光送信モジュール
【課題】各レーザから出射される光の波長間隔に関わらず、光信号の伝送品質を容易に確保することができる光送信モジュールを提供する。
【解決手段】光送信モジュール１は、第１の波長の光を出射する第１の半導体レーザ２２−１と、第２の波長の光を出射する第２の半導体レーザ２２−２と、光フィルタ３１−１と、を備える。光フィルタ３１−１が、第１の偏光方向については第１の波長の光を反射し、かつ、第２の偏光方向については第２の波長の光を透過する特性を有する。第１の半導体レーザ２２−１が出射する光の少なくとも一部が、第１の偏光方向で光フィルタ３１−１に入射して、第２の半導体レーザ２２−２が出射する光の少なくとも一部が、第２の偏光方向で光フィルタ３１−１に入射する。
【解決手段】光送信モジュール１は、第１の波長の光を出射する第１の半導体レーザ２２−１と、第２の波長の光を出射する第２の半導体レーザ２２−２と、光フィルタ３１−１と、を備える。光フィルタ３１−１が、第１の偏光方向については第１の波長の光を反射し、かつ、第２の偏光方向については第２の波長の光を透過する特性を有する。第１の半導体レーザ２２−１が出射する光の少なくとも一部が、第１の偏光方向で光フィルタ３１−１に入射して、第２の半導体レーザ２２−２が出射する光の少なくとも一部が、第２の偏光方向で光フィルタ３１−１に入射する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光送信モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットの飛躍的な進展により、動画配信等をはじめとする様々なサービスを受けられるようになっている。このような背景には、光通信網の高速大容量化と低コスト化の著しい進展が挙げられる。更なる利便性の向上には回線容量の拡大と低コスト化が必要不可欠である。
【０００３】
このような情勢を受け、現在、標準化を手がける米国のＩＥＥＥ（Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ， Ｉｎｃ．）では、更なる高速大容量化に向けて４０ギガビットおよび１００ギガビットのイーサネット（登録商標）の標準化が進行中となっている。従来、時間多重などにより光通信における伝送容量を拡大してきた。しかし、低コスト高速化への技術的なハードルが高いため、複数チャンネルの波長を束ねる波長多重方式が標準として採用される見込みとなっている。４０ギガビットでは波長間隔が２０ｎｍと比較的広いＣＷＤＭ（Ｃｏａｓｅ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式が採用される見込みである。１００ギガビットではＤＶＤＭ（Ｄｅｎｓｅ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）程ではないが、ＣＷＤＭ方式に比べ波長間隔が〜４ｎｍ程度と狭いＬＡＮＷＤＭ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式が採用される見込みである。
【０００４】
このような波長多重方式を実現するためには、光トランシーバなどの光モジュール内に波長合分波器と複数波長のそれぞれに対応した複数の光サブアセンブリ（光送信サブアセンブリ（ＴＯＳＡ）や光受信サブアセンブリ（ＲＯＳＡ））を収容する必要がある。その一方で、光伝送装置やルータ等の低コスト化、高密度実装を実現するため、実装される光モジュールには低コスト化及び小型化が求められる。従って、従来は別部品であった波長合分波器と複数の光サブアセンブリを低コストかつ小型に集積した光モジュールが必要となる。特に１００ギガビットに対応するにはその波長間隔を比較的狭くする必要がある。
【０００５】
このような互いに異なる複数の波長を合波する機能を有する部材と互いに異なる複数の波長の光源とを一体集積化する光送信モジュールの実現手段として、光フィルタと光源とを集積化する構造が提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、光の伝播路上に配置した光フィルタにより、特定波長の半導体レーザ光を反射させ、その他の波長の光を透過させる構成とし、特に波長選択フィルタを光伝搬方向に対して４５度の角度に配置することで小型集積化を図った光デバイスが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１４０９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１０は、従来の光送信モジュールにおいて、光フィルタ１３１に光が入射される様子の一例を示す図である。図１０に例示するように、伝播光路上に配置された光フィルタ１３１に対して透過にて合波される光の入射角をθｔ、反射にて合波される光の入射角をθｒとする。透過入射光、反射入射光ともにＳ偏光とＰ偏光とが混在した状態となっている。
【０００９】
図１１Ａは、従来の光送信モジュールが備える光フィルタ１３１がエッジフィルタである際の光フィルタ１３１の透過特性の一例を示す図である。図１１Ｂは、従来の光送信モジュールが備える光フィルタ１３１がエッジフィルタである際の光フィルタ１３１の反射特性の一例を示す図である。図１２Ａは、図１１Ａ及び図１１Ｂに例示する光送信モジュールよりも各レーザから出射される光の波長間隔が短く、入射角θｔ、θｒが大きい、従来の光送信モジュールが備える光フィルタ１３１がエッジフィルタである際の光フィルタ１３１の透過特性の一例を示す図である。図１２Ｂは、図１１Ａ及び図１１Ｂに例示する光送信モジュールよりも各レーザから出射される光の波長間隔が短く、入射角θｔ、θｒが大きい、従来の光送信モジュールが備える光フィルタ１３１がエッジフィルタである際の光フィルタ１３１の反射特性の一例を示す図である。
【００１０】
図１２Ａ及び図１２Ｂの例では、透過すべき波長λ２（波長λ２を中心とする所定の範囲内の波長であっても構わない。以下同様。）のＳ偏光成分の一部の透過率が劣化し、挿入損失が大きくなる。同様に、反射すべき波長λ３のＰ偏光成分の一部の反射率が劣化し、挿入損失が大きくなってしまう。
【００１１】
図１１Ａ及び図１１Ｂに例示するように、各レーザから出射される光の波長間隔が充分長い場合は、光フィルタ１３１の透過特性や反射特性が偏光方向により異なるような波長の光が出射されないよう各レーザから出射される光の波長を設定することにより、光信号の伝送品質を確保した光送信モジュールの設計を容易に行うことができる。
【００１２】
一方、図１２Ａ及び図１２Ｂに例示するように、各レーザから出射される光の波長間隔が短い（例えば、ＬＡＮＷＤＭ（〜４ｎｍ）やＤＷＤＭ（〜０．８ｎｍ））場合は、光フィルタ１３１の透過特性や反射特性が偏光方向により異なるような波長の光が出射されないよう各レーザから出射される光の波長を設定することが困難となるので、光信号の伝送品質が確保された光送信モジュールの設計が困難となる。このことは、特に入射角θｔ、θｒが大きくなるほど顕著になる。
【００１３】
図１３Ａは、従来の光送信モジュールが備える光フィルタ１３１がバンドパスフィルタである際の光フィルタ１３１の透過特性の一例を示す図である。図１３Ｂは、従来の光送信モジュールが備える光フィルタ１３１がバンドパスフィルタである際の光フィルタ１３１の反射特性の一例を示す図である。図１４Ａは、図１３Ａ及び図１３Ｂに例示する光送信モジュールよりも各レーザから出射される光の波長間隔が短く、入射角θｔ、θｒが大きい場合の、従来の光送信モジュールが備える光フィルタ１３１がエッジフィルタである際の光フィルタ１３１の透過特性の一例を示す図である。図１４Ｂは、図１３Ａ及び図１３Ｂに例示する光送信モジュールよりも各レーザから出射される光の波長間隔が短く、入射角θｔ、θｒが大きい場合の、従来の光送信モジュールが備える光フィルタ１３１がエッジフィルタである際の光フィルタ１３１の反射特性の一例を示す図である。光フィルタ１３１がバンドパスフィルタであっても、上述と同様の傾向が生じる。
【００１４】
このような挿入損失の増大は、光送信モジュールによる光信号の伝送品質の低下につながる。
