JP2003110180A

JP2003110180A - 半導体レーザモジュール並びに光測定方法及び光測定装置

Info

Publication number: JP2003110180A
Application number: JP2002137457A
Authority: JP
Inventors: Kohei Tsunetomo; 功平恒友; Naoki Tsukiji; 直樹築地; Jiyunji Yoshida; 順自吉田; Naoki Hayamizu; 尚樹早水; Takashi Koseki; 敬古関
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2001-07-25
Filing date: 2002-05-13
Publication date: 2003-04-11
Also published as: US20030021311A1; US6901095B2

Abstract

(57)【要約】【課題】レーザ光の中心波長が１３００〜１４４０ｎ
ｍの範囲にある半導体レーザモジュールにおいて、半導
体レーザ素子の発振状態が安定した半導体レーザモジュ
ールを提供する。【解決手段】中心波長１３００〜１４４０ｎｍの範囲
のレーザ光を発振するＬＤ素子５ａがパッケージ２内に
収納されていると共に、ＬＤ素子５ａから光ファイバ８
ｂの入射端に到る光経路がパッケージ２によって気密封
止されている。パッケージ２内には、水分量を１０００
００体積ｐｐｍ以下に抑制した標準大気圧の窒素ガスが
充填されている。このため、パッケージ２内のレーザ光
の光経路における水分量が１０００００体積ｐｐｍ以下
に抑制されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザモジ
ュール並びに光測定方法及び光測定装置に係り、特に中
心波長が１３００〜１４４０ｎｍのレーザ光を出射する
半導体レーザモジュール並びに中心波長が１３００〜１
４４０ｎｍのレーザ光の特性を測定する光測定方法及び
光測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
ラマン増幅技術の確立に伴い、波長１４００ｎｍ付近で
発振する励起用光源を使用するラマン増幅器が使用され
始めてきた。このラマン増幅器には、励起用光源とし
て、半導体レーザ素子（以下、「ＬＤ素子」という）が
パッケージ内に封止された半導体レーザモジュール（以
下、「ＬＤモジュール」という）が使用される。

【０００３】しかし、ＬＤモジュールから例えば１３０
０〜１４４０ｎｍの波長帯域のレーザ光が出力される際
に、その中心波長によってレーザ発振の安定性に相違が
あることが分かってきた。例えば、ＬＤ素子の発振状態
の安定性を示す駆動電流値と量子効率（ＬＤ素子の光出
力を駆動電流値で微分したもの）との関係（以下、この
関係を「量子効率特性」と呼ぶ）において、その特性線
にキンク（連続的に変化しない非線形部分）が生じる場
合があった。このように、ＬＤモジュールからのレーザ
光が、不安定な特性を示す場合が生じた。

【０００４】また、１３００〜１４４０ｎｍの波長帯域
のレーザ光を測定する場合にも、その中心波長によって
測定結果に相違があることが分かってきた。例えば、量
子効率特性の特性線にキンクが生じたりする場合があっ
た。このように、レーザ光の光学特性が正確に測定され
ない場合が生じた。本発明は上記の点に鑑みてなされた
もので、中心波長が１３００〜１４４０ｎｍの範囲のレ
ーザ光を出力する半導体レーザモジュールにおいて、Ｌ
Ｄ素子の発振状態が安定したＬＤモジュールを提供する
ことを目的とする。また、中心波長が１３００〜１４４
０ｎｍの範囲のレーザ光を測定する際に、レーザ光の光
学特性を正確に測定することができる光測定方法及び光
測定装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、１３００
〜１４４０ｎｍの波長帯域のレーザ光を出力するＬＤモ
ジュールにおけるＬＤ素子の発振条件について、また１
３００〜１４４０ｎｍの波長帯域のレーザ光を測定する
際の光測定装置における測定条件について、鋭意検討を
加えた。

【０００６】従来のＬＤモジュールにおいて、ＬＤ素子
を収納するパッケージは、通常、気密封止されていな
い。このため、パッケージ内には通常の大気が充填し、
大気中の水分が存在することになる。また、パッケージ
が気密封止されている場合であっても、パッケージ内の
水分量を制御することは全く考慮されていなかった。そ
して、レーザ光に対する水分の吸収帯は、１３００〜１
４４０ｎｍ付近にある。これらのことから、ＬＤ素子か
出射された１３００〜１４４０ｎｍの波長帯域のレーザ
光がパッケージ内の空間を伝搬する際に、その空間伝搬
路における水分によって吸収されることが考えられる。

【０００７】また、従来の光測定装置においても、測定
機器を収納するチャンバや測定機器自体は、通常、気密
封止されていない。このため、測定対象である１３００
〜１４４０ｎｍの波長帯域のレーザ光が光測定装置内の
空間を伝搬する際に、その空間伝搬路における水分によ
って吸収されたりすることが考えられる。この場合に
は、測定機器で受光されるレーザ光の光量が乱れるた
め、光学特性の正確な測定は困難になる。

【０００８】本発明者らは、種々の検討の結果、ＬＤモ
ジュールのＬＤ素子の発振状態の不安定は、パッケージ
内のレーザ光の光経路に存在する水分よる吸収等によっ
て発生するのではないかという予測に至った。そして、
その際に、レーザ光の空間伝搬路における水分量ののみ
ならず、光経路の途中に存在するレンズ等の光学部品に
含有される水分量をも考慮する必要があると考えた。

【０００９】更に、光測定装置における測定精度の不正
確さも、チャンバ内の伝搬空間や測定機器内の伝搬空間
に存在する水分よる吸収等によって発生するのではない
かという予測に至った。従って、上記目的を達成するた
め、本発明に係る半導体レーザモジュールは、中心波長
が１３００〜１４４０ｎｍのレーザ光を出射する半導体
レーザ素子と、前記半導体レーザ素子から出射されたレ
ーザ光を入射し、外部へ導出する光ファイバと、前記半
導体レーザ素子を収納し、前記半導体レーザ素子から前
記光ファイバの入射端に到るレーザ光の光経路を気密封
止するパッケージと、を有し、前記パッケージ内の水分
量が、１０００００体積ｐｐｍ以下に抑制されている構
成としたのである。

