(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射する半導体レーザと、前記半導体レーザから出射されたレーザ光を集光して外部に伝送する光ファイバと、前記半導体レーザから出射されたレーザ光のうち波長モニタ用のレーザ光を入射して第１の分岐光と第２の分岐光に分岐する光分岐手段と、前記第１の分岐光にファブリペロー共振を生じさせて所定の波長帯を選択的に透過させるファブリペローエタロンと、前記ファブリペローエタロンの透過光を受光する第１の光量検出手段と、前記第２の分岐光を受光する第２の光量検出手段と、を備え、前記ファブリペローエタロンは、前記レーザ光の波長域において、線膨張率をα、常温での屈折率をｎ０、温度変化量ΔＴに対応する屈折率の変化量をΔｎとしたとき、α＋（１／ｎ０）×（Δｎ／ΔＴ）が３.５×１０-6／deg以下となる結晶部材で構成され、前記ファブリペローエタロンは、ポーリングを行わない結晶部材で構成されることを特徴とする半導体レーザモジュール。
【請求項２】
前記ファブリペローエタロンは、LiTaO3を用いた結晶部材で構成され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】
前記ファブリペローエタロンは、LiNbO3を用いた結晶部材で構成され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４】
前記ファブリペローエタロンは、Bi12GeO20を用いた結晶部材で構成され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５】
前記ファブリペローエタロンは、Gd3Ga5012を用いた結晶部材で構成され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６】
前記ファブリペローエタロンは、TeO2を用いた結晶部材で構成され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７】
波長モニタ用のレーザ光を入射して第１の分岐光と第２の分岐光に分岐する光分岐手段と、前記第１の分岐光にファブリペロー共振を生じさせて所定の波長帯を選択的に透過させるファブリペローエタロンと、前記ファブリペローエタロンの透過光を受光する第１の光量検出手段と、前記第２の分岐光を受光する第２の光量検出手段と、を備え、前記ファブリペローエタロンは、前記レーザ光の波長域において、線膨張率をα、常温での屈折率をｎ０、温度変化量ΔＴに対応する屈折率の変化量をΔｎとしたとき、α＋（１／ｎ０）×（Δｎ／ΔＴ）が３.５×１０-6／deg以下となる結晶部材で構成され、前記ファブリペローエタロンは、ポーリングを行わない結晶部材で構成されることを特徴とする波長ロッカーモジュール。
【請求項８】
前記ファブリペローエタロンは、LiTaO3を用いた結晶部材で構成されることを特徴とする請求項７に記載の波長ロッカーモジュール。
【請求項９】
前記ファブリペローエタロンは、LiNbO3を用いた結晶部材で構成されることを特徴とする請求項７に記載の波長ロッカーモジュール。
【請求項１０】
前記ファブリペローエタロンは、Bi12GeO20を用いた結晶部材で構成されることを特徴とする請求項７に記載の波長ロッカーモジュール。
【請求項１１】
前記ファブリペローエタロンは、Gd3Ga5012を用いた結晶部材で構成されることを特徴とする請求項７に記載の波長ロッカーモジュール。
【請求項１２】
前記ファブリペローエタロンは、TeO2を用いた結晶部材で構成されることを特徴とする請求項７に記載の波長ロッカーモジュール。
【請求項１３】
線膨張率をα、常温での屈折率をｎ０、温度変化量ΔＴに対応する屈折率の変化量をΔｎとしたとき、α＋（１／ｎ０）×（Δｎ／ΔＴ）が３.５×１０-6／deg以下となる結晶部材で構成され、かつポーリングを行わない結晶部材で構成されることを特徴とするファブリペローエタロン。
【請求項１４】
