(57)【要約】【課題】光部品点数を削減して小型化を図ることができ、安定した発振波長を有して出力光の光強度を調整できること。【解決手段】筐体２内部には、所定波長の光を出射するレーザダイオード（ＬＤ）４と、レーザダイオード４から出射された光を伝搬する光ファイバ８と、レーザダイオード４と光ファイバ８との間の光の光軸上に配置され、光の光強度を減衰させる透過型の液晶光可変減衰器（透過型ＶＯＡ）５とが配置される。結合レンズ６は、レーザダイオード４から出射された光を光ファイバ８の入射端８ａに結合させる。アイソレータ７は、光ファイバ８側からの戻り光を防止する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定波長の光を出射するレーザダイオードと、
前記レーザダイオードから出射された光を伝搬する光ファイバと、
前記レーザダイオードと前記光ファイバとの間の前記光の光軸上に配置され、当該光の光強度を減衰させる透過型の液晶光可変減衰器と、
を備えたことを特徴とするレーザダイオードモジュール。
【請求項２】
前記液晶光可変減衰器は、ネマティック液晶セルと、偏光板とからなることを特徴とする請求項１に記載のレーザダイオードモジュール。
【請求項３】
前記偏光板は、吸収型偏光板からなることを特徴とする請求項２に記載のレーザダイオードモジュール。
【請求項４】
前記偏光板は、反射型偏光板からなることを特徴とする請求項２に記載のレーザダイオードモジュール。
【請求項５】
前記ネマティック液晶セルは、ホモジニアス配向の液晶であり配向方向が一軸方向に可変可能とされた一軸性可変波長板であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載のレーザダイオードモジュール。
【請求項６】
前記液晶光可変減衰器は、前記光の光軸上における前記光ファイバの直前に配置されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のレーザダイオードモジュール。
【請求項７】
前記光の光軸上にアイソレータを配置し、
前記液晶光可変減衰器は、前記アイソレータの直後に配置されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のレーザダイオードモジュール。
【請求項８】
前記光の光軸上には、前記レーザダイオードから出射された光を前記光ファイバの入射端に光結合させる光学系を配置したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のレーザダイオードモジュール。
【請求項９】
前記レーザダイオードから出射された光の光軸上には、光軸に沿って順に光結合用の光学系と、アイソレータと、前記液晶光可変減衰器とを配置し、
前記液晶光可変減衰器の出射光を前記光ファイバの入射端に光結合させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のレーザダイオードモジュール。
【請求項１０】
前記レーザダイオードから出射された光の光軸上には、光軸に沿って順にコリメート用の光学系と、アイソレータと、前記液晶光可変減衰器と、前記光ファイバへの光結合用の光学系とを配置し、
前記液晶光可変減衰器の出射光を前記光ファイバの入射端に光結合させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のレーザダイオードモジュール。
【請求項１１】
前記光ファイバとして石英系光ファイバを用いることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載のレーザダイオードモジュール。
【請求項１２】
前記石英系光ファイバは、シングルモードファイバであることを特徴とする請求項１１に記載のレーザダイオードモジュール。
【請求項１３】
前記石英系光ファイバは、偏波保存型ファイバであることを特徴とする請求項１１に記載のレーザダイオードモジュール。
【請求項１４】
前記光ファイバとしてマルチモードファイバを用いることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載のレーザダイオードモジュール。
【請求項１５】
前記液晶光可変減衰器は、前記液晶光減衰器の温度を調節するための温度調節部材を備えることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一つに記載のレーザダイオードモジュール。