【００１５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、各レーザから出射される光の波長間隔に関わらず、光信号の伝送品質を容易に確保することができる光送信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】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明に係る光送信モジュールは、第１の波長の光と第２の波長の光とを合波して出射する光送信モジュールであって、前記第１の波長の光を出射する第１のレーザと、前記第２の波長の光を出射する第２のレーザと、光フィルタと、を備え、前記光フィルタが、第１の偏光方向については前記第１の波長の光を反射し、かつ、第２の偏光方向については前記第２の波長の光を透過する特性を有し、前記第１のレーザが出射する光の少なくとも一部が、前記第１の偏光方向で前記光フィルタに入射して、前記第２のレーザが出射する光の少なくとも一部が、前記第２の偏光方向で前記光フィルタに入射する、ことを特徴とする。
【００１７】
本発明では、第１のレーザから出射された光が第１の偏光方向で光フィルタに入射されるので、第１のレーザから出射された光は光フィルタで反射される。また、第２のレーザから出射された光が第２の偏光方向で光フィルタに入射されるので、第２のレーザから出射された光は光フィルタで透過される。このようにすれば、たとえ光フィルタの透過特性や反射特性が偏光方向により異なるような波長の範囲の光をレーザが出射したとしても、挿入損失の発生を低減し、光送信モジュールによる光信号の伝送品質を容易に確保することができる。このように、本発明によれば、各レーザから出射される光の波長間隔に関わらず、光信号の伝送品質を容易に確保することができる。
【００１８】
本発明の一態様では、前記第１の偏光方向と前記第２の偏光方向とが対応することを特徴とする。この態様によれば、光フィルタで透過される光と反射される光とを互いに対応する偏光方向で光フィルタに入射させればよいので、本構成を有さない場合よりも光送信モジュールを容易に構成することができる。
【００１９】
また、本発明の一態様では、前記光フィルタが、第１の偏光方向については前記第１の偏光方向とは異なる偏光方向に比べて前記第１の波長の光をより反射する、及び／又は、第２の偏光方向については前記第２の偏光方向とは異なる偏光方向に比べて前記第２の波長の光をより透過する特性を有することを特徴とする。この態様によれば、光フィルタに他の偏光方向で光が入射する場合よりも、挿入損失を小さくすることができる。
【００２０】
また、本発明の一態様では、前記第１のレーザが出射する光の偏光方向が前記第１の偏光方向に対応する、及び／又は、前記第２のレーザが出射する光の偏光方向が前記第２の偏光方向に対応することを特徴とする。この態様によれば、レーザと光フィルタの間に、偏光方向を変える部材を設けることなく挿入損失が増大する可能性を低減することができる。
【００２１】
また、本発明の一態様では、前記第１のレーザがＴＥモード若しくはＴＭモードにて前記第１の波長の光を出射する、及び／又は、前記第２のレーザがＴＥモード若しくはＴＭモードにて前記第２の波長の光を出射することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の一態様では、前記光フィルタが、Ｐ偏光若しくはＳ偏光のいずれか一方について他方よりも前記第１の波長の光を反射する特性を有する、及び／又は、Ｐ偏光若しくはＳ偏光のいずれか一方について他方よりも前記第２の波長の光を透過する特性を有することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の一態様では、前記第１のレーザから前記光フィルタに入射する光の入射面の方向と、前記第１のレーザの活性層面の方向若しくは当該活性層面に対して垂直な方向と、が対応する、及び／又は、前記第２のレーザから前記光フィルタに入射する光の入射面の方向と、前記第２のレーザの活性層面の方向若しくは当該活性層面に対して垂直な方向と、が対応することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の一態様では、前記光フィルタが、エッジフィルタ又はバンドパスフィルタであることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の一態様では、前記光フィルタが、前記第１のレーザ、及び／又は、前記第２のレーザからの光の入射角が４５度に対応する角度となるよう配置されていることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る光送信モジュールの構成の一例を模式的に示す図である。
【図２】第２光フィルタに光が入射される様子の一例を模式的に示した図である。
【図３Ａ】光フィルタの透過特性の一例を示す図である。
【図３Ｂ】光フィルタの反射特性の一例を示す図である。
【図４】本発明の別の実施形態に係る光送信モジュールの構成の一例を模式的に示す図である。
【図５】本発明のさらに別の実施形態に係る光送信モジュールの構成の一例を模式的に示す図である。
【図６】本発明のさらに別の実施形態に係る光送信モジュールの構成の一例を模式的に示す図である。
【図７】本発明のさらに別の実施形態に係る光送信モジュールの構成の一例を模式的に示す図である。
【図８】本発明のさらに別の実施形態に係る光送信モジュールの構成の一例を模式的に示す図である。
【図９】本発明のさらに別の実施形態に係る光送信モジュールの構成の一例を模式的に示す図である。
【図１０】従来の光送信モジュールにおいて、光フィルタへの光の入射される様子の一例を示す図である。
【図１１Ａ】従来の光送信モジュールが備える光フィルタの透過特性の一例を示す図である。
【図１１Ｂ】従来の光送信モジュールが備える光フィルタの反射特性の一例を示す図である。
【図１２Ａ】従来の光送信モジュールが備える光フィルタの透過特性の一例を示す図である。
【図１２Ｂ】従来の光送信モジュールが備える光フィルタの反射特性の一例を示す図である。
【図１３Ａ】従来の光送信モジュールが備える光フィルタの透過特性の一例を示す図である。
【図１３Ｂ】従来の光送信モジュールが備える光フィルタの反射特性の一例を示す図である。
【図１４Ａ】従来の光送信モジュールが備える光フィルタの透過特性の一例を示す図である。
【図１４Ｂ】従来の光送信モジュールが備える光フィルタの反射特性の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の一実施形態について図面に基づき詳細に説明する。
【００２８】
図１は、本実施形態に係る光送信モジュール１の構成の一例を模式的に示す図である。図１に例示するように、本実施形態に係る光送信モジュール１は、複数の光送信サブアセンブリ２（本実施形態では、例えば、４つの光送信サブアセンブリ２（第１光送信サブアセンブリ２−１〜第４光送信サブアセンブリ２−４）と、光合波部３と、ファイバアセンブリ４と、を備えている。
【００２９】
第ｎ光送信サブアセンブリ２−ｎ（ｎ＝１，２，３，４。以下同様。）は、例えば、第ｎパッケージ２０−ｎ内に、第ｎコリメータレンズ２１−ｎと、第ｎレーザ（本実施形態では、例えば、第ｎ半導体レーザ２２−ｎ）と備えている。なお、半導体レーザ２２として、光変調器半導体レーザや面発光レーザを用いてもよい。第ｎパッケージ２０−ｎには、例えば、電気信号の入出力を行う第ｎ配線ピン２３−ｎが接続されている。本実施形態では、第ｎ半導体レーザ２２−ｎは、第ｎの波長の光を出射する。本実施形態では、各半導体レーザ２２は、互いに異なる発振波長の光を出射する。ここで、第ｎ半導体レーザ２２−ｎから出射される光の波長をλｎ（λ１＜λ２＜λ３＜λ４）とする。
【００３０】
本実施形態では、光合波部３は、例えば、その筐体内に、ミラー３０と、複数の光フィルタ３１（第１光フィルタ３１−１〜第４光フィルタ３１−４）と、を備えている。各光フィルタ３１は、本実施形態では、具体的には、例えば、誘電体多層膜フィルタである。なお、光フィルタ３１が、ハーフミラーなどであっても構わない。本実施形態では、第ｎ光フィルタ３１−ｎは、第ｎ半導体レーザ２２からの光の入射角が４５度に対応する角度（例えば、略４５度）となるよう光合波部３内に配置されている。すなわち、第ｎ光フィルタ３１−ｎが光路に対して４５度となるよう光合波部３内に配置されていてもよい。