前記結晶部材として、LiTaO3、LiNbO3、Bi12GeO20、Gd3Ga5012、TeO2のいずれかを用いることを特徴とする請求項１３に記載のファブリペローエタロン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光信号を送信する光送信器に用いられる半導体レーザモジュール等の光モジュールの技術分野に関し、特に、波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）通信システムで伝送される光信号を担うレーザ光の波長をモニタする機能を有する半導体レーザモジュール及び波長ロッカーモジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光通信分野において、伝送情報を飛躍的に増加させるための要素技術としてＷＤＭが注目されている。このＷＤＭ通信システムでは、多重化された光信号の波長間隔が極めて狭くなる。一方、信号光源として利用される半導体レーザは、温度変動等の要因により波長が変動するため、隣り合う光信号同士でクロストークを生じることにより信号品質を劣化させる恐れがある。よって、光信号のクロストークを防止する必要から、ＷＤＭ通信システムにおいて用いる半導体レーザには、非常に高い波長安定性が要求される。
【０００３】
このような波長安定性を実現する技術として、光信号の波長を検出して半導体レーザにフィードバックする波長ロッカーを用いるように構成された半導体レーザモジュールが知られている。かかる半導体レーザモジュールでは、波長ロッカーにより検出された信号光の波長変動に基づいて適正に半導体レーザの発振波長が制御されるので、常に光信号の波長が安定に保たれるように動作する。
【０００４】
図４は、従来の波長ロッカーを含む半導体レーザモジュールの構成を示す図である。図４に示される半導体レーザモジュールは、レーザ光を出射する半導体レーザ１０１と、レーザ光を外部に伝送する光ファイバ１０２と、レーザ光を通過させる光学レンズとして配置される平行レンズ１０３、１０４及び集光レンズ１０５と、レーザ光を２つに分岐させるビームスプリッタ１０６と、共振作用に基づき所定の波長帯のレーザ光を選択的に透過させる機能を持つ共振素子１０７と、レーザ光を受光して光検出電流を出力する第１の光検出器１０８及び第２の光検出器１０９とを有して構成されている。なお、図４の例では、各構成部材が半導体レーザモジュールのパッケージに一体的に取り付けられるとともに、複数のキャリア（斜線部分）により保持されている。
【０００５】
以上の構成において、半導体レーザ１０１の前側端面（図中右側）から出射さされたレーザ光は、平行レンズ１０３で平行光にされた後、集光レンズ１０５によって集光され、光ファイバ１０２に入射される。一方、半導体レーザ１０１の後側端面（図中左側）から出射されたレーザ光は、平行レンズ１０４で平行光にされた後、光軸に対し斜めに配置されたビームスプリッタ１０６により２方向に分岐される。
【０００６】
まず、ビームスプリッタ１０６を透過する方向に分岐されたレーザ光は、共振素子１０７を通過して第１の光検出器１０８によって受光される。また、ビームスプリッタ１０６を反射する方向に分岐されたレーザ光は、第２の光検出器１０９によって受光される。共振素子１０７は、その構造と特性で定まる特定の波長成分のレーザ光を透過させる作用を持つ。
【０００７】
そして、第１の光検出器１０８から出力された第１の光検出電流と、第２の光検出器１０９から出力された第２の光検出電流とが比較され、これらの出力比により半導体レーザ１０１から出射されるレーザ光の波長変動が検出される。この検出結果に基づき、例えば、ペルチエ素子を用いて半導体レーザ１０１に所望の温度変化を与えたり、半導体レーザ１０１への注入電流を変化させることにより、レーザ光の波長を安定化させるように制御することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の半導体レーザモジュールにおいて、波長ロッカーの共振素子として、ファブリペローエタロンが知られている。このファブリペローエタロンは、光透過媒質の両面に反射面を形成し、透過するレーザ光にファブリペロー共振を生じさせる素子である。例えば、光透過媒質として石英ガラスや水晶を用いたファブリペローエタロンが利用されている。
【０００９】
