(57)【要約】【課題】ＴＭ偏光を検知して光学部品の調芯を行うことができる発光モジュールを提供する。【解決手段】一形態に係る発光モジュールは、波長可変ＬＤ１０と、波長可変ＬＤ１０の端面１０Ｂから出力される出力光Ｌ２の偏波面を９０°回転させた後、波長可変ＬＤ１０に戻す偏光光学系７と、波長可変ＬＤ１０の端面１０Ａから出力される出力光Ｌ１を、波長可変ＬＤ１０の活性層に垂直な偏波面を有する光Ｐ１と、当該活性層に平行な偏波面有する光Ｐ２に分離するＰＢＳ４と、ＰＢＳ４によって分離された活性層に垂直な偏波面を有する光Ｐ１を検知するモニタＰＤ６ａとを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性層を備える半導体レーザと、
前記半導体レーザの一方の光出射面から出力される出力光の偏波面を９０°回転させた後、当該出力光を前記半導体レーザに戻す偏光光学系と、
前記半導体レーザの他方の光出射面から出力される出力光を、前記活性層に垂直な偏波面を有する光と、前記活性層に平行な偏波面を有する光とに分離する偏波分離素子と、
前記偏波分離素子によって分離された前記活性層に垂直な偏波面を有する光を検知する第１光検知素子と、
を備える発光モジュール。
【請求項２】
前記半導体レーザは、前記一方の前記光出射面側に第１半導体光増幅領域を有する、
請求項１に記載の発光モジュール。
【請求項３】
前記偏光光学系を透過した光を電気信号に変換する第２光検知素子と、
前記電気信号を受け、前記第１半導体光増幅領域の光学利得を制御する第１制御素子と、
を備える請求項２に記載の発光モジュール。
【請求項４】
前記半導体レーザは、前記他方の前記光出射面側に第２半導体光増幅領域を有する、
請求項１又は２に記載の発光モジュール。
【請求項５】
前記偏波分離素子により分離された前記活性層に平行な偏波面を有する光を受け、前記偏波面を有する光を電気信号に変換する第３光検知素子と、
前記電気信号を受けて前記第２半導体光増幅領域の光学利得を制御する第２制御素子と、
を備える請求項４に記載の発光モジュール。
【請求項６】
前記偏光光学系を透過した光の波長を検知する波長検知ユニットを備える、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の発光モジュール。
【請求項７】
前記偏光光学系は、前記半導体レーザの出力光の偏波面を４５°回転する回転子と、前記回転子を透過した光を受ける偏光子と、前記偏光子を透過した光を前記偏光子に向けて反射するミラーと、
を備える請求項１〜６のいずれか一項に記載の発光モジュール。
【請求項８】
前記偏光光学系は、前記半導体レーザの出力光を受ける波長板と、前記波長板を透過した光を前記波長板に向けて反射するミラーと、
を備える請求項１〜６のいずれか一項に記載の発光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、高い周波数安定度を有する光信号を合成する方法及びシステムを開示している。このシステムでは、半導体レーザの出力光の線幅を狭くすることが求められており、ウィスパリングギャラリーモード（ＷＧＭ）共振器を備えた半導体レーザでは、Ｑ値を高めて線幅の狭小化を実現させている。また、線幅を狭める別の方法として、半導体レーザと、周波数弁別器として機能する光フィルタとによって構成された光源が知られている。この光源では、光フィルタによって反射されたレーザ光を半導体レーザに負帰還して周波数変調を行うことによって、発振光の周波数の安定化と線幅の狭小化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第８９８１２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、半導体レーザの出力光を偏波回転光学系を介してミラーに入射し、ミラーで反射した戻り光を偏波回転光学系を介して半導体レーザにフィードバックする方法が知られている。