【００１０】また、上記目的を達成するため、本発明に
係る光測定方法は、光ファイバの出力端から出力される
中心波長が１３００〜１４４０ｎｍのレーザ光の特性を
測定する際に、前記レーザ光の光経路における水分量が
１０００００体積ｐｐｍ以下に抑制された状態で、前記
レーザ光の測定を行う構成としたのである。また、上記
目的を達成するため、本発明に係る光測定装置は、光フ
ァイバの出力端から出力された中心波長が１３００〜１
４４０ｎｍのレーザ光を入射して、前記レーザ光の特性
を測定する測定機器と、前記測定機器を収納すると共
に、前記光ファイバの出力端から前記測定機器に到る前
記レーザ光の光経路のうちの少なくとも空間伝搬路を気
密封止するチェンバと、を有し、前記チェンバ内におけ
る水分量が、１０００００体積ｐｐｍ以下に抑制される
構成としたのである。

【００１１】尚、本明細書において用いる「水分」と
は、水酸基を含む概念である。また、本明細書において
示される水分量の数値（単位：体積ｐｐｍ）は、標準大
気圧（１０１３２５Ｐａ）の下、温度２５℃において測
定したものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明のＬＤモジュール及
び光測定装置に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説
明する。（第１の実施形態）図１に示すように、本実施形態に係
るＬＤモジュール１は、パッケージ２を備えている。パ
ッケージ２内には、温度制御素子３、ベース４、ＬＤキ
ャリア５、ＬＤ素子５ａ、ＰＤ（フォトダイオード）キ
ャリア６、第１レンズホルダ１１、及び光アイソレータ
１６等が収納されている。

【００１３】パッケージ２は、底板２ａ、周壁２ｂ、及
び周壁２ｂの上部に被着されるカバー２ｃを有してい
る。周壁２ｂには、フランジ２ｄが突設されている。フ
ランジ２ｄには、第２レンズホルダ７がＹＡＧレーザに
よって複数箇所を溶接して固定されている。また、フラ
ンジ２ｄの内側には、ＬＤ素子５ａから出射されるレー
ザ光の光軸（以下、単に「光軸」という）に対して傾斜
配置されたハーメチックウインドウ９が取り付けられて
いる。

【００１４】温度制御素子３は、ＬＤ素子５ａの作動に
伴う発熱を冷却して所定温度に制御するぺルチェ素子で
あり、パッケージ２内の底板２ａ上に設置されている。
ＬＤ素子５ａの温度は、図２に示すようにＬＤ素子５ａ
の近傍に配置されたサーミスタ５ｂによって測定された
温度に基づき、温度制御素子３に流れる電流値を調整す
ることにより制御される。また、温度制御素子３上に
は、ベース４が設けられている。

【００１５】図１及び図２に示すように、ベース４は、
板状の部材であり、光軸の方向（図１の左右方向）にお
いて、相対的に高い第１搭載部４ａと、相対的に低い第
２搭載部４ｂとを有している。第１搭載部４ａ上には、
ＬＤキャリア５とＰＤキャリア６がそれぞれ設けられ、
第２搭載部４ｂ上には、第１固定部材１０と第２固定部
材１５がそれぞれ設けられている。第１固定部材１０と
第２固定部材１５は、それぞれ後述する第１レンズホル
ダ１１と光アイソレータ１６を固定する固定部材であ
る。

【００１６】ＬＤキャリア５上の第１固定部材１０側
に、中心波長１３００〜１４４０ｎｍの範囲のレーザ光
を出射するＬＤ素子５ａが設けられている。ＬＤ素子５
ａは、例えば、活性層と第１レンズ１２の光軸との高さ
方向の差が数μｍ以内となるように位置決めされてい
る。ＰＤキャリア６のＬＤキャリア５側の斜面には、フ
ォトダイオード６ａが設けられている。フォトダイオー
ド６ａは、ＬＤ素子５ａと対向している。このため、Ｌ
Ｄ素子５ａの前端面から出射される中心波長１３００〜
１４４０ｎｍの範囲のレーザ光は、第１レンズ１２に向
かう。また、ＬＤ素子５ａの後端面から出射されるモニ
タ光は、フォトダイオード６ａに向かい、そこでモニタ
される。

【００１７】第１固定部材１０は、図２に示すように略
Ｕ字状に成形され、第１レンズホルダ１１が溶接されて
いる。第１レンズホルダ１１は、ステンレス等の金属か
ら成形され、図２に示すように、レーザ光を通過させる
ための円形孔が光軸方向に形成されている。第１レンズ
ホルダ１１の円形孔には、第１レンズ１２が挿着されて
いる。即ち、第１レンズ１２の外周が、第１レンズホル
ダ１１の内周に低融点ガラスで固定されている。第１レ
ンズ１２は、ＬＤ素子５ａから出射されるレーザ光を平
行光とするコリメーションレンズである。

【００１８】第２固定部材１５は、図２に示すように第
１固定部材１０と同様に略Ｕ字状に成形され、第１固定
部材１０に隣接して配置されている。第２固定部材１５
には、図２に示すように外観が円柱状に成形された光ア
イソレータ１６が固定されている。図１に示すように、
第２レンズホルダ７は、集光レンズである第２レンズ７
ａが内部に挿着された筒体であり、フランジ２ｄにＹＡ
Ｇレーザによって溶接されている。第２レンズホルダ７
の端面には、ファイバ固定部材８がＹＡＧレーザによっ
て溶接され、ファイバ固定部材８には、フェルール８ａ
がＹＡＧレーザによって溶接されている。即ち、パッケ
ージ２のフランジ２ｄと第２レンズホルダ７との隙間、
第２レンズホルダ７とファイバ固定部材８との隙間、及
びファイバ固定部材８とフェルール８ａとの隙間は、気
密封止されている。フェルール８ａからは、光ファイバ
８ｂが延出している。

【００１９】こうして、中心波長１３００〜１４４０ｎ
ｍの範囲のレーザ光を出射するＬＤ素子５ａがパッケー
ジ２内に収納されていると共に、ＬＤ素子５ａから光フ
ァイバ８ｂの入射端に到る光経路のうちのレーザ光が空
間を伝搬する経路、即ち空間伝搬路が、パッケージ２に
よって気密封止されている。そして、パッケージ２内に
は、水分量を１０００００体積ｐｐｍ以下に抑制した標
準大気圧の窒素ガスが充填されている。また、ＬＤ素子
５ａから光ファイバ８ｂの入射端に到る光経路の途中に
それぞれ設置されている光学部品、即ち第１レンズ１
２、光アイソレータ１７、ハーメチックウインドウ９、
及び第２レンズ７ａには、水分の含有量ができるだけ小
さな素材が選択的に使用されている。更に、光ファイバ
８ｂにも、水分の含有量ができるだけ小さな素材が選択
的に使用されている。

