(57)【要約】【課題】高効率化及び高出力化を実現すること。【解決手段】半導体レーザモジュール２は、レーザ光を前方向に出射する複数の分布反射型半導体レーザ素子２１４を備える半導体レーザ基板２１２と、複数の分布反射型半導体レーザ素子２１４に光学的に結合された、複数の分布反射型半導体レーザ素子２１４から出射されたレーザ光を選択出力する光選択素子２２と、を備える。【選択図】図２
2012169499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を前方向に出射する複数の分布反射型半導体レーザ素子を備える半導体レーザ基板と、
前記複数の分布反射型半導体レーザ素子に光学的に結合された、前記複数の分布反射型半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を選択出力する光選択素子と、
を備えることを特徴とする半導体レーザモジュール。
【請求項２】
前記光選択素子が、ＰＬＣマッハ・ツェンダー型の光選択素子であることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザモジュール。
【請求項３】
前記光選択素子によって選択出力されたレーザ光を増幅する半導体光増幅器が集積されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体レーザモジュール。
【請求項４】
前記半導体光増幅器の閉じ込め係数が、１％以上２％以下の範囲内にあることを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザモジュール。
【請求項５】
前記分布反射型半導体レーザ素子が、フレア型若しくはテーパ型のスポットサイズ変換器を備えることを特徴とする請求項１〜４のうち、いずれか１項に記載の半導体レーザモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ素子を備える半導体レーザモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えばＤＷＤＭ（Dense Wavelength Division Multiplexing）光通信用の波長可変光源として、集積型半導体レーザモジュールが知られている（特許文献１参照）。この集積型半導体レーザモジュールは、発振波長が異なる複数の分布帰還（DFB: Distributed FeedBack）型の半導体レーザ素子と、複数の光導波路と、多モード干渉型（MMI: Multi Mode Interference）光導波路と、半導体光増幅器とを１つの基板上に集積したものである。この集積型半導体レーザモジュールでは、複数の半導体レーザ素子のうちの１つの半導体レーザ素子を駆動させると、駆動させた半導体レーザ素子に光学的に接続している光導波路が、半導体レーザ素子から出力されたレーザ光を導波する。そして、多モード干渉型光導波路が、光導波路が導波したレーザ光を通過させて出力ポートから出力し、半導体光増幅器が、出力ポートから出力されたレーザ光を増幅して出力端から出力する。この集積型半導体レーザモジュールは、例えばＤＷＤＭ光通信ネットワークシステムにおける長距離光伝送のために、外部変調器と組み合わせて光送信器として使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４４４３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような構成を有する集積型半導体レーザモジュールにおいて、半導体レーザ素子としてλ／４位相シフトＤＦＢレーザ素子を用いた場合、光出力の半分が半導体レーザ素子の後端面から放射されるために、効率が低下すると共に消費電力が増加する。一方、多モード干渉型光導波路のチャネル数がｎ個である場合、半導体レーザ素子の光出力は多モード干渉型光導波路において１／ｎに減少する。このため、従来の集積型半導体レーザモジュールの構成によれば、多モード干渉型光導波路における損失が大きく、モジュール全体の光出力は半導体光増幅器の出力特性に依存する。よって、後述のモジュールの出力側である前端面から高い出力が得られる分布反射型半導体レーザ素子構造を用いて個々の半導体レーザ素子の出力を向上させても、ＭＭＩ光導波路で光出力が減少するため、モジュール全体の光出力は改善されない。このような背景から、半導体光増幅器の出力特性に依存することなく、高効率化及び高出力化が可能な集積型半導体レーザモジュールの提供が期待されていた。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、高効率化及び高出力化を実現可能な半導体レーザモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る半導体レーザモジュールは、レーザ光を前方向に出射する複数の分布反射型半導体レーザ素子を備える半導体レーザ基板と、前記複数の分布反射型半導体レーザ素子に光学的に結合された、該複数の分布反射型半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を選択出力する光選択素子と、を備える。