【請求項１６】
前記液晶光減衰器における前記光の入射側または出射側に熱伝導板を配置し、当該熱伝導板に前記温度調節部材を配置したことを特徴とする請求項１５に記載のレーザダイオードモジュール。
【請求項１７】
前記温度調節部材は、ペルチェ素子、またはヒータであることを特徴とする請求項１５または１６に記載のレーザダイオードモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光出力強度を可変できるレーザダイオードモジュールに関し、特に、簡単な構成で小型化でき、光出力強度を可変できるレーザダイオードモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザダイオード（ＬＤ）モジュールは、レーザダイオードと、ペルチェ素子等の温度調節部材、結合レンズ、アイソレータ等が筐体内に組み込まれて構成されている（例えば、下記特許文献１参照。）。近年、光通信は、大容量、高速化が推進されており、レーザダイオードモジュールは光通信における波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）の各チャンネルの光源として用いられている。
【０００３】
このようなＷＤＭ通信の各チャンネルにそれぞれ設けられるレーザモジュールは、各チャンネル毎の出力光強度を調整する必要がある。従来、レーザダイオードモジュールから出力される出力光の光強度の調整には、レーザダイオードモジュールに外付けのＶＯＡ（光可変減衰器）が用いられている（例えば、下記特許文献２，３参照。）。特許文献２に記載の構成は液晶を用いた単体のＶＯＡであり、特許文献３に記載の構成はファイバの間に高分子分散型液晶層を挿入したものである。この他、レーザダイオードに供給するバイアス電流と、レーザチップ温度の制御を併用して出力光強度を調整する方法（例えば、特許文献４参照。）も提案されている。
【０００４】
図１１は、従来における出力光強度の調整を行う構成を示す構成図である。ＷＤＭ通信における１チャンネル分の構成を記載してある。図示のように、ＬＤモジュール１００の出力光は、光ファイバ１０１を介してＶＯＡモジュールに接続され、ＶＯＡ１０２によって出力光強度が調整され、シングルモード（ＳＭ）等の光ファイバ１０３に入射されるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３０１７３４号公報
【特許文献２】特開２００１−１３４７７号公報
【特許文献３】特開平１１−５２３３９号公報
【特許文献４】米国特許第６５６３８４６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＬＤモジュール１００に対して例えば、特許文献２に記載された構成のＶＯＡ１０２を外付けにすると、ＶＯＡ１０２の挿入による損失の増加や、部品点数の増加等によるコスト高や、調整に手間がかかる問題が生じた。また、外付けにすることによる設置面積の増加という問題もあった。
【０００７】
例えば、図１１の構成では、ＬＤモジュール１００から直線偏光による出射光が一旦、光ファイバ１０１に入射される構成としたときには、ＬＤモジュール１００の出射側と、ＶＯＡモジュール１０２の入射側にそれぞれ、ＬＤモジュール１００と光ファイバ１０１との間の偏光状態を合わせるためのレンズや偏光子等の光学系１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃが必要となった。ＬＤモジュール１００から出射される光は直線偏光であるが、この光が一旦光ファイバ１０１に入射されると偏光特性がＶＯＡ１０２と必ずしも一致しないため、ＶＯＡ１０２に対して入射する光が偏光無依存性となるための光学系等が必要となる。
【０００８】
また、特許文献３に記載の構成では、十分な減衰量を得るためには高分子分散型液晶層における液晶層を厚くする必要があり、高い電圧が必要となるとともに、ヒステリシスが生じて精密な減衰量を得られないという問題が生じた。
【０００９】