【００２０】従って、パッケージ２内の水分量と上記の
光学部品（第１レンズ１２、光アイソレータ１７、ハー
メチックウインドウ９、及び第２レンズ７ａ）に含有さ
れる水分量との合計、即ちＬＤ素子５ａから光ファイバ
８ｂの入射端に到る光経路における全水分量は、１００
０００体積ｐｐｍ以下に抑制されている。次に、以上の
ように構成されるＬＤモジュール１の製造方法を説明す
る。

【００２１】先ず、ＬＤキャリア５上に、ＬＤ素子５ａ
を載置し、ＰＤキャリア６上に、フォトダイオード６ａ
を載置する。そして、ワイヤボンディングにより、ＬＤ
キャリア５及びＰＤキャリア６とＬＤ素子５ａ及びフォ
トダイオード６ａとをそれぞれ電気的に接続する。その
後、ベース４の第１搭載部４ａ上に、ＬＤキャリア５と
ＰＤキャリア６をそれぞれ搭載し、半田で固定する。

【００２２】次いで、ベース４の第２搭載部４ｂ上に、
第１固定部材１０をＬＤキャリア５に隣接させて配置す
る。第１固定部材１０に、第１レンズ１２が取り付けら
れた第１レンズホルダ１１を嵌め合わせる。そして、Ｌ
Ｄ素子５ａを駆動させ、第１レンズ１２に向けてレーザ
光を出射する。この状態で、第１固定部材１０及び第１
レンズホルダ１１を光軸に沿って動かし、ＬＤ素子５ａ
からのレーザ光が第１レンズ１２を通過して平行光とな
るように、光軸方向の位置を調節する。このようにし
て、第１レンズ１２を通過したレーザ光が平行光となっ
たら、ＹＡＧレーザにより、先ず第１固定部材１０をベ
ース４に溶接し、続いて第１レンズホルダ１１を第１固
定部材１０に溶接する。

【００２３】次いで、第２搭載部４ｂ上の第１固定部材
１０に隣接する位置に予め載置した第２固定部材１５
に、光アイソレータ１６を嵌め合わせる。この状態で、
ＬＤ素子５ａから出射され、第１レンズ１２を通過した
レーザ光を光アイソレータ１６に入射させながら、光ア
イソレータ１６を光軸周りに回転させる。そして、光ア
イソレータ１６の出射面から出射される光強度が最大と
なる回転位置で、光アイソレータ１６を第２固定部材１
５にＹＡＧレーザで溶接する。

【００２４】次いで、パッケージ２内の底板２ａ上に、
温度制御素子３を取り付け、温度制御素子３のリード
（図示せず）をパッケージ２に半田で接続する。続い
て、上記のようにしてＬＤ素子５ａが設けられたＬＤキ
ャリア５、フォトダイオード６ａが設けられたＰＤキャ
リア６、第１レンズホルダ１１を固定した第１固定部材
１０、及び光アイソレータ１６を固定した第２固定部材
１５を備えたベース４を、温度制御素子３上に半田で固
定する。その後、ワイヤボンディングにより、金ワイヤ
（図示せず）でＬＤキャリア５及びＰＤキャリア６の電
極とパッケージ２のリード（図示せず）とを接続する。

【００２５】次いで、昇温等によって乾燥させ、水分量
を１０００００体積ｐｐｍ以下に抑制した標準大気圧の
窒素ガスの雰囲気中で、パッケージ２の周壁２ｂの上部
にカバー２ａを被着して、気密封止する。続いて、図３
に示すように、パッケージ２のフランジ２ｄの端部に第
２レンズホルダ７をＹＡＧレーザによって溶接し、両者
の隙間を気密封止する。具体的には、フランジ２ｄの端
部に第２レンズホルダ７の端部を挿入した状態で、ＹＡ
Ｇレーザの発光源をフランジ２ｄの周囲に回転させつ
つ、ＹＡＧレーザ光４８ａをフランジ２ｄの端部の円周
に沿って照射して、溶接する。尚、その際に、ＹＡＧレ
ーザの発光源を回転させる代わりに、パッケージ２を回
転させてもよい。また、ＹＡＧレーザの代わりに、例え
ばＣＯ₂（炭酸ガス）レーザ等を用いて、溶接すること
も可能である。

【００２６】同様にして、第２レンズホルダ７の端面に
ファイバ固定部材８をＹＡＧレーザによって溶接し、両
者の隙間を気密封止する。また、ファイバ固定部材８に
光ファイバ８ｂが延出しているフェルール８ａを挿入
し、ファイバ固定部材８とフェルール８ａとの隙間をＹ
ＡＧレーザによって溶接し、気密封止する。尚、ここで
は、パッケージ２のフランジ２ｄと第２レンズホルダ７
との隙間、第２レンズホルダ７とファイバ固定部材８と
の隙間、及びファイバ固定部材８とフェルール８ａとの
隙間を気密封止する際に、ＹＡＧレーザによって溶接す
る方法を用いる場合を説明したが、他の方法を用いて気
密封止してもよい。例えば図４に示すように、半田材４
８ｂを用いて半田付けし、上記の３箇所の隙間を塞ぐ方
法を用いてもよい。この場合、ＹＡＧレーザ等による溶
接方法よりも作業が容易であるという利点がある。

【００２７】また、例えば図５に示すように、接着剤４
８ｃを用いてフランジ２ｄからフェルール８ａに到る全
体を被覆して、上記の３箇所の隙間を塞ぐ方法を用いて
もよい。この場合、上記の３箇所の隙間を一挙に塞ぐこ
とが可能になるため、作業性が向上するという利点があ
る。尚、接着剤４８ｃの代わりに、樹脂を用いることも
可能である。

【００２８】また、例えば図６に示すように、伸縮性の
ある筒状のゴムブーツ４８ｄを用いてフランジ２ｄから
光ファイバ８ｂに到る全体をカバーすると共に、このゴ
ムブーツ４８ｄ内に樹脂（図示せず）を充填して、上記
の３箇所の隙間を塞ぐ方法を用いてもよい。これは、図
５に示すように接着剤４８ｃを用いて上記の３箇所の隙
間を塞いだ後、更にその上にゴムブーツ４８ｄを被せた
ものと同一構造でもある。こうした場合、上記の３箇所
の隙間が樹脂（又は接着剤４８ｃ）とゴムブーツ４８ｄ
とによって２重に気密封止されるため、パッケージ２内
の気密性が更に向上するという利点がある。勿論、ゴム
ブーツ４８ｄは、フランジ２ｄからフェルール８ａに到
る部分をカバーするものであってもよい。