図８は、その方法を実現させる光学系を模式的に示したものである。図８に示される光学系は、半導体レーザ１０１、偏波回転光学系である波長板１０２、及びミラー１０３を有する。半導体レーザ１０１が出力するＴＥ偏光を有する光は波長板１０２に入射し、波長板１０２はその偏光面を４５°回転する。波長板１０２を透過した光は、ミラー１０３に入射する。ミラー１０３に入射した光の一部は、反射して再度波長板１０２に入射する。波長板１０２は、ミラー１０３から入射した光の偏光面を更に４５°回転する。これにより、波長板１０２を半導体レーザ１０１に向け透過した光は、半導体レーザ１０１の出力光が有するＴＥ偏光に対し、その偏光面が９０°回転したＴＭ偏光に変換されて半導体レーザ１０１に入射する。ここで、ＴＥ偏光は、半導体レーザ１０１の活性層に平行な偏波を示し、ＴＭ偏光は、半導体レーザ１０１の活性層に垂直な偏波を示している。
【０００５】
一般的に、前述したミラー１０３及び波長板１０２等の光学部品は加工公差を有しており、更に、これらの光学部品の実装時にも位置ずれ等による実装公差が発生する。このような公差が発生するので、前述したようにＴＭ偏光を確実に半導体レーザ１０１に入射させるためには、波長板１０２及びミラー１０３の調芯を行う必要がある。しかしながら、現状の発光モジュールは、半導体レーザ１０１に入射するＴＭ偏光成分を検知する手段を有しないため、ＴＭ偏光成分を検知することが求められている。
【０００６】
本発明は、ＴＭ偏光を検知して光学部品の調芯を行うことができる発光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】
【０００７】
本発明の一形態に係る発光モジュールは、半導体レーザと、半導体レーザの一方の光出射面から出力される出力光の偏波面を９０°回転させて半導体レーザに戻す偏光光学系と、半導体レーザの他方の光出射面から出力された出力光を、半導体レーザの活性層に垂直な偏光を有する光と、活性層に平行な偏光を有する光とに分離する偏波分離素子と、偏波分離素子によって分離された活性層に垂直な偏光を有する光を検知する第１光検知素子と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一形態では、ＴＭ偏光を検知して光学部品の調芯を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１実施形態に係る発光モジュールの内部構成を示す図である。
【図２】図２は、半導体レーザの断面を模式的に示す図である。
【図３】図３は、図１の発光モジュールの光学系を示すブロック図である。
【図４】図４は、偏光光学系の各部品を示す斜視図である。
【図５】図５の（ａ）は、半導体レーザから出力したＴＥ偏光の経路を概念的に示す図である。図５の（ｂ）は、半導体レーザから出力したＴＭ偏光の経路を概念的に示す図である。
【図６】図６の（ａ）は、第２実施形態の光学系を示す図である。図６の（ｂ）は、第３実施形態の光学系を示す図である。図６の（ｃ）は、第４実施形態の光学系を示す図である。
【図７】図７は、第５実施形態の光学系を示すブロック図である。
【図８】図８は、従来の偏光光学系を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態に係る発光モジュールの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る発光モジュール１の内部の各部品を示す図である。発光モジュール１は、前壁２ａ、後壁２ｂ、並びに、前壁２ａ及び後壁２ｂを接続する２つの側壁２ｃ，２ｄを含むハウジング２を備える。発光モジュール１では、ハウジング２の内部に各部品が実装され、その後リッドによってハウジング２の内部を気密封止する。発光モジュール１は、半導体レーザである波長可変レーザダイオード（ＬＤ）１０を備えており、波長可変ＬＤ１０は、一方の光出射面である端面１０Ｂから出力光Ｌ２を出力すると共に、他方の光出射面である端面１０Ａから出力光Ｌ１を出力する。出力光Ｌ１，Ｌ２は、実質的に波長可変ＬＤ１０の活性層に平行な偏波であるＴＥ偏光のみを含み、出力光Ｌ１、Ｌ２がＴＭ偏光成分を含んでいたとしても、その割合はＴＥ偏光成分と比較して非常に小さい。
