(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
短い共振器長を有する半導体レーザであってレーザ発振光Λｑとレーザ発振光と波長の異なる自然放出光Σｎを共振器の外部へ放出する半導体レーザと、半導体レーザの光を導く光ファイバと、半導体レーザの光を光ファイバに集光するレンズと、半導体レーザと光ファイバの間に設けられ半導体レーザの共振器から半導体レーザ外部に出たレーザ発振光Λｑを透過させ自然放出光Σｎを遮断する自然放出光遮断フィルタとを含むことを特徴とする光モジュール。 
【請求項２】
短い共振器長を有する半導体レーザであってレーザ発振光Λｑとレーザ発振光と波長の異なる自然放出光Σｎを共振器の外部へ放出する半導体レーザと、半導体レーザの光を導く光ファイバを接続できるコネクタと、半導体レーザの光を光ファイバを接続できるコネクタに集光するレンズと、半導体レーザと光ファイバを接続できるコネクタの間に設けられ半導体レーザの共振器から半導体レーザ外部に出たレーザ発振光Λｑを透過させ自然放出光Σｎを遮断する自然放出光遮断フィルタとを含むことを特徴とする光モジュール。 
【請求項３】
自然放出光遮断フィルタが、前記レンズと前記光ファイバの間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。 
【請求項４】
自然放出光遮断フィルタが、前記レンズと前記コネクタの間に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の光モジュール。 
【請求項５】
自然放出光遮断フィルタが、前記半導体レーザと前記レンズの間に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光モジュール。 
【請求項６】
自然放出光遮断フィルタが、前記半導体レーザ（ＬＤ）と前記光ファイバを結ぶ光軸に対して直角でなく傾いて設けられていることを特徴とする請求項３又は５の何れかに記載の光モジュール。 
【請求項７】
自然放出光遮断フィルタが、前記半導体レーザ（ＬＤ）と前記コネクタを結ぶ光軸に対して直角でなく傾いて設けられていることを特徴とする請求項４又は５の何れかに記載の光モジュール。 
【請求項８】
自然放出光遮断フィルタが前記レンズのレンズ面に貼り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光モジュール。 
【請求項９】
短い共振器長を有する半導体レーザであって送信光を発光し共振器の外部へ放出する半導体レ−ザと、半導体レーザの光を導く光ファイバを接続できるコネクタと、半導体レ−ザの光を光ファイバに集光する送信用レンズと、受信光を受信するフォトダイオードと、受信光をフォトダイオードに集光する受信用レンズと、送信光の光路上におかれた、光を波長によって分離する波長選択フィルタと、受信光の光路上におかれた、光を波長によって分離するノイズ波長遮断フィルタとからなる光モジュールにおいて、前記半導体レ−ザと前記コネクタ間に半導体レーザの共振器外部へ放出されたレ−ザ発振光を透過させレーザ発振光と波長の異なる自然放出光を遮断する自然放出光遮断フィルタを備えることを特徴とする光モジュール。 
【請求項１０】
短い共振器長を有する半導体レーザであって送信光を発光し共振器の外部へ放出する半導体レ−ザと、半導体レーザの光を導く光ファイバと、半導体レ−ザの光を光ファイバに集光する送信用レンズと、受信光を受信するフォトダイオードと、受信光をフォトダイオードに集光する受信用レンズと、送信光の光路上におかれた、光を波長によって分離する波長選択フィルタと、受信光の光路上におかれた、光を波長によって分離するノイズ波長遮断フィルタとからなる光モジュールにおいて、前記半導体レ−ザと前記光ファイバ間に半導体レーザの共振器外部へ放出されたレ−ザ発振光を透過させレーザ発振光と波長の異なる自然放出光を遮断する自然放出光遮断フィルタを備えることを特徴とする光モジュール。 
【請求項１１】
前記受信用レンズ、前記フォトダイオード、および前記波長選択フィルタ、およびノイズ波長遮断フィルタをそれぞれさらに１つ以上含むことを特徴とする請求項９または１０に記載の光モジュール。 
【請求項１２】
前記自然放出光遮断フィルタが前記送信用レンズと前記送信光の光路上におかれた波長選択フィルタの間に設けられていることを特徴とする請求項９または１０に記載の光モジュール。 
【請求項１３】
前記自然放出光遮断フィルタが、前記半導体レーザ、前記波長選択フィルタ、前記コネクタを結ぶ光軸に対して直角でなく傾斜していることを特徴とする請求項９に記載の光モジュール。 
【請求項１４】
前記自然放出光遮断フィルタが、前記半導体レーザ、前記波長選択フィルタ、前記光ファイバを結ぶ光軸に対して直角でなく傾斜していることを特徴とする請求項１０に記載の光モジュール。 
【請求項１５】
前記波長選択フィルタの半導体レーザに近い側の面に自然放出光遮断フィルタを形成したことを特徴とする請求項９または１０に記載の光モジュール。 
【請求項１６】
前記送信用レンズのレンズ面に自然放出光遮断フィルタを形成したことを特徴とする請求項９または１０に記載の光モジュール。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一方向あるいは双方向光通信に用いられる光モジュールの改良に関する。光通信は一方のノードから半導体レーザ（ＬＤ）で光信号を生成し光ファイバを通して光信号を送り、他方のノードのフォトダイオード（ＰＤ）で読み出すようになっている。送受信のために２本の光ファイバを用いるものもあり、送受信のために１本の光ファイバを用いるものもある。光源として用いるのは半導体レーザ（ＬＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）などである。ここでは光源としてＬＤを用いるものを問題にする。 
【０００２】
一本の光ファイバを用いてできるだけ多くの信号を送りたいという場合、波長多重伝送が用いられる。波長の異なる２以上の信号光Λ１、Λ２…を異なるノードの異なるＬＤで生成しそれを合波して一つの光ファイバで伝搬し、出口側で波長ごとに分けて取り出し異なるノードで異なるＰＤで検出するようにする。
【０００３】