【００２９】また、例えば図７に示すように、筒状の金
属製カバー４８ｅを用いてフランジ２ｄから光ファイバ
８ｂに到る全体をカバーし、上記の３箇所の隙間を塞ぐ
方法を用いてもよい。この場合、上記の３箇所の隙間を
一挙に塞ぐことが可能になるため、作業性が向上すると
いう利点がある。更に、このとき、ゴムブーツ４８ｄの
場合と同様に、金属製カバー４８ｅ内に樹脂（図示せ
ず）を充填してもよいし、或いは図５に示すように接着
剤４８ｃを用いて上記の３箇所の隙間を塞いだ後、更に
その上に金属製カバー４８ｅを被せてもよい。この場
合、上記したように２重の気密封止によりパッケージ２
内の気密性が向上するという利点がある。

【００３０】但し、金属製カバー４８ｅを用いる場合、
フランジ２ｄと金属製カバー４８ｅとの接触部や光ファ
イバ８ｂと金属製カバー４８ｅとの接触部を気密封止す
る必要がある。その際に、強度保持等の観点から、フラ
ンジ２ｄと金属製カバー４８ｅとの接触部にはレーザ溶
接や半田付け等の方法を用い、光ファイバ８ｂと金属製
カバー４８ｅとの接触部には接着剤や樹脂により接着し
たり伸縮性のある部材を噛ませたりする等の方法を用い
るといった使い分けを行うことが望ましい。勿論、ここ
でも、金属製カバー４８ｅは、フランジ２ｄからフェル
ール８ａに到る部分をカバーするものであってもよい。

【００３１】また、図３及び図４に示すようにレーザ溶
接や半田付けによって上記の３箇所の隙間を塞いだ後、
更にその上にゴムブーツ４８ｄや金属製カバー４８ｅを
被せることも可能である。こうした場合も、２重の気密
封止によるパッケージ２内の気密性の向上という利点が
ある。また、図６のゴムブーツ４８ｄや図７の金属製カ
バー４８ｅ代わりに、熱収縮チューブを用いてもよい。
この場合、パッケージ２内の気密性が更に向上するとい
う利点がある。

【００３２】更に、以上述べた種々の気密封止方法に加
え、気密封止した箇所に防水テープを巻くことも可能で
ある。この場合、気密性に加え、防水性をも備えるとい
う利点がある。こうして、ＬＤモジュール１の組み立て
を完了する。このとき、中心波長１３００〜１４４０ｎ
ｍの範囲のレーザ光が出射されるＬＤ素子５ａから光フ
ァイバ８ｂの入射端に到る光経路における全水分量は、
１０００００体積ｐｐｍ以下に抑制されている。

【００３３】以上の製造方法を用いてＬＤモジュール１
を試作し、種々の特性を測定した。このＬＤモジュール
１について、サーミスタ５ｂで測定されたＬＤ素子５ａ
近傍の温度が２５℃、パッケージ２の測定温度が６５
℃、パッケージ２内の気圧が１０１３２５Ｐａ弱の場合
のパッケージ２内の水分量を測定すると、９８２５０体
積ｐｐｍであった。

【００３４】そして、例えばＬＤ素子５ａが中心波長１
４００ｎｍのレーザ光を発振する場合の、ＬＤ素子５ａ
への注入電流値（ｍＡ）と量子効率（ｍＷ／ｍＡ）との
関係を測定すると、図８（ａ）に示す安定した量子効率
特性が得られた。尚、量子効率は、ＬＤ素子５ａのレー
ザ光出力をその注入電流値で微分したものであり、光出
力の安定性を表すものである。

【００３５】ここで、比較のために、中心波長が同じ１
４００ｎｍのレーザ光を発振するＬＤ素子を用い、水分
量を抑制していない窒素ガス雰囲気中でパッケージの気
密封止を行い、パッケージ内の雰囲気のみが異なるＬＤ
モジュールを製造した。この場合のパッケージ内の水分
量は２５００００体積ｐｐｍ以上であった。そして、こ
のＬＤモジュールについて、注入電流値（ｍＡ）と量子
効率（ｍＷ／ｍＡ）との関係を測定したところ、図８
（ｂ）に示すように、その特性線に大きなキンクが生
じ、非常に不安定な量子効率特性となった。

【００３６】従って、図８（ａ）、（ｂ）に示す結果か
ら明らかなように、ＬＤ素子が中心波長１４００ｎｍの
レーザ光を発振するＬＤモジュールでは、パッケージ内
におけるレーザ光の光経路内の水分量を９８２５０体積
ｐｐｍに抑制すると、ＬＤ素子の発振状態が安定するこ
とが分かった。また、本発明者らが、ＬＤ素子が発振す
るレーザ光の中心波長を変化させて同様の実験を行った
ところ、中心波長が１４００ｎｍの場合に限らず、１３
００〜１４４０ｎｍの範囲の場合であっても、同様の結
果が得られた。

【００３７】更に、本発明者らは、レーザ光の中心波長
が１３００〜１４４０ｎｍの範囲にあるＬＤモジュール
について、パッケージ内におけるレーザ光の光経路内の
水分量をどの程度の濃度にまで抑制すると、ＬＤ素子の
発振状態を安定にすることができるのかを確定するため
に、次のような実験を行なった。パッケージ２を気密封
止する際に、温度と相対湿度を制御することが可能な湿
熱槽の中で封止作業を行い、窒素ガス雰囲気中の水分量
を変化させた。具体的には、相対湿度を８５％に保持
し、温度を５〜８５℃の範囲で変化させ、水分量を変化
させた。そして、例えばＬＤ素子５ａとして中心波長が
１３９５ｎｍのレーザ光を出射するものを用いた場合
の、ＬＤ素子５ａへの注入電流値（ｍＡ）とレーザ光の
光出力（ｍＷ）との関係、及び注入電流値（ｍＡ）と量
子効率（ｍＷ／ｍＡ）との関係（量子効率特性）を測定
した。その結果、図９〜図１６のグラフが得られた。

【００３８】これら図９〜図１６から明らかなように、
温度が５５℃、相対湿度が８５％の場合（水分量に換算
すると、１０００００体積ｐｐｍに相当する）を境界と
して、それ以上に温度が上昇すると、即ち水分量が増大
すると、量子効率特性に水分に起因する周期的なキンク
が顕著に現れ出し、ＬＤ素子５ａの発振状態が不安定に
なる。従って、パッケージ内の光経路における水分量に
ついては、１０００００体積ｐｐｍ程度であれば、実用
上問題のない特性が得られる。更に、ＬＤモジュールの
発振状態を安定にするためには、１０００００体積ｐｐ
ｍ以下の水分量であることが望ましい。