【００１２】
出力光Ｌ１の光路上には、コリメートレンズ３ａ、偏波ビームスプリッタ（Polarization Beam Splitter：ＰＢＳ）４、及び反射フィルタ５が設けられる。ＰＢＳ４は、平板状の偏波分離素子であって、コリメートレンズ３ａと光結合する光入射面を有する。ＰＢＳ４は、波長可変ＬＤ１０からコリメートレンズ３ａを介して出力光Ｌ１を受け、これをＴＭ偏光成分を有する光Ｐ１とＴＥ偏光成分を有する光Ｐ２とに分離する。ＴＥ偏光を有する光Ｐ２はＰＢＳ４を透過する。ＴＭ偏光を有する光Ｐ１は、ＰＢＳ４で反射され、ＴＥ偏光を有する光Ｐ２の進行方向と直交する方向に進む。ＴＭ偏光を有する光Ｐ１の光路上には、モニタ用フォトダイオード（モニタＰＤ、第１光検知素子）６ａが設けられる。モニタＰＤ６ａは、ＰＢＳ４が反射したＴＭ偏光を有する光Ｐ１を受光し、受光したＴＭ偏光を有する光Ｐ１の強度に対応した電気信号を出力する。
【００１３】
反射フィルタ５は、ＰＢＳ４の裏面と光学的に結合し、ＰＢＳ４を透過したＴＥ偏光を有する光Ｐ２を受ける。ＴＥ偏光を有する光Ｐ２は、反射フィルタ５の前面に入射し、反射フィルタ５によって分岐される。反射フィルタ５の反射率は、例えば５％であるが、適宜変更可能である。反射フィルタ５の反射光（モニタ光Ｐ２１）の光軸と、反射フィルタ５の透過光Ｐ２２の光軸は、略直角を成す。モニタ光Ｐ２１の光路上には、モニタＰＤ６ｂが設けられる。モニタＰＤ６ｂは、反射フィルタ５が反射したモニタ光Ｐ２１を受光し、受光したモニタ光Ｐ２１の強度に応じた電気信号を出力する。
【００１４】
コリメートレンズ３ａ、ＰＢＳ４、反射フィルタ５、及びモニタＰＤ６ａ，６ｂはベースＢ１上に実装される。また、反射フィルタ５を透過した透過光Ｐ２２はハウジング２の外部に出力される。ハウジング２の外部に取り出される透過光Ｐ２２は、ハウジング２外に設けられた集光レンズにより、シングルモードファイバが内蔵された部品に光結合する。ハウジング２外の部品とハウジング２とは、光学的に調芯され、ＹＡＧ溶接によって接合される。
【００１５】
出力光Ｌ２の光路上には、コリメートレンズ３ｂと、偏光光学系７と、ハーフミラー８と、エタロンフィルタ９が設けられている。偏光光学系７は、出力光Ｌ２の偏波面（偏光面）を回転させ、かつ、特定の偏光方向を有する光のみを透過する０．５段型光アイソレータ７Ａと、ミラー７Ｂを備える。偏光光学系７の詳細な構成については後述する。ハーフミラー８は、その前面に偏光光学系７を透過した光Ｌ３を受け、これを二つの光Ｌ４とＬ５に分岐する。分岐された一方の光Ｌ４は、ハーフミラー８を透過してエタロンフィルタ９に入射する。分岐された他方の光Ｌ５は、ハーフミラー８によって反射されてモニタＰＤ６ｃに入射する。モニタＰＤ６ｃは光Ｌ５の強度に応じた電気信号を出力する。エタロンフィルタ９に入射した光Ｌ４は、エタロンフィルタ９を透過してモニタＰＤ６ｄに入射する。また、モニタＰＤ６ｃ，６ｄ、偏光光学系７、ハーフミラー８、及びエタロンフィルタ９は、ベースＢ２上に実装される。
【００１６】
ところで、前述のモニタＰＤ６ｃで検知する光Ｌ５は特異な透過スペクトルを有する如何なる光学素子も通過していない。すなわち、モニタＰＤ６ｃの出力は、波長可変ＬＤ１０の光出力を直接的に反映していると見做せる。よって、モニタＰＤ６ｄの出力をモニタＰＤ６ｃの出力で除した値は、まさにエタロンフィルタ９の透過率を示している。エタロンフィルタ９の透過率は波長に依存しているため、２つのモニタＰＤ６ｃ，６ｄの出力により、波長可変ＬＤ１０が今現在出力している光の波長を特定することが可能となる。この様に、エタロンフィルタ９及びモニタＰＤ６ｃ，６ｄは、波長検知ユニットとして機能する。そして、この２つのモニタＰＤ６ｃ，６ｄの出力の比を波長可変ＬＤ１０の波長を決定するバイアス信号に帰還することによって波長可変ＬＤ１０の出力光の波長を目標の波長に決定し、これを維持することが可能となる。