なお、レーザダイオードのバイアス電流を制御することにより、レーザモジュールの出力光強度を調整する方法も提案されているが、バイアス電流を制御するだけでは、出力光の波長もシフトしてしまうために、特に高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ：Ｄｅｎｓｅ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）のＩＴＵ−Ｔの周波数グリッドに基づいたＬＤモジュールに適用すると、シフトした波長の光が短い周波数間隔毎に設定されている周波数グリッドからずれるという問題が生じる。
【００１０】
また、特許文献４に記載の方法では、レーザダイオードに供給するバイアス電流と、レーザチップ温度の制御が複雑になるという問題があった。
【００１１】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、簡単な構成で出力光の光強度を調整でき、かつ、発振波長を安定して出力できるレーザダイオードモジュール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】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかるレーザダイオードモジュールは、所定波長の光を出射するレーザダイオードと、前記レーザダイオードから出射された光を伝搬する光ファイバと、前記レーザダイオードと前記光ファイバとの間の前記光の光軸上に配置され、当該光の光強度を減衰させる透過型の液晶光可変減衰器と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２の発明にかかるレーザダイオードモジュールは、請求項１に記載の発明において、前記液晶光可変減衰器は、ネマティック液晶セルと、偏光板とからなることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３の発明にかかるレーザダイオードモジュールは、請求項２に記載の発明において、前記偏光板は、吸収型偏光板からなることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４の発明にかかるレーザダイオードモジュールは、請求項２に記載の発明において、前記偏光板は、反射型偏光板からなることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項５の発明にかかるレーザダイオードモジュールは、請求項２〜４のいずれか一つに記載の発明において、前記ネマティック液晶セルは、ホモジニアス配向の液晶であり配向方向が一軸方向に可変可能とされた一軸性可変波長板であることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項６の発明にかかるレーザダイオードモジュールは、請求項１〜５のいずれか一つに記載の発明において、前記液晶光可変減衰器は、前記光の光軸上における前記光ファイバの直前に配置されたことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項７の発明にかかるレーザダイオードモジュールは、請求項１〜５のいずれか一つに記載の発明において、前記光の光軸上にアイソレータを配置し、前記液晶光可変減衰器は、前記アイソレータの直後に配置されたことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項８の発明にかかるレーザダイオードモジュールは、請求項１〜７のいずれか一つに記載の発明において、前記光の光軸上には、前記レーザダイオードから出射された光を前記光ファイバの入射端に光結合させる光学系を配置したことを特徴とする。
【００２０】
また、請求項９の発明にかかるレーザダイオードモジュールは、請求項１〜５のいずれか一つに記載の発明において、前記レーザダイオードから出射された光の光軸上には、光軸に沿って順に光結合用の光学系と、アイソレータと、前記液晶光可変減衰器とを配置し、前記液晶光可変減衰器の出射光を前記光ファイバの入射端に光結合させることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１０の発明にかかるレーザダイオードモジュールは、請求項１〜５のいずれか一つに記載の発明において、前記レーザダイオードから出射された光の光軸上には、光軸に沿って順にコリメート用の光学系と、アイソレータと、前記液晶光可変減衰器と、前記光ファイバへの光結合用の光学系とを配置し、前記液晶光可変減衰器の出射光を前記光ファイバの入射端に光結合させることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１１の発明にかかるレーザダイオードモジュールは、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の発明において、前記光ファイバとして石英系光ファイバを用いることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１２の発明にかかるレーザダイオードモジュールは、請求項１１に記載の発明において、前記石英系光ファイバは、シングルモードファイバであることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１３の発明にかかるレーザダイオードモジュールは、請求項１１に記載の発明において、前記石英系光ファイバは、偏波保存型ファイバであることを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１４の発明にかかるレーザダイオードモジュールは、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の発明において、前記光ファイバとしてマルチモードファイバを用いることを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１５の発明にかかるレーザダイオードモジュールは、請求項１〜１４のいずれか一つに記載の発明において、前記液晶光可変減衰器は、前記液晶光減衰器の温度を調節するための温度調節部材を備えることを特徴とする。。
【００２７】
また、請求項１６の発明にかかるレーザダイオードモジュールは、請求項１５に記載の発明において、前記液晶光減衰器における前記光の入射側または出射側に熱伝導板を配置し、当該熱伝導板に前記温度調節部材を配置したことを特徴とする。
【００２８】
また、請求項１７の発明にかかるレーザダイオードモジュールは、請求項１５または１６に記載の発明において、前記温度調節部材は、ペルチェ素子、またはヒータであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明にかかるレーザダイオードモジュールによれば、光部品点数を削減して小型化を図ることができ、安定した発振波長を有して出力光の光強度を調整できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるレーザダイオード（ＬＤ）モジュールの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００３１】
（ＬＤモジュールの全体構成）
図１は、この発明のレーザダイオードモジュール１を示す側断面図である。筐体２内部には、ペルチェ素子等の温度調節部材３上にＬＤ（ＬＤチップ）４が搭載されている。このＬＤ４は、出力光の周波数が安定するよう、図示しない受光素子（ＰＤ）により検出された光強度の安定化制御と、温度調節部材３によりＬＤ４が一定な温度となるよう温度調整制御が行われる。
【００３２】
ＬＤ４の出射光の光軸上には、光ファイバ８の入射端８ａが位置決め固定されている。このＬＤ４と、光ファイバ８との間の光軸上には、液晶光可変減衰器（透過型ＶＯＡ）５が配置されている。図１に示す構成例では、出射光の光軸上には、ＬＤ４側から順に、カップリング用の結合レンズ６と、ＬＤ４に対する戻り光を防止するためのアイソレータ７が設けられ、このアイソレータ７と光ファイバ８との間に透過型ＶＯＡ５を配置している。アイソレータ７は偏光依存型の構成である。図１の構成例の光軸は、ＬＤ４から出射され拡散される出射光は、結合レンズ６により、光ファイバ８の入射端８ａに収束して入射されるようになっている。
【００３３】
（透過型ＶＯＡの構成）
図２は、透過型ＶＯＡを示す側面図である。透過型ＶＯＡ５がＯＦＦのときの光の進行状態を示している。透過型ＶＯＡ５は、液晶セル１０と、液晶セル１０の背面（光出射側）に配置される偏光板１１を有している。図示の構成では、光の偏光方向を説明するために液晶セル１０と偏光板１１とを離間させているが、液晶セル１０の背面（光出射側）に偏光板１１を接着してもよい。また、偏光板１１は、反射型の偏光板１１である。これら液晶セル１０と偏光板１１は、出射光の光軸Ｘに対してやや傾いたオフセット角αを有して設けられている。
【００３４】