【００３９】以上のように本実施形態によれば、中心波
長１３００〜１４４０ｎｍの範囲のレーザ光を発振する
ＬＤ素子５ａがパッケージ２内に収納され、ＬＤ素子５
ａから光ファイバ８ｂの入射端に到る光経路がパッケー
ジ２によって気密封止され、パッケージ２内の光経路に
おける水分量が１０００００体積ｐｐｍ以下に抑制され
るため、ＬＤ素子５ａの発振状態が安定したＬＤモジュ
ール１を実現することができる。

【００４０】尚、本実施形態における一連の実験で、Ｌ
Ｄモジュールから出射されるレーザ光を測定する際に
は、その測定系を十分に乾燥した窒素雰囲気中に設置し
て、測定光の水分による吸収が測定系内の光経路におい
て生じることのないように留意した。後に説明する第２
〜第６の実施形態においても同様である。

【００４１】（第２の実施形態）図１７に示すように、
本実施形態に係るＬＤモジュール２０は、金属製のパッ
ケージ２１を備えている。このパッケージ２１は、本体
２１ａと蓋２１ｂを有し、本体２１ａには、ネック部２
１ｃが形成されている。パッケージ２１内には、温度制
御素子２２が配置され、温度制御素子２２上には、ベー
ス２３が設置されている。ベース２３の上面の略中央
に、ＬＤキャリア２４が設けられ、ＬＤキャリア２４上
には、ヒートシンク２５を介して、中心波長１３００〜
１４４０ｎｍの範囲のレーザ光を出射するＬＤ素子２６
が設けられている。また、ベース２３の上面上には、Ｌ
Ｄキャリア２４を挟んで、一方にモニタフォトダイオー
ド２７ａを取り付けたＰＤキャリア２７が設けられ、他
方にフェルール保持具２８、２９を介して第１フェルー
ル３１が設けられている。

【００４２】第１フェルール３１には、レンズドファイ
バ３２が挿通されている。レンズドファイバ３２の一方
の突出した先端には、レンズ部３２ａが形成され、レン
ズ部３２ａの先端側表面には、Ａｕ等からなる金属メッ
キ（図示せず）が施されている。レンズドファイバ３２
の先端のレンズ部３２ａは、ＬＤ素子２６と調心して対
向配置されている。このため、ＬＤ素子２６の前端面か
ら出射される中心波長１３００〜１４４０ｎｍの範囲の
レーザ光は、レンズドファイバ３２のレンズ部３２ａに
向かう。また、ＬＤ素子２６の後端面から出射されるモ
ニタ光は、モニタフォトダイオード２７ａに向かい、そ
こでモニタされる。

【００４３】レンズドファイバ３２の他方の端部は、パ
ッケージ２１の筒状のネック部２１ｃから外部へ導出さ
れている。レンズドファイバ３２のネック部２１ｃに対
応する部分には、金属製の第２フェルール３３が取り付
けられている。レンズドファイバ３２と第１フェルール
３１及び第２フェルール３３とは、各フェルールの端部
において例えばＡｕ−Ｓｎからなる半田で固定され、気
密封止されている。

【００４４】また、第２フェルール３３がパッケージ２
１のネック部２１ｃに挿入された状態で、ネック部２１
ｃの端部と第２フェルール３３とが全周に亘ってＹＡＧ
レーザにより溶接され、パッケージ２１のネック部２１
ｃと第２フェルール３３との隙間が気密封止されてい
る。更に、ネック部２１ｃから第２フェルール３３の外
側のレンズドファイバ３２に到る全体が、伸縮性のある
筒状のゴムブーツ３４によって被覆されて、気密性が更
に補強されている。

【００４５】こうして、中心波長１３００〜１４４０ｎ
ｍの範囲のレーザ光が出射されるＬＤ素子２６がパッケ
ージ２１内に収納され、ＬＤ素子２６からフレンズドフ
ァイバ３２のレンズ部３２ａに到る光経路がパッケージ
２１によって気密封止されている。そして、パッケージ
２１内には、水分量を１０００００体積ｐｐｍ以下に抑
制した標準大気圧の窒素ガスが充填されている。従っ
て、ＬＤ素子５ａからフレンズドファイバ３２のレンズ
部３２ａに到る光経路における水分量が１０００００体
積ｐｐｍ以下に抑制されている。

【００４６】次に、以上のように構成されるＬＤモジュ
ール２０の製造方法を説明する。先ず、パッケージ２１
の本体２１ａ内に、温度制御素子２２を配置する。ま
た、ベース２３上に、モニタフォトダイオード２７ａを
取り付けたＰＤキャリア２７と、ヒートシンク２５を介
してＬＤ素子２６を設けたＬＤキャリア２４と、フェル
ール保持具２８、２９とを順に配置し、それぞれ半田で
固定する。そして、このベース２３を、温度制御素子２
２上に載置する。

【００４７】次いで、第２フェルール３３を取り付けた
レンズドファイバ３２をパッケージ２１のネック部２１
ｃから本体２１ａ内に導入し、先端のレンズ部３２ａを
ＬＤ素子２６と調心して、第１フェルール３１をフェル
ール保持具２８、２９に固定する。次いで、昇温等によ
って乾燥させ、水分量を１０００００体積ｐｐｍ以下に
抑制した標準大気圧の窒素ガス雰囲気中で、パッケージ
２１の本体２１ａに蓋２１ｂを抵抗シーム溶接で取り付
ける。また、パッケージ２１のネック部２１ｃに挿入し
た第２フェルール３３とネック部２１ｃの端部とをＹＡ
Ｇレーザによって溶接し、更にネック部２１ｃから第２
フェルール３３の外側のレンズドファイバ３２に到る全
体をゴムブーツ３４によって被覆する。

【００４８】尚、ここでは、ネック部２１ｃと第２フェ
ルール３３との隙間を気密封止する方法として、レーザ
溶接とゴムブーツ３４による被覆とを組み合わせた方法
を用いているが、第１の実施形態において図３〜図７等
を用いて紹介した種々の方法を単独で又は組み合わせて
採用することは当然に可能である。こうして、ＬＤモジ
ュール２０の組み立てを完了する。このとき、中心波長
１３００〜１４４０ｎｍの範囲のレーザ光が出射される
ＬＤ素子２６からフレンズドファイバ３２のレンズ部３
２ａに到る光経路における水分量は、１０００００体積
ｐｐｍ以下に抑制されている。

【００４９】以上のようにして製造されたＬＤモジュー
ル２０について、その光学特性の測定を行なったとこ
ろ、第１の実施形態の場合と略同様の結果が得られた。
従って、本実施形態においても、第１の実施形態の場合
と略同様の効果を奏し、ＬＤ素子２６が中心波長１３０
０〜１４４０ｎｍの範囲のレーザ光を安定的に発振する
ＬＤモジュール２０を実現することができる。