異なる波長の光を合成する合波器や異なる波長の光を分離する分波器としてはＷＤＭ（Wavelength Multiplexer）等を使う。一方向に信号を流す場合、光ファイバの一方の端に、複数の送信ノードがある。それをＵ１、Ｕ２、Ｕ３…Ｕｍとする。他方の端に、同じ数の受信ノードがある。それをＷ１、Ｗ２、Ｗ３、…、Ｗｍとする。全ての送信ノードの光源は発振波長の異なる半導体レーザＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、…、ＬＤｍである。発振波長はΛ１、Λ２、Λ３、…、Λｍというように相違する。分波器で異なる波長の光Λ１、Λ２、Λ３、…、Λｍを完全に分離できるので、異なるノード間の混信のおそれはないはずである。
【０００４】
図１９に単純化した光通信系の示す。これは簡単のためｍ＝２としているが一般のｍでも同じことが起こる。Ｕ１のＬＤ１はΛＡの送信光を発生する。これが光ファイバ３８、合波器３９、光ファイバ４０、分波器４２、光ファイバ４３を通り受信ノードＷ１のＰＤ１に入る。ところがＵ２から僅かであるがΛＡの光がＷ１のＰＤ１に入りそれがノイズとなることがある。
【０００５】
同じように受信側のＷ２においても、Ｕ２のΛＢの信号光を受信するが、Ｕ１のΛＢの光が僅かに混ざる。それがノイズとなる。だからＷ２にはＵ２からの信号光とＵ１のノイズが入るわけである。これは二つのペアしかない場合であるが、ｍ組のペアがありそれが統一的な光ファイバ４０を通して信号光を送信・受信している場合、すべてのノードにおいて一つの信号光と（ｍ−１）のノイズ光が入るということがある。
【０００６】
中央局と端末ＯＮＵとがそれぞれ１本の光ファイバで結ばれ双方向通信しアナログ信号とデジタル信号を送るという場合はやはり混信の可能性がある。図２０にそのような波長多重光通信装置の概略を示す。中央局側にデジタル信号を送受信するノードＵａとアナログ信号を送信するノードＵｂがある。Ｕａはデジタル信号をΛＡの光信号に変化するＬＤａとデジタル信号Λｃを受信するＰＤａを備える。Ｕａのデジタル信号はΛＡの光信号として送られ光ファイバ４８、合波器（ＷＤＭ）４９、光ファイバ５０を通して端末のＷｃのＰＤｃに到りこれによって受信される。端末ＯＮＵのＬＤｅが波長Λｃのデジタル信号を発生し光ファイバ５０、合波器（ＷＤＭ）４９、光ファイバ４８を通り中央局ＵａのＰＤａへ送信する。
【０００７】
これだけなら１：１の双方向通信であるがそのほかに中央局のＵｂからアナログ信号ΛＢが波長ΛＢでＬＤｂから送信される。アナログ信号は光ファイバ５４、合波器（ＷＤＭ）４９、光ファイバ５０を経てＷｃのＰＤｄに入る。そのような場合、中央局の二つのレーザＬＤａとＬＤｂは発振波長ΛＡ、ΛＢが異なるのであるがＰＤｃ、ＰＤｄに混信を生ずる。合波器（ＷＤＭ）４９は正常に機能しているにも拘らず混信が生ずる。それは奇妙なことである。
【背景技術】
【０００８】
その原因はどこにあるのか？本発明者は原因について様々な検討を加えた。その結果、混信の原因を突き止めた。半導体レーザは単一の波長Λの誘導放出光を発生するとされている。しかし実際にはそれ以外の微弱な光をも発生している。レーザ発振の理論によると電流によって反転分布が生じている場合誘導放射が起こると全ての励起電子が同時に基底状態へ戻り同一位相同一波長で発振するということになっている。励起エネルギーが閾値を越えると全てのエネルギーが共通の位相、波長のモードに吸収され一つの波長Λの光だけが出ると説明されている。
【０００９】
しかし実際にはそうでない。電子が基底状態に戻るとき伝導帯と価電子帯の準位の差に応じたエネルギーの光を出すのであるが、伝導帯の電子にも運動エネルギーがあり、価電子帯の正孔にも運動エネルギーがある。だから伝導帯から価電子帯へ落ちて電子正孔対が消滅したといってもエネルギーは少しずつ違う。エネルギーが違うので複数の縦モードが生ずる余地がある。縦モードが一つであってもΛ以外の光が微弱であるが存在する。 
【００１０】
気体レーザのようにゲインが小さく共振器長が長く何度も往復してやっと所定のエネルギーまで増幅される場合Λ以外の光は微弱である。しかし、半導体レーザのように共振器長が短くゲインが大きい場合は発振波長Λ以外の光がまだ存在する。そのような光の存在はこれまで気付かれることすらなかったが、本発明者はそのようなΛ以外の波長の光が半導体レーザから出ることに気付いた。それをここでは自然放出光と呼ぶことにする。
【００１１】
レーザ理論において出てくる自然放出光とは少し意味が違う。もともとレーザは固体レーザや気体レーザから出発しており励起準位というものがハッキリしていて反転準位のエネルギーの差は一意的に決まるものである。色々なエネルギー準位があるというのではない。だから発生する光の波長は一つに決まる。自然放出光というのも発振光というもの同じ波長であった。自然放出光が位相を揃えるようになって発振光となる。位相が揃えば発振光であり、位相がランダムだと自然放出光なのであった。いずれにしても発振光と自然放出光とは波長（エネルギー）は同一であった。 
【００１２】
しかし半導体レーザの場合は原子二準位間遷移でなく電流注入による発光であるから電子正孔対による発光の波長も異なるのである。ここで自然放出光というのは通常のレーザ工学におけるより広い意味の言葉として使っている。気体レーザの説明を基礎におく通常のレーザ光学で使う自然放出光というのとは意味が違う。ここでは位相が異なるというのではなくてエネルギー、波長の異なる発光のことを自然放出光Σｎと言っている。通常の意味の自然放出光と混同してはならない。たくさんの波長を含むという意味を強調するためΣを記号に用いる。 
【００１３】
図２１はΛｑで（例えば１４９０ｎｍ）発光する半導体レーザの波長スペクトルである。横軸は波長であり縦軸はパワー（ｄＢ）である。レーザ発振光を０ｄＢという基準にとる。所望の波長に大きいパワーの出力のピークが現れる。しかしそれだけでなくて、ピークの両側に弱い出力の連続したスペクトルが存在する。従来これは見逃されていたものである。位相が異なるだけでなく波長（エネルギー）も異なる。ここでは自然放出光Σｎと呼ぶ。それに対しレーザが出す所定の波長の光をレーザ発振光Λｑと呼ぶことにする。自然放出光Σｎは−４０ｄＢ〜−５０ｄＢというような弱いものである。しかし弱くても自然放出光は存在するのである。
【００１４】
そのような自然放出光が図１９、図２０において混信を引き起こしていたのだろうと考えられる。図１９であれば送信側のＬＤ２の信号光ΛＢと、ＬＤ１のノイズ光ΛＢが共に受信側のＰＤ２に入って感受される。ＰＤ２は波長ΛＢの信号光と自然放出光の両方を受信する。自然放出光はノイズである。図１９において、ＰＤ１は、ＬＤ２の自然放出光と、ＬＤ１の発振光の両方を受信する。いずれのＰＤも信号光と同じ波長のノイズを受けることになる。合波器（ＷＤＭ）３９、分波器４２が正常に機能していても波長が一致するのでこのようなノイズをＷＤＭで遮断することはできない。本発明はそのような自然放出光による混信を問題にする。