【００１７】
図２は、本実施形態における波長可変ＬＤ１０の構成を示す模式的な断面図である。図２に示されるように、波長可変ＬＤ１０は、ＳＧ−ＤＦＢ（Sampled Grating Distributed Feedback）１０ｂと、ＣＳＧ−ＤＢＲ（Chirped Sampled GratingDistributed Bragg Reflector）１０ｃと、ＳＯＡ（Semiconductor  Optical  Amplifier）１０ａと、ＳＯＡ／ＶＯＡ１０ｄとがモノリシックに集積化された構造を備える。ＳＧ−ＤＦＢ１０ｂとＣＳＧ−ＤＢＲ１０ｃは、波長可変ＬＤ１０の波長選択要素として機能する。
【００１８】
波長可変ＬＤ１０では、ＳＯＡ１０ａ、ＳＧ−ＤＦＢ１０ｂ、ＣＳＧ−ＤＢＲ１０ｃ、及びＳＯＡ／ＶＯＡ１０ｄがこの順で配置されている。ＳＧ−ＤＦＢ１０ｂは、サンプルドグレーティングを有する。ＣＳＧ−ＤＢＲ１０ｃは、サンプルドグレーティングを有する。ＳＯＡ１０ａは半導体光増幅領域（第２半導体光増幅領域）、ＳＯＡ／ＶＯＡ１０ｄは半導体光増幅領域（第１半導体光増幅領域）及び半導体光減衰領域として機能する。
【００１９】
ＳＧ−ＤＦＢ１０ｂは、基板１２上に、サンプルドグレーディングを含む下クラッド層１３、光導波層１４、及び上クラッド層１５が積層された構造を有する。ＣＳＧ−ＤＢＲ１０ｃは、基板１２上に、サンプルドグレーティングを含む下クラッド層１３、光導波層２４、上クラッド層１５、絶縁膜１６、及び複数のヒータ１７が積層された構造を有する。各ヒータ１７には、電源電極１８及びグランド電極１９が設けられている。ＳＯＡ１０ａは、基板１２上に、下クラッド層１３、活性層２５、上クラッド層１５、コンタクト層２０、及び電極２１が積層された構造を有する。ＳＯＡ／ＶＯＡ１０ｄは、基板１２上に、下クラッド層１３、活性層２６、上クラッド層１５、コンタクト層２２、及び電極２３が積層された構造を有する。
【００２０】
ＳＯＡ１０ａ、ＳＧ−ＤＦＢ１０ｂ、ＣＳＧ−ＤＢＲ１０ｃ、及びＳＯＡ／ＶＯＡ１０ｄにおいて、基板１２、下クラッド層１３、及び上クラッド層１５は、一体的に形成されている。光導波層１４，２４及び活性層２５，２６は、同一面上に形成されている。光導波層１４は、光伝播方向に沿って、活性層１４ａと導波路層１４ｂとが交互に配置された構造を有する。導波路層１４ｂの上部に位置する上クラッド層１５には、絶縁膜１６を介してヒータ２８が設けられており、ヒータ２８には、電源電極２９及びグランド電極３０が設けられている。
【００２１】
ＳＧ−ＤＦＢ１０ｂ及びＣＳＧ−ＤＢＲ１０ｃには、下クラッド層１３に所定の間隔を空けて離散的に形成された標本化回折格子であるサンプルドグレーティング（Sampled Grating：ＳＧ）２７が形成されている。ＳＧ−ＤＦＢ１０ｂは、利得領域Ａ１と変調領域Ａ２とを有し、利得領域Ａ１では、その上部に配置された電極３１から活性層１４ａにキャリアが注入される。故に光学利得を有する。一方、変調領域Ａ２は、その上部にヒータ２８を有し、ヒータ２８に電力を与えることによって導波路層１４ｂの温度を変える。ＳＧ２７は、回折格子を有する領域と、その間の回折格子を有しない領域とによって構成され、利得領域Ａ１及び変調領域Ａ２全体として複数のピークが等間隔に現れる光学利得スペクトルを示す。そして、ヒータ２８に与える電力を変化させて導波路層１４ｂの屈折率を変化させることによって、それぞれのピークの波長及びその間隔を変化させることができる。
【００２２】