【００５０】（第３の実施形態）本実施形態のＬＤモジ
ュールは、一部において第１の実施形態に係るＬＤモジ
ュール１と同一の構成要素を有している。従って、ＬＤ
モジュール１と異なる構成要素について説明し、同一の
構成要素には、図面並びに説明において同一の符号を付
すことにより重複した説明を省略する。

【００５１】図１８に示すように、本実施形態に係るＬ
Ｄモジュール３５においては、集光レンズである第２レ
ンズ１９ａを保持した第２レンズホルダ１９が、光アイ
ソレータ１７とフランジ２ｄとの間の底板２ａ上に配置
されている。また、パッケージ２のフランジ２ｄには、
固定部材４６がＹＡＧレーザによって溶接され、固定部
材４６には、フェルール４６ａがＹＡＧレーザによって
溶接されている。フェルール４６ａは、第２レンズホル
ダ１９側から固定部材４６へ向けて細径となるように成
形され、光ファイバ４６ｂが延出している。こうして、
パッケージ２のフランジ２ｄと固定部材４６との隙間、
及び固定部材４６とフェルール４６ａとの隙間は、気密
封止されている。また、フェルール４６ａとフランジ２
ｄとの間には、パッケージ２内を気密封止するためのシ
ール２ｅが配置されている。

【００５２】こうして、中心波長１３００〜１４４０ｎ
ｍの範囲のレーザ光が出射されるＬＤ素子５ａがパッケ
ージ２内に収納され、ＬＤ素子５ａから光ファイバ４６
ｂの入射端に到る光経路がパッケージ２によって気密封
止されている。そして、パッケージ２１内には、水分量
を１０００００体積ｐｐｍ以下に抑制した標準大気圧の
窒素ガスが充填されている。

【００５３】また、第２レンズ１９ａには、他の第１レ
ンズ１２等の光学部品と同様に、水分の含有量ができる
だけ小さな素材が選択的に使用され、更に光ファイバ４
６ｂにも、水分の含有量ができるだけ小さな素材が選択
的に使用されている。従って、パッケージ２内の水分量
と光学部品（第１レンズ１２、光アイソレータ１７、及
び第２レンズ１９ａ）に含有される水分量との合計、即
ちＬＤ素子５ａから光ファイバ４６ｂの入射端に到る光
経路における全水分量は、１０００００体積ｐｐｍ以下
に抑制されている。

【００５４】次に、以上のように構成されるＬＤモジュ
ール３５の製造方法を説明する。第１の実施形態の場合
の製造プロセスと同様にして、ＬＤ素子５ａやフォトダ
イオード６ａや第１レンズ１２や光アイソレータ１７を
備えたベース４を、パッケージ２内の底板２ａ上に取り
付けた温度制御素子３上に固定する。続いて、第２レン
ズ１９ａを保持した第２レンズホルダ１９を、光アイソ
レータ１７とフランジ２ｄとの間の底板２ａ上に配置す
る。また、光ファイバ４６ｂが延出しているフェルール
４６ａを、フランジ２ｄからパッケージ２内に挿入し
て、フェルール４６ａの先端が第２レンズホルダ１９に
向くようにする。そして、ＬＤ素子５ａから出射された
レーザ光が、第２レンズホルダ１９を介して光ファイバ
４６ｂの入射端に入射されるように、ＬＤ素子５ａに対
する第２レンズ１９ａとフェルール４６ａの位置合せを
行う。その後、第２レンズホルダ１９を底板２ａ上に固
定する。

【００５５】次いで、昇温等によって乾燥させ、水分量
を１０００００体積ｐｐｍ以下に抑制した標準大気圧の
窒素ガス雰囲気中で、パッケージ２の周壁２ｂの上部に
カバー２ａを被着して気密封止する。また、パッケージ
２のフランジ２ｄと固定部材４６とをＹＡＧレーザによ
って溶接し、固定部材４６とフェルール４６ａとをＹＡ
Ｇレーザによって溶接する。こうして、フランジ２ｄと
固定部材４６との隙間、及び固定部材４６とフェルール
４６ａとの隙間を気密封止する。

【００５６】尚、このようなレーザ溶接による気密封止
の代わりに、第１の実施形態において図３〜図７等を用
いて紹介した種々の方法を単独で又は組み合わせて採用
することは当然に可能である。こうして、ＬＤモジュー
ル３５の組み立てを完了する。このとき、中心波長１３
００〜１４４０ｎｍの範囲のレーザ光が出射されるＬＤ
素子５ａから光ファイバ４６ｂの入射端に到る光経路に
おける水分量は、１０００００体積ｐｐｍ以下に抑制さ
れている。

【００５７】以上のようにして製造されたＬＤモジュー
ル３５について、その光学特性の測定を行なったとこ
ろ、第１の実施形態の場合と略同様の結果が得られた。
従って、本実施形態においても、第１の実施形態の場合
と略同様の効果を奏し、ＬＤ素子５ａが中心波長１３０
０〜１４４０ｎｍの範囲のレーザ光を安定的に発振する
ＬＤモジュール３５を実現することができる。

【００５８】（第４の実施形態）本実施形態のＬＤモジ
ュールは、第１の実施形態に係るＬＤモジュール１と略
同様に構成されている。従って、ＬＤモジュール１と異
なる構成要素について説明し、同一の構成要素には、図
面並びに説明において同一の符号を付すことにより重複
した説明を省略する。

【００５９】図１９に示すように、本実施形態に係るＬ
Ｄモジュール４０は、水分吸収手段としてのゲッタを収
納するゲッタケース１８を備えている。このゲッタケー
ス１８は、細な孔を開けた金属製のケースで、パッケー
ジ２内のカバー２ｃの下面に取り付けられる。ゲッタケ
ース１８の内部には、シリカゲル等の水分を吸収してパ
ッケージ２内の水分量を１０００００体積ｐｐｍ以下に
抑制する粒状若しくは粉末状のゲッタが収納されてい
る。但し、ゲッタケース１８は、配置スペースさえあれ
ば、例えば底板２ａや周壁２ｂ等、パッケージ２内の何
処に取り付けてもよい。

【００６０】尚、パッケージ２の気密封止直後において
は、パッケージ２内を充填している雰囲気は、水分量を
抑制していない窒素ガスである。また、ＬＤ素子５ａか
ら光ファイバ８ｂの入射端に到る光経路の途中にそれぞ
れ設置されている光学部品、即ち第１レンズ１２、光ア
イソレータ１６、ハーメチックウインドウ９、及び第２
レンズ７ａには、水分の含有量について特に考慮されて
いない硼硅酸クラウンガラス等の一般の素材が使用され
ている。更に、光ファイバ８ｂにも、硼硅酸クラウンガ
ラス等の一般の素材が使用されている。

