(57)【要約】【課題】  光軸整列が容易であり、コスト低減が可能な光アイソレータ構造の光モジュールを提供する。【解決手段】  既設定された偏光モードの線偏光された第１の光を出力する半導体レーザ２１０と、第１の光２０１を基準にその偏光軸が４５度傾いており、半導体レーザ２１０の一端に対向されるように配置された偏光子２３０と、半導体レーザ２１０と偏光子２３０との間に配置されることにより第１の光２０１が偏光子２３０の偏光軸に一致するように４５度回転させて偏光子２３０に出力し、偏光子２３０からその内部に入力された第２の光２０２を第１の光２０１に直交する偏光モードを有するように４５度回転させて半導体レーザ２１０に出力するファラデーローテーター２2０と、を含む。【選択図】  図２
2005033206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設定された偏光モードの線偏光された第１の光を出力する半導体レーザと、
前記第１の光を基準にその偏光軸が４５度傾いており、前記半導体レーザの一端に対向されるように配置された偏光子と、
前記半導体レーザと前記偏光子との間に配置されることにより前記第１の光が前記偏光子の偏光軸に一致するように４５度回転させ、前記偏光子からその内部に入力された第２の光を前記第１の光に直交する偏光モードを有するように４５度回転させるためのファラデーローテーターと、を含むこと
を特徴とする光アイソレータ構造の光モジュール。
【請求項２】
前記ファラデーローテーターは、その内部で回転された前記第１の光を前記偏光子に出力すること
を特徴とする請求項１に記載の光アイソレータ構造の光モジュール。
【請求項３】
前記ファラデーローテーターは、その内部で回転された前記第２の光を前記半導体光増幅器に出力すること
を特徴とする請求項１に記載の光アイソレータ構造の光モジュール。
【請求項４】
前記半導体レーザと前記ファラデーローテーターとの間にレンズをさらに含むこと
を特徴とする請求項１に記載の光アイソレータ構造の光モジュール。
【請求項５】
前記偏光子の一端に接する光部品をさらに含むこと
を特徴とする請求項１に記載の光アイソレータ構造の光モジュール。
【請求項６】
前記光部品はレンズであること
を特徴とする請求項５に記載の光アイソレータ構造の光モジュール。
【請求項７】
前記第１の光の偏光モードは、ＴＥモードであること
を特徴とする請求項１に記載の光アイソレータ構造の光モジュール。
【請求項８】
ファラデーローテーターを通過して前記半導体レーザに入力される前記第２の光の偏光モードは、ＴＭモードであること
を特徴とする請求項１に記載の光アイソレータ構造の光モジュール。
【請求項９】
前記ファラデーローテーターを通過して前記半導体レーザに入力された第２の光は、前記第１の光の偏光モードに対して直交する偏光モードを有すること
を特徴とする請求項１に記載の光アイソレータ構造の光モジュール。
【請求項１０】
ＴＭモードに線偏光された第１の光を出力する半導体レーザと、
前記第１の光を基準にその偏光軸が４５度傾いており、前記半導体レーザの一端に対向するように配置された偏光子と、
前記半導体レーザと前記偏光子との間に配置されることにより前記第１の光が前記偏光子の偏光軸に一致するように４５度回転させて前記偏光子に出力し、前記偏光子からその内部に入力された第２の光を前記第１の光に直交する偏光モードを有するように４５度回転させて前記半導体レーザに出力するファラデーローテーターと、を含むこと
を特徴とする光アイソレータ構造の光モジュール。
【請求項１１】
前記ファラデーローテーターから前記半導体レーザに入力された前記第２の光は、前記第１の光に対して直交するＴＥ偏光モードに線偏光された光であること
を特徴とする請求項１０に記載の光アイソレータ構造の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システムに使用される光モジュールに関するものであり、特に光アイソレータを含む光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な光通信システムは、光信号を送信する光送信モジュールと、光受信モジュールと、光信号の伝送媒質として光送信モジュールと光受信モジュールを連結する光ファイバーと、光コネクタ及び光分配器等のような多数の各光部品とを含み、これら各光部品が相互連結されることにより、その機能を遂行する。
【０００３】
前述した各光部品が不適切に結合されるか、或いは光信号の伝送媒質が不均一な場合には、散乱光等のような、光信号の進行経路の反対方向に進行される一部反射光が発生する。このような反射光は、特に半導体レーザ等に撹乱および誤動作を誘発する問題要因になる。
【０００４】
半導体レーザ等の光源が前述した反射光等による撹乱及び誤動作を防止するための多くの手段が提案されており、その中で広く使用されている方法としては、光の進行方向を一つの方向にのみ制限するアイソレータ（Ｉｓｏｌａｔｏｒ）等のような光部品を使用する光通信システムが提案されている。