【０００７】
本発明に係る半導体レーザモジュールは、上記発明において、前記光選択素子が、ＰＬＣマッハ・ツェンダー型の光選択素子である。
【０００８】
本発明に係る半導体レーザモジュールは、上記発明において、前記光選択素子によって選択出力されたレーザ光を増幅する半導体光増幅器が集積されている。
【０００９】
本発明に係る半導体レーザモジュールは、上記発明において、前記半導体光増幅器の閉じ込め係数が、１％以上２％以下の範囲内にある。
【００１０】
本発明に係る半導体レーザモジュールは、上記発明において、分布反射型半導体レーザ素子が、フレア型若しくはテーパ型のスポットサイズ変換器を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る半導体レーザモジュールによれば、半導体レーザ素子が全出力が前端面から出力される分布反射型半導体レーザ素子によって構成され、且つ、光選択素子が分布反射型半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を選択出力するので、ＭＭＩ光導波路のような損失が無く、半導体光増幅器の出力端から出力されるため、半導体レーザモジュール全体の高効率化及び高出力化を実現することができる。従来のＭＭＩ光導波路に比べて光選択素子を用いた構成では、光出力の減少が無いため、分布反射型構造の導入による個々の半導体レーザ素子の出力向上がモジュール全体の光出力の向上に大きく寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態である光モジュールの構成を上方から見た断面模式図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態である半導体レーザモジュールの構成を示す模式図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態である半導体レーザ素子の構成を示す断面図である。
【図４】図４は、図３に示す半導体レーザ素子の変形例の構成を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態である半導体レーザ素子の実装例を示す平面図である。
【図６】図６は、半導体レーザ素子の出力端のメサ幅と光出力及び結合損との関係を示す図である。
【図７】図７は、図５に示す半導体レーザ素子の変形例の構成を示す平面図である。
【図８】図８は、半導体光増幅器の閉じ込め係数の変化に伴う、半導体レーザ素子の出力端のメサ幅と光出力との関係の変化を示す図である。
【図９】図９は、半導体光増幅器の利得長の変化に伴う、半導体光増幅器の閉じ込め係数と光出力との関係の変化を示す図である。
【図１０】図１０は、本願発明の半導体レーザモジュール及びＤＦＢレーザ素子を用いた半導体レーザモジュールにおける、駆動電流と光出力との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である光モジュールの構成について説明する。
【００１４】
〔光モジュールの全体構成〕
始めに、図１を参照して、本発明の一実施形態である光モジュールの全体構成について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態である光モジュールの構成を上方から見た断面模式図である。なお、以下では、水平面内であってレーザ光の出射方向（光軸方向）をＸ軸方向、水平面内であってＸ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向、ＸＹ平面（水平面）の法線方向（鉛直方向）をＺ軸方向と定義する。
【００１６】
図１に示すように、本発明の一実施形態である光モジュール１は、半導体レーザモジュール２、コリメートレンズ３、基板４、ビームスプリッタ５、パワーモニタ用フォトダイオード６、エタロンフィルタ７、波長モニタ用フォトダイオード８、ベースプレート９、温度調節素子１０、光アイソレータ１１、及び集光レンズ１２を備え、これらの要素は筐体１３内に収容されている。
【００１７】