しかし、ファブリペローエタロンを用いた半導体レーザモジュールにおいては、周囲の温度変化に起因してファブリペローエタロンの波長透過特性が変動することが問題となる。具体的には、ファブリペローエタロンの光透過媒質の光学長の変化に依存して共振波長が変動し、波長ロッカーによる正確な波長制御に支障を来たす。特に、石英ガラスを用いたファブリペローエタロンの場合、温度変動による光学長の変動が大きいため、共振波長の温度による変動も大きくなる。その結果、周囲の温度が変化する状況下で半導体レーザモジュールを使用する場合には、波長ロッキングの精度の低下を招き、特に光信号の波長間隔が狭い条件では大きな問題となる。
【００１０】
そこで、本発明はこのような問題に鑑みなされたものであり、ＷＤＭ通信システムのように光信号の波長間隔が狭く、温度変化が大きくても安定で高精度に波長ロッキングを行うことができるファブリペローエタロンを構成し、かかるファブリペローエタロンを共振素子として用いた半導体レーザモジュール及び波長ロッカーモジュールを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の半導体レーザモジュールは、レーザ光を出射する半導体レーザと、前記半導体レーザから出射されたレーザ光を集光して外部に伝送する光ファイバと、前記半導体レーザから出射されたレーザ光のうち波長モニタ用のレーザ光を入射して第１の分岐光と第２の分岐光に分岐する光分岐手段と、前記第１の分岐光にファブリペロー共振を生じさせて所定の波長帯を選択的に透過させるファブリペローエタロンと、前記ファブリペローエタロンの透過光を受光する第１の光量検出手段と、前記第２の分岐光を受光する第２の光量検出手段と、を備え、前記ファブリペローエタロンは、前記レーザ光の波長域において、線膨張率をα、常温での屈折率をｎ０、温度変化量ΔＴに対応する屈折率の変化量をΔｎとしたとき、α＋（１／ｎ０）×（Δｎ／ΔＴ）が３.５以下となる結晶部材で構成されることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、半導体レーザから出射されたレーザ光の一部が波長モニタ用として利用され、光分岐手段により２方向に分岐された後、第１の分岐光がファブリペローエタロンを介して第１の光量検出手段に受光されるとともに、第２の分岐光が直接第２の光量検出手段に受光される。そして、ファブリペローエタロンを構成する結晶部材は、上式の値が３.５以下となるようにしたので、例えば石英ガラスや水晶をＣ軸で用いた結晶部材に比べて、温度変動による光学長の変動を小さく抑えることができる。なお、従来の構成については、例えば、特開平２−２５７６８６号公報に記載されている。本発明の構成により、半導体レーザモジュールにおいて、第１の光量検出手段と第２の光量検出手段の出力比に基づいてレーザ光の波長をモニタするに際し、温度変動に対して検出結果を安定化させることができ、狭い波長間隔であっても高精度な波長ロッキングを行うことができる。
【００１３】
また、本発明の半導体レーザモジュールにおいて、前記ファブリペローエタロンは、LiTaO3を用いた結晶部材で構成してもよい。
【００１４】
また、本発明の半導体レーザモジュールにおいて、前記ファブリペローエタロンは、LiNbO3を用いた結晶部材で構成してもよい。
【００１５】
また、本発明の半導体レーザモジュールにおいて、前記ファブリペローエタロンは、Bi12GeO20を用いた結晶部材で構成してもよい。
【００１６】
また、本発明の半導体レーザモジュールにおいて、前記ファブリペローエタロンは、Gd3Ga5012を用いた結晶部材で構成してもよい。
【００１７】
また、本発明の半導体レーザモジュールにおいて、前記ファブリペローエタロンは、TeO2を用いた結晶部材で構成してもよい。
【００１８】
さらに、本発明の半導体レーザモジュールにおいて、前記ファブリペローエタロンは、ポーリングを行わない結晶部材で構成してもよい。
【００１９】
このように、ファブリペローエタロンを構成する結晶部材として、上記のLiTaO3、LiNbO3、Bi12GeO20、Gd3Ga5012、TeO2は、いずれもα＋（１／ｎ０）×（Δｎ／ΔＴ）が３.５以下となることが確認されている。よって、ファブリペローの結晶部材の選択により、上述したような高精度な波長ロッキングが可能な半導体レーザモジュールを実現することができる。