【０００５】
図１は従来のアイソレータと半導体レーザとを含む光モジュールの構成を示す図面である。図１に示すように、従来の光モジュールは、既設定された波長の光を出力する半導体レーザ１１０と、この半導体レーザ１１０から出力された光を通過させ、半導体レーザ１１０に入力される反射光を遮断するアイソレータ１２０とを含む。
【０００６】
アイソレータ１２０は、既設定された線偏光成分の光のみを通過させる偏光子１２１と、内部に入力された光を４５度線偏光回転させるファラデーローテーター１２２と、既設定された偏光成分の光のみを通過させる検光子１２３とを含む。ここでは、半導体レーザ１１０から出力される光の進行方向をＺ軸とし、このＺ軸に対して垂直な２つの直交軸をＸ軸及びＹ軸として定義する。
【０００７】
ここで、偏光子１２１の偏光軸は、Ｙ軸に平行である。偏光子１２１は、半導体レーザ１１０の一端に対向するように配置されることにより、半導体レーザ１１０から出力された光の内、その偏光軸と一致する光だけを通過させてファラデーローテーター１２２に送信する。
【０００８】
ファラデーローテーター１２２は、その一端が偏光子１２１に対向位置されることにより、偏光子１２１を通過してその内部に入力された光を、偏偏光子１２１の偏光軸に対して４５度に線偏光回転させて、偏検光子１２３に出力する。
【０００９】
検光子１２３は、ファラデーローテーター１２２を中心に偏光子１２１と対称になるような位置に設けられており、その偏光軸が偏光子１２１の偏光軸に対して４５度の角度を有するように傾いている。即ち、検光子１２３は、その偏光軸がＸ軸とＹ軸との間で４５度の傾斜にて傾いている。その結果、検光子１２３は、ファラデーローテーター１２２から出力された４５度回転線偏光された光とその偏光軸が一致されることにより、ファラデーローテーター１２２から出力された線偏光された光を通過させる。
【００１０】
アイソレータ１２０の反射光遮断動作は下記の通りである。検光子１２３は、外部からその内部に入力される線偏光された反射光中で４５度の角度に線偏光された反射光のみをファラデーローテーター１２２に通過させ、ファラデーローテーター１２２は、検光子１２３からその内部に入力された反射光を、偏光子１２１の偏光軸に垂直になるように４５度線偏光回転させた後に、偏光子１２１に出力する。偏光子１２１は、ファラデーローテーターで４５度回転されることにより、その偏光軸に対して垂直となるように線偏光された反射光を、半導体レーザに通過させずに遮断する。
【００１１】
しかしながら、従来のアイソレータは、偏光子と、検光子のそれぞれの偏光軸が相互に４５度の角度差を有することができるように、精密な光軸整列が要求される。即ち、従来のアイソレータは、光軸整列による工程遅延時間が長くなり、多数の光部品を使用することにより、その生産コストが増大される問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、光軸整列が容易であり、生産コストの低減が可能なアイソレータ構造の光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】
【００１３】
前述した目的を達成するために、本発明の光モジュールは、既設定された偏光モードの線偏光された第１の光を出力する半導体レーザと、第１の光を基準にその偏光軸が４５度傾いており、半導体レーザの一端に対向されるように配置された偏光子と、半導体レーザと偏光子との間に配置されることにより第１の光が偏光子の偏光軸に一致するように４５度回転させて偏光子に出力し、偏光子からその内部に入力された第２の光を第１の光に直交する偏光モードを有するように４５度回転させて半導体レーザに出力するファラデーローテーターとを含む。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によるアイソレータ構造の光モジュールは、その偏光軸が相互に４５度の角度に行き違うように配列される二個の偏光子を使用しなくとも、アイソレータの機能を遂行することができるという利点がある。即ち、半導体レーザを一種の検光子（analyzer）として活用することにより、光軸整列が容易となり、コスト低減が可能となる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。なお、本発明の説明にあたり、関連する公知機能或いは構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要にぼかすと判断される場合には、その詳細な説明を省略する。
【００１６】
図２は本発明の望ましい実施形態による光アイソレータ構造の光モジュールの構成を示す図である。図２に示すように、本発明の望ましい実施形態による光アイソレータ構造の光モジュールは、半導体レーザ２１０と、ファラデーローテーター２２０と、偏光子２３０とを含む。