コリメートレンズ３は、半導体レーザモジュール２のレーザ光出射端面（出力端）近傍に配置されている。コリメートレンズ３は、半導体レーザモジュール２から出射されたレーザ光ＬＢを平行光に変換し、平行光に変換されたレーザ光ＬＢをビームスプリッタ５に導く。基板４は、ＸＹ平面に対して水平な設置面に半導体レーザモジュール２とコリメートレンズ３とを載置する。
【００１８】
ビームスプリッタ５は、コリメートレンズ３によって導かれたレーザ光ＬＢの一部を透過して光アイソレータ１１に導くと共に、コリメートレンズ３によって導かれたレーザ光ＬＢの他部をパワーモニタ用フォトダイオード６側とエタロンフィルタ７側とに分岐する。パワーモニタ用フォトダイオード６は、ビームスプリッタ５によって分岐されたレーザ光ＬＢの強度を検出し、検出された強度に応じた電気信号を図示しない制御装置に入力する。
【００１９】
エタロンフィルタ７は、レーザ光ＬＢの波長に対して周期的な透過特性を有し、透過特性に応じた強度でレーザ光ＬＢを選択的に透過して波長モニタ用フォトダイオード８に入力する。波長モニタ用フォトダイオード８は、エタロンフィルタ７から入力されたレーザ光ＬＢの強度を検出し、検出された強度に応じた電気信号を図示しない制御装置に入力する。パワーモニタ用フォトダイオード６及び波長モニタ用フォトダイオード８によって検出されたレーザ光ＬＢの強度は、図示しない制御装置による波長ロック制御に用いられる。
【００２０】
具体的には、波長ロック制御では、図示しない制御装置は、パワーモニタ用フォトダイオード６によって検出されたレーザ光ＬＢの強度と波長モニタ用フォトダイオード８によって検出されたレーザ光ＬＢの強度との比がレーザ光ＬＢの強度及び波長が所望の強度及び波長になるときの比になるように半導体レーザモジュール２の動作を制御する。これにより、レーザ光ＬＢの強度及び波長を所望の強度及び波長に制御することができる。
【００２１】
ベースプレート９は、ＸＹ平面に対して水平な設置面に基板４、ビームスプリッタ５、パワーモニタ用フォトダイオード６、エタロンフィルタ７、及び波長モニタ用フォトダイオード８を載置する。温度調節素子１０は、ＸＹ平面に対して水平な設置面にベースプレート９を載置し、ベースプレート９を介してエタロンフィルタ７の温度を調整することによってエタロンフィルタ７の選択波長を制御する。温度調節素子１０としてはペルチェ素子（Thermo-Electric Cooler：TEC）を例示できる。光アイソレータ１１は、光ファイバ１４からの戻り光がレーザ光ＬＢに再結合することを抑制する。集光レンズ１２は、ビームスプリッタ５を透過したレーザ光ＬＢを光ファイバ１４に結合させて出力する。
【００２２】
〔半導体レーザモジュールの構成〕
次に、図２を参照して、本発明の一実施形態である半導体レーザモジュールの構成について説明する。
【００２３】
図２（ａ）は、本発明の一実施形態である半導体レーザモジュールの構成を示す上面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す半導体レーザモジュールのＡ−Ａ線断面図である。図２（ａ），（ｂ）に示すように、本発明の一実施形態である半導体レーザモジュール２は、半導体レーザ部２１と、光選択素子部２２と、増幅部２３とを備える。
【００２４】
半導体レーザ部２１は、温度調節素子２１１と、温度調節素子２１１上に載置された半導体レーザ基板２１２と、半導体レーザ基板２１２上に形成された半導体レーザアレイ２１３とを備える。温度調節素子２１１は、図示しない制御装置からの制御信号に従って半導体レーザ基板２１２を介して半導体レーザアレイ２１３の温度を制御する。温度調節素子２１１としてはペルチェ素子を例示できる。半導体レーザアレイ２１３は、それぞれ異なる波長のレーザ光を端面から出射するストライプ形状の複数（本例では１６個）の単一縦モード半導体レーザ素子（以下、半導体レーザ素子と略記）２１４を備える。半導体レーザ素子２１４の構成の詳細については後述する。
【００２５】
各半導体レーザ素子２１４は、例えば３〜４ｎｍ程度の範囲内で発振波長を変化させることができ、各半導体レーザ素子２１４の発振波長が３〜４ｎｍ程度の間隔で並ぶように各半導体レーザ素子２１４の発振波長が設計されている。これにより、半導体レーザアレイ２１３は、駆動する半導体レーザ素子２１４を切り替えると共に素子温度を制御することによって、単体の半導体レーザ素子よりも広帯域な連続した波長帯域のレーザ光ＬＢを出射することができる。
【００２６】
なお、ＷＤＭ通信用の波長帯域全体（例えば１．５３〜１．５６μｍのＣバンド又は１．５６５〜１．６２５μｍのＬバンド）をカバーするためには、それぞれ３〜４ｎｍの範囲内で発振波長を変化させることが可能な１０個以上の半導体レーザ素子２１４を集積することによって、３０ｎｍ以上の波長帯域に亘って波長を変化させることができる。
【００２７】