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明の波長ロッカーモジュールは、波長モニタ用のレーザ光を入射して第１の分岐光と第２の分岐光に分岐する光分岐手段と、前記第１の分岐光にファブリペロー共振を生じさせて所定の波長帯を選択的に透過させるファブリペローエタロンと、前記ファブリペローエタロンの透過光を受光する第１の光量検出手段と、前記第２の分岐光を受光する第２の光量検出手段とを備え、前記ファブリペローエタロンは、前記レーザ光の波長域において、線膨張率をα、常温での屈折率をｎ０、温度変化量ΔＴに対応する屈折率の変化量をΔｎとしたとき、α＋（１／ｎ０）×（Δｎ／ΔＴ）が３.５以下となる結晶部材で構成されることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、入射されたレーザ光が光分岐手段により２方向に分岐された後、第１の分岐光がファブリペローエタロンを介して第１の光量検出手段に受光されるとともに、第２の分岐光が直接第２の光量検出手段に受光される。そして、ファブリペローエタロンを構成する結晶部材は、上式の値が３.５以下となるようにしたので、例えば石英ガラスや水晶を用いた結晶部材に比べて、温度変動による光学長の変動を小さく抑えることができる。これにより、第１の光量検出手段と第２の光量検出手段の出力比に基づいてレーザ光の波長をモニタするに際し、温度変動に対して検出結果を安定化させることができ、狭い波長間隔であっても高精度な波長ロッキングを行うことができる。
【００２２】
また、本発明の波長ロッカーモジュールにおいて、前記ファブリペローエタロンは、LiTaO3を用いた結晶部材で構成してもよい。
【００２３】
また、本発明の波長ロッカーモジュールにおいて、前記ファブリペローエタロンは、LiNbO3を用いた結晶部材で構成してもよい。
【００２４】
また、本発明の波長ロッカーモジュールにおいて、前記ファブリペローエタロンは、Bi12GeO20を用いた結晶部材で構成してもよい。
【００２５】
また、本発明の波長ロッカーモジュールにおいて、前記ファブリペローエタロンは、Gd3Ga5012を用いた結晶部材で構成してもよい。
【００２６】
また、本発明の波長ロッカーモジュールにおいて、前記ファブリペローエタロンは、TeO2を用いた結晶部材で構成してもよい。
【００２７】
さらに、本発明の波長ロッカーモジュールにおいて、前記ファブリペローエタロンは、ポーリングを行わない結晶部材で構成してもよい。
【００２８】
このように、ファブリペローエタロンを構成する結晶部材として、上記のLiTaO3、LiNbO3、Bi12GeO20、Gd3Ga5012、TeO2は、いずれもα＋（１／ｎ０）×（Δｎ／ΔＴ）が３.５以下となることが確認されている。よって、ファブリペローの結晶部材の選択により、上述したような高精度な波長ロッキングが可能な波長ロッカーモジュールを実現することができる。
【００２９】
上記課題を解決するために、本発明のファブリペローエタロンは、線膨張率をα、常温での屈折率をｎ０、温度変化量ΔＴに対応する屈折率の変化量をΔｎとしたとき、α＋（１／ｎ０）×（Δｎ／ΔＴ）が３.５以下となる結晶部材で構成されることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明のファブリペローエタロンにおいて、前記結晶部材として、LiTaO3、LiNbO3、Bi12GeO20、Gd3Ga5012、TeO2のいずれかを用いてもよい。
【００３１】
この発明によれば、上述したように高精度な波長ロッキングが可能な半導体レーザモジュール及び波長ロッカーモジュールに好適な構成部材を提供することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３３】
図１は、本発明を適用した一形態としての半導体レーザモジュールの構成を示す図である。図１に示す半導体レーザモジュール１は、半導体レーザ１１と、光ファイバ１２と、平行レンズ１３、１４と、集光レンズ１５と、プリズム１６と、ファブリペローエタロン１７と、第１のフォトダイオード１８と、第２のフォトダイオード１９と、温度制御部２０、２１と、温度センサ２２、２３とを有して構成され、各々の構成部材はパッケージに一体的に取り付けられている。このうち、プリズム１６と、ファブリペローエタロン１７と、第１のフォトダイオード１８及び第２のフォトダイオード１９は、一体的に波長ロッカーとして機能し、半導体レーザ１１対する波長ロッキングを行う役割を担う。また、半導体レーザモジュール１の内部には、複数のキャリア２４が配置され、それぞれ上記構成部材を保持する役割を担う。
