(57)【要約】【課題】光出力の大きさが可変な送光部材を提供する。【解決手段】半導体レーザ１と、該半導体レーザ１が出射したレーザ光の偏波面を偏波面回転部材２で回転させて該レーザ光を外部へ送り出すと共に外部からの反射戻り光の偏波面を上記偏波面回転部材２で回転させて該反射戻り光を遮断する光アイソレータ３とを備えた送光部材において、半導体レーザ１に対する上記光アイソレータ３の透過する偏波面を変えることにより外部へ送り出すレーザ光の光量を調節する光量調整機構２６を設けた。【選択図】図１
2007184403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザと、該半導体レーザが出射したレーザ光の偏波面を偏波面回転部材で回転させて該レーザ光を外部へ送り出すと共に外部からの反射戻り光の偏波面を上記偏波面回転部材で回転させて該反射戻り光を遮断する光アイソレータとを備えた送光部材において、上記レーザ光の偏波面に対し上記光アイソレータの透過する偏波面を変えることにより、外部へ送り出すレーザ光の光量を調節する光量調整機構を設けたことを特徴とする送光部材。
【請求項２】
上記半導体レーザをＣＡＮパッケージに収納し、そのＣＡＮパッケージの外周壁に光の出射方向と平行に延びたキャピラリブロックホルダの外周壁を取り付け、上記光量調整機構として、上記光アイソレータを光軸の回りに回転自在となるよう上記キャピラリブロックホルダに軸承させると共に上記光アイソレータの外側に突起を形成し、上記キャピラリブロックホルダの外周壁に該外周壁の接線方向に沿って嵌合部を形成し、該嵌合部を上記突起と嵌合させることを特徴とする請求項１記載の送光部材。
【請求項３】
上記嵌合部を上記キャピラリブロックホルダの外周壁の接線方向に沿わせて設けたボールネジで構成し、上記突起を上記光アイソレータの周囲に歯車状に並べて形成したことを特徴とする請求項２記載の送光部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザと光学系を組み合わせてなり、光通信機器に組み込まれる送光部材に係り、光出力の大きさが可変な送光部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信機器の送光に用いる部材（以下、送光部材）として、ＴＯＳＡ（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｕｂ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ）などが知られている。送光部材は、主として、半導体レーザモジュールとキャピラリブロックホルダと光アイソレータから構成される。
【０００３】
半導体レーザモジュールは、ＤＦＢ型レーザダイオード等の半導体レーザを筐体に収容したものであり、その筐体にＣＡＮパッケージを用いたＣＡＮ型モジュールが広く使用されている。
【０００４】
キャピラリブロックホルダは、伝送路の光ファイバとの光結合を図るキャピラリブロックを半導体レーザの出射光路上に保持するものであり、ＣＡＮパッケージの外周壁に継ぎ足すように光の出射方向に延びた外周壁を有し、軸心部はもちろん光を透過するようになっている。
【０００５】
光アイソレータは、ファラデー回転子を２枚の偏光子で挟んで構成したもので、半導体レーザが出射したレーザ光を通し、そのレーザ光が外部からの反射を受け半導体レーザに戻る反射戻り光を遮断する働きを有する。この光アイソレータをキャピラリブロックホルダに組み込むことでこの光アイソレータを半導体レーザの出射光路上に保持する。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１８３２２０号公報
【特許文献２】特開平６−１２５１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、半導体レーザの光出力波形の緩和振動周波数（光波形の立ち上がり・立ち下がり時間）は、半導体レーザに注入する電流、すなわち駆動電流によって変化する。このとき、半導体レーザの性能を最も良く引き出す駆動電流量は、半導体レーザの固体ごとにばらつきがある。つまり、半導体レーザは、同じ駆動電流を与えても固体ごとに光出力のばらつきがある。
【０００８】
従来は、送光部材の特性を固体間で均一にするために、半導体レーザモジュールとキャピラリブロックホルダと光アイソレータを組み立てるときに、半導体レーザに通電してレーザ光を出射させた状態で各パーツの位置関係の微調整を行い、所定の光出力が得られた位置に各パーツを固定していた。
【０００９】
しかしながら、一度パーツを固定してしまうと、二度と調整することはできない。
【００１０】