ＣＳＧ−ＤＢＲ１０ｃは、３つのセグメントＡ３，Ａ４，Ａ５を有する。各セグメントＡ３，Ａ４，Ａ５は、それぞれ独立に駆動するヒータ１７及びＳＧ２７を有する。ＣＳＧ−ＤＢＲ１０ｃは、ＳＧ−ＤＦＢ１０ｂとは異なり、利得領域を有しない。よって、ＳＧ２７の作用により、ＣＳＧ−ＤＢＲ１０ｃは複数のピークが離散的に表れる反射スペクトルを示す。そして、ヒータ１７に与える電力によって光導波層２４の屈折率を変化させ、前述と同様、ピークの波長及びその間隔を変化させることができる。ここで、３つのセグメントＡ３，Ａ４，Ａ５のうち少なくとも１つは、他のセグメントとは異なる物理的特徴を有する。少なくとも１つのセグメントは回折格子が形成されている領域の間隔が他のセグメントとは異なる。これをチャープ回折格子（Chirped Sampled Grating：ＣＳＧ）と呼ぶ。３つのセグメントＡ３，Ａ４，Ａ５を備える理由は、各セグメントＡ３，Ａ４，Ａ５について独立に局所的に温度を変化させることにより、離散的な反射ピークが現れる波長領域を拡大するためである。
【００２３】
ＳＧ−ＤＦＢ１０ｂに由来する１つの利得ピークの波長と、ＣＳＧ−ＤＢＲ１０ｃに由来する１つの反射ピークの波長を、ヒータ１７，２８に与える電力を調整することによって一致させることができる。ＳＧ−ＤＦＢ１０ｂとＣＳＧ−ＤＢＲ１０ｃは共振器を構成し、一致した波長で波長可変ＬＤ１０がレーザ発振する。ＳＧ−ＤＦＢ１０ｂのヒータ２８に与える電力、及びＣＳＧ−ＤＢＲ１０ｃのヒータ１７に与える電力を調整することによって、この一致する波長を調整することができる。すなわち、波長可変ＬＤ１０のレーザ発振波長を変化させることができる。
【００２４】
ＳＯＡ１０ａは、ＳＧ−ＤＦＢ１０ｂとＣＳＧ−ＤＢＲ１０ｃがカプリングすることによって決定された波長の光を増幅する。電極２１から活性層２５に注入するキャリアの量により、ＳＯＡ１０ａの光増幅度、すなわち、出力光Ｌ１の強度を調整することができる。ＳＯＡ／ＶＯＡ１０ｄは、ＳＯＡ１０ａと同様、決定された波長の光を増幅する機能を有し、当該光を減衰する機能も有する。ＳＯＡ／ＶＯＡ１０ｄの光増幅器としての機能、及び光減衰器としての機能は、ＳＯＡ／ＶＯＡ１０ｄへの順方向バイアス及び逆方向バイアスによって変更することができる。
【００２５】
図３は、発光モジュール１が有する各部品の光学的配置を模式的に示すブロック図である。図３において実線は光信号を示しており、破線は電気信号を示している。図３に示されるように、発光モジュール１は、更に、波長可変ＬＤ１０にバイアス信号を供給するバイアス供給部４１と、モニタＰＤ６ｂ（第３光検知素子）から電気信号を受ける自動光出力制御部（Auto Power Control：ＡＰＣ）４２と、モニタＰＤ６ｃ（第２光検知素子）から電気信号を受けるＡＰＣ４３とを備えている。
【００２６】
バイアス供給部４１は、指定された波長で波長可変ＬＤ１０をレーザ発振させるために、指定された発振波長に応じた電流を波長可変ＬＤ１０の電極１８，２９，３１に供給する。ＡＰＣ４２（第２制御素子）は、モニタＰＤ６ｂから電気信号を受けモニタ光Ｐ２１の強度を決定する。ここで、反射フィルタ５の反射率は波長依存性および偏光依存性を有していないので、ＡＰＣ４２は、モニタ光Ｐ２１の強度からＴＥ偏光を有する光Ｐ２の強度を決定することができる。そして、ＡＰＣ４２は、ＳＯＡ１０ａの光学利得を制御して光増幅率を調整し、ＴＥ偏光を有する光Ｐ２の強度を所望の値に維持する。ＡＰＣ４３（第１制御素子）は、ＳＯＡ／ＶＯＡ１０ｄＳＯＡ／ＶＯＡ１０ｄの光増幅率及び光減衰率を調整し、ＳＯＡ／ＶＯＡ１０ｄが出力する光強度を所望の値に維持する。
【００２７】
ＳＯＡ／ＶＯＡ１０ｄ側の端面１０Ｂから出力したＴＥ偏光Ｐ３を有する光Ｌ２は、偏光光学系７に入射する。図４は、偏光光学系７の０．５段型光アイソレータ７Ａを示す斜視図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、偏光光学系７に入射する光の光路を示す模式図である。０．５段型光アイソレータ７Ａは、回転子７ａと偏光子７ｂとを備えており、回転子７ａ及び偏光子７ｂは一体化されている。回転子７ａは、入射したＴＥ偏光Ｐ３を有する光Ｌ２の偏光面を４５°回転する。偏光子７ｂは、ＴＥ偏光Ｐ３に対し４５°回転した偏光成分のみを透過する。