【００３１】
ファイバアセンブリ４は、例えば、その筐体内に、光ファイバ４０と、フェルール４１と、コリメータ４２と、アイソレータ４３と、を含んで構成される。
【００３２】
図２は、第２光フィルタ３１−２に光が入射される様子の一例を模式的に示す図である。図３Ａは、第２光フィルタ３１−２の透過特性の一例を示す図である。図３Ｂは、第２光フィルタ３１−２の反射特性の一例を示す図である。図３Ａ及び図３Ｂに例示するように、本実施形態では、各光フィルタ３１は、第１の偏光方向（例えば、Ｐ偏光）と第２の偏光方向（例えば、Ｓ偏光）とで透過特性や反射特性が分離している。また、本実施形態では、各光フィルタ３１は、エッジフィルタ（より具体的には、長波長パスフィルタ）である。本実施形態では、図３Ａ及び図３Ｂに例示するように、第２光フィルタ３１−２は、Ｐ偏光された波長λ１及び波長λ２の光を効率よく反射する。また、Ｐ偏光された波長λ３及び波長λ４の光を効率よく透過する。そのため、例えば、図２に例示するように、例えば、第２光フィルタ３１−２の面が左上から右下に向かうよう第２光フィルタ３１−２が配置されている場合に、下から入射するＰ偏光された波長λ２の光は左へと反射され、右から入射するＰ偏光された波長λ３及び波長λ４の光は左へ透過される。このようにして、互いに異なる波長の光が合波される。
【００３３】
一方、第２光フィルタ３１−２は、Ｓ偏光された波長λ３の光や、Ｐ偏光、Ｓ偏光が混合された波長λ３の光については、透過率が低下してしまう。このように、本実施形態では、第２光フィルタ３１−２は、例えば、Ｐ偏光された光についてＳ偏光された光よりも波長λ３の光をより透過する。
【００３４】
本実施形態では、第１光フィルタ３１−１は、Ｐ偏光された波長λ１の光を効率よく反射して、Ｐ偏光された波長λ２、波長λ３及び波長λ４の光を効率よく透過する。また、第３光フィルタ３１−３は、Ｐ偏光された波長λ１、波長λ２及び波長λ３の光を効率よく反射して、Ｐ偏光された波長λ４の光を効率よく透過する。また、第４光フィルタ３１−４は、Ｐ偏光された波長λ１、波長λ２、波長λ３及び波長λ４の光を効率よく反射する。なお、第４光フィルタ３１−４がミラー３０であっても構わない。
【００３５】
また、本実施形態では、図２に例示するように、第２半導体レーザ２２−２の基板面（本実施形態では、半導体レーザ２２の基板面は、例えば、活性層面に対応している。以下同様。）の方向と、第２半導体レーザ２２−２から第２光フィルタ３１−２に入射する光の入射面の方向と、が対応している（例えば、略平行である。）。そして、第２半導体レーザ２２−２は、ＴＥモードにて波長λ２の光を出射する。すなわち、第２半導体レーザ２２−２から出射される光の電界ベクトルの方向が、第２半導体レーザ２２−２の基板面（活性層面）の方向に対応する（例えば、略平行となる。）。この場合、第２半導体レーザ２２−２から出射される光の電界ベクトルの方向は、第２光フィルタ３１−２に入射する光の入射面の方向に対応する（例えば、略平行となる。）ので、Ｐ偏光された波長λ２の光が第２光フィルタ３１−２に入射することとなる。そのため、この波長λ２の光は光フィルタ３１−２の反射面で効率よく反射される。
【００３６】
本実施形態では、各半導体レーザ２２について、半導体レーザ２２の基板面（活性層面）の方向と、半導体レーザ２２から光フィルタ３１に入射する光の入射面の方向と、が対応している（例えば、略平行である。）。そして、各半導体レーザ２２は、ＴＥモードにて光を出射する。
【００３７】
そのため、本実施形態では、第４半導体レーザ２２−４から出射された波長λ４の光は、Ｐ偏光された光として第４光フィルタ３１−４に入射される。そして、この光は第４光フィルタ３１−４で反射される。その後、この光は、第３光フィルタ３１−３、第２光フィルタ３１−２、第１光フィルタ３１−１で透過されて、ミラー３０で反射される。また、第３半導体レーザ２２−３から出射された波長λ３の光は、Ｐ偏光された光として第３光フィルタ３１−３に入射する。そして、この光は第３光フィルタ３１−３で反射される。その後、この光は、第２光フィルタ３１−２、第１光フィルタ３１−１で透過されて、ミラー３０で反射される。また、第２半導体レーザ２２−２から出射された波長λ２の光は、Ｐ偏光された光として第２光フィルタ３１−２に入射される。そして、この光は第２光フィルタ３１−２で反射される。その後、この光は、第１光フィルタ３１−１で透過されて、ミラー３０で反射される。また、第１半導体レーザ２２−１から出射された波長λ１の光は、Ｐ偏光された光として第１光フィルタ３１−１に入射される。そして、この光は第１光フィルタ３１−１で反射される。その後、この光は、ミラー３０で反射される。このようにして、本実施形態では、波長λ１、波長λ２、波長λ３及び波長λ４の光が合波される。そして、これらの光は、ファイバアセンブリ４を経由して、光送信モジュール１と接続された光ファイバ（図示せず）へと出射される。
【００３８】
このように、本実施形態によれば、たとえ光フィルタ３１の透過特性や反射特性が偏光方向により異なるような波長の範囲の光を各半導体レーザ２２が出射したとしても、挿入損失の発生を低減し、光送信モジュール１による光信号の伝送品質を容易に確保することができる。このように、本実施形態によれば、各半導体レーザ２２から出射される光の波長間隔に関わらず、光信号の伝送品質を容易に確保することができる。
【００３９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００４０】
例えば、各半導体レーザ２２の基板面の方向と、半導体レーザ２２から光フィルタ３１に入射する光の入射面の方向に垂直な方向と、が対応するようにした上で、各半導体レーザ２２がＴＭモード（半導体レーザ２２から出射される光の電界ベクトルの方向が、半導体レーザ２２の基板面に垂直な方向に対応する）で光を発振するようにしてもよい。このように、半導体レーザ２２が出射する光の偏光方向と、その光が最初に入射する光フィルタ３１が、その半導体レーザ２２が出射する波長の光について、他の偏光方向よりも効率よく反射する（あるいは、透過する）偏光方向とが対応するようにしてもよい。また、半導体レーザ２２が出射する光が、偏光子を透過することによって、上述の偏光方向で光フィルタ３１に入射するようにしてもよい。このように、偏光子によって半導体レーザ２２から出射される光の偏光方向を制御するようにしてもよい。
【００４１】
また、例えば、各光フィルタ３１として、Ｓ偏光された光について上述の特性を示すものを用いて（例えば、第２光フィルタ３１−２が、Ｓ偏光された光についてＰ偏光された光よりも波長λ３の光をより透過するものを用いて）、各半導体レーザ２２がＴＭモードで光を発振するようにしてもよい。
【００４２】
また、例えば、各光フィルタ３１として、Ｓ偏光された光について上述の特性を示すものを用いて（例えば、第２光フィルタ３１−２が、Ｓ偏光された光についてＰ偏光された光よりも波長λ３の光をより透過するものを用いて）、各半導体レーザ２２の基板面の方向と、半導体レーザ２２から光フィルタ３１に入射する光の入射面の方向に垂直な方向と、が対応するようにした上で、各半導体レーザ２２がＴＥモードで光を発振するようにしてもよい。
【００４３】
また、図４に例示するように、光送信モジュール１に含まれる光合波部３が複数のミラー３０（例えば、第１ミラー３０−１〜第３ミラー３０−３）を備え、それぞれのミラー３０で光を反射するようにしてもよい。そして、各半導体レーザ２２から出射される光が最初に入射する光フィルタ３１で透過されるようにしてもよい。図４に例示する光送信モジュール１では、半導体レーザ２２から出射される光はジグザグ状の光路を通ることとなる。
【００４４】