【００３４】
以上の構成において、半導体レーザ１１は、例えば、波長１．５５μｍ帯のレーザ光を出射する光源であり、前側の端面と後側の端面から両方向に向けてレーザ光を出射する。この半導体レーザ１１に対しては、温度又は注入電流を制御することによりレーザ光の波長を制御することができる。
【００３５】
半導体レーザ１１の前側端面から出射されたレーザ光は、図１の右方向に進み平行レンズ１３によって平行光にされる。集光レンズ１５は、レーザ光を光ファイバに結合する機能を有し、平行レンズ１３からの平行光は集光レンズ１５により集光されて光ファイバ１２に入射される。そして、光ファイバ１２によってレーザ光が半導体レーザモジュール１の外部に伝送され、信号光として用いられることになる。
【００３６】
一方、半導体レーザ１１の後側端面から出射されたレーザ光は、図１の左方向に進み、平行レンズ１４により平行にされた後、プリズム１６に入射される。このプリズム１６は、本発明の光分岐手段としての機能し、入射されたレーザ光を２方向に分岐するように作用する。このようにレーザ光を２つに分岐するのは、後述するように、レーザ光の波長をモニタするための必要な構成である。
【００３７】
プリズム１６は、レーザ光の光軸方向から見て斜めに配置された２つの斜面を屋根型に形成した構造を持ち、プリズム１６中央の稜線近傍に平行レンズ１４からのレーザ光が入射するように配置される。なお、プリズム１６によるレーザ光の反射を抑えるため、プリズム１６側のレーザ光照射面には、ＡＲ（Anti Reflection）コートを施すことが望ましい。このような構成により、レーザ光がプリズム１６を通過すると、それぞれ所定角度に傾斜した一方のレーザ光(図１の斜め下向き)及び他方のレーザ光(図１の斜め上向き)の２方向に分岐されることになる。
【００３８】
プリズム１６によって分岐された一方のレーザ光は、直接第２のフォトダイオード１９に受光される。これに対し、プリズム１６によって分岐された他方のレーザ光は、ファブリペローエタロン１７を経由して第１のフォトダイオード１８に受光される。このファブリペローエタロン１７は、波長モニタ用のレーザ光のうち、所定の波長帯のレーザ光が選択的に透過される共振素子である。なお、ファブリペローエタロン１７の具体的な構造及び作用については後述する。
【００３９】
上記の第１のフォトダイオード１８及び第２のフォトダイオード１９は、本発明の光量検出手段としてそれぞれ機能し、ともに同一のキャリア２４上に設けられている。それぞれのキャリア２４上での位置は、プリズム１６の分岐方向に対応する照射位置に一致する。そして、第１のフォトダイオード１８及び第２のフォトダイオード１９からは、それぞれの受光光量に応じた光検出電流が出力される。
【００４０】
一方、各々の光検出電流は外部の制御部（不図示）に送られる。これにより、制御部では、第１のフォトダイオード１８の受光光量と第２のフォトダイオード１９の受光光量を取得するとともに、第１のフォトダイオード１８と第２のフォトダイオード１９の出力比を算出する。このように算出された出力比の変動に基づいて、後述するように、半導体レーザ１１の波長変動を判別することができる。そして、判別された波長変動を補正するように、制御部が半導体レーザ１１の温度又は注入電流を制御することにより、発振波長を常に安定に保つことができる。
【００４１】
なお、半導体レーザモジュール１には、周囲温度の影響を抑えるべく、各構成部材の温度を制御する温度制御部２０、２１が設けられ、例えばペルチエ素子を用いて各構成部材の温度を制御可能な構成になっている。それぞれ、半導体レーザ１１と各種光学系には温度制御部２０が一体化されるとともに、温度センサ２２により温度が検出される。一方、波長ロッカーには温度制御部２１が一体化されるとともに、温度センサ２３により温度が検出される。
【００４２】
そして、第１のフォトダイオード１８及び第２のフォトダイオード１９の各々の光検出電流に基づいて、上述したような発振波長の制御を行う場合は、制御部が温度制御部２０を直接制御すればよい。なお、図１では、２つの温度制御部２０及び温度制御部２１を別々に設ける構成を説明したが、半導体レーザモジュール１全体で１つの温度制御部を設ける構成にしてもよい。