【００２８】
ミラー７Ｂは、偏光子７ｂの出力側に配置される。ミラー７Ｂは、偏光子７ｂを透過した偏光Ｐ４を有する光を受ける。偏光Ｐ４を有する光は、ミラー７Ｂにより分岐される。ミラー７Ｂの反射率は、例えば５％であるが、適宜変更可能である。ミラー７Ｂが反射した光Ｌ５の進行方向と、ミラー７Ｂを透過した光Ｌ４の進行方向は１８０°異なっている。
【００２９】
図５（ａ）に示されるように、ミラー７Ｂで反射された光は偏光子７ｂに再度入射する。ここで、ミラー７Ｂによる反射に伴う偏光面の回転は存在しないので、反射光Ｐ５の偏光面と入射光のＰ４の偏光面は同一であり、偏光Ｐ５を有する反射光は、偏光子７ｂを透過する。偏光子７ｂを透過した光は回転子７ａに再入射し、回転子７ａは、その偏光面を再度４５°回転する。回転子７ａによって偏光面が更に４５°回転した光は、ＴＥ偏光Ｐ３を有する光の偏光面に対し９０°回転した偏光面（ＴＭ偏光Ｐ７）を有する光として、波長可変ＬＤ１０の端面１０Ｂに再入射する。
【００３０】
次に、本実施形態に係る発光モジュール１の作用効果について説明する。発光モジュール１において、ＴＭ偏光Ｐ７を有する光が、波長可変ＬＤ１０の端面１０Ｂに入射すると、ＬＤ１０内部ではＴＥ偏光を有する光とは干渉せずにもっぱら透過し、ＴＭ偏光Ｐ１を有する光として、波長可変ＬＤ１０の端面１０Ａから出力する。発光モジュール１では、出力光Ｌ１からＴＭ偏光Ｐ１を有する光を分離するＰＢＳ４と、ＴＭ偏光Ｐ１を有する光を受けるモニタＰＤ６ａとを備えているので、モニタＰＤ６ａがＴＭ偏光を有する光Ｐ１を検知することにより、波長可変ＬＤ１０の端面１０Ｂに入射するＴＭ偏光Ｐ７を有する光をの強度を検知できる。従って、偏光光学系７を構成する０．５段型光アイソレータ７Ａ及びミラー７Ｂの調芯を行うことができる。この調芯時には、モニタＰＤ６ａが出力する電気信号を最大とすべく、０．５段型光アイソレータ７Ａ及びミラー７Ｂの光軸に平行な方向、およびミラー７Ｂの角度が調整される。
【００３１】
また、発光モジュール１では、ＴＭ偏光Ｐ７を有する光が波長可変ＬＤ１０の端面１０Ｂに入射する。波長可変ＬＤ１０内でＴＭ偏光成分は実質的に吸収されないので、端面１０Ｂから入射したＴＭ偏光成分Ｐ７を有する光が、端面１０Ａから出力され、モニタＰＤ６ａに至りこのモニタＰＤ６ａで反射されて端面１０Ａから再び入射した後、端面１０Ｂから出力される可能性が残る。あるいは、端面１０Ｂに入射する偏光Ｐ５を有する光が、端面１０Ｂで反射され再び０．５段型光アイソレータ７Ａに至る場合も想定される。ＴＭ偏光を有する光が偏光光学系７によりその偏光面が９０°回転された後波長可変ＬＤ１０に入射した場合には、波長可変ＬＤ１０のコヒーレント性、ライン幅、等の特性を極度に劣化させてしまう。しかしながら、本発明に係る偏光光学系７では、この０．５段アイソレータに入射するＴＭ偏光Ｐ８を有する光は、回転子７ａによりその偏光面が４５°回転される。ここで、偏光子７ｂは、ＴＥ偏光Ｐ３の偏光面に対し４５°回転した偏光面を有する光しか透過しないため、ＴＭ偏光Ｐ８を有した光は偏光子７ｂによって遮断される。回転子７ａを透過した透過した光の偏光面は、ＴＥ偏光Ｐ３の偏光面に対して１３５°（−４５°）回転している。従って、ＴＭ偏光Ｐ８を有する光に基づく光が偏光光学系７によりその偏光方向がＴＥ偏光に変化し、当該ＴＥ偏光が波長可変ＬＤ１０に入射する事態を回避することができる。
【００３２】