光選択素子部２２は、光選択素子基板２２１と、光選択素子基板２２１上に形成された光導波路２２２，２２４，２２６，２２８及びＭＺＩ（Mach-Zehnder Interferometer）素子２２３，２２５，２２７とを備える。光選択素子基板２２１は、レーザ光の波長に対して透過性を有する紫外線（Ultra-Violet：UV）硬化樹脂２４１によって半導体レーザ基板２１２に接着されている。ＵＶ硬化樹脂２４１としては、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂等を用いることができる。光導波路２２２は、ＵＶ硬化樹脂２４１を介して半導体レーザ素子２１４の出力端に光学的に結合されている。光導波路２２２は、複数の半導体レーザ素子２１４から出射されたレーザ光をＭＺＩ素子２２３に導く。ＭＺＩ素子２２３は、隣接する２つの光導波路２２２に光学的に結合され、２つの光導波路２２２から導かれたレーザ光を選択出力する。
【００２８】
光導波路２２４は、ＭＺＩ素子２２３から出力されたレーザ光をＭＺＩ素子２２５に導く。ＭＺＩ素子２２５は、光導波路２２４に光学的に結合され、光導波路２２４から導かれたレーザ光を選択出力する。光導波路２２６は、ＭＺＩ素子２２５から出力されたレーザ光をＭＺＩ素子２２７に導く。ＭＺＩ素子２２７は、光導波路２２６に光学的に結合され、光導波路２２６から導かれたレーザ光を選択出力する。光導波路２２８は、ＭＺＩ素子２２７から選択出力されたレーザ光を増幅部２３に導く。このように、光選択素子部２２は、１６入力，１出力のＰＬＣ（Planer Lightwave Circuit）からなるマッハ・ツェンダー型の光選択素子（ＰＬＣマッハ・ツェンダー型の光選択素子）によって構成され、複数（本例では１６個）の半導体レーザ素子２１４から出射されたレーザ光を選択出力する。光選択素子を用いるため、ＭＭＩ光導波路を用いた従来技術と比較すると光出力が１/ｎとなるような損失は無い。なお、光選択素子部２２は、ＰＬＣマッハ・ツェンダー型の光選択素子に限定されることはなく、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）型光スイッチ、半導体光スイッチ、Ｓｉ細線型光スイッチ等のＰＬＣマッハ・ツェンダー型の光選択素子以外の光選択素子であってもよい。
【００２９】
増幅部２３は、温度調節素子２３１と、温度調節素子２３１上に載置された増幅器基板２３２と、増幅器基板２３２上に形成された半導体光増幅器２３３とを備える。温度調節素子２３１は、図示しない制御装置からの制御信号に従って増幅器基板２３２を介して半導体光増幅器２３３の温度を制御する。温度調節素子２３１としてはペルチェ素子を例示できる。増幅器基板２３２は、ＵＶ硬化樹脂２４２によって光選択素子基板２２１に接着されている。増幅器基板２３２は、本発明に係る素子基板として機能する。半導体光増幅器２３３は、ＵＶ硬化樹脂２４２を介して光導波路２２８に光学的に結合されている。半導体光増幅器２３３は、光導波路２２８によって導かれたレーザ光を増幅し、増幅されたレーザ光をＸ軸方向に出射する。
【００３０】
このような構成を有する半導体レーザモジュール２を製造する際は、始めに、半導体レーザアレイ２１３を半導体レーザ基板２１２上に形成し、半導体レーザアレイ２１３から出射されたレーザ光を選択出力する光選択素子を光選択素子基板２２１上に形成する。次に、光選択素子によって選択出力されたレーザ光を増幅する半導体光増幅器２３３を増幅器基板２３２上に形成する。次に、半導体レーザアレイ２１３のレーザ光出射端面と光選択素子とが光学的に結合するように半導体レーザ基板２１２と光選択素子基板２２１とをＵＶ硬化樹脂２４１によって接着し、光選択素子と半導体光増幅器２３３とが光学的に結合するように光選択素子基板２２１と増幅器基板２３２とをＵＶ硬化樹脂２４２によって接着する。そして最後に、半導体レーザアレイ２１３の温度を制御する温度調節素子２１１上に半導体レーザ基板２１２をボンディング接合し、半導体光増幅器２３３の温度を制御する温度調節素子２３１上に増幅器基板２３２をボンディング接合する。
【００３１】
なお、本実施形態では、半導体レーザ素子２１４の駆動温度と半導体光増幅器２３３の駆動温度とを個別の温度調節素子２１１，２３１を用いて調整することとしたが、同一の温度調整素子を利用して半導体レーザ素子２１４の駆動温度と半導体光増幅器２３３の駆動温度とを調整するようにしてもよい。
【００３２】
〔半導体レーザ素子の構成〕
次に、図３を参照して、本発明の一実施形態である半導体レーザ素子の構成について説明する。
【００３３】