次に、透過型ＶＯＡ５の動作を説明する。図１に示すＬＤ４から出射された直線偏光の光は、アイソレータ７により４５°の偏光角を有して透過型ＶＯＡ５に入射される（図中偏光方向を○内に記載した）。
【００３５】
（透過型ＶＯＡの動作）
図３は、電圧無印加時の液晶の配列状態を示す図である。液晶は、分子配列にねじれのないホモジニアス（平行配向）なネマティック層であるとする。そして、この液晶２０は、２枚のガラス板２１ａ，２１ｂに挟まれて配置されており、一対のガラス板２１ａ，２１ｂの内側には、それぞれＩＴＯ（例えば、スズ（Ｓｎ）を添加した酸化インジウムのＩＴＯ膜）の金属酸化物からなる透明な電極２２ａ，２２ｂが形成されている。成膜時に酸素濃度を多くしてキャリアである電子濃度を低減したＩＴＯにより、近赤外（ＮＩＲ）領域における反射率を下げ透過率を増大させることができる。
【００３６】
液晶セル１０が有する一対の電極２２ａ，２２ｂへの印加電圧が０または小さいとき（ＯＦＦ）、一対の電極２２ａ，２２ｂ間に配置された液晶の分子長軸は、ガラス板２１ａ，２１ｂの面に沿う方向に配列され、実効複屈折率Δｎ（液晶分子の長軸の傾きによって通過する光に影響を及ぼす屈折率に相当）が大きくなる。液晶セル１０のリタデーションΔｎｄ（ｎは液晶の屈折率、ｄはセルの厚み）を半波長とすれば、液晶セル１０は、図２に示すように、入射光の偏光方向を９０°（π／２）回転させて出射させる。偏光板１１が有する透過軸は、液晶セル１０に対する入射光の偏光方向と同じ偏光方向の光のみを透過させる。このため、図２に示す状態において、反射型の偏光板１１の透過軸の透過方向と、液晶セル１０から出射された出射光の偏光方向は９０°異なるため、液晶セル１０から出射された光を図示のように反射させる。この反射型の偏光板１１によって反射された光は、吸収体等によって吸収させる等が好ましい。
【００３７】
次に、図４は、透過型ＶＯＡがＯＮのときの光の進行状態を示す図である。また、図５は、電圧印加時の液晶の配列状態を示す図である。液晶セル１０の一対の電極２２ａ，２２ｂに対して所定電圧Ｖが印加されたとき（ＯＮ）、一対の電極間に配置された液晶の分子長軸は、電界に沿いガラス板２１ａ，２１ｂと直交する方向に配列が変化し、実効複屈折率Δｎが０に近づく。これにより、液晶セル１０は、図４に示すように、入射光の偏光方向を回転させないで出射させる。このため、図４に示す状態において、反射型の偏光板１１が有する透過軸の透過方向は、液晶セル１０から出射された出射光の偏光方向に一致しているため、液晶セル１０から出射された光を図示のように透過させる。この反射型の偏光板１１を透過した光は、図１に示す光ファイバ８に入射される。
【００３８】
そして、液晶セル１０の一対の電極２２ａ，２２ｂに対する印加電圧を０〜所定電圧まで連続的に可変させることにより、この電圧に応じて光の出射状態を可変することができる。これにより、ＬＤモジュール１は、透過型ＶＯＡ５により出射光の光出力強度を可変できるようになる。
【００３９】
図２および図３を用いて説明した透過型ＶＯＡ５は、ノーマルクローズ（電圧無印加時に光を遮断し出射させない）タイプである。ノーマルクローズタイプとすることにより、ＬＤモジュール１は液晶セル１０への電圧無印加時に光の出射を阻止できるため、ＬＤモジュール１外部に対するレーザ光の出射を未然に防ぐことができ、取り扱い時の目の保護等の安全性を向上できる。これに限らず、偏光板１１の透過軸の透過方向を変えることによって、ノーマルオープン（電圧無印加時に光を出射させる）タイプとすることもできる。
【００４０】
また、上記の構成では、偏光板１１として反射型を用いたが、吸収型の偏光板を用いてもよい。吸収型の偏光板１１の場合、設定された吸収する偏光方向に対して入射光の偏光方向が一致するとき、この入射光を吸収し、吸収する偏光方向と異なる偏光方向の入射光は透過させる。
【００４１】
そして、上記のＬＤモジュール１は、筐体２内部で光の偏光方向を定めて組み立てることができ、ＬＤモジュール１から出射される光の偏光方向を規定することができる。ＬＤ４から出射された光の偏光方向を変える部材である、アイソレータ７と透過型ＶＯＡ５は、配置を定めて筐体２に固定するだけでよく、偏光状態を容易に整合（アライメント）させることができる。このように、ＬＤモジュール１内に透過型ＶＯＡ５を配置する構成であれば、筐体２の光軸上に偏光状態を整合させるレンズ等の光学部材を設ける必要がなく、最小の部品点数で低コストに製造することができる。また、透過型ＶＯＡ５は、例えば光軸方向に対して２ｍｍ程度の薄い厚さであるため、筐体２が大型化せず、光減衰機能を有するＬＤモジュール１の小型化を達成できる。なお、透過型ＶＯＡ５は、磁界を印加する電磁石等が不要であり、電磁石を配置するスペース等のために光路長が増大する等の問題がない。