また、図５や図６に例示するように、光合波部３がミラー３０を備えないようにしてもよい。図５に例示する光合波部３が備える第１光フィルタ３１−１は、例えば、Ｐ偏光された波長λ１の光を効率よく透過して、Ｐ偏光された波長λ２、波長λ３及び波長λ４の光を効率よく反射する。あるいは、Ｓ偏光された波長λ１の光を効率よく透過して、Ｓ偏光された波長λ２、波長λ３及び波長λ４の光を効率よく反射する。図６に例示する光合波部３が備える第１光フィルタ３１−１は、例えば、Ｐ偏光された波長λ１の光を効率よく反射して、Ｐ偏光された波長λ２、波長λ３及び波長λ４の光を効率よく透過する。あるいは、Ｓ偏光された波長λ１の光を効率よく反射して、Ｓ偏光された波長λ２、波長λ３及び波長λ４の光を効率よく透過する。図５に例示する光送信モジュール１では、下から入射される光が上へと出射される。図６に例示する光送信モジュール１では、下から入射される光が左へと出射される。
【００４５】
また、光送信モジュール１が、図７に例示するように、３つのミラー３０（第１ミラー３０−１〜第３ミラー３０−３）及び３つの光フィルタ３１（第１光フィルタ３１−１〜第３光フィルタ３１−３）を備えていてもよい。図７に例示する光送信モジュール１では、反射面（透過面）が左下から右上に向かうよう第１ミラー３０−１、第２光フィルタ３１−２が配置されている。反射面（透過面）が左上から右下に向かうよう第２ミラー３０−２、第３ミラー３０−３、第１光フィルタ３１−１、第３光フィルタ３１−３が配置されている。そして、第１半導体レーザ２２−１から出射された光が第１ミラー３０−１、第２光フィルタ３１−２で反射された後に、第１光フィルタ３１−１で透過されるようにしてもよい。そして、第２半導体レーザ２２−２から出射された光が第２光フィルタ３１−２、第１光フィルタ３１−１で透過されるようにしてもよい。そして、第３半導体レーザ２２−３から出射された光が第３光フィルタ３１−３で透過された後で、第２ミラー３０−２、第１光フィルタ３１−１で反射されるようにしてもよい。そして、第４半導体レーザ２２−４から出射された光が第３ミラー３０−３、第３光フィルタ３１−３、第２ミラー３０−２、第１光フィルタ３１−１で反射されるようにしてもよい。
【００４６】
また、光送信モジュール１が、図８に例示するように、略正方形領域の頂点に対応する位置に配置される４つの光線方向制御部材（３つの光フィルタ３１（第１光フィルタ３１−１〜第３光フィルタ３１−３）及び１つのミラー３０）を備えていてもよい。図８に例示する光送信モジュール１では、反射面（透過面）が左下から右上に向かうよう第２光フィルタ３１−２は配置されており、反射面（透過面）が左上から右下に向かうようミラー３０、第１光フィルタ３１−１、第３光フィルタ３１−３が配置されている。そして、第１半導体レーザ２２−１が光合波部３の左から右に向かって光を出射するようにしてもよい。そして、第２半導体レーザ２２−２、第３半導体レーザ２２−３が光合波部３の下から上に向かって光を出射するようにしてもよい。そして、第４半導体レーザ２２−４が光合波部３の右から左に向かって光を出射するようにしてもよい。そして、第１半導体レーザ２２から出射される光が第２光フィルタ３１−２で反射された後で、第１光フィルタ３１−１で透過されるようにしてもよい。そして、第２半導体レーザ２２から出射される光が第２光フィルタ３１−２、第１光フィルタ３１−１で透過されるようにしてもよい。そして、第３半導体レーザ２２から出射される光が第３光フィルタ３１−３で透過された後で、ミラー３０、第１光フィルタ３１−１で反射されてもよい。そして、第４半導体レーザ２２から出射される光が第３光フィルタ３１−３、ミラー３０、第１光フィルタ３１−１で反射されてもよい。
【００４７】
また、例えば、光送信サブアセンブリ２の数は４つに限定されない。また、合波の対象となる波長は４つに限定されない。また、図９に例示するように、光送信モジュール１が光送信サブアセンブリ２を備える代わりに、光合波部３の筐体内に半導体レーザ２２などを設けるようにしてもよい。また、例えば、光送信モジュール１が光送信サブアセンブリ２を備える代わりに、光合波部３の筐体内に半導体レーザ２２などを設けるようにしてもよい。また、例えば、光送信モジュール１がファイバアセンブリ４を備える代わりに、光合波部３の筐体内にアイソレータ４３やコリメータ４２などを設けるようにしてもよい。また、ファイバアセンブリ４は、上述のようなピッグテールモジュールに限られず、光コネクタのレセプタクルであっても構わない。また、λ１＞λ２＞λ３＞λ４の関係にあって、かつ、各光フィルタ３１が短波長パスフィルタのエッジフィルタであっても構わない。また、各光フィルタ３１がバンドパスフィルタであっても構わない。具体的には、例えば、第２光フィルタ３１−２が、波長λ１の光、波長λ３の光及び波長λ４の光を透過して、波長λ２の光を反射するバンドパスフィルタであっても構わない。また、光合波部３が、いくつかのエッジフィルタといくつかのバンドパスフィルタとを備えていてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１ 光送信モジュール、２ 光送信サブアセンブリ、３ 光合波部、４ ファイバアセンブリ、２０ パッケージ、２１ コリメータレンズ、２２ 半導体レーザ、２３ 配線ピン、３０ ミラー、３１ 光フィルタ、４０ 光ファイバ、４１ フェルール、４２ コリメータ、４３ アイソレータ、１３１ 光フィルタ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光送信モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットの飛躍的な進展により、動画配信等をはじめとする様々なサービスを受けられるようになっている。このような背景には、光通信網の高速大容量化と低コスト化の著しい進展が挙げられる。更なる利便性の向上には回線容量の拡大と低コスト化が必要不可欠である。
【０００３】
このような情勢を受け、現在、標準化を手がける米国のＩＥＥＥ（Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ， Ｉｎｃ．）では、更なる高速大容量化に向けて４０ギガビットおよび１００ギガビットのイーサネット（登録商標）の標準化が進行中となっている。従来、時間多重などにより光通信における伝送容量を拡大してきた。しかし、低コスト高速化への技術的なハードルが高いため、複数チャンネルの波長を束ねる波長多重方式が標準として採用される見込みとなっている。４０ギガビットでは波長間隔が２０ｎｍと比較的広いＣＷＤＭ（Ｃｏａｓｅ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式が採用される見込みである。１００ギガビットではＤＶＤＭ（Ｄｅｎｓｅ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）程ではないが、ＣＷＤＭ方式に比べ波長間隔が〜４ｎｍ程度と狭いＬＡＮＷＤＭ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式が採用される見込みである。
【０００４】
このような波長多重方式を実現するためには、光トランシーバなどの光モジュール内に波長合分波器と複数波長のそれぞれに対応した複数の光サブアセンブリ（光送信サブアセンブリ（ＴＯＳＡ）や光受信サブアセンブリ（ＲＯＳＡ））を収容する必要がある。その一方で、光伝送装置やルータ等の低コスト化、高密度実装を実現するため、実装される光モジュールには低コスト化及び小型化が求められる。従って、従来は別部品であった波長合分波器と複数の光サブアセンブリを低コストかつ小型に集積した光モジュールが必要となる。特に１００ギガビットに対応するにはその波長間隔を比較的狭くする必要がある。
【０００５】
このような互いに異なる複数の波長を合波する機能を有する部材と互いに異なる複数の波長の光源とを一体集積化する光送信モジュールの実現手段として、光フィルタと光源とを集積化する構造が提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、光の伝播路上に配置した光フィルタにより、特定波長の半導体レーザ光を反射させ、その他の波長の光を透過させる構成とし、特に波長選択フィルタを光伝搬方向に対して４５度の角度に配置することで小型集積化を図った光デバイスが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１４０９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１０は、従来の光送信モジュールにおいて、光フィルタ１３１に光が入射される様子の一例を示す図である。図１０に例示するように、伝播光路上に配置された光フィルタ１３１に対して透過にて合波される光の入射角をθｔ、反射にて合波される光の入射角をθｒとする。透過入射光、反射入射光ともにＳ偏光とＰ偏光とが混在した状態となっている。