【００１５】
半導体レーザが波長の異なる自然放出光を出すということ自体がこれまで知られていなかったために、発振波長の異なる２以上の半導体レーザ光を同一の光ファイバに通したときに起こる混信の問題に気付いた文献はない。そのような問題を提起しそれを解決するための方策を示したような先行文献を発見できなかった。  
【００１６】
【特許文献１】特開２００３−２２９６２６「光モジュール、光送信器及びＷＤＭ光送信装置」
【００１７】
特許文献１は半導体レーザの発振波長が所定の値からずれるので、半導体レーザの後方光を波長モニタ用のフォトダイオードでチェックし波長がずれると半導体レーザの制御回路が波長を戻すようにしたものである。後方光が漏れないように、ヒートシンクを後方へ延ばしたというのが特許文献１の工夫である。それは半導体レーザの発振光自体の変動を問題にし発振光波長の変動がないようにしている。発振波長Λ以外に自然放出光があるというようなことは言っていない。発振波長の光に全部のエネルギーが纏められると信じているようである。特許文献１は自然放出光の引き起こす混信というようなことも問題にしていない。
【００１８】
先にも述べたように固体レーザなどで自然放出光は発振光と同一の波長を持つ光であり位相が揃っていない光を指し、半導体レーザの場合に波長の異なる光が出るというような認識がない。つまり本発明でいう波長の異なる連続スペクトルである自然放出光のようなものに気付いていない。だからそれによる混信を防ぐという認識もない。斯界において半導体レーザの自然放出光自体が新規な発見であるということができる。だからそれによる混信を防ぐというような従来技術は存在しない。そのような従来技術を発見することができなかった。 
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
半導体レーザの光は波長位相が一義的に決まった発振光だけでなく波長が異なり位相も異なる自然放出光が存在する。波長多重光通信を実施したとき自然放出光があるために異なる波長を出すはずの半導体レーザ間で混信が発生する。それはＷＤＭを工夫しても除去できない混信である。本発明は異なる発振光の半導体レーザを並列に用い１本の光ファイバに異なる波長の光信号を伝搬させる波長多重光通信システムにおいて、異なる半導体レーザ・受光素子間での混信をなくした光通信系を与えることを目的とする。 
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の光モジュールは、半導体レーザから出る光のうち発振光だけを通しそれ以外の波長の光を遮断するようなフィルタを、半導体レーザと光ファイバとの間に設けて、発振光以外の波長の光（自然放出光）を光ファイバへ入れないようにしたものである。「発振光を通しそれ以外の光を遮断するフィルタ」というと煩雑であるからここでは簡単に「自然放出光遮断フィルタ」と呼ぶことにする。 
【００２１】
つまり本発明の光モジュールの基本は、レーザ発振光Λｑと自然放出光Σｎを放出する半導体レーザと、半導体レーザの光を導く光ファイバと、半導体レーザの光を光ファイバに集光するレンズと、半導体レーザと光ファイバの間に設けられ半導体レーザのレーザ発振光Λｑを透過させ自然放出光Σｎを遮断する自然放出光遮断フィルタＮＦとを含むものである。クロストークを減衰させるのが目的であるからそのような基本単位が複数個あってそれらが同一の光ファイバに信号光を導入するようになっている。より一般的に表現すると次のようになる。
【００２２】
ｍ個の基本形の集合からなる本発明の光モジュールの一般形は、レーザ発振光Λｑｊと自然放出光Σｎｊを放出するｍ個の半導体レーザＬＤｊ（ｊ＝１、２、…、ｍ）と、半導体レーザＬＤｊの光を導くｍ本の分岐光ファイバＦｊ（ｊ＝１、２、…、ｍ）と、ｍ本の分岐光ファイバＦｊの信号光を纏めて伝送する一本の光ファイバＦ０と、半導体レーザＬＤｊの光を光ファイバＦｊに集光するレンズＬｊ（ｊ＝１、２、…、ｍ）と、半導体レーザＬＤｊと光ファイバＦｊの間に設けられ半導体レーザＬＤｊのレーザ発振光Λｑｊを透過させΛｑｊ以外のΛｑｉ（ｉ≠ｊ）の波長近傍の自然放出光Σｎｊを遮断する自然放出光遮断フィルタＮＦｊ（ｊ＝１、２、…、ｍ）とを含む。つまり形式的に書けば次のようになる。
【００２３】
ＬＤ１＋Ｌ１＋ＮＦ１＋Ｆ１ 
ＬＤ２＋Ｌ２＋ＮＦ２＋Ｆ２ 
…… 
ＬＤｊ＋Ｌｊ＋ＮＦｊ＋Ｆｊ 
…… 
ＬＤｍ＋Ｌｍ＋ＮＦｍ＋Ｆｍ＋Ｆ０ 
【００２４】
というようになる。Ｆ１＋Ｆ２＋…＋Ｆｍ→Ｆ０というように合波素子によって一本の光ファイバに信号が纏められる。受信側では分岐素子（ＷＤＭ）によって波長ごとに分離される。Ｆ０→Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３…Ｆｍとなり、それらがｍ個の異なる受光素子の光学系に分配される。
【００２５】
Ｆ０＋Ｆ１＋Ｌ１＋ＰＤ１ 
Ｆ２＋Ｌ２＋ＰＤ２ 
… 
Ｆｊ＋Ｌｊ＋ＰＤｊ 
… 
Ｆｍ＋Ｌｍ＋ＰＤｍ 
【００２６】
そのように複数の送信用ＬＤを含むからクロストークの可能性がある。ここではその内の一つの光学系（ＬＤｊ＋Ｌｊ＋ＮＦｊ＋Ｆｊ）についての工夫を述べる。その他の光学系も同様である。 
【００２７】
半導体レーザと光ファイバの中間に自然放出光遮断フィルタを入れるのであるが、半導体レーザの光はレンズで絞って光ファイバの端面に入射するのであるから、自然放出光遮断フィルタとレンズは直列に並ぶことになる。何れを半導体レーザに近い方へ配置してもよい。またアイソレータを使って戻り光がないようにする場合もある。その場合は、半導体レーザと光ファイバ端面の間に、３つの要素（レンズ、アイソレータ、自然放出光遮断フィルタ）が並ぶことになる。３つの前後関係について６通りの場合が可能であるがそのいずれてあってもよい。また、自然放出光遮断フィルタは薄い誘電体多層膜でできるのであるがそれを半導体レーザ端面に貼り付けるあるいは蒸着することもできる。反対に光ファイバの端面に自然放出光遮断フィルタを貼り付け、蒸着することもできる。あるいはレンズ面、アイソレータ面に、自然放出光遮断フィルタを貼り付け、蒸着することもできる。 
【００２８】
もっとも理想的な自然放出光遮断フィルタの透過率スペクトルは、図２２に示すように、信号光波長Λｑだけに透過率が１００％の窓があり、それ以外のΣｎでは透過率が０％であるというものである。透過窓の幅ΔΛは１０ｎｍ〜１００ｎｍであり目的によって決める。自然放出光遮断フィルタは屈折率の異なる２種類の誘電体薄膜を多数重ねることによって作ることができる。しかし図２２のようなシャープなステップ特性をも持つフィルタは層の数が多くなって製造コストも高くなる。