【００４２】
上記構成の透過型ＶＯＡ５は、位相補償板を有する構成としてもよい。位相補償板は、液晶セル１０の残留複屈折を補償するので、吸収型あるいは反射型の偏光板１１の前面（光の入射側）または液晶セル１０の光の入射側に接着等で接合すればよい。現在、上記構成の透過型ＶＯＡ５は、位相補償板を設けない状態において、ダイナミックレンジが−２６ｄＢ〜−４０ｄＢを有している。位相補償板を設けた場合の挿入損失（ＩＬ）は、位相補償板を有さない場合と同等であり、ダイナミックレンジは−３０ｄＢ〜−５０ｄＢ以上となる。
【００４３】
（ＬＤモジュールの構成例）
次に、ＬＤモジュール１を構成する光学部品の構成例について説明する。図６−１、図６−２、図６−３、図６−４は、それぞれＬＤモジュールの構成例を示す図表である。各図の横軸は図１の光軸方向であり、光源をａとし、以降ｂ〜ｇが光軸方向に沿った光学部品の配置を表している。図６−１に記載された構成例は、いずれも光源としてＬＤを用いたものである。例えば、構成例Ａは、光源ａが図１記載のＬＤ（ＬＤチップ）４であり、このＬＤ４の光の出射側には順に、結合レンズ６、偏光依存型のアイソレータ７、透過型ＶＯＡ５（図２記載の液晶セル１０と、吸収型の偏光板１１（例えば、コーニング社製ポーラコア））、石英系のシングルモードの光ファイバ（ＳＭＦ）８を配置してなる。また、構成例Ｂは、最終段の光ファイバ８に石英系の偏波保存型シングルモード光ファイバ（ＰＭＦ）を用いたものである。
【００４４】
また、構成例Ｃは、光源ａが図１記載のＬＤ（ＬＤチップ）４であり、このＬＤ４の光の出射側に、結合レンズ６を設けず、直接、偏光依存型のアイソレータ７を配置する。この後段に透過型ＶＯＡ５（図２記載の液晶セル１０と、吸収型の偏光板１１）と、光ファイバ８として用いるＳＭＦの先端に設けられたファイバコリメータ（レンズとして機能する）と、ＳＭＦの光ファイバ８を配置してなる。
【００４５】
また、構成例Ｄは、構成例Ａに用いた透過型ＶＯＡ５を構成する偏光板１１を反射型（例えば、フォトニックラティス社製反射型偏光素子）に代えたものである。構成例Ｅについても、構成例Ｃに用いた透過型ＶＯＡ５を構成する偏光板１１を反射型に代えたものである。
【００４６】
また、図６−２に示す構成例Ｆは、構成例Ａに対して透過型ＶＯＡ５の配置と、アイソレータ７の配置を入れ替えたものである。このように、透過型ＶＯＡ５の配置は、アイソレータ７の前段に配置することもできる。
【００４７】
また、図６−３に示す構成例Ｇは、構成例Ｆにおいて最後段に配置されるＳＭＦの光ファイバ８をレンズとＳＭＦの光ファイバ８に置き換えたものである。また、図６−４に示す構成例Ｈは、構成例Ｇにおいて前段の結合レンズ６を設けず、直接、透過型ＶＯＡ５（図２記載の液晶セル１０と、吸収型の偏光板１１）を配置し、また、最後段のレンズをＳＭＦの光ファイバ８のファイバコリメータに置き換えたものである。この端面発光型ＬＤを用いた全ての組み合わせで、アイソレータ７無しの構成であっても端面発光型ＬＤへの戻り光を十分低減できれば可能となる。このように、アイソレータ７を無くせば、特に部品点数が減り低コスト化に寄与するものとなる。
【００４８】
図７−１、図７−２、図７−３、図７−４は、ＬＤモジュールの他の構成例を示す図表である。各図の横軸は図１記載の光軸方向であり、光源をａとし、以降ｂ〜ｇが光軸方向に沿った光学部品の配置を表している。図７−１〜図７−４に記載された構成例は、いずれも光源ａとして端面発光型ＬＤではなく面発光型半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ：Ｖａｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）を用いたものである。例えば、図７−１に示す構成例Ｉは、ＶＣＳＥＬの光の出射側には順に、結合レンズ６、偏光依存型のアイソレータ７、透過型ＶＯＡ５（図２記載の液晶セル１０と、吸収型の偏光板１１）、シングルモード（ＳＭＦ）の光ファイバ８からなる。構成例Ｊは、最終段に設けられる光ファイバ８として偏波保存型シングルモード光ファイバ（ＰＭＦ）を用いたものである。