【００６１】しかし、パッケージ２内の水分は、ゲッタ
ケース１８に収納されたゲッタによって吸収され、１０
００００体積ｐｐｍよりも十分に小さな量に抑制され
る。このため、ＬＤモジュール４０の動作時において
は、ＬＤ素子５ａから光ファイバ８ｂの入射端に到る光
経路における全水分量は、１０００００体積ｐｐｍ以下
に抑制されている。

【００６２】次に、以上のように構成されるＬＤモジュ
ール４０の製造方法を説明する。ＬＤモジュール４０の
製造プロセスは、第１の実施形態の場合と略同様であ
り、ゲッタを収納したゲッタケース１８をカバー２ｃの
下面に取り付ける工程が追加されることと、パッケージ
２の気密封止を行う際の雰囲気が特に乾燥させた窒素ガ
スでないことである。即ち、特に水分量を抑制していな
い通常の窒素ガス雰囲気中で、パッケージ２の周壁２ｂ
の上部にカバー２ａを被着して気密封止する。また、フ
ランジ２ｄと固定部材４６との隙間、及び固定部材４６
とフェルール４６ａとの隙間をレーザ溶接により気密封
止する。

【００６３】尚、このようなレーザ溶接による気密封止
の代わりに、第１の実施形態において図３〜図７等を用
いて紹介した種々の気密封止の方法を単独で又は組み合
わせて採用することは当然に可能である。こうして組み
立てを完了したＬＤモジュール４０においては、中心波
長１３００〜１４４０ｎｍの範囲のレーザ光が出射され
るＬＤ素子５ａがパッケージ２内に収納され、ＬＤ素子
５ａから光ファイバ４６ｂの入射端に到るレーザ光の空
間伝搬路がパッケージ２によって気密封止された状態に
なっているものの、そのパッケージ２内の水分量は、組
立直後の段階では必ずしも１０００００体積ｐｐｍ以下
に抑制されていない。しかも、光経路の途中にそれぞれ
設置されている光学部品（第１レンズ１２、光アイソレ
ータ１６、ハーメチックウインドウ９、及び第２レンズ
７ａ）には、硼硅酸クラウンガラス等の一般の素材に含
有されているる程度の量の水分が含有されている。

【００６４】しかし、その後、パッケージ２内の水分
は、ゲッタケース１８に収納されたゲッタによって吸収
されるため、ＬＤモジュール４０の動作時においては、
１０００００体積ｐｐｍよりも十分に小さな量に抑制さ
れることになる。従って、パッケージ２内の水分量と上
記の光学部品（第１レンズ１２、光アイソレータ１６、
ハーメチックウインドウ９、及び第２レンズ７ａ）に含
有される水分量とを合計した全水分量が、１０００００
体積ｐｐｍ以下に抑制されることになる。

【００６５】以上のようにして製造されたＬＤモジュー
ル４０について、その光学特性の測定を行なったとこ
ろ、第１の実施形態の場合と略同様の結果が得られた。
従って、本実施形態においても、第１の実施形態の場合
と略同様の効果を奏し、ＬＤ素子５ａが中心波長１３０
０〜１４４０ｎｍの範囲のレーザ光を安定的に発振する
ＬＤモジュール４０を実現することができる。

【００６６】（第５の実施形態）本実施形態のＬＤモジ
ュールは、第３の実施形態に係るＬＤモジュール３５と
略同様に構成され、一部において第４の実施形態に係る
ＬＤモジュール４０と同一の構成要素を有している。従
って、ＬＤモジュール３５、４０と同一の構成要素に
は、図面並びに説明において同一の符号を付すことによ
り重複した説明を省略する。

【００６７】図２０に示すように、本実施形態に係るＬ
Ｄモジュール４５では、ＬＤモジュール３５のパッケー
ジ２内のカバー２ｃの下面に、水分吸収手段としてのゲ
ッタを収納するゲッタケース１８が取り付けられてい
る。また、気密封止直後のパッケージ２内には、水分量
を抑制していない窒素ガスが充填されている。また、Ｌ
Ｄ素子５ａから光ファイバ４６ｂの入射端に到る光経路
に設置されている光学部品（第１レンズ１２、光アイソ
レータ１７、及び第２レンズ１９ａ）並びに光ファイバ
４６ｂには、水分の含有量について特に考慮されていな
い硼硅酸クラウンガラス等の一般の素材が使用されてい
る。

【００６８】また、以上のように構成されるＬＤモジュ
ール４５の製造方法は、第３及び第４の実施形態に係る
ＬＤモジュール３５、４０の製造方法を組み合わせたも
のであるため、その説明は省略する。以上のようにＬＤ
モジュール４５においては、組立直後におけるパッケー
ジ２内の水分量は必ずしも１０００００体積ｐｐｍ以下
に抑制されていない。しかし、その後、パッケージ２内
の水分がゲッタケース１８に収納されたゲッタによって
吸収されるため、ＬＤモジュール４５の動作時において
は、パッケージ２内の水分量と上記の光学部品（第１レ
ンズ１２、光アイソレータ１７、及び第２レンズ１９
ａ）に含有される水分量とを合計した全水分量が、１０
００００体積ｐｐｍ以下に抑制されることになる。

【００６９】本実施形態に係るＬＤモジュール４５につ
いて、その光学特性の測定を行なったところ、第１の実
施形態の場合と略同様の結果が得られた。従って、本実
施形態においても、ＬＤ素子５ａが中心波長１３００〜
１４４０ｎｍの範囲のレーザ光を安定的に発振するＬＤ
モジュール４５を実現することができる。尚、本実施形
態に係るＬＤモジュール４５を第３の実施形態のＬＤモ
ジュール４０と比較すると、次のような相違がある。即
ち、ＬＤモジュール４０においては、パッケージ２内の
レーザ光の空間伝搬路がハーメチックウインドウ９によ
って区分されているため、ハーメチックウインドウ９と
第２レンズ７ｂとの間及び第２レンズ７ｂとフェルール
８ａとの間の空間における水分は、ゲッタケース１８に
収納されたゲッタによって吸収されない。このため、レ
ーザ光の空間伝搬路の一部が、水分量が１０００００体
積ｐｐｍ以下に抑制されていない状態となる恐れが生じ
る。