【００２９】
多重波長光学系といっても二つの波長ΛＡ、ΛＢしか使わないのであれば、自然放出光遮断フィルタの設計はより単純化され得る。ΛＢを出す半導体レーザＬＤｂの直後に設ける自然放出光遮断フィルタは図２４のようにΛＢを含む有限の波長範囲で透過率が高く、ΛＡでは透過率が０に近くなっていればよい。その間ではなだらかな透過率低下をする凸型透過率分布のフィルタであってもよいのである。それは半導体レーザＬＤａの自然放出光の全部を遮断するのではなくて、相手方の波長の付近の自然放出光を遮断するというものである。ＰＤａは他の波長の光を受光するのではないからＬＤｂのΛＢだけを除去すれば十分なのである。
【００３０】
二つの波長ΛＡ、ΛＢしか使わないなら、より単純化して図２５のような透過率分布のフィルタであってもよい。これはΛＢでの透過率は１００％に近く、ΛＡでの透過率は０％に近く、中間で透過率が１００％から０％へゆっくりと変化するというようなものである。ΛＡより上の波長でかなりの透過率が存在するのであるがそのあたりの自然放出光が漏れても差し支えない。ＰＤｃにΛＡが入らなければ良いのである。
【００３１】
波長ΛＡ、ΛＢの大小関係が反対の場合は、図２６のような透過率分布のフィルタを半導体レーザＬＤａの直後に設けるようにしてもよい。
【００３２】
そのように自然放出光遮断フィルタといっても、相手方の波長の自然放出光を除去できればよいのである。だから図２４〜２６のような、なだらかな透過率分布のフィルタであってもよい。このようなフィルタであると、層数の少ない誘電体多層膜によって所望の性能を持つフィルタを製造することができる。 
【発明の効果】
【００３３】
本発明の光モジュールは、半導体レーザの出射光に含まれる自然放出光を自然放出光遮断フィルタによって除去してから光ファイバへ信号光を導入するようにしている。１本の光ファイバに波長の異なる複数の半導体レーザの信号を通すようにした光学系において本発明は異なる信号系の間のクロストークを抑制することができる。
【００３４】
例えば図１９のような二つの半導体レーザＬＤ１、ＬＤ２からの波長ΛＡ、ΛＢの信号光を合波器（ＷＤＭ）３９で合体させ同一の光ファイバ４０で送信し、分波器４２で分けて二つの受光素子ＰＤ１、ＰＤ２でそれぞれΛＡ、ΛＢの信号光を受信するようにした光学系において、ＬＤ１の直後にΛＡ以外の自然放出光をカットする自然放出光遮断フィルタ８を設ける。図２７にそのような本発明による改良を加えた光学系を示す。ＬＤ１、ＬＤ２の直後にΛＡ、ΛＢ以外の自然放出光をカットする自然放出光遮断フィルタ８、８を設けている。そうすれば、ＬＤ１からのΛＢノイズが消失する。受信側のＰＤ２ではＬＤ２のΛＢの信号光だけを受信するようになる。ＬＤ１からのΛＢノイズが入らずクロストークがなくなる。
【００３５】
或いは図２０のような二つの半導体レーザＬＤａ、ＬＤｂからの波長ΛＡ、ΛＢの信号光を合波器（ＷＤＭ）４９で合体させ同一の光ファイバ５０で送信し、加入者側Ｗｃの分波器で分けて二つの受光素子ＰＤｃ、ＰＤｄでそれぞれΛＡ、ΛＢの信号光を受信するようにした光学系において、ＬＤａの直後にΛＡの自然放出光をカットする自然放出光遮断フィルタ８を設ける。ＬＤｂの直後にΛＢ以外の自然放出光をカットする自然放出光遮断フィルタ８を設ける。図２８にその改良型を示す。ＬＤａからのΛＢノイズがなくなる。受信側のＰＤｄではＬＤｂのΛＢの信号光だけを受信するようになる。ＬＤａからのΛＢノイズが入らずクロストークがなくなる。
【００３６】
そのような波長の異なる二つの半導体レーザの信号光を一つの光ファイバで送信する場合だけでなく、３以上の波長の異なる半導体レーザＬＤａ、ＬＤｂ、ＬＤｃ…の信号光ΛＡ、ΛＢ、ΛＣ、…を同一の光ファイバに通し、反対側で分波器（ＷＤＭ）で分離してそれぞれの光をＰＤａ、ＰＤｃ、ＰＤｄ…で受信する波長多重系においてもそれぞれの半導体レーザの直後に自然放出光遮断フィルタを設けることによってクロストークを効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
次にΛｑ＝１４９０ｎｍの場合の自然放出光遮断フィルタの設計例を示す。
これはΛｑ以外の波長の自然放出光をすべて反射するように設計してある。だから層の数が多い。ＢＫ７ガラスを基板として、一方の面に反射防止膜を、他方の面に自然放出光遮断フィルタを形成している。
【００３８】
透明な誘電体材料は、ＳｉＯ２とＮｂ２Ｏ５の組み合わせを用いている。それに限らず、ＳｉＯＮ、ＡｌＮ、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｉなどを用いることもできる。 
【００３９】
ＢＫ７ガラス基材の一面にＮｂ２Ｏ５／ＳｉＯ２からなる反射防止膜を、もう一面にはＮｂ２Ｏ５／ＳｉＯ２の層を４０組積層して自然放出光遮断フィルタを形成した。
【００４０】
これは理想的な特性を示す自然放出光遮断フィルタの一例である。図２３のようなステップ特性を持つ、優れた自然放出光遮断フィルタである。だから層数が多いが、図２４〜図２６のようなフィルタであればもっと層の数を少なくすることができる。                  
【００４１】
次に、半導体レーザ、レンズ、光ファイバあるいは、それにアイソレータを含む系において自然放出光遮断フィルタの位置を様々に変えた実施例を述べる。
【実施例１】
【００４２】
［実施例１（図１；ＬＤ＋レンズ＋フィルタ＋光ファイバ）］ 
図１に実施例１を示す。半導体レーザ（ＬＤ）５の出射側光軸の上に、レンズ６、光ファイバ７が設けられる。レンズ６と光ファイバ７の間に半導体レーザ（ＬＤ）５の自然放出光をカットする自然放出光遮断フィルタ８が設けられる。半導体レーザ（ＬＤ）５の光はレンズ６によって絞られて光ファイバ端面に結像する。半導体レーザ（ＬＤ）５は所望の波長Λｑの発振光と共に波長の異なる自然放出光Σｎを発生する。ところが自然放出光遮断フィルタ８によって自然放出光Σｎを遮断するので、残りはレーザ発振光Λｑだけになる。発振光だけが光ファイバ７に入射する。レンズと光ファイバの間に自然放出光遮断フィルタを設ける場合は、光線が光軸に対して浅い角度で入射しフィルタ特性が安定化する。
【実施例２】
【００４３】
［実施例２（図２；ＬＤ＋フィルタ＋レンズ＋光ファイバ）］ 