【００４９】
また、構成例Ｋは、光源ａがＶＣＳＥＬであり、このＶＣＳＥＬの光の出射側には、順に、結合レンズ６、偏光依存型のアイソレータ７を配置する。この後段に透過型ＶＯＡ５と、ＳＭＦの光ファイバ８の先端に設けられたファイバコリメータ（レンズとして機能する）と、ＳＭＦの光ファイバ８を配置してなる。
【００５０】
また、構成例Ｌは、構成例Ｉに用いた透過型ＶＯＡ５を構成する偏光板１１を反射型に代えたものである。構成例Ｍについても、構成例Ｋに用いた透過型ＶＯＡ５を構成する偏光板１１を反射型に代えたものである。
【００５１】
また、図７−２に示す構成例Ｎは、アイソレータ７を用いず、透過型ＶＯＡ５を構成する偏光板１１を液晶セル１０の前後にそれぞれ配置したものである。この構成例Ｎでは、液晶セル１０の光入射側に吸収型または反射型の偏光板１１を配置し、液晶セル１０の光出射側に吸収型の偏光板１１を配置してなる。また、構成例Ｏも同様にアイソレータ７を用いず、透過型ＶＯＡ５を構成する偏光板１１を液晶セル１０の前後にそれぞれ配置したものである。この構成例Ｏでは、液晶セル１０の光入射側に吸収型または反射型の偏光板１１を配置し、液晶セル１０の光出射側に反射型の偏光板１１を配置してなる。なお、液晶セル１０の光入射側には、偏光板１１自体を設けない構成とすることもできる。
【００５２】
また、図７−３に示す構成例Ｐは、構成例Ｎにおいて最後段に配置されるＳＭＦをマルチモードファイバ（ＭＭＦ）の光ファイバ８に置き換えたものである。また、図７−４に示す構成例Ｑは、構成例Ｐにおいて前段の結合レンズ６を設けず、直接、透過型ＶＯＡ５（図２記載の液晶セル１０と、吸収型の偏光板１１）を配置したものである。このように、光ファイバ８としてマルチモードファイバを用いる場合には、光軸上にレンズを設けない構成も可能である。
【００５３】
これらの各構成例で説明したように、透過型ＶＯＡ５は、ＬＤ４と光ファイバ８との間の光軸上のどの個所に配置することもできる。この際、アイソレータ７と、透過型ＶＯＡ５、それぞれの偏光方向を整合させるだけで任意の個所に配置することができる。
【００５４】
ところで、透過型ＶＯＡ５に吸収型の偏光板１１を用いた場合、図２記載の液晶セル１０に吸収型の偏光板１１を図１記載の筐体２に接着させる構成としてもよい。これにより、吸収型の偏光板１１が光を吸収して生じた熱を筐体２に効率よく放熱することができるようになる。
【００５５】
（透過型ＶＯＡの放熱構造）
次に、上述した透過型ＶＯＡ５自体の放熱構造について説明する。図８は、透過型ＶＯＡの放熱構造を示す側面図、図９は、透過型ＶＯＡの放熱構造を示す正面図である。図８および図９に示すように、透過型ＶＯＡ５を温度調節部材を用いて温度調節を行う構成とすることができる。図示の例では、温度調節部材としてペルチェ素子３０を用いた例である。透過型ＶＯＡ５の背面（光出射側）にペルチェ素子３０の一方の面３０ａを接合させ、このペルチェ素子３０の他方の面３０ｂを筐体２の側壁２ａに接合させる。液晶は、特に温度が低い場合に応答速度が遅くなるので、この接合により透過型ＶＯＡ５の液晶セル１０（図２参照）における液晶の温度依存性を小さくできるようになる。なお、ペルチェ素子３０は、光軸Ｘが通過する部分には、この光軸Ｘを通過させるよう間隙３０ｃを形成しておく。また、ペルチェ素子３０の代わりにヒータを用いれば、低コスト化を図ることができる。
【００５６】
また、図１０は、透過型ＶＯＡの他の放熱構造を示す側面図である。筐体２上に温度調節部材として図示のペルチェ素子３０（あるいはヒータ）を設け、このペルチェ素子３０上に略Ｌ字型の熱伝導板３１の底面３１ａを載せ、側面３１ｂに透過型ＶＯＡ５を接合させたものである。また、熱伝導板３１には、光軸Ｘの通過位置に間隙３１ｃを形成しておく。このような構成時においても、透過型ＶＯＡ５の液晶セル１０における液晶の温度依存性を小さくできるようになる。
【００５７】
以上説明した実施の形態によれば、図１に記載された所定波長の光を出射するＬＤ４と、ＬＤ４から出射された光を伝搬する光ファイバ８と、ＬＤ４と光ファイバ８の間の光の光軸上に配置され、光強度を減衰させる透過型の液晶光可変減衰器（透過型ＶＯＡ）５とを備えてなり、ＬＤ４と光ファイバ８との間に液晶光可変減衰器５を挿入する形で配置することにより、レーザダイオードモジュール１の部品点数を最小限として、発振波長のずれや複雑な制御を要することなく光出力強度を可変できるようになる。