【０００９】
図１１Ａは、従来の光送信モジュールが備える光フィルタ１３１がエッジフィルタである際の光フィルタ１３１の透過特性の一例を示す図である。図１１Ｂは、従来の光送信モジュールが備える光フィルタ１３１がエッジフィルタである際の光フィルタ１３１の反射特性の一例を示す図である。図１２Ａは、図１１Ａ及び図１１Ｂに例示する光送信モジュールよりも各レーザから出射される光の波長間隔が短く、入射角θｔ、θｒが大きい、従来の光送信モジュールが備える光フィルタ１３１がエッジフィルタである際の光フィルタ１３１の透過特性の一例を示す図である。図１２Ｂは、図１１Ａ及び図１１Ｂに例示する光送信モジュールよりも各レーザから出射される光の波長間隔が短く、入射角θｔ、θｒが大きい、従来の光送信モジュールが備える光フィルタ１３１がエッジフィルタである際の光フィルタ１３１の反射特性の一例を示す図である。
【００１０】
図１２Ａ及び図１２Ｂの例では、透過すべき波長λ２（波長λ２を中心とする所定の範囲内の波長であっても構わない。以下同様。）のＳ偏光成分の一部の透過率が劣化し、挿入損失が大きくなる。同様に、反射すべき波長λ３のＰ偏光成分の一部の反射率が劣化し、挿入損失が大きくなってしまう。
【００１１】
図１１Ａ及び図１１Ｂに例示するように、各レーザから出射される光の波長間隔が充分長い場合は、光フィルタ１３１の透過特性や反射特性が偏光方向により異なるような波長の光が出射されないよう各レーザから出射される光の波長を設定することにより、光信号の伝送品質を確保した光送信モジュールの設計を容易に行うことができる。
【００１２】
一方、図１２Ａ及び図１２Ｂに例示するように、各レーザから出射される光の波長間隔が短い（例えば、ＬＡＮＷＤＭ（〜４ｎｍ）やＤＷＤＭ（〜０．８ｎｍ））場合は、光フィルタ１３１の透過特性や反射特性が偏光方向により異なるような波長の光が出射されないよう各レーザから出射される光の波長を設定することが困難となるので、光信号の伝送品質が確保された光送信モジュールの設計が困難となる。このことは、特に入射角θｔ、θｒが大きくなるほど顕著になる。
【００１３】
図１３Ａは、従来の光送信モジュールが備える光フィルタ１３１がバンドパスフィルタである際の光フィルタ１３１の透過特性の一例を示す図である。図１３Ｂは、従来の光送信モジュールが備える光フィルタ１３１がバンドパスフィルタである際の光フィルタ１３１の反射特性の一例を示す図である。図１４Ａは、図１３Ａ及び図１３Ｂに例示する光送信モジュールよりも各レーザから出射される光の波長間隔が短く、入射角θｔ、θｒが大きい場合の、従来の光送信モジュールが備える光フィルタ１３１がエッジフィルタである際の光フィルタ１３１の透過特性の一例を示す図である。図１４Ｂは、図１３Ａ及び図１３Ｂに例示する光送信モジュールよりも各レーザから出射される光の波長間隔が短く、入射角θｔ、θｒが大きい場合の、従来の光送信モジュールが備える光フィルタ１３１がエッジフィルタである際の光フィルタ１３１の反射特性の一例を示す図である。光フィルタ１３１がバンドパスフィルタであっても、上述と同様の傾向が生じる。
【００１４】
このような挿入損失の増大は、光送信モジュールによる光信号の伝送品質の低下につながる。
【００１５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、各レーザから出射される光の波長間隔に関わらず、光信号の伝送品質を容易に確保することができる光送信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】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明に係る光送信モジュールは、第１の波長の光と第２の波長の光とを合波して出射する光送信モジュールであって、前記第１の波長の光を出射する第１のレーザと、前記第２の波長の光を出射する第２のレーザと、光フィルタと、を備え、前記光フィルタが、第１の偏光方向については前記第１の波長の光を反射し、かつ、第２の偏光方向については前記第２の波長の光を透過する特性を有し、前記第１のレーザが出射する光の少なくとも一部が、前記第１の偏光方向で前記光フィルタに入射して、前記第２のレーザが出射する光の少なくとも一部が、前記第２の偏光方向で前記光フィルタに入射する、ことを特徴とする。
【００１７】
本発明では、第１のレーザから出射された光が第１の偏光方向で光フィルタに入射されるので、第１のレーザから出射された光は光フィルタで反射される。また、第２のレーザから出射された光が第２の偏光方向で光フィルタに入射されるので、第２のレーザから出射された光は光フィルタで透過される。このようにすれば、たとえ光フィルタの透過特性や反射特性が偏光方向により異なるような波長の範囲の光をレーザが出射したとしても、挿入損失の発生を低減し、光送信モジュールによる光信号の伝送品質を容易に確保することができる。このように、本発明によれば、各レーザから出射される光の波長間隔に関わらず、光信号の伝送品質を容易に確保することができる。
【００１８】
本発明の一態様では、前記第１の偏光方向と前記第２の偏光方向とが対応することを特徴とする。この態様によれば、光フィルタで透過される光と反射される光とを互いに対応する偏光方向で光フィルタに入射させればよいので、本構成を有さない場合よりも光送信モジュールを容易に構成することができる。
【００１９】
また、本発明の一態様では、前記光フィルタが、第１の偏光方向については前記第１の偏光方向とは異なる偏光方向に比べて前記第１の波長の光をより反射する、及び／又は、第２の偏光方向については前記第２の偏光方向とは異なる偏光方向に比べて前記第２の波長の光をより透過する特性を有することを特徴とする。この態様によれば、光フィルタに他の偏光方向で光が入射する場合よりも、挿入損失を小さくすることができる。
【００２０】
また、本発明の一態様では、前記第１のレーザが出射する光の偏光方向が前記第１の偏光方向に対応する、及び／又は、前記第２のレーザが出射する光の偏光方向が前記第２の偏光方向に対応することを特徴とする。この態様によれば、レーザと光フィルタの間に、偏光方向を変える部材を設けることなく挿入損失が増大する可能性を低減することができる。
【００２１】
また、本発明の一態様では、前記第１のレーザがＴＥモード若しくはＴＭモードにて前記第１の波長の光を出射する、及び／又は、前記第２のレーザがＴＥモード若しくはＴＭモードにて前記第２の波長の光を出射することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の一態様では、前記光フィルタが、Ｐ偏光若しくはＳ偏光のいずれか一方について他方よりも前記第１の波長の光を反射する特性を有する、及び／又は、Ｐ偏光若しくはＳ偏光のいずれか一方について他方よりも前記第２の波長の光を透過する特性を有することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の一態様では、前記第１のレーザから前記光フィルタに入射する光の入射面の方向と、前記第１のレーザの活性層面の方向若しくは当該活性層面に対して垂直な方向と、が対応する、及び／又は、前記第２のレーザから前記光フィルタに入射する光の入射面の方向と、前記第２のレーザの活性層面の方向若しくは当該活性層面に対して垂直な方向と、が対応することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の一態様では、前記光フィルタが、エッジフィルタ又はバンドパスフィルタであることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の一態様では、前記光フィルタが、前記第１のレーザ、及び／又は、前記第２のレーザからの光の入射角が４５度に対応する角度となるよう配置されていることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る光送信モジュールの構成の一例を模式的に示す図である。