図２に実施例２を示す。半導体レーザ（ＬＤ）５の出射側光軸の上に、レンズ６、光ファイバ７が設けられる。半導体レーザ（ＬＤ）５とレンズ６の間に半導体レーザ５の自然放出光をカットする自然放出光遮断フィルタ８が設けられる。半導体レーザ（ＬＤ）５は所望の波長Λｑの発振光と共に波長の異なる自然放出光Σｎを発生する。ところが自然放出光遮断フィルタ８によって自然放出光Σｎを遮断するので、残りはレーザ発振光Λｑだけになる。発振光だけが光ファイバ７に入射する。ＬＤとレンズの間に自然放出光遮断フィルタを設けると一体に気密封止が可能となり、モジュールを小型化することができる。
【実施例３】
【００４４】
［実施例３（図３；ＬＤ＋レンズ＋フィルタ＋光ファイバ）］ 
図３に実施例３を示す。半導体レーザ（ＬＤ）５の出射側光軸の上に、レンズ６、自然放出光遮断フィルタ８、光ファイバ７が順に設けられる。フィルタ８が傾いているのは、フィルタ８からの半導体レーザへの反射戻り光をなくすためである。自然放出光遮断フィルタ８によって半導体レーザ（ＬＤ）５の光に含まれていた自然放出光Σｎを遮断するので、レーザ発振光Λｑだけが光ファイバ７に入射する。 
【実施例４】
【００４５】
［実施例４（図４；ＬＤ＋フィルタ＋レンズ＋光ファイバ）］ 
図４に実施例４を示す。半導体レーザ（ＬＤ）５の出射側光軸の上に、自然放出光遮断フィルタ８、レンズ６、光ファイバ７が順に設けられる。フィルタ８が傾いているのは、フィルタ８からの半導体レーザへの反射戻り光をなくすためである。自然放出光遮断フィルタ８によって半導体レーザ（ＬＤ）５の光に含まれていた自然放出光Σｎを遮断するので、レーザ発振光Λｑだけが光ファイバ７に入射する。 
【実施例５】
【００４６】
［実施例５（図５；フィルタ付きＬＤ＋レンズ＋光ファイバ）］ 
図５に実施例５を示す。半導体レーザ（ＬＤ）５の出射側光軸の上に、レンズ６、光ファイバ７が順に設けられる。それはこれまでの例と同じであるが、半導体レーザ（ＬＤ）５の出射面に自然放出光遮断フィルタ８が貼り付けてある。フィルタ８は誘電体多層膜であるから面積は任意である。ここでは小さい面積のフィルタをＬＤ５の出射面に接着してある。そのようにすると自然放出光遮断フィルタ８をホルダ−などに取り付ける治具を省くことができる。作用はこれまでのものと同じである。自然放出光遮断フィルタ８がＬＤ５の光に含まれていた自然放出光Σｎを遮断し、レーザ発振光Λｑだけが光ファイバ７に入射する。 
【実施例６】
【００４７】
［実施例６（図６；ＬＤ＋レンズ＋フィルタ付き光ファイバ）］
図６に実施例６を示す。半導体レーザ（ＬＤ）５、レンズ６、光ファイバ７が順に直線状に設けられる。光ファイバ７の入射面に自然放出光遮断フィルタ８が貼り付けてある。フィルタは光ファイバ７とＬＤ５の間にあればよいので光ファイバ７に貼り付けても同じような効果がある。自然放出光遮断フィルタ８を光ファイバに直接に貼り付けるとホルダ−などに取り付ける治具を省くことができる。作用は同じで、自然放出光遮断フィルタ８がＬＤ５の光に含まれていた自然放出光Σｎを遮断し、レーザ発振光Λｑだけが光ファイバ７に入射する。フィルタが傾いており半導体レーザへの反射戻り光はない。 
【実施例７】
【００４８】
［実施例７（図７；ＬＤ＋フィルタ付きレンズ＋光ファイバ）］ 
図７に実施例７を示す。半導体レーザ（ＬＤ）５、レンズ６、光ファイバ７が順に直線状に設けられる。レンズ６の出射面側に自然放出光遮断フィルタ８が貼り付けてある。そのようにするとフィルタが平面でなく曲面になるが自然放出光を除去しレーザ発振光だけ通すという作用は変わらない。フィルタは光ファイバ７とＬＤ５の間にあればよいのでレンズ６に貼り付けても同じような効果がある。自然放出光遮断フィルタ８をレンズ６に直接に貼り付けるとホルダ−などに取り付ける治具を省くことができる。作用は同じで、自然放出光遮断フィルタ８がＬＤ５の光に含まれていた自然放出光Σｎを遮断し、レーザ発振光Λｑだけが光ファイバ７に入射する。 
【実施例８】
【００４９】
［実施例８（図８；ＬＤ＋フィルタ付きレンズ＋光ファイバ）］ 
図８に実施例８を示す。半導体レーザ（ＬＤ）５、レンズ６、光ファイバ７が順に直線状に設けられる。レンズ６の入射面側に自然放出光遮断フィルタ８が貼り付けてある。作用は同じで、自然放出光遮断フィルタ８がＬＤ５の光に含まれていた自然放出光Σｎを遮断し、レーザ発振光Λｑだけが光ファイバ７に入射する。自然放出光遮断フィルタ８をレンズ６に直接貼り付けるとホルダ−などに取り付ける治具を省くことができる。
【実施例９】
【００５０】
［実施例９（図９；ＬＤ＋レンズ＋フィルタ＋アイソレータ＋光ファイバ）］ 
図９に実施例９を示す。これまで述べたものにアイソレータを加えた光学系にも本発明を適用することができる。以下にアイソレータを含む光学系への適用について説明する。半導体レーザ（ＬＤ）５、レンズ６、自然放出光遮断フィルタ８、光ファイバ７が順に直線状に設けられる。光ファイバ７の入射面にアイソレータ９が貼り付けてある。アイソレータ９はＬＤ５の光が光ファイバに入り光ファイバの他端で反射して戻ってくるがそれがＬＤに戻るのを防ぐために設けられる。自然放出光遮断フィルタ８がレンズ６と光ファイバ７の間にあり、ＬＤ５の光に含まれていた自然放出光Σｎを遮断する。レーザ発振光Λｑだけが光ファイバ７に入射する。ＬＤへの反射戻り光を抑えつつ、光線が光軸に対して浅い角度で入射するため、自然放出光を安定的にフィルタできる。
【実施例１０】
【００５１】
［実施例１０（図１０；ＬＤ＋レンズ＋フィルタ、アイソレータ付き光ファイバ）］ 
図１０に実施例１０を示す。これもアイソレータを持つものである。半導体レーザ（ＬＤ）５、レンズ６、光ファイバ７が順に直線状に設けられる。光ファイバ７の入射面に自然放出光遮断フィルタ８とアイソレータ９が貼り付けてある。前例と同じくアイソレータ９は反射戻り光を防ぐためである。自然放出光遮断フィルタ８が光ファイバ７の前面にあり、ＬＤ５の光に含まれていた自然放出光Σｎを遮断する。レーザ発振光Λｑだけが光ファイバ７に入射する。この構成ではフィルタ用のホルダ−など取り付け治具を省くことができる。 
【実施例１１】
【００５２】
［実施例１１（図１１；ＬＤ＋レンズ＋アイソレータ、フィルタ付き光ファイバ）］ 
図１１に実施例１１を示す。これもアイソレータを持つものである。半導体レーザ（ＬＤ）５、レンズ６、光ファイバ７が順に直線状に設けられる。光ファイバ７の入射面にアイソレータ９と自然放出光遮断フィルタ８が貼り付けてある。前例と同じくアイソレータ９は反射戻り光を防ぐためである。自然放出光遮断フィルタ８が光ファイバ７の前面にあり、ＬＤ５の光に含まれていた自然放出光Σｎを遮断する。レーザ発振光Λｑだけが光ファイバ７に入射する。この構成ではフィルタ用のホルダ−など取り付け治具を省くことができる。 
【実施例１２】
【００５３】