【００５８】
また、液晶光可変減衰器５は、図２に示すように、ネマティック液晶セル１０と、吸収型あるいは反射型の偏光板１１とからなる構成とし、液晶セル１０に対する電圧制御によって光強度を容易に可変できるようになる。このネマティック液晶セル１０は、ホモジニアス配向の液晶とし配向方向を一軸方向に可変させることにより、一軸性可変波長板として機能させ、光強度を容易に可変できる。
【００５９】
そして、液晶光可変減衰器５は、ＬＤ４と光ファイバ８との間に挿入すればよいため、例えば、光軸上の光ファイバ８の直前に配置したり、光の光軸上にアイソレータ７を配置し、このアイソレータ７の直後に液晶光可変減衰器５を配置することができる。また、光軸上には、ＬＤ４から出射された光を光ファイバ８の入射端に光結合させる光学系を配置することができる。例えば、ＬＤ４から出射された光の光軸上には、光軸に沿って順に光結合用の結合レンズ等６の光学系と、アイソレータ７と、液晶光可変減衰器５とを配置して液晶光可変減衰器５の出射光を光ファイバ８の入射端８ａに光結合させる構成にできる。
【００６０】
なお、光ファイバ８としては、シングルモードあるいは偏波保存型の石英系光ファイバを用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上のように、本発明にかかるレーザダイオードモジュールは、レーザ光の光出力強度を可変する一体型のモジュールとして有用であり、特に、発振波長の安定性が求められる波長分割多重方式の通信用のレーザダイオードモジュールに適している。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】この発明のレーザダイオードモジュール１を示す側断面図である。
【図２】透過型ＶＯＡを示す側面図である。
【図３】電圧無印加時の液晶の配列状態を示す図である。
【図４】透過型ＶＯＡがＯＮのときの光の進行状態を示す図である。
【図５】電圧印加時の液晶の配列状態を示す図である。
【図６−１】ＬＤモジュールの構成例を示す図表である。
【図６−２】ＬＤモジュールの構成例を示す図表である。
【図６−３】ＬＤモジュールの構成例を示す図表である。
【図６−４】ＬＤモジュールの構成例を示す図表である。
【図７−１】ＬＤモジュールの他の構成例を示す図表である。
【図７−２】ＬＤモジュールの他の構成例を示す図表である。
【図７−３】ＬＤモジュールの他の構成例を示す図表である。
【図７−４】ＬＤモジュールの他の構成例を示す図表である。
【図８】透過型ＶＯＡの放熱構造を示す側面図である。
【図９】透過型ＶＯＡの放熱構造を示す正面図である。
【図１０】透過型ＶＯＡの他の放熱構造を示す側面図である。
【図１１】従来における出力光強度の調整を行う構成を示す構成図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  レーザダイオードモジュール
２  筐体
３  温度調節部材
４  ＬＤ
５  透過型ＶＯＡ
６  結合レンズ
７  アイソレータ
８  光ファイバ
８ａ  入射端
１０  液晶セル
１１  偏光板
３０  温度調節部材
【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６−１】
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【図６−２】
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【図６−３】
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【図６−４】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図７−３】
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【図７−４】
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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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