【００４３】
次に、本実施形態におけるファブリペローエタロン１７の構造及び作用について説明する。図２は、ファブリペローエタロン１７の構造を示す図である。図２に示すように、ファブリペローエタロン１７は、バルク型の結晶部材１７ａの両側面１７ｂ、１７ｃに反射膜を形成させた構造に形成されている。結晶部材１７ａは、後述する特性を有する結晶を用いて形成される。また、両側面１７ｂ、１７ｃは、任意に反射率が設定される。なお、結晶部材１７ａよりも線膨張係数が低く透明な材料から形成されるのが好ましい。そして、ファブリペローエタロン１７は、図中左側の側面１７ｂにレーザ光が垂直に入射され、結晶部材１７ａを透過した後、一部のレーザ光は側面１７ｃを透過して垂直に出射されて図中右側に進み、残りのレーザ光は側面１７ｃで側面１７ｂに向かって反射される。
【００４４】
なお、側面１７ｃから出射されるレーザ光の強度は、側面１７ｃの反射率に依存する。例えば、側面１７ｃの反射率が５０％の場合、出射されるレーザ光の強度は、側面１７ｃに当たった強度の５０％である。また、側面１７ｃで側面１７ｂに反射するレーザ光の強度は、残りの５０％となる。このような構成により、結晶部材１７ａを透過するレーザ光が２つの側面１７ｂ、１７ｃの間で多重干渉を生じ、特定の波長帯域のレーザ光を周期的に透過させることができる。
【００４５】
本実施形態では、結晶部材１７ａとして用いる結晶の選択により、ファブリペローエタロン１７に好適な温度依存性を持つ波長透過特性を付与している。具体的には、ファブリペローエタロン１７を構成する結晶部材１７ａの線膨張率をα、常温での屈折率をｎ０、温度変化量ΔＴに対応する屈折率の変化量をΔｎとしたとき、
α＋（１／ｎ０）×（Δｎ／ΔＴ）  ≦  ３.５         （１）
で与えられる条件を満たすようにする。かかる（１）式を満たす結晶材料を用いてファブリペローエタロン１７を構成すると、周囲温度の変動に起因する共振波長の変動を抑えることができる。具体的な結晶材料としては、例えば、LiTaO3、LiNbO3、Bi12GeO20、Gd3Ga5012、TeO2が挙げられる。これらは、いずれも屈折率ｎ０が２．０以上であって、温度変動の影響を受けにくいことが特徴となっている。
【００４６】
ここで、上記の結晶材料からなるファブリペローエタロン１７の光学特性の温度依存性について説明する。ファブリペローエタロン１７へのレーザ光の入射角が０度であるとすると、その光学長Lは次式で表すことができる。
【００４７】
Ｌ  ＝  ｛ｎ０＋（Δｎ／ΔＴ）・（Ｔ−Ｔ０）｝・Ｌ０・（１＋α（Ｔ−Ｔ０））  ＝  ｎ０・Ｌ０［（Ｔ−Ｔ０）・｛α＋（１／ｎ０）・（Δｎ／ΔＴ）｝］          （２）
ただし、Ｔは温度、Ｔ０は常温、Ｌ０は常温での光学長である。また、その他の記号は、（１）式と同様である。この（２）式は、ファブリペローエタロン１７に入射したレーザ光に対し、常温における本来の光学長Ｌ０から温度依存性によって光学長Ｌが伸縮することを示している。そして、（２）式において、｛α＋（１／ｎ０）・（Δｎ／ΔＴ）｝が小さいほど、光学長Ｌの温度変化による影響が小さくなることがわかる。
【００４８】
（２）式において、以下のパラメータγを定義する。
【００４９】
γ  ＝  α＋（１／ｎ０）・（Δｎ／ΔＴ）                   （３）
このパラメータγに基づいて、結晶材料に対応する温度変化の影響度合を判断することができる。ファブリペローエタロン１７に用いられる一般的な結晶材料である石英の場合には、γは約７×１０-6／degとなる。これに対し、本実施形態のファブリペローエタロン１７に用いる上述した各結晶材料の場合は、パラメータγは、水晶に比べて小さくなる。ここで、各結晶材料に対する具体的なパラメータγの値を以下に示す。
【００５０】
LiTaO3（Ｃ軸）              γ＝１．３（×10-6/deg）
LiNbO3（Ｃ軸）              γ＝２．３（×10-6/deg）
Bi12GeO20            γ＝１．０（×10-6/deg）
Gd3Ga5012            γ＝３．０（×10-6/deg）
TeO2（Ｃ軸）         γ＝１．７（×10-6/deg）