［実施例１２（図１２；ＬＤ＋レンズ＋フィルタ＋アイソレータ＋光ファイバ）］ 
図１２に実施例１２を示す。半導体レーザ（ＬＤ）５の光軸線の延長上に、レンズ６、フィルタ８、アイソレータ９、光ファイバ７が順に設けられる。レンズ６とアイソレータ９の間に自然放出光遮断フィルタ８が設けてある。自然放出光遮断フィルタ８がアイソレータ９、光ファイバ７の前方にあり、ＬＤ５の光に含まれていた自然放出光Σｎを遮断する。レーザ発振光Λｑだけが光ファイバ７に入射する。 
【実施例１３】
【００５４】
［実施例１３（図１３；ＬＤ＋レンズ＋フィルタ付きアイソレータ＋光ファイバ）］ 
図１３に実施例１３を示す。半導体レーザ（ＬＤ）５の光軸の延長上に、レンズ６、フィルタ８付きアイソレータ９、光ファイバ７が順に設けられる。アイソレータ９の前面に自然放出光遮断フィルタ８が貼り付けてある。自然放出光遮断フィルタ８がＬＤ５の光に含まれていた自然放出光Σｎを遮断する。レーザ発振光Λｑだけが光ファイバ７に入射する。この構成ではフィルタ用のホルダ−など取り付け治具を省くことができる。 
【実施例１４】
【００５５】
［実施例１４（図１４；ＬＤ＋レンズ＋フィルタ付きアイソレータ＋光ファイバ）］ 
図１４に実施例１４を示す。半導体レーザ（ＬＤ）５の光軸の延長上に、レンズ６、フィルタ８付きアイソレータ９、光ファイバ７が順に設けられる。アイソレータ９の後面に自然放出光遮断フィルタ８が貼り付けてある。自然放出光遮断フィルタ８がＬＤ５の光に含まれていた自然放出光Σｎを遮断する。レーザ発振光Λｑだけが光ファイバ７に入射する。 この構成ではフィルタ用のホルダ−など取り付け治具を省くことができる。
【実施例１５】
【００５６】
［実施例１５（図１５；ＬＤ＋レンズ＋アイソレータ＋フィルタ＋波長選択フィルタ＋レンズ＋ＰＤ＋光ファイバ）］ 
図１５に実施例１５を示す。実施例１５〜１８は、一本の光ファイバの中を双方向に信号を送る送受信モジュール（ＬＤ／ＰＤ）へ適用した例である。半導体レーザ（ＬＤ）５の光軸の延長上に、レンズ６、アイソレータ９、自然放出光遮断フィルタ８、４５度の傾斜波長選択フィルタ４、光ファイバ７が順に設けられる。波長選択フィルタ４に関しＬＤ５、レンズ６と対称の方向にＰＤ２５、レンズ２６が設けられる。ノイズ波長遮断フィルタ２８がレンズ２６と波長選択フィルタ４の間に設けられる。光ファイバ７を通ってきた受信光は波長選択フィルタ４によって反射され９０度光路を曲げてノイズ波長遮断フィルタ２８を通り、レンズ２６によって絞られてＰＤ２５に入る。この構成では光線が光軸に対して浅い角度で入射しフィルタ特性が安定化するので、自然放出光を安定してフィルタした一心送受信モジュールを実現できる。 
【００５７】
４５度傾斜波長選択フィルタ４は、ＬＤ５の送信光を通し、受信光は反射する作用がある。誘電体多層膜で作製することができる。ＰＤ側のノイズ波長遮断フィルタ２８は、受信光の波長だけを通すフィルタである。これはもともと波長多重送受信モジュールには存在するものでそのノードの受信波長だけを取り出すものである。そのようにしても他のノードからのその波長の自然放出光が入るのでそれだけでは混信を防ぐことができない、というのが本発明の出発点であった。波長多重の場合、自然放出光遮断フィルタ８がＬＤ５の光に含まれていた自然放出光Σｎを遮断する。レーザ発振光Λｑだけが光ファイバ７に入射する。 
【００５８】
なおアイソレータは省くこともできる。この構成では自然放出光遮断フィルタ８がアイソレータ９と４５度傾斜波長選択フィルタ４の間にあるが、アイソレータ９とレンズ６の間に設けてもよい。また、自然放出光遮断フィルタ８を４５度
傾斜波長選択フィルタ４の半導体レーザ（ＬＤ）５に近い側の面に形成してもよい。 
【実施例１６】
【００５９】
［実施例１６（図１６；ＬＤ＋フィルタ＋レンズ＋アイソレータ＋波長選択フィルタ＋レンズ＋ＰＤ＋光ファイバ）］ 
図１６に実施例１６を示す。これも一本の光ファイバの中を双方向に信号を送る送受信モジュール（ＬＤ／ＰＤ）へ適用した例である。半導体レーザ（ＬＤ）５の光軸の延長上に、自然放出光遮断フィルタ８、レンズ６、アイソレータ９、４５度の傾斜波長選択フィルタ４、光ファイバ７が順に設けられる。波長選択フィルタ４に関しＬＤ５、レンズ６と対称の方向にノイズ波長遮断フィルタ２８、ＰＤ２５、レンズ２６が設けられる。光ファイバ７を通ってきた受信光は波長選択フィルタ４によって反射され９０度光路を曲げてノイズ波長遮断フィルタ２８を通り、レンズ２６によって絞られてＰＤ２５に入る。ＰＤ側のノイズ波長遮断フィルタ２８は、受信光の波長だけを通すフィルタである。自然放出光遮断フィルタ８がＬＤ５の光に含まれていた自然放出光Σｎを遮断する。レーザ発振光Λｑだけが光ファイバ７に入射する。この構成ではＬＤと自然放出光遮断フィルタとレンズが一体に気密封止が可能となり、モジュールを小型化できる。なおアイソレータは省くこともできる。なお、自然放出光遮断フィルタ８をレンズ６の面に形成してもよい。
【実施例１７】
【００６０】
［実施例１７（図１７；ＬＤ＋レンズ＋アイソレータ＋波長選択フィルタ＋レンズ＋ＰＤ＋自然放出光遮断フィルタ＋光ファイバ）］ 
図１７に実施例１７を示す。これも一本の光ファイバの中を双方向に信号を送る送受信モジュール（ＬＤ／ＰＤ）へ適用した例である。半導体レーザ（ＬＤ）５の光軸の延長上に、レンズ６、アイソレータ９、４５度の傾斜波長選択フィルタ４、自然放出光遮断フィルタ８、光ファイバ７が順に設けられる。波長選択フィルタ４に関しＬＤ５、レンズ６と対称の方向にノイズ波長遮断フィルタ２８、ＰＤ２５、レンズ２６が設けられる。この例では、自然放出光遮断フィルタ８は半導体レーザの発振光Λｑと受信光を透過することができるものとなっている。光ファイバ７を通ってきた受信光は波長選択フィルタ４によって反射され９０度光路を曲げてノイズ波長遮断フィルタ２８を通り、レンズ２６によって絞られてＰＤ２５に入る。自然放出光遮断フィルタ８がＬＤ５の光に含まれていた自然放出光Σｎを遮断する。レーザ発振光Λｑだけが光ファイバ７に入射する。
なおアイソレータは省くこともできる。この構成では光線が光軸に対して浅い角度で入射しフィルタ特性が安定化するので、自然放出光を安定してフィルタした一心送受信モジュールを実現できる。
【実施例１８】
【００６１】
［実施例１８、実施例１９（図１８、図２９；ＬＤ＋自然放出光遮断フィルタ＋レンズ＋波長選択フィルタ＋波長選択フィルタ＋ＰＤ＋レンズ＋フィルタ＋ＰＤ＋レンズ＋フィルタ＋光ファイバ）］