【図２】第２光フィルタに光が入射される様子の一例を模式的に示した図である。
【図３Ａ】光フィルタの透過特性の一例を示す図である。
【図３Ｂ】光フィルタの反射特性の一例を示す図である。
【図４】本発明の別の実施形態に係る光送信モジュールの構成の一例を模式的に示す図である。
【図５】本発明のさらに別の実施形態に係る光送信モジュールの構成の一例を模式的に示す図である。
【図６】本発明のさらに別の実施形態に係る光送信モジュールの構成の一例を模式的に示す図である。
【図７】本発明のさらに別の実施形態に係る光送信モジュールの構成の一例を模式的に示す図である。
【図８】本発明のさらに別の実施形態に係る光送信モジュールの構成の一例を模式的に示す図である。
【図９】本発明のさらに別の実施形態に係る光送信モジュールの構成の一例を模式的に示す図である。
【図１０】従来の光送信モジュールにおいて、光フィルタへの光の入射される様子の一例を示す図である。
【図１１Ａ】従来の光送信モジュールが備える光フィルタの透過特性の一例を示す図である。
【図１１Ｂ】従来の光送信モジュールが備える光フィルタの反射特性の一例を示す図である。
【図１２Ａ】従来の光送信モジュールが備える光フィルタの透過特性の一例を示す図である。
【図１２Ｂ】従来の光送信モジュールが備える光フィルタの反射特性の一例を示す図である。
【図１３Ａ】従来の光送信モジュールが備える光フィルタの透過特性の一例を示す図である。
【図１３Ｂ】従来の光送信モジュールが備える光フィルタの反射特性の一例を示す図である。
【図１４Ａ】従来の光送信モジュールが備える光フィルタの透過特性の一例を示す図である。
【図１４Ｂ】従来の光送信モジュールが備える光フィルタの反射特性の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の一実施形態について図面に基づき詳細に説明する。
【００２８】
図１は、本実施形態に係る光送信モジュール１の構成の一例を模式的に示す図である。図１に例示するように、本実施形態に係る光送信モジュール１は、複数の光送信サブアセンブリ２（本実施形態では、例えば、４つの光送信サブアセンブリ２（第１光送信サブアセンブリ２−１〜第４光送信サブアセンブリ２−４）と、光合波部３と、ファイバアセンブリ４と、を備えている。
【００２９】
第ｎ光送信サブアセンブリ２−ｎ（ｎ＝１，２，３，４。以下同様。）は、例えば、第ｎパッケージ２０−ｎ内に、第ｎコリメータレンズ２１−ｎと、第ｎレーザ（本実施形態では、例えば、第ｎ半導体レーザ２２−ｎ）と備えている。なお、半導体レーザ２２として、光変調器半導体レーザや面発光レーザを用いてもよい。第ｎパッケージ２０−ｎには、例えば、電気信号の入出力を行う第ｎ配線ピン２３−ｎが接続されている。本実施形態では、第ｎ半導体レーザ２２−ｎは、第ｎの波長の光を出射する。本実施形態では、各半導体レーザ２２は、互いに異なる発振波長の光を出射する。ここで、第ｎ半導体レーザ２２−ｎから出射される光の波長をλｎ（λ１＜λ２＜λ３＜λ４）とする。
【００３０】
本実施形態では、光合波部３は、例えば、その筐体内に、ミラー３０と、複数の光フィルタ３１（第１光フィルタ３１−１〜第４光フィルタ３１−４）と、を備えている。各光フィルタ３１は、本実施形態では、具体的には、例えば、誘電体多層膜フィルタである。なお、光フィルタ３１が、ハーフミラーなどであっても構わない。本実施形態では、第ｎ光フィルタ３１−ｎは、第ｎ半導体レーザ２２からの光の入射角が４５度に対応する角度（例えば、略４５度）となるよう光合波部３内に配置されている。すなわち、第ｎ光フィルタ３１−ｎが光路に対して４５度となるよう光合波部３内に配置されていてもよい。
【００３１】
ファイバアセンブリ４は、例えば、その筐体内に、光ファイバ４０と、フェルール４１と、コリメータ４２と、アイソレータ４３と、を含んで構成される。
【００３２】
図２は、第２光フィルタ３１−２に光が入射される様子の一例を模式的に示す図である。図３Ａは、第２光フィルタ３１−２の透過特性の一例を示す図である。図３Ｂは、第２光フィルタ３１−２の反射特性の一例を示す図である。図３Ａ及び図３Ｂに例示するように、本実施形態では、各光フィルタ３１は、第１の偏光方向（例えば、Ｐ偏光）と第２の偏光方向（例えば、Ｓ偏光）とで透過特性や反射特性が分離している。また、本実施形態では、各光フィルタ３１は、エッジフィルタ（より具体的には、長波長パスフィルタ）である。本実施形態では、図３Ａ及び図３Ｂに例示するように、第２光フィルタ３１−２は、Ｐ偏光された波長λ１及び波長λ２の光を効率よく反射する。また、Ｐ偏光された波長λ３及び波長λ４の光を効率よく透過する。そのため、例えば、図２に例示するように、例えば、第２光フィルタ３１−２の面が左上から右下に向かうよう第２光フィルタ３１−２が配置されている場合に、下から入射するＰ偏光された波長λ２の光は左へと反射され、右から入射するＰ偏光された波長λ３及び波長λ４の光は左へ透過される。このようにして、互いに異なる波長の光が合波される。
【００３３】
一方、第２光フィルタ３１−２は、Ｓ偏光された波長λ３の光や、Ｐ偏光、Ｓ偏光が混合された波長λ３の光については、透過率が低下してしまう。このように、本実施形態では、第２光フィルタ３１−２は、例えば、Ｐ偏光された光についてＳ偏光された光よりも波長λ３の光をより透過する。
【００３４】
本実施形態では、第１光フィルタ３１−１は、Ｐ偏光された波長λ１の光を効率よく反射して、Ｐ偏光された波長λ２、波長λ３及び波長λ４の光を効率よく透過する。また、第３光フィルタ３１−３は、Ｐ偏光された波長λ１、波長λ２及び波長λ３の光を効率よく反射して、Ｐ偏光された波長λ４の光を効率よく透過する。また、第４光フィルタ３１−４は、Ｐ偏光された波長λ１、波長λ２、波長λ３及び波長λ４の光を効率よく反射する。なお、第４光フィルタ３１−４がミラー３０であっても構わない。
【００３５】
また、本実施形態では、図２に例示するように、第２半導体レーザ２２−２の基板面（本実施形態では、半導体レーザ２２の基板面は、例えば、活性層面に対応している。以下同様。）の方向と、第２半導体レーザ２２−２から第２光フィルタ３１−２に入射する光の入射面の方向と、が対応している（例えば、略平行である。）。そして、第２半導体レーザ２２−２は、ＴＥモードにて波長λ２の光を出射する。すなわち、第２半導体レーザ２２−２から出射される光の電界ベクトルの方向が、第２半導体レーザ２２−２の基板面（活性層面）の方向に対応する（例えば、略平行となる。）。この場合、第２半導体レーザ２２−２から出射される光の電界ベクトルの方向は、第２光フィルタ３１−２に入射する光の入射面の方向に対応する（例えば、略平行となる。）ので、Ｐ偏光された波長λ２の光が第２光フィルタ３１−２に入射することとなる。そのため、この波長λ２の光は光フィルタ３１−２の反射面で効率よく反射される。
【００３６】
本実施形態では、各半導体レーザ２２について、半導体レーザ２２の基板面（活性層面）の方向と、半導体レーザ２２から光フィルタ３１に入射する光の入射面の方向と、が対応している（例えば、略平行である。）。そして、各半導体レーザ２２は、ＴＥモードにて光を出射する。
【００３７】
そのため、本実施形態では、第４半導体レーザ２２−４から出射された波長λ４の光は、Ｐ偏光された光として第４光フィルタ３１−４に入射される。そして、この光は第４光フィルタ３１−４で反射される。その後、この光は、第３光フィルタ３１−３、第２光フィルタ３１−２、第１光フィルタ３１−１で透過されて、ミラー３０で反射される。また、第３半導体レーザ２２−３から出射された波長λ３の光は、Ｐ偏光された光として第３光フィルタ３１−３に入射する。そして、この光は第３光フィルタ３１−３で反射される。その後、この光は、第２光フィルタ３１−２、第１光フィルタ３１−１で透過されて、ミラー３０で反射される。また、第２半導体レーザ２２−２から出射された波長λ２の光は、Ｐ偏光された光として第２光フィルタ３１−２に入射される。そして、この光は第２光フィルタ３１−２で反射される。その後、この光は、第１光フィルタ３１−１で透過されて、ミラー３０で反射される。また、第１半導体レーザ２２−１から出射された波長λ１の光は、Ｐ偏光された光として第１光フィルタ３１−１に入射される。そして、この光は第１光フィルタ３１−１で反射される。その後、この光は、ミラー３０で反射される。このようにして、本実施形態では、波長λ１、波長λ２、波長λ３及び波長λ４の光が合波される。そして、これらの光は、ファイバアセンブリ４を経由して、光送信モジュール１と接続された光ファイバ（図示せず）へと出射される。