また、半導体レーザの性能を最大限引き出すためには、接続される伝送路の光出力レベル仕様に合わせて送光部材において光出力の大きさを個々に変更できることが望ましい。従来は、このような光出力の大きさが可変になった送光部材は知られていない。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、光出力の大きさが可変な送光部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、半導体レーザと、該の半導体レーザが出射したレーザ光の偏波面を偏波面回転部材で回転させて該レーザ光を外部へ送り出すと共に外部からの反射戻り光の偏波面を上記偏波面回転部材で回転させて該反射戻り光を遮断する光アイソレータとを備えた送光部材において、上記レーザ光の偏波面に対し上記光アイソレータの透過する偏波面を変えることにより、外部へ送り出すレーザ光の光量を調節する光量調整機構を設けたものである。
【００１３】
上記半導体レーザをＣＡＮパッケージに収納し、そのＣＡＮパッケージの外周壁に光の出射方向と平行に延びたキャピラリブロックホルダの外周壁を取り付け、上記光量調整機構として、上記光アイソレータを光軸の回りに回転自在となるよう上記キャピラリブロックホルダに軸承させると共に上記光アイソレータの外側に突起を形成し、上記のキャピラリブロックホルダの外周壁に該外周壁の接線方向に沿って嵌合部を形成し、該嵌合部を上記突起と勘合させてもよい。
【００１４】
上記嵌合部を上記キャピラリブロックホルダの外周壁の接線方向に沿わせて設けたボールネジで構成し、上記突起を上記光アイソレータの周囲に歯車状に並べて形成してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００１６】
（１）光出力の大きさが可変となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１８】
図１に示されるように、本発明に係る送光部材は、半導体レーザ１と、その半導体レーザ１が出射したレーザ光の偏波面を偏波面回転部材としてのファラデー回転子２で回転させて該レーザ光を外部へ送り出すと共に外部からの反射戻り光の偏波面を上記ファラデー回転子２で回転させて該反射戻り光を遮断する光アイソレータ３とを備えた送光部材において、半導体レーザ１に対する上記光アイソレータ３の透過する偏波面を変えることにより送出光量を調節する光量調整機構を設けたものである。
【００１９】
光アイソレータ３は、第１偏光子４と第２偏光子５でファラデー回転子２を挟み、これらの集成物の周囲を磁石６で囲み、さらにその磁石６を金属ホルダ７で囲んだものである。ここで、図１において半導体レーザ１から出射したレーザ光が進む方向を順方向とし、そのレーザ光が外部から反射して戻ってくる方向を逆方向とする。半導体レーザ１から出射されたレーザ光の偏波面は一定である。第１偏光子４はそのレーザ光と偏波面が一致するよう置かれている。よって、半導体レーザ１から順方向に進んできたレーザ光は第１偏光子４と偏波面が一致するのでそのまま第１偏光子４を通過する。このレーザ光は、次にファラデー回転子２を通過することにより、偏波面が４５度回転する。第２偏光子５は、その偏波面が第１偏光子４の偏波面に対して４５度をなすように置かれている。よって、ファラデー回転子２を通過してきたレーザ光は、そのまま第２偏光子５を通過し、光アイソレータ３よりも外部に進む。
【００２０】
一方、光アイソレータ３よりも外部に進んだレーザ光のうち、図示しないフェルール端面や光ファイバとの結合面にて反射したレーザ光は、逆方向に戻ってくる。このとき、反射により偏波面が変化した反射戻り光は第２偏光子５を通過する際に減衰を受ける。この減衰を受けた反射戻り光と、上記反射により偏波面が変化しなかったために第２偏光子５を減衰無しで通過した反射戻り光とからなる反射戻り光はファラデー回転子２を通過することにより、偏波面がさらに４５度回転する。これにより、反射戻り光の偏波面は第１偏光子４の偏波面に対して９０度をなすことになる。従って、外部からの反射戻り光は第１偏光子４を通過することができない。
【００２１】
以上の原理により、光アイソレータ３は、順方向のレーザ光（ただし、偏波面が一致）を透過させ、反射による逆方向のレーザ光（反射戻り光）を遮断することができる。
【００２２】
光量調整機構の具体的構成については後に詳しく述べるが、光量調整機構は、光アイソレータ３の透過する偏波面を変えるものである。上記の原理から分かるように、第１偏光子４の偏波面は半導体レーザ１から出射したレーザ光の偏波面と一致させてあり、第２偏光子５の偏波面は４５度をなしている。光アイソレータ３の透過する偏波面を変えると、その変化分だけ偏波面がずれていく。よって、光アイソレータ３の透過光量が絞られ、半導体レーザ１から出射し光アイソレータ３よりも外部に進むレーザ光が減衰される。
【００２３】
このようにして、図１の送光部材は、光出力の大きさが可変となる。
【００２４】
次に、光量調整機構の具体的構成を含めて送光部材のより具体的な構成を説明する。
【００２５】