偏光光学系７において、回転子７ａと偏光子７ｂとは、一体化されているので、小型化された偏光光学系７とすることができる。また、発光モジュール１は、反射フィルタ５が反射したモニタ光Ｐ２１を受けてモニタ光Ｐ２１を電気信号に変換するモニタＰＤ６ｂと、モニタＰＤ６ｂから電気信号を受けてＳＯＡ１０ａの光学利得を制御するＡＰＣ４２とを備える。更に、発光モジュール１は、偏光光学系７を透過した光Ｐ６を受けて光Ｐ６を電気信号に変換するモニタＰＤ６ｃと、モニタＰＤ６ｃからの電気信号に基づいて出力光Ｌ２の強度を制御するＡＰＣ４３とを備える。従って、ＡＰＣ４２は出力光Ｌ１の強度が所望の値となるようにＳＯＡ１０ａを制御し、ＡＰＣ４３はＳＯＡ／ＶＯＡ１０ｄを制御してＴＥ偏光Ｐ３を有する出力光Ｌ２の強度を所定の値に維持するので、波長可変ＬＤ１０からの出力光Ｌ１、Ｌ２における周波数雑音を低減させることができる。
【００３３】
また、発光モジュール１はミラー７Ｂに入出力する光を減衰する光減衰器を偏光光学系に備えてもよい。具体的には、波長可変ＬＤ１０と０．５段型光アイソレータ７Ａとの間、又は、０．５段型光アイソレータ７Ａとミラー７Ｂとの間に光減衰器（Variable Optical Attenuator：ＶＯＡ）を配置してもよい。これにより、端面１０Ｂに入力するＴＭ偏光Ｐ７を有する光の強度を減衰することができる。
【００３４】
（第２実施形態）
図６（ａ）は、第２実施形態に係る発光モジュールに搭載されるビームスプリッタ（ＢＳ）５４、偏波分離フィルタ５５、及びモニタＰＤ５６ａ，５６ｂを示している。ＢＳ５４、偏波分離フィルタ５５、及びモニタＰＤ５６ａ，５６ｂは、第１実施形態のＰＢＳ４及びモニタＰＤ６ａに代えて設けられる。以下では、第１実施形態と重複する内容については、その詳細な説明を省略する。
【００３５】
ＢＳ５４は、波長可変ＬＤ１０がコリメートレンズ３ａを介して出力した出力光Ｌ１を出力光Ｌ１２と出力光Ｌ１１とに分離する。出力光Ｌ１１はＢＳ５４を透過する。出力光Ｌ１２は、ＢＳ５４により反射され、出力光Ｌ１１の進行方向と直交する方向に進む。ＢＳ５４の反射率は例えば５％である。モニタＰＤ５６ａは、出力光Ｌ１２を受光し、受光した出力光Ｌ１２の強度に対応した電気信号を出力する。
【００３６】
偏波分離フィルタ５５はＢＳ５４と光学的に結合しＢＳ５４を透過した出力光Ｌ１１を受ける。偏波分離フィルタ５５は、ＰＢＳ５５ａと、ミラー５５ｂとを一体として備える。出力光Ｌ１１はＰＢＳ５５ａに入射し、ＰＢＳ５５ａは出力光Ｌ１１をＴＭ偏光を有する光Ｐ１とＴＥ偏光を有する光Ｐ２とに分離する。光Ｐ２はＰＢＳ５５ａを透過する。
【００３７】
ＴＭ偏光を有する光Ｐ１は、ＰＢＳ５５ａにより反射された後、ミラー５５ｂにより更に反射され、ＴＥ偏光を有する光Ｐ２の進行方向と平行な方向に進む。モニタＰＤ５６ｂは、ＴＭ偏光を有する光Ｐ１を受光し、受光した光の強度に対応した電気信号を出力する。以上のように、第２実施形態に係る発光モジュールでは、モニタＰＤ５６ｂによってＴＭ偏光を有する光Ｐ１を検知することができるので、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
（第３実施形態）
図６（ｂ）は、第３実施形態に係る発光モジュールの偏波分離フィルタ６４、及びモニタＰＤ６６ａ，６６ｂの光学的配置を示している。偏波分離フィルタ６４及びモニタＰＤ６６ａ，６６ｂは、第１実施形態のＰＢＳ４及びモニタＰＤ６ａに代えて設けられる。偏波分離フィルタ６４は、ＢＳ６４ａと、ＰＢＳ６４ｂとを一体として備える。ＢＳ６４ａには出力光Ｌ１が入射して、ＢＳ６４ａにより２つの出力光Ｌ１３，Ｌ１４に分岐される。ＢＳ６４ａの反射率は例えば５％である。出力光Ｌ１４はＢＳ６４ａを透過した光である。
【００３９】
分岐光Ｌ１３はＰＢＳ６４ｂに入射し、ＰＢＳ６４ｂは分岐光Ｌ１３をＴＭ偏光を有する光Ｐ１とＴＥ偏光を有する光Ｐ２とに分離する。ＴＭ偏光を有する光Ｐ１はＰＢＳ６４ｂにより反射され、ＴＥ偏光を有する光Ｐ２はＰＢＳ６４ｂを透過する。モニタＰＤ６６ａはＴＥ偏光を有する光Ｐ２を検知し、モニタＰＤ６６ｂはＴＭ偏光を有する光Ｐ１を検知するので、第１及び第２実施形態と同様の効果が得られる。更に、第３実施形態では、第２実施形態よりも部品数を少なくすることができる。