【００３８】
このように、本実施形態によれば、たとえ光フィルタ３１の透過特性や反射特性が偏光方向により異なるような波長の範囲の光を各半導体レーザ２２が出射したとしても、挿入損失の発生を低減し、光送信モジュール１による光信号の伝送品質を容易に確保することができる。このように、本実施形態によれば、各半導体レーザ２２から出射される光の波長間隔に関わらず、光信号の伝送品質を容易に確保することができる。
【００３９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００４０】
例えば、各半導体レーザ２２の基板面の方向と、半導体レーザ２２から光フィルタ３１に入射する光の入射面の方向に垂直な方向と、が対応するようにした上で、各半導体レーザ２２がＴＭモード（半導体レーザ２２から出射される光の電界ベクトルの方向が、半導体レーザ２２の基板面に垂直な方向に対応する）で光を発振するようにしてもよい。このように、半導体レーザ２２が出射する光の偏光方向と、その光が最初に入射する光フィルタ３１が、その半導体レーザ２２が出射する波長の光について、他の偏光方向よりも効率よく反射する（あるいは、透過する）偏光方向とが対応するようにしてもよい。また、半導体レーザ２２が出射する光が、偏光子を透過することによって、上述の偏光方向で光フィルタ３１に入射するようにしてもよい。このように、偏光子によって半導体レーザ２２から出射される光の偏光方向を制御するようにしてもよい。
【００４１】
また、例えば、各光フィルタ３１として、Ｓ偏光された光について上述の特性を示すものを用いて（例えば、第２光フィルタ３１−２が、Ｓ偏光された光についてＰ偏光された光よりも波長λ３の光をより透過するものを用いて）、各半導体レーザ２２がＴＭモードで光を発振するようにしてもよい。
【００４２】
また、例えば、各光フィルタ３１として、Ｓ偏光された光について上述の特性を示すものを用いて（例えば、第２光フィルタ３１−２が、Ｓ偏光された光についてＰ偏光された光よりも波長λ３の光をより透過するものを用いて）、各半導体レーザ２２の基板面の方向と、半導体レーザ２２から光フィルタ３１に入射する光の入射面の方向に垂直な方向と、が対応するようにした上で、各半導体レーザ２２がＴＥモードで光を発振するようにしてもよい。
【００４３】
また、図４に例示するように、光送信モジュール１に含まれる光合波部３が複数のミラー３０（例えば、第１ミラー３０−１〜第３ミラー３０−３）を備え、それぞれのミラー３０で光を反射するようにしてもよい。そして、各半導体レーザ２２から出射される光が最初に入射する光フィルタ３１で透過されるようにしてもよい。図４に例示する光送信モジュール１では、半導体レーザ２２から出射される光はジグザグ状の光路を通ることとなる。
【００４４】
また、図５や図６に例示するように、光合波部３がミラー３０を備えないようにしてもよい。図５に例示する光合波部３が備える第１光フィルタ３１−１は、例えば、Ｐ偏光された波長λ１の光を効率よく透過して、Ｐ偏光された波長λ２、波長λ３及び波長λ４の光を効率よく反射する。あるいは、Ｓ偏光された波長λ１の光を効率よく透過して、Ｓ偏光された波長λ２、波長λ３及び波長λ４の光を効率よく反射する。図６に例示する光合波部３が備える第１光フィルタ３１−１は、例えば、Ｐ偏光された波長λ１の光を効率よく反射して、Ｐ偏光された波長λ２、波長λ３及び波長λ４の光を効率よく透過する。あるいは、Ｓ偏光された波長λ１の光を効率よく反射して、Ｓ偏光された波長λ２、波長λ３及び波長λ４の光を効率よく透過する。図５に例示する光送信モジュール１では、下から入射される光が上へと出射される。図６に例示する光送信モジュール１では、下から入射される光が左へと出射される。
【００４５】
また、光送信モジュール１が、図７に例示するように、３つのミラー３０（第１ミラー３０−１〜第３ミラー３０−３）及び３つの光フィルタ３１（第１光フィルタ３１−１〜第３光フィルタ３１−３）を備えていてもよい。図７に例示する光送信モジュール１では、反射面（透過面）が左下から右上に向かうよう第１ミラー３０−１、第２光フィルタ３１−２が配置されている。反射面（透過面）が左上から右下に向かうよう第２ミラー３０−２、第３ミラー３０−３、第１光フィルタ３１−１、第３光フィルタ３１−３が配置されている。そして、第１半導体レーザ２２−１から出射された光が第１ミラー３０−１、第２光フィルタ３１−２で反射された後に、第１光フィルタ３１−１で透過されるようにしてもよい。そして、第２半導体レーザ２２−２から出射された光が第２光フィルタ３１−２、第１光フィルタ３１−１で透過されるようにしてもよい。そして、第３半導体レーザ２２−３から出射された光が第３光フィルタ３１−３で透過された後で、第２ミラー３０−２、第１光フィルタ３１−１で反射されるようにしてもよい。そして、第４半導体レーザ２２−４から出射された光が第３ミラー３０−３、第３光フィルタ３１−３、第２ミラー３０−２、第１光フィルタ３１−１で反射されるようにしてもよい。
【００４６】
また、光送信モジュール１が、図８に例示するように、略正方形領域の頂点に対応する位置に配置される４つの光線方向制御部材（３つの光フィルタ３１（第１光フィルタ３１−１〜第３光フィルタ３１−３）及び１つのミラー３０）を備えていてもよい。図８に例示する光送信モジュール１では、反射面（透過面）が左下から右上に向かうよう第２光フィルタ３１−２は配置されており、反射面（透過面）が左上から右下に向かうようミラー３０、第１光フィルタ３１−１、第３光フィルタ３１−３が配置されている。そして、第１半導体レーザ２２−１が光合波部３の左から右に向かって光を出射するようにしてもよい。そして、第２半導体レーザ２２−２、第３半導体レーザ２２−３が光合波部３の下から上に向かって光を出射するようにしてもよい。そして、第４半導体レーザ２２−４が光合波部３の右から左に向かって光を出射するようにしてもよい。そして、第１半導体レーザ２２から出射される光が第２光フィルタ３１−２で反射された後で、第１光フィルタ３１−１で透過されるようにしてもよい。そして、第２半導体レーザ２２から出射される光が第２光フィルタ３１−２、第１光フィルタ３１−１で透過されるようにしてもよい。そして、第３半導体レーザ２２から出射される光が第３光フィルタ３１−３で透過された後で、ミラー３０、第１光フィルタ３１−１で反射されてもよい。そして、第４半導体レーザ２２から出射される光が第３光フィルタ３１−３、ミラー３０、第１光フィルタ３１−１で反射されてもよい。
【００４７】
また、例えば、光送信サブアセンブリ２の数は４つに限定されない。また、合波の対象となる波長は４つに限定されない。また、図９に例示するように、光送信モジュール１が光送信サブアセンブリ２を備える代わりに、光合波部３の筐体内に半導体レーザ２２などを設けるようにしてもよい。また、例えば、光送信モジュール１が光送信サブアセンブリ２を備える代わりに、光合波部３の筐体内に半導体レーザ２２などを設けるようにしてもよい。また、例えば、光送信モジュール１がファイバアセンブリ４を備える代わりに、光合波部３の筐体内にアイソレータ４３やコリメータ４２などを設けるようにしてもよい。また、ファイバアセンブリ４は、上述のようなピッグテールモジュールに限られず、光コネクタのレセプタクルであっても構わない。また、λ１＞λ２＞λ３＞λ４の関係にあって、かつ、各光フィルタ３１が短波長パスフィルタのエッジフィルタであっても構わない。また、各光フィルタ３１がバンドパスフィルタであっても構わない。具体的には、例えば、第２光フィルタ３１−２が、波長λ１の光、波長λ３の光及び波長λ４の光を透過して、波長λ２の光を反射するバンドパスフィルタであっても構わない。また、光合波部３が、いくつかのエッジフィルタといくつかのバンドパスフィルタとを備えていてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１ 光送信モジュール、２ 光送信サブアセンブリ、３ 光合波部、４ ファイバアセンブリ、２０ パッケージ、２１ コリメータレンズ、２２ 半導体レーザ、２３ 配線ピン、３０ ミラー、３１ 光フィルタ、４０ 光ファイバ、４１ フェルール、４２ コリメータ、４３ アイソレータ、１３１ 光フィルタ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長の光と第２の波長の光とを合波して出射する光送信モジュールであって、