図２に示されるように、半導体レーザはＣＡＮパッケージ２１に収納して提供される。ＣＡＮパッケージ２１は、円盤状のベース（図示せず）に半導体レーザ（図示せず）を搭載し、ベースの周囲を外周壁２２で囲み、その外周壁２２の端部を閉じる蓋（図示せず）には光軸上にレンズを配置したものである。
【００２６】
そのＣＡＮパッケージ２１の外周壁２２にレーザ光の出射方向と平行に延びたキャピラリブロックホルダ２３の外周壁２４を取り付ける。キャピラリブロックホルダ２３は、伝送路の光ファイバとの光結合を図るキャピラリブロック２５を半導体レーザの光軸上に保持するものであり、ＣＡＮパッケージ２１の外周壁２２に継ぎ足すようにレーザ光の出射方向に延びた外周壁２４を有する。
【００２７】
光量調整機構２６は、キャピラリブロックホルダ２３の外周壁２４の中に組み込む。すなわち、図３に示されるように、キャピラリブロックホルダ２３の外周壁２４はほぼ円筒状中空であって、その外周壁２４の端部（もしくは中間）に外周壁２４への固定部分であるリング状部材３１を嵌め込む。リング状部材３１の軸心には光アイソレータ３が回転自在に収容されている。すなわち、光アイソレータ３は光軸の回りに回転自在となるようキャピラリブロックホルダ２３に軸承されている。光アイソレータ３には金属ホルダ７の外周に突起として歯車状に並んだ複数の歯３２が形成されている。一方、キャピラリブロックホルダ２３の外側、すなわち外周壁２４の一部であるリング状部材３１には、外周壁２４の接線方向に沿った嵌合部を形成するべく、接線方向に向けたボールネジ３３を埋め込み、このボールネジ３３を歯３２に噛み合わせることで、嵌合部と突起を嵌合させてある。このボールネジ３３は当該ボールネジ３３の長手方向軸の周りに回転することを許容され、かつ長手方向には移動が規制されてリング状部材３１中に埋め込まれており、ボールネジ３３のネジ頭部３４がリング状部材３１の外周に露出している。このネジ頭部３４を回すことにより、ボールネジ３３は前進することなく、その場で回転する。これに対して光アイソレータ３は回転自在に軸承されているので、ボールネジ３３の回転によって歯３２をボールネジ３３の長手方向（＝金属ホルダ７の周方向）に送り、これによって金属ホルダ７と共に光アイソレータ３を光軸の周りに回転させることができる。
【００２８】
図３の光量調整機構２６を図１の送光部材に組み込むことにより、次のような送出光量の調節が可能となる。
【００２９】
まず、光アイソレータ３を含む光量調整機構２６は、あらかじめキャピラリブロックホルダ２３に固定され、キャピラリブロックホルダ２３と一体にされているものとする。このキャピラリブロックホルダ２３をＣＡＮパッケージ２１に取り付ける。その際、ＣＡＮパッケージ２１の半導体レーザを発光させ外部に出射されるレーザ光の光量を観測しながら、光量が最大となるようにキャピラリブロックホルダ２３とＣＡＮパッケージ２１とを調芯し、調芯が達成されてからキャピラリブロックホルダ２３をＣＡＮパッケージ２１に固定する。
【００３０】
その後、ボールネジ３３を回転させると、光アイソレータ３の透過する偏波面が変化することにより、外部に出射されるレーザ光の光量が変化（減衰）する。こうして、光アイソレータ３の透過する偏波面を変えることにより送出光量を調節することができる。調節後は、ボールネジ３３のネジ頭部３４をペイント、接着剤等の固定用材料を用いるかＹＡＧレーザ等による溶接にてリング状部材３１に固定する。
【００３１】
送光部材の製造工場では、このようにして組み立ての工程中で送出光量を調節することで、半導体レーザ１を最適な駆動条件に置いた状態での送出光量のばらつきが少ない送光部材を量産することができる。また、送光部材の組み立て後、送出光量の調節と固定をせずに送光部材を在庫として保管しておき、受注があったときに、そのユーザの仕様に合うよう調節を行って出荷するという手順も可能である。ユーザから見れば、半導体レーザ１を最適な駆動条件に置いた送出光量を均一にできる送光部材が手に入ることになり、便利である。
【００３２】
上記実施の形態では、光量調整機構２６を光アイソレータ３の外周に形成した歯３２とキャピラリブロックホルダ２３に固定したボールネジ３３で構成したが、他の構造であっても光アイソレータ３を回転させることができればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態を示す送光部材の内部斜視図である。
【図２】図１の送光部材の外部斜視図である。
【図３】図２の送光部材の破断斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  半導体レーザ
２  ファラデー回転子（偏波面回転部材）
３  光アイソレータ
４  第１偏光子
５  第２偏光子
６  磁石
２１  ＣＡＮパッケージ
２３  キャピラリブロックホルダ
２６  光量調整機構
３２  歯（突起）
３３  ボールネジ（嵌合部）
【図１】
2007184403.tif 000003
【図２】
2007184403.tif 000004
【図３】
2007184403.tif 000005