図３は、本発明の一実施形態である半導体レーザ素子の構成を示す断面図である。本発明の一実施形態である半導体レーザ素子２１４は、レーザ光を前方向に出射するＤＲ（Distributed Reflector）レーザ素子（分布反射型レーザ素子）によって構成されている。具体的には、図３に示すように、半導体レーザ素子２１４は、クラッド層２１４ａと、クラッド層２１４ａ上に形成された下部導波層２１４ｂ及び上部導波層２１４ｅと、下部導波層２１４ｂ及び上部導波層２１４ｅによって挟持された活性層２１４ｃ及びデプレッション層２１４ｄと、上部導波層２１４ｅ上に形成されたクラッド層２１４ｆとを備え、そのＸ方向両端面にはそれぞれ反射防止膜ＡＲと高反射膜ＨＲが形成されている。この半導体レーザ素子２１４は、その前端面である反射防止膜ＡＲ側からレーザ光を出射する。
【００３４】
上部導波層２１４ｅの上部には、活性領域と受動領域とに跨る回折格子が同一ピッチで形成されており、活性領域における回折格子Ｇ１のエッチング深さと受動領域における回折格子Ｇ２のエッチング深さを異ならせることによって活性領域及び受動領域の結合係数を調整している。なお、図４に示すように、活性層２１４ｃ及びデプレッション層２１４ｄは、活性領域と受動領域とに跨っていてもよい。
【００３５】
ここで、活性領域の結合係数κ１及び長さＬ１と受動領域の結合係数κ２及び長さＬ２とは、低閾値利得、且つ、安定したシングルモード動作を実現するために、以下に示す数式（１）を満足することが望ましい。
【数１】
2012169499.tif 000003
【００３６】
また、位相シフトφＳＨ、活性領域の伝搬係数β１、及び受動領域の伝搬係数β２は、最小閾値利得、且つ、最大サイドモード抑圧率（SMSR: Side-mode Suppression Ratio）を実現するために、以下に示す数式（２）を満足することが望ましい。
【数２】
2012169499.tif 000004
【００３７】
さらに、位相シフトφＳＨ、活性領域の伝搬係数β１、及び受動領域の伝搬係数β２は、実効的な線幅増大係数αｅｆｆを低減させるために、以下に示す数式（３）を満足することが望ましい。これらの条件を満たすように活性領域及び受動領域の結合係数を調整することが、シングルモード性，高効率，及び狭線幅なレーザ特性を実現する上で重要となる。上記の条件とＤＲレーザ素子の作製方法については、参考文献１（J. Shim et al., “Lasing Characteristics of 1.5um GaInAsP-InP SCH-BIG-DR Lasers”, IEEE Journal of Quantum Electronics, pp.1736-1745, vol.27, no.6, June 1991）を参照されたい。
【数３】
2012169499.tif 000005
【００３８】
数式（３）を満たすことにより、光スペクトルの線幅をＤＦＢレーザの１/５まで低減することが可能になる。また、典型的なＤＦＢレーザ素子の場合、端面からの反射が−３０ｄＢ以上の場合、強度雑音が増加することが知られているが、ＤＲレーザの場合、高い反射率を有する分布反射型のミラーから構成されているため、−１０ｄＢまでの反射光があっても強度雑音は増加しない。ＰＬＣ等の半導体とは異なる材料と結合させるような反射点の多い構成では、反射耐性のあるＤＲ半導体レーザ素子がより適切である。
【００３９】
なお、光選択素子部２２としてＭＥＭＳ型光スイッチを用いる場合、ＭＥＭＳ型光スイッチはレンズで半導体レーザ素子２１４に光学的に結合するので、半導体レーザ素子２１４側にスポットサイズ変換器（ＳＳＣ）を設ける必要はない。また、光選択素子部２２として半導体光スイッチを用いる場合も同様に、半導体レーザ素子２１４と光選択素子部２２の導波路幅が同じであるので、ＳＳＣを設ける必要はない。しかしながら、光選択素子部２２としてＳｉ細線型光スイッチやＰＬＣマッハ・ツェンダー型の光選択素子を用いる場合には、半導体スイッチ２１４側にフレア型又はテーパ型のＳＳＣを集積する必要がある。
【００４０】
具体的には、光選択素子部２２としてＰＬＣマッハ・ツェンダー型の光選択素子を用いる場合、図５に示す半導体レーザ素子２１４を入力端のメサ幅ＷＩＮが出力端のメサ幅ＷＯＵＴより小さいフレア型にするとよい。これにより、レーザ自身の出力を増大させ、さらには光導波路２２２との結合損を低減することができる。図６は、半導体レーザ素子の出力端ＷＯＵＴのメサ幅と光出力及び結合損との関係を示す図である。半導体レーザ素子２１４の出力端のメサ幅ＷＯＵＴを２［μｍ］から５［μｍ］に変更した場合、レーザの共振器長を５００［μｍ］、駆動電流値を２５０［ｍＡ］としたとき、図６に示すように出力を１１０［％］まで増加させ、結合損を５．６［ｄＢ］から３．９［ｄＢ］に低減させることができる。
【００４１】
