す図面である。
【図２０】図２０（Ａ）は、４０キロメートルの伝送（シンボル□）と、８０キロメートルの伝送（シンボル◇）と、Ｂａｃｋ−ｔｏ−Ｂａｃｋ伝送（シンボル○）におけるビットエラー率を示している。図２０（Ｂ）は、４０キロメートル伝送後のアイパターンを示す図面である。図２０（Ｃ）は、８０キロメートル伝送後のアイパターンを示す図面である。
【図２１】図２１は、第４の実施の形態のファイバグレーティングレーザモジュールを示す斜視図である。
【図２２】図２２は、図２１に示されたＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿ってとられた断面図である。
【図２３】図２３は、図２１に示されたＩＩＩ−ＩＩＩ線に対応する線に沿ってとられた断面図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ…ファイバグレーティングレーザモジュール、３…半導体光増幅素子、５…光導波路、７…回折格子、９…外部共振器、１１…レンズ、１３…部品搭載部材、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５…温度領域、Ｍ１…ｍ番目の縦モード、Ｍ２…ｍ＋１番目の縦モード、Ｍ３…ｍ＋２番目の縦モード、△ＲＡＭＢＤＡ…波長差、２４、２５、２６…グレーティングファイバ、２８、２９、３２…外部共振器、３３…ハウジング、３５…フェルール保持部材、３７…搭載部品、３９…レンズ保持部材、４１…スリーブ、４３…フェルールホルダ、４５…フェルール、６１…ハウジング、６３…フェルール保持部材、６５…スリーブ、６７…ジョイントスリーブ、６９…フェルールホルダ、７１…フェルール、７３…割スリーブ、８１…部品搭載部材、８３…フェルール、８７…フェルール支持部、８９ａ…位置決め面、８９…位置決め溝、９１…中間溝、９３…押え部品、９５…接着部材、９７…モニタ用の半導体受光素子、９９…樹脂体、１０１…リードフレーム、１０３…封止樹脂、１０５…ハウジング
【図１】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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