図１８に実施例１８を示す。これは二つのＰＤと一つのＬＤを用いる３ポート型のモジュールである。半導体レーザ（ＬＤ）５の光軸の延長上に、自然放出光遮断フィルタ８、レンズ６、４５度の傾斜波長選択フィルタ６４、反対向き４５度の傾斜波長選択フィルタ４、光ファイバ７が順に設けられる。波長選択フィルタ４に関しＬＤ５、レンズ６と対称の方向にＰＤ２５、レンズ２６、フィルタ２８が設けられる。波長選択フィルタ６４に関しＬＤ５、レンズ６と対称の方向にＰＤ６５、レンズ６６、フィルタ６８が設けられる。光ファイバ７を伝播してきたある波長の受信光は波長選択フィルタ４で反射されてフィルタ２８を通りレンズ２６で集光されてＰＤ２５にはいる。光ファイバ７を伝播してきた別の波長の受信光は波長選択フィルタ６４で反射されてノイズ波長遮断フィルタ６８を通りレンズ６６で集光されてＰＤ６５にはいる。ＬＤ５の光は自然放出光遮断フィルタ８で自然放出光が除去される。さらにレンズ６で絞られ４５度傾斜波長選択フィルタ６４、反対向き４５度傾斜波長選択フィルタ４を通り光ファイバ７に入る。自然放出光遮断フィルタ８がＬＤ５の光に含まれていた自然放出光Σｎを遮断する。レーザ発振光Λｑだけが光ファイバ７に入射する。
【００６２】
この構成では、ＬＤと自然放出光遮断フィルタとレンズを一体に機密封止することが可能となり、モジュールを小型化できる。
【実施例１９】
【００６３】
なお自然放出光遮断フィルタ８はレンズ６と波長選択フィルター６４の間においても良い（図２９；実施例１９）。この構成では、光線が光軸に対して浅い角度で入射し、フィルタ特性が安定化する。 
【実施例２０】
【００６４】
［実施例２０（図３０；ＬＤ＋レンズ＋自然放出光遮断フィルタ＋アイソレータ＋波長選択フィルタ＋波長選択フィルタ＋ＰＤ＋レンズ＋フィルタ＋ＰＤ＋レンズ＋フィルタ＋光ファイバ）］ 
図３０に実施例２０を示す。これも二つのＰＤと一つのＬＤを用いる３ポート型のモジュールである。半導体レーザ（ＬＤ）５の軸線の延長上に、レンズ６、自然放出光遮断フィルタ８を貼り付けたアイソレータ９、４５度の傾斜波長選択フィルタ６４、反対向き４５度の傾斜波長選択フィルタ４、光ファイバ７が順に設けられる。波長選択フィルタ４に関しＬＤ５、レンズ６と対称の方向にＰＤ２５、レンズ２６、ノイズ波長遮断フィルタ２８が設けられる。波長選択フィルタ６４に関しＬＤ５、レンズ６と対称の方向にＰＤ６５、レンズ６６、フィルタ６８が設けられる。光ファイバ７を伝播してきたある波長の受信光は波長選択フィルタ４で反射されてノイズ波長遮断フィルタ２８を通りレンズ２６で集光されてＰＤ２５に入る。光ファイバ７を伝播してきた別の波長の受信光は波長選択フィルタ６４で反射されてフィルタ６８を通りレンズ６６で集光されてＰＤ６５に入射する。ＬＤ５の光はレンズ６で絞られ自然放出光遮断フィルタ８で自然放出光を除去される。アイソレータ９、４５度傾斜波長選択フィルタ６４、反対向き４５度傾斜波長選択フィルタ４を通り光ファイバ７に入る。自然放出光遮断フィルタ８がＬＤ５の光に含まれていた自然放出光Σｎを遮断する。レーザ発振光Λｑだけが光ファイバ７に入射する。
【００６５】
自然放出光遮断フィルタ８がアイソレータ９に貼り付けられているので、フィルタ用のホルダ−など取り付け治具を省くことができる。
上記において、本発明の実施の形態および実施例について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態および実施例は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】半導体レーザ、レンズ、自然放出光遮断フィルタ、光ファイバの順で光学部品を直列に配置した実施例１に係る光モジュールの光学系構成図。
【００６７】
【図２】半導体レーザ、自然放出光遮断フィルタ、レンズ、光ファイバの順で光学部品を直列に配置した実施例２に係る光モジュールの光学系構成図。
【００６８】
【図３】半導体レーザ、レンズ、傾斜自然放出光遮断フィルタ、光ファイバの順で光学部品を直列に配置した実施例３に係る光モジュールの光学系構成図。
【００６９】
【図４】半導体レーザ、傾斜自然放出光遮断フィルタ、レンズ、光ファイバの順で光学部品を直列に配置した実施例４に係る光モジュールの光学系構成図。
【００７０】
【図５】自然放出光遮断フィルタを出射面に形成した半導体レーザ、レンズ、光ファイバの順で光学部品を直列に配置した実施例５に係る光モジュールの光学系構成図。
【００７１】
【図６】半導体レーザ、レンズ、自然放出光遮断フィルタを入射端面に形成した光ファイバの順で光学部品を直列に配置した実施例６に係る光モジュールの光学系構成図。
【００７２】
【図７】半導体レーザ、自然放出光遮断フィルタを出射面に形成したレンズ、光ファイバの順で光学部品を直列に配置した実施例７に係る光モジュールの光学系構成図。
【００７３】
【図８】半導体レーザ、自然放出光遮断フィルタを入射面に形成したレンズ、光ファイバの順で光学部品を直列に配置した実施例８に係る光モジュールの光学系構成図。
【００７４】
【図９】半導体レーザ、レンズ、自然放出光遮断フィルタ、アイソレータを端面に貼り付けた光ファイバの順で光学部品を直列に配置した実施例９に係る光モジュールの光学系構成図。
【００７５】
【図１０】半導体レーザ、レンズ、アイソレータと自然放出光遮断フィルタを端面に貼り付けた光ファイバの順で光学部品を直列に配置した実施例１０に係る光モジュールの光学系構成図。
【００７６】
【図１１】半導体レーザ、レンズ、自然放出光遮断フィルタとアイソレータを端面に貼り付けた光ファイバの順で光学部品を直列に配置した実施例１１に係る光モジュールの光学系構成図。
【００７７】
【図１２】半導体レーザ、レンズ、自然放出光遮断フィルタ、アイソレータ、光ファイバの順で光学部品を直列に配置した実施例１２に係る光モジュールの光学系構成図。
【００７８】
【図１３】半導体レーザ、レンズ、自然放出光遮断フィルタを入射側に貼り付けたアイソレータ、光ファイバの順で光学部品を直列に配置した実施例１３に係る光モジュールの光学系構成図。
【００７９】
【図１４】半導体レーザ、レンズ、自然放出光遮断フィルタを出射側に貼り付けたアイソレータ、光ファイバの順で光学部品を直列に配置した実施例１４に係る光モジュールの光学系構成図。
【００８０】
【図１５】半導体レーザ、レンズ、アイソレータ、自然放出光遮断フィルタ、波長選択フィルタ、光ファイバを直列に配置し、波長選択フィルタの反射側にノイズ波長遮断フィルタ、レンズ、フォトダイオードを設け光ファイバに送信光、受信光をフォトダイオードに伝搬させるようにした実施例１５に係る光モジュールの光学系構成図。
【００８１】