なお、このとき、光導波路２２２のコア幅と半導体レーザ素子２１４の出力端のメサ幅ＷＯＵＴとを等しくするとよい。また、フレア部（又はテーパ部）における放射損を低減するためには、ＳＳＣの長さＬｂは以下に示す数式（４）を満足することが望ましい。さらに、出力端におけるレーザ光の反射率を低減し、結合損を抑えるためには、図７に示すように、半導体レーザ素子２１４の出力端面を７〜１０°、光導波路２２２を１４〜２０°傾けることが望ましい。
【数４】
2012169499.tif 000006
【００４２】
また、図６に示す特性によれば、駆動電流が５００［ｍＡ］である場合、光出力は５０［ｍＷ］以上となる。このような光出力を光導波路２２２に結合させると、半導体光増幅器２３３には５０［ｍＷ］の光が入力されることになる。従って、このような高い光入力で半導体光増幅器２３３の出力が飽和しないように、半導体光増幅器２３３の閉じ込め係数、メサ幅、及び利得長（ＳＯＡ長）を設定することが望ましい。具体的には、光出力は、半導体光増幅器２３３の閉じ込め係数及びメサ幅に応じて図８に示すように変化するまた、光出力は、半導体光増幅器２３３の閉じ込め係数及び利得長に応じて図９に示すように変化する。すなわち、半導体光増幅器２３３の閉じ込め係数が１〜２［％］の範囲内にある時に、利得は正味の利得となり、高い光出力が得られる。従って、半導体光増幅器２３３の閉じ込め係数は、高い光出力を得るために、１〜２％の範囲内に調整することが望ましい。
【００４３】
〔実験例〕
最後に、ＤＲレーザ素子を用いた本願発明の半導体レーザモジュールとλ/４位相シフトＤＦＢレーザとＭＭＩ光導波路とを用いた従来の半導体レーザモジュールについて、駆動電流と光出力との関係を評価した結果を示す。図１０は、本願発明の半導体レーザモジュール及びＤＦＢレーザ素子とＭＭＩ光導波路とを用いた半導体レーザモジュールにおける、駆動電流と光出力との関係を示す図である。図１０から明らかなように、本願発明の半導体レーザモジュールによれば、ＤＦＢレーザ素子を用いた半導体レーザモジュールと比較して、光出力特性を８０［％］向上することができた。また、光スペクトルの線幅もＤＦＢレーザ素子と比較して１/５まで低減することができた。
【００４４】
以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態である半導体レーザモジュール２は、レーザ光を前方向に出射する複数の分布反射型半導体レーザ素子２１４を備える半導体レーザ基板２１２と、複数の分布反射型半導体レーザ素子２１４に光学的に結合された、複数の分布反射型半導体レーザ素子２１４から出射されたレーザ光を選択出力する光選択素子２２と、を備える。
【００４５】
このような構成を有する半導体レーザモジュールによれば、半導体レーザ素子が全出力を図３，４における出射方向側に相当する前端面から出射する分布反射型半導体レーザ素子２１４によって構成されているので、半分の出力を後端面から放射するＤＦＢレーザ素子を用いた場合と比較してモジュール全体の高出力化を実現することができる。また、光選択素子２２が分布反射型半導体レーザ素子２１４から出射されたレーザ光を選択出力するので、多モード干渉型光導波路を用いた場合と比較して、分布反射型半導体レーザ素子２１４から半導体光増幅器２３３への挿入損失を低減することができる。これにより、本発明の一実施形態である半導体レーザモジュールによれば、高効率化及び高出力化を実現することができる。
【００４６】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００４７】
１  光モジュール
２  半導体レーザモジュール
３  コリメートレンズ
４  基板
５  ビームスプリッタ
６  パワーモニタ用フォトダイオード
７  エタロンフィルタ
８  波長モニタ用フォトダイオード
９  ベースプレート
１０  温度調節素子
１１  光アイソレータ
１２  集光レンズ
１３  筐体
１４  光ファイバ
２１  半導体レーザ部
２２  光選択素子部
２３  増幅部
２５  変調部
２６  導波部
２１１  温度調節素子
２１２  半導体レーザ基板
２１３  半導体レーザアレイ
２１４  単一縦モード半導体レーザ素子
２２１  光選択素子基板
２２２，２２４，２２６，２２８  光導波路
２２３，２２５，２２７  ＭＺＩ（Mach-Zehnder Interferometer）素子
２３１  温度調節素子
２３２  増幅器基板
２３３  半導体光増幅器
２４１，２４２，２４３，２４４  紫外線（Ultra-Violet：UV）硬化樹脂
ＬＢ  レーザ光
【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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