【００１７】
半導体レーザ２１０は、ＴＥ偏光モードを有する線偏光された第１の光２０１を出力する。この第１の光２０１は、ＴＥモードに直交するＴＭ偏光モードを有する光による影響を受けない。ここでは、半導体レーザ２１０から出力される光の進行方向をＺ軸とし、このＺ軸に対して垂直となる２つの直交軸をＸ軸及びＹ軸として定義する。また、第１の光２０１は、前述したＹ軸に平行な線偏光成分のＴＥ偏光モードを有する線偏光された光を意味する。前述したＴＭ偏光モードを有する光は、第１の光２０１に直交し、Ｘ軸に平行な線偏光成分を意味する。
【００１８】
偏光子２３０は、半導体レーザ２１０の一端に対向され、第１の光２０１を基準にその偏光軸がＸ軸及びＹ軸に対して４５度の傾斜を有するように傾いている。
【００１９】
ファラデーローテーター２２０は、半導体レーザ２１０と偏光子２３０との間に配置されており、半導体レーザ２１０から出力された第１の光２０１を４５度回転させて線偏光された光２０１ａを生成する。詳細には、ファラデーローテーター２２０は、半導体レーザ２１０からの第１の光２０１を、偏光子２３０の偏光軸に一致するように４５度回転させることによって、線偏光された第１の光２０１ａを生成し、該光２０１ａを偏光子２３０に出力する。そして、ファラデーローテーター２２０は、偏光子２３０からの第２の光２０２を４５度回転させて、線偏光された光２０２ｂを生成する。詳細には、ファラデーローテーター２２０は、偏光子２３０からその内部に入力された第２の光２０２を、第１の光２０１に直交するＴＭ偏光モードを有するように４５度回転させることによって、線偏光された第２の光２０２ｂを生成し、該光２０２ｂを半導体レーザ２１０に出力する。ここで、ファラデーローテーター２２０を通過して半導体レーザ２１０に入力される線偏光された第２の光２０２ｂの偏光モードは、第１の光２０１に直交するＴＭ偏光モードを有するので、半導体レーザ２１０から出力されるＴＥ偏光モードを有する第１の光２０１には何等影響を及ぼすことがない。
【００２０】
図３は、図２に示されたＴＥ偏光モードを有する第１の光を出力する半導体レーザ２１０に既設定された強度を有する反射光（２０２ｂ）を入力させたときに半導体レーザ２１０から出力される第１の光（２０１）の雑音値の変化を測定したグラフである。この際、入力される反射光（２０２ｂ）の偏光モードは、モード制御器を通じて無作為に選択される。
【００２１】
図３のグラフ測定において、一般には、半導体レーザ２１０が反射光等の影響を全く受けない状態を基準に測定しなければならないが、この点につき、反射光の影響が実際上無いと考えられる−３８ｄＢの雑音光の強度を、雑音基準値として設定した。
【００２２】
また、この測定実験では、半導体レーザに入力される反射光は、半導体レーザから出力された第１の光の一部をミラー等を使用して反射させることにより生成し、この光を半導体レーザに入力される反射光として使用した。この実験に使用された反射光の強度は−１２ｄＢであった。また、雑音値の変化の測定については、ＴＥ及びＴＭ偏光モードを有する反射光が入力される状態の半導体レーザから出力される第１の光を測定することで、行った。
【００２３】
図３から分かるように、ＴＭ偏光モードを有する−１２ｄＢの反射光が半導体レーザに入力された場合に、半導体レーザから出力された第１の光で検出された雑音値は、基準値に比べて約３〜４ｄＢ増加する。一方、ＴＥ偏光モードを有する−１２ｄＢの反射光が半導体レーザに入力された場合に、半導体レーザから出力された第１の光で検出された雑音値は、基準値に比べて約１５ｄＢ増加する。
【００２４】
上記の結果から明らかなように、半導体レーザに入力される反射光の偏光モードを、半導体レーザから出力される光の偏光モードと反対となるようにすることで、半導体レーザ自体を検光子として使用した本発明の構造によれば、その雑音値を減少させ得る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来のアイソレータと半導体レーザとを含む光モジュールの構成を示す図面である。
【図２】本発明の望ましい実施形態による光アイソレータ構造の光モジュールの構成を示す図面である。
【図３】ＴＥ偏光モードを有する線偏光された第１の光を出力する半導体レーザに既設定された反射光を入力させたときの光モジュールの雑音特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２６】
２０１    第１の光
２０１ａ，２０２ｂ    線偏光された光
２０２    第２の光
２１０    半導体レーザ
２２０    ファラデーローテーター
２３０    偏光子
【図１】
2005033206.tif 000003
【図２】
2005033206.tif 000004
【図３】
2005033206.tif 000005