【図１６】半導体レーザ、自然放出光遮断フィルタ、レンズ、アイソレータ、波長選択フィルタ、光ファイバを直列に配置し、波長選択フィルタの反射側にノイズ波長遮断フィルタ、レンズ、フォトダイオードを設け、光ファイバに送信光、受信光をフォトダイオードに伝搬させるようにした実施例１６に係る光モジュールの光学系構成図。
【００８２】
【図１７】半導体レーザ、レンズ、アイソレータ、波長選択フィルタ、自然放出光遮断フィルタ、光ファイバを直列に配置し、波長選択フィルタの反射側にノイズ波長遮断フィルタ、レンズ、フォトダイオードを設け、光ファイバに送信光、受信光をフォトダイオードに伝搬させるようにした実施例１７に係る光モジュールの光学系構成図。
【００８３】
【図１８】半導体レーザ、自然放出光遮断フィルタ、レンズ、４５度傾斜波長選択フィルター、反対向きに４５度傾斜波長選択フィルタ、光ファイバを直列に配置し、二つの波長選択フィルタの反射側に二組のノイズ波長遮断フィルタ、レンズ、フォトダイオードを設け、光ファイバに送信光、２種類の受信光をフォトダイオードに伝搬させるようにした実施例１８に係る光モジュールの光学系構成図。
【００８４】
【図１９】二つの半導体レーザＬＤ１、ＬＤ２を有する送信側と、二つの受光素子ＰＤ１、ＰＤ２を有する受信側を一つの光ファイバで連絡する波長多重光通信系において、ＬＤ１のΛＢのノイズとＬＤ２のΛＢの信号光が受信側のＰＤ２に入るのでクロストークが起こることを説明する光学系構成図。
【００８５】
【図２０】半導体レーザＬＤａとＰＤａを有するノードと半導体レーザＬＤｂを有するノードとが、二つの受光素子ＰＤｃ、ＰＤｄと半導体レーザＬＤｅを有するノードが一つの光ファイバで連絡された光通信系において、ＬＤａのΛＢのノイズとＬＤｂのΛＢの信号光が受信側のＰＤｄに入るのでクロストークが起こることを説明する光学系構成図。
【００８６】
【図２１】半導体レーザの発振スペクトル。Λｑの発振光の他に波長の異なる弱い光が出ている。ノイズ光であってレベルは一定しない。ここでは自然放出光Σｎと呼ぶ。
【００８７】
【図２２】厳密に発振光だけを透過し両側の自然放出光を反射するようにしたステップ型の透過率変化を持つ自然放出光遮断フィルタの透過率波長特性図。
【００８８】
【図２３】発振光と自然放出光の間にステップ型の変化をもたらす自然放出光遮断フィルタを半導体レーザの前においた場合の透過光のスペクトル図。
【００８９】
【図２４】一方のレーザの発振波長ΛＢで１００％の透過率を持ち他方のレーザの発振波長ΛＡとΛＢ以上の波長で０％の透過率を持つが中間で透過率が緩やかに変化をする自然放出光遮断フィルタの透過率分布図。
【００９０】
【図２５】一方のレーザの発振波長ΛＢで１００％の透過率を持ち他方のレーザの発振波長ΛＡで０％の透過率を持つが中間で透過率が緩やかに変化をする自然放出光遮断フィルタの透過率分布図。
【００９１】
【図２６】一方のレーザの発振波長ΛＡで１００％の透過率を持ち他方のレーザの発振波長ΛＢで０％の透過率を持つが中間で透過率が緩やかに変化をする自然放出光遮断フィルタの透過率分布図。
【００９２】
【図２７】図１９の光学系において、半導体レーザの前に自然放出光遮断フィルタを設けることによってクロストークを消去した本発明の一例を示す光学系構成図。
【００９３】
【図２８】図２０の光学系において、半導体レーザの前に自然放出光遮断フィルタを設けることによってクロストークを消去した本発明の一例を示す光学系構成図。
【００９４】
【図２９】半導体レーザ、レンズ、自然放出光遮断フィルタ、４５度傾斜波長選択フィルタ、反対向きに４５度傾斜波長選択フィルタ、光ファイバを直列に配置し、二つの波長選択フィルタの反射側に二組のフィルタ、レンズ、フォトダイオードを設け、光ファイバに送信光、２種類の受信光をフォトダイオードに伝搬させるようにした実施例１９に係る光モジュールの光学系構成図。
【００９５】
【図３０】半導体レーザ、レンズ、自然放出光遮断フィルタ付アイソレータ、４５度傾斜波長選択フィルタ、反対向きに４５度傾斜波長選択フィルタ、光ファイバを直列に配置し、二つの波長選択フィルタの反射側に二組のフィルタ、レンズ、フォトダイオードを設け、光ファイバに送信光、２種類の受信光をフォトダイオードに伝搬させるようにした実施例２０に係る光モジュールの光学系構成図。
【符号の説明】
【００９６】
４波長選択フィルタ
５ＬＤ 
６レンズ 
７光ファイバ 
８自然放出光遮断フィルタ 
９アイソレータ 
２５ＰＤ 
２６レンズ 
２８ノイズ波長遮断フィルタ
２９レンズ
３８光ファイバ 
３９合波器 
４０光ファイバ 
４２分波器 
４３光ファイバ 
４４光ファイバ 
４５光ファイバ 
４８光ファイバ 
４９合波器 
５０光ファイバ 
５４光ファイバ 
６４波長選択フィルタ
６５ＰＤ 
６６レンズ 
６８ノイズ波長遮断フィルタ 
Λｑレーザ発振光 
Σｎ自然放出光 
ΛＡ  ＬＤａ、ＬＤ１の発振光の波長
ΛＢ  ＬＤｂ、ＬＤ２の発振光の波長
ＬＤａ、ＬＤｂ、ＬＤｅ  半導体レーザ 
ＰＤａ、ＰＤｃ、ＰＤｄ、ＰＤ１、ＰＤ２  フォトダイオード 
【図１】
0005240537.tif 000002
【図２】
0005240537.tif 000003
【図３】
0005240537.tif 000004
【図４】
0005240537.tif 000005
【図５】
0005240537.tif 000006
【図６】
0005240537.tif 000007
【図７】
0005240537.tif 000008
【図８】
0005240537.tif 000009
【図９】
0005240537.tif 000010
【図１０】
0005240537.tif 000011
【図１１】
0005240537.tif 000012
【図１２】
0005240537.tif 000013
【図１３】
0005240537.tif 000014
【図１４】
0005240537.tif 000015
【図１５】
0005240537.tif 000016
【図１６】
0005240537.tif 000017
【図１７】
0005240537.tif 000018
【図１８】
0005240537.tif 000019
【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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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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