前記第１の波長の光を出射する第１のレーザと、前記第２の波長の光を出射する第２のレーザと、光フィルタと、を備え、
前記光フィルタが、第１の偏光方向については前記第１の波長の光を反射し、かつ、第２の偏光方向については前記第２の波長の光を透過する特性を有し、
前記第１のレーザが出射する光の少なくとも一部が、前記第１の偏光方向で前記光フィルタに入射して、
前記第２のレーザが出射する光の少なくとも一部が、前記第２の偏光方向で前記光フィルタに入射する、
ことを特徴とする光送信モジュール。
【請求項２】
前記第１の偏光方向と前記第２の偏光方向とが対応する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光送信モジュール。
【請求項３】
前記光フィルタが、第１の偏光方向については前記第１の偏光方向とは異なる偏光方向に比べて前記第１の波長の光をより反射する、及び／又は、第２の偏光方向については前記第２の偏光方向とは異なる偏光方向に比べて前記第２の波長の光をより透過する特性を有する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光送信モジュール。
【請求項４】
前記第１のレーザが出射する光の偏光方向が前記第１の偏光方向に対応する、及び／又は、前記第２のレーザが出射する光の偏光方向が前記第２の偏光方向に対応する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光送信モジュール。
【請求項５】
前記第１のレーザがＴＥモード若しくはＴＭモードにて前記第１の波長の光を出射する、及び／又は、前記第２のレーザがＴＥモード若しくはＴＭモードにて前記第２の波長の光を出射する、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光送信モジュール。
【請求項６】
前記光フィルタが、Ｐ偏光若しくはＳ偏光のいずれか一方について他方よりも前記第１の波長の光を反射する特性を有する、及び／又は、Ｐ偏光若しくはＳ偏光のいずれか一方について他方よりも前記第２の波長の光を透過する特性を有する、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の光送信モジュール。
【請求項７】
前記第１のレーザから前記光フィルタに入射する光の入射面の方向と、前記第１のレーザの活性層面の方向若しくは当該活性層面に対して垂直な方向と、が対応する、及び／又は、前記第２のレーザから前記光フィルタに入射する光の入射面の方向と、前記第２のレーザの活性層面の方向若しくは当該活性層面に対して垂直な方向と、が対応する、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の光送信モジュール。
【請求項８】
前記光フィルタが、エッジフィルタ又はバンドパスフィルタである、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の光送信モジュール。
【請求項９】
前記光フィルタが、前記第１のレーザ、及び／又は、前記第２のレーザからの光の入射角が４５度に対応する角度となるよう配置されている、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の光送信モジュール。
【請求項１】
第１の波長の光と第２の波長の光とを合波して出射する光送信モジュールであって、
前記第１の波長の光を出射する第１のレーザと、前記第２の波長の光を出射する第２のレーザと、光フィルタと、を備え、
前記光フィルタが、第１の偏光方向については前記第１の波長の光を反射し、かつ、第２の偏光方向については前記第２の波長の光を透過する特性を有し、
前記第１のレーザが出射する光の少なくとも一部が、前記第１の偏光方向で前記光フィルタに入射して、
前記第２のレーザが出射する光の少なくとも一部が、前記第２の偏光方向で前記光フィルタに入射する、
ことを特徴とする光送信モジュール。
【請求項２】
前記第１の偏光方向と前記第２の偏光方向とが対応する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光送信モジュール。
【請求項３】
前記光フィルタが、第１の偏光方向については前記第１の偏光方向とは異なる偏光方向に比べて前記第１の波長の光をより反射する、及び／又は、第２の偏光方向については前記第２の偏光方向とは異なる偏光方向に比べて前記第２の波長の光をより透過する特性を有する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光送信モジュール。
【請求項４】
前記第１のレーザが出射する光の偏光方向が前記第１の偏光方向に対応する、及び／又は、前記第２のレーザが出射する光の偏光方向が前記第２の偏光方向に対応する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光送信モジュール。
【請求項５】
前記第１のレーザがＴＥモード若しくはＴＭモードにて前記第１の波長の光を出射する、及び／又は、前記第２のレーザがＴＥモード若しくはＴＭモードにて前記第２の波長の光を出射する、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光送信モジュール。
【請求項６】
前記光フィルタが、Ｐ偏光若しくはＳ偏光のいずれか一方について他方よりも前記第１の波長の光を反射する特性を有する、及び／又は、Ｐ偏光若しくはＳ偏光のいずれか一方について他方よりも前記第２の波長の光を透過する特性を有する、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の光送信モジュール。
【請求項７】
前記第１のレーザから前記光フィルタに入射する光の入射面の方向と、前記第１のレーザの活性層面の方向若しくは当該活性層面に対して垂直な方向と、が対応する、及び／又は、前記第２のレーザから前記光フィルタに入射する光の入射面の方向と、前記第２のレーザの活性層面の方向若しくは当該活性層面に対して垂直な方向と、が対応する、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の光送信モジュール。
【請求項８】
前記光フィルタが、エッジフィルタ又はバンドパスフィルタである、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の光送信モジュール。
【請求項９】
前記光フィルタが、前記第１のレーザ、及び／又は、前記第２のレーザからの光の入射角が４５度に対応する角度となるよう配置されている、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の光送信モジュール。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【公開番号】特開２０１０−２１１１６４（Ｐ２０１０−２１１１６４Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６０２２６（Ｐ２００９−６０２２６）
【出願日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【出願人】（３０１００５３７１）日本オプネクスト株式会社 (311)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【出願人】（３０１００５３７１）日本オプネクスト株式会社 (311)
【Ｆターム（参考）】
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