このように、上記５つの結晶材料は、水晶と比べると十分にパラメータγの値が小さいため、温度変動に伴う波長ずれが小さくなる。例えば、温度を２５℃から４０℃に上昇させた場合、水晶の波長ずれ量に対し、LiTaO3の波長ずれ量の方が小さくなる。
【００５１】
なお、一般には結晶材料の処理に際してポーリングを行うのであるが、本実施形態では、ポーリングを行わない場合の方が、更に温度特性が向上する。例えば、上述の条件下でのLiTaO3の波長ずれは、ポーリングを行った場合よりも、ポーリングを行わない場合の方が、波長ずれ量が小さくなり、更に温度を４０℃から２５℃に下降させたときの再現性が良くなる。
【００５２】
次に、上記実施形態の変形例について説明する。上記実施形態では、半導体レーザ１１と関連する光学系などの構成部材が一体化された内蔵タイプの半導体レーザモジュール１について説明したが、本変形例では、半導体レーザ1等とは別体に構成された外付けタイプの波長ロッカーモジュールについて説明する。図３は、本変形例に係る波長ロッカーモジュール２の構成を示す図である。図３に示す波長ロッカーモジュール２は、光ファイバ３１と、平行レンズ３２と、プリズム３３と、ファブリペローエタロン３４と、第１のフォトダイオード３５と、第２のフォトダイオード３６と、温度制御部３７と、温度センサ３８とを有して構成され、各々の構成部材はパッケージに一体的に取り付けられている。また、波長ロッカーモジュール２の内部には、第１のフォトダイオード３５及び第２のフォトダイオード３６を保持するキャリア３９が配置されている。
【００５３】
以上の構成において、波長モジュール２の外部に設けられた温度制御可能な半導体レーザからは、光ファイバ３１を経由して、波長ロッカーモジュール２の波長モニタ用のレーザ光が伝送されてくる。そして、光ファイバ３１からのレーザ光が平行レンズ３２によって平行光にされた後、直接プリズム３３に入射される。それ以降、プリズム３３、ファブリペローエタロン３４、第１のフォトダイオード３５及び第２のフォトダイオード３６の各光検出電流に基いて、図１の構成と同様の作用により、レーザ光の波長がモニタされる。なお、波長ロッカー２に含まれるプリズム３３、ファブリペローエタロン３４、第１のフォトダイオード３５及び第２のフォトダイオード３６、温度制御部３７、温度センサ３８については、図１において対応する各構成部材と同様の部材を用いればよいので、説明を省略する。
【００５４】
以上説明した本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、様々な変更が可能である。すなわち、半導体レーザモジュール１や波長ロッカー２において、ファブリペローエタロン１７、３４が（１）式を満足する限り、他の構成要素を同様の機能を有する部材で置き換えて構成した場合であっても、本発明の適用が可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、温度変動に起因する光学長の変化が小さい結晶部材でファブリペローエタロンを構成したので、光信号の波長間隔が狭い条件で半導体レーザモジュールを使用する場合、温度変化が大きくても安定で高精度に波長ロッキングを行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した一形態としての半導体レーザモジュールの構成を示す図である。
【図２】本実施形態におけるファブリペローエタロンの構造を示す図である。
【図３】本実施形態の変形例に係る波長ロッカーモジュールの構成を示す図である。
【図４】従来の波長ロッカーを含む半導体レーザモジュールの構成を示す図である。
【符号の説明】
１…半導体レーザモジュール
２…波長ロッカーモジュール
１１…半導体レーザ
１２、３１…光ファイバ
１３、１４、３２…平行レンズ
１５…集光レンズ
１６、３３…プリズム
１７、３４…ファブリペローエタロン
１７ａ…結晶部材
１７ｂ、１７ｃ…結晶部材の側面
１８、３５…第１のフォトダイオード
１９、３６…第２のフォトダイオード
２０、２１、３７…温度制御部
２２、２３、３８…温度センサ
２４、３９…キャリア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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