【００４０】
（第４実施形態）
図６（ｃ）は、第４実施形態に係る発光モジュールの偏波分離フィルタ７４、モニタＰＤ７６ａ，７６ｂ、及び遮蔽部材７７の配置関係を示している。偏波分離フィルタ７４及びモニタＰＤ７６ａ，７６ｂは、第３実施形態の偏波分離フィルタ６４及びモニタＰＤ６６ａ，６６ｂと同一の構成を有する。遮蔽部材７７は、セラミック又は金属等、実質的に光を透過しない材料により構成される。また、遮蔽部材７７は、偏波分離フィルタ７４にＢＳ６４ａからＰＢＳ６４ｂに至る中間部から出力光Ｌ１４の伝搬方向に延びている。よって、ＴＭ偏光を有する光Ｐ１と出力光Ｌ１４とを隔離することができる。
【００４１】
（第５実施形態）
図７は、第５実施形態に係る発光モジュールの各部品を示すブロック図である。第５実施形態では、波長板８７Ａを有する偏光光学系８７を備えた点が第１実施形態と異なる。波長板８７Ａは、ＴＥ偏光を有する光Ｐ３の偏光面を４５°回転する。波長板８７Ａを透過した光Ｐ３４は、ミラー７Ｂによって１８０°反射され反射光Ｐ３５として再度波長板８７Ａに入射する。波長板８７Ａは反射光Ｐ３５の偏光面を更に４５°回転し、これにより波長板８７Ａから波長可変ＬＤ１０に向けて出力した光は、ＴＥ偏光を有する光Ｐ３の偏光面に対し９０°回転したＴＭ偏光を有する光Ｐ３７として、波長可変ＬＤ１０の端面１０Ｂに入射する。この第５実施形態のように、偏光光学系の構成を変更しても、第１実施形態と同様にＴＭ偏光を有する光Ｐ３７をモニタＰＤ６ａにより検知できるので、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００４２】
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において種々の変形及び変更が可能であることは、当業者によって容易に認識される。例えば、前述の実施形態では、回転子７ａと偏光子７ｂとが一体化した０．５段型光アイソレータ７Ａについて説明したが、回転子７ａ及び偏光子７ｂは一体化していなくてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１…発光モジュール、２…ハウジング、２ａ…前壁、２ｂ…後壁、２ｃ，２ｄ…側壁、３ａ，３ｂ…コリメートレンズ、４…ＰＢＳ、５…反射フィルタ、６ａ…モニタＰＤ（第１光検知素子）、６ｂ…モニタＰＤ（第３光検知素子）、６ｃ…モニタＰＤ（第２光検知素子）、６ｄ，５６ａ，５６ｂ，６６ａ，６６ｂ，７６ａ，７６ｂ…モニタＰＤ、７…偏光光学系、７Ａ…０．５段型光アイソレータ、７Ｂ…ミラー、７ａ…回転子、７ｂ…偏光子、８…ハーフミラー、９…エタロンフィルタ、１０…波長可変ＬＤ（半導体レーザ）、１０Ａ，１０Ｂ…端面、１０ａ…ＳＯＡ（第２半導体光増幅領域）、１０ｂ…ＳＧ−ＤＦＢ、１０ｃ…ＣＳＧ−ＤＢＲ、１０ｄ…ＳＯＡ／ＶＯＡ（第１半導体光増幅領域）、１２…基板、１３…下クラッド層、１４…光導波層、１４ａ…活性層、１４ｂ…導波路層、１５…上クラッド層、１６…絶縁膜、１７，２８…ヒータ、１８，２９…電源電極、１９，３０…グランド電極、２０，２２…コンタクト層、２１，２３，３１…電極、２４…光導波層、２５，２６…活性層、２７…ＳＧ、４１…バイアス供給部、４２…ＡＰＣ（第２制御素子）、４３…ＡＰＣ（第１制御素子）、５４，５５ａ，６４ｂ…ＰＢＳ、５５，６４，７４…偏波分離フィルタ、５５ｂ…ミラー、６４ａ…ＢＳ、７７…遮蔽部材、Ａ１…利得領域、Ａ２…変調領域、Ａ３，Ａ４，Ａ５…セグメント、Ｂ１，Ｂ２…ベース、Ｌ１，Ｌ２…出力光、Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５…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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