【００７０】これに対して、ＬＤモジュール４５は、図
２０から明らかなように、ＬＤ素子５ａから光ファイバ
４６ｂまでのレーザ光の全空間伝搬路において、ゲッタ
ケース１８に収容したゲッタにより水分が吸収され、１
０００００体積ｐｐｍ以下の水分量に抑制される。この
点で、ＬＤモジュール４５は、ＬＤモジュール４０より
も好ましい。

【００７１】（第６の実施形態）本実施形態のＬＤモジ
ュールは、第２の実施形態に係るＬＤモジュール２０と
略同様に構成され、一部において第４の実施形態に係る
ＬＤモジュール４０と同一の構成要素を有している。従
って、ＬＤモジュール２０、４０と同一の構成要素に
は、図面並びに説明において同一の符号を付すことによ
り重複した説明を省略する。

【００７２】図２１に示すように、本実施形態に係るＬ
Ｄモジュール４７では、ＬＤモジュール２０のパッケー
ジ２内の蓋２１ｂの下面に、水分吸収手段としてのゲッ
タを収納するゲッタケース１８が取り付けられている。
また、気密封止直後のパッケージ２１内には、水分量を
抑制していない窒素ガスが充填されている。また、以上
のように構成されるＬＤモジュール４５の製造方法は、
第２及び第４の実施形態に係るＬＤモジュール２０、４
０の製造方法を組み合わせたものであるため、その説明
は省略する。

【００７３】以上のようにＬＤモジュール４７において
は、組立直後におけるパッケージ２１内の水分量は必ず
しも１０００００体積ｐｐｍ以下に抑制されていない。
しかし、その後、パッケージ２１内の水分がゲッタケー
ス１８に収納されたゲッタによって吸収されるため、Ｌ
Ｄモジュール４７の動作時においては、ＬＤ素子２６か
らレンズドファイバ３２のレンズ部３２ａに到る光経路
を気密封止しているパッケージ２１内の水分量が、１０
００００体積ｐｐｍ以下に抑制されることになる。

【００７４】本実施形態に係るＬＤモジュール４７につ
いて、その光学特性の測定を行なったところ、第１の実
施形態の場合と略同様の結果が得られた。従って、本実
施形態においても、ＬＤ素子２６が中心波長１３００〜
１４４０ｎｍの範囲のレーザ光を安定的に発振するＬＤ
モジュール４７を実現することができる。尚、第１、第
３〜第５の実施形態では、光アイソレータ１６、１７が
設けられているが、ＬＤモジュールの品種によっては、
光アイソレータはなくてもよい。また、光ファイバにＦ
ＢＧ（ファイバブラッググレーティング）を形成し、波
長選択できる構造にしたものでもよい。

【００７５】また、第４〜第６の実施形態では、ＬＤモ
ジュール４０、４５、４７の組み立ての際に、パッケー
ジ２、２１内に水分を抑制していない窒素ガスを封入し
たが、第１〜第３の実施形態の場合のように水分量を１
０００００体積ｐｐｍ以下に抑制した窒素ガスを封入す
ることが好ましい。この場合、長期的な信頼性等を向上
させることができる。

【００７６】同様に、パッケージ２、２１内のレーザ光
の光経路の途中に設置される第１レンズ１２、光アイソ
レータ１６、１７、ハーメチックウインドウ９、及び第
２レンズ７ａ、１９ａ等の光学部品の素材も、水分の含
有量ができるだけ小さいもの、更には水分を全く含まな
いものを使用することが望ましい。

【００７７】（第７の実施形態）本発明者らは、第１の
実施形態に係るＬＤモジュール１を用いて次のような実
験を行なった。即ち、図２２（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、実験装置５０、５５の密封箱５１内に、ＬＤモジュ
ール１及び測定器５２を配置する。ここで、ＬＤモジュ
ール１は、中心波長が約１３９５ｎｍのレーザ光を出射
するＬＤ素子５ａを有し、そのＬＤ素子５ａから光ファ
イバ８ｂの入射端に到る光経路を気密封止するパッケー
ジ２内の水分量が１０００００体積ｐｐｍ以下に抑制さ
れている。光ファイバ８ｂには、水分の含有量ができる
だけ小さな素材が選択的に使用されている。測定器５２
は、ＬＤモジュール１の光出力特性や量子効率特性等を
測定するものである。

【００７８】一方の実験装置５０においては、ＬＤモジ
ュール１から延出している光ファイバ８ｂの出射端を測
定器５２に接続する。他方の実験装置５５においては、
光ファイバ８ｂとして、図示しないコアにＦＢＧ（ファ
イバブラッググレーティング）８ｃを形成したものを用
い、この光ファイバ８ｂの出射端を測定器５２に接続す
る。ＦＢＧ８ｃにより、ＬＤモジュール１から出射され
たレーザ光を再びＬＤモジュール１に帰還させる外部共
振器構造が形成される。

【００７９】これら２種類の実験装置５０、５５におい
て、その密封箱５１内を水分量を２７５０体積ｐｐｍ以
下に抑制した標準大気圧の窒素ガスで封止したものと、
水分量を２５００００体積ｐｐｍ以上にした標準大気圧
の窒素ガスで封止したものとを用意し、ＬＤモジュール
１の光出力特性や量子効率特性等を測定した。その結果
を図２３（ａ）、（ｂ）及び図２４（ａ）、（ｂ）に示
す。ここで、図２３（ａ）は、実験装置５０において密
封箱５１内の水分量を抑制した場合であり、図２３
（ｂ）は、水分量を抑制しない場合である。同様に、図
２４（ａ）は、実験装置５５において密封箱５１内の水
分量を抑制した場合であり、図２４（ｂ）は、水分量を
抑制しない場合である。

【００８０】図２３（ａ）、（ｂ）及び図２４（ａ）、
（ｂ）の何れの場合にも、ＬＤモジュール１及び光ファ
イバ８ｂにおけるレーザ光の光経路は、水分量が１００
０００体積ｐｐｍ以下に抑制されている。他方、測定機
器５１、５２におけるレーザ光の光経路は、図２３
（ａ）及び図２４（ａ）の場合に、水分量が２７５０体
積ｐｐｍ以下に抑制され、図２３（ｂ）及び図２４
（ｂ）の場合に、水分量が２５００００体積ｐｐｍ以上
になっている。ここで、測定機器５１、５２における光
経路の水分とは、測定機器５１、５２内のレーザ光が伝
搬する空間、即ち空間伝搬路に含まれる水分をいう。

【００８１】図２３（ａ）、（ｂ）及び図２４（ａ）、
（ｂ）に示す結果から、次のことが明らかになる。即
ち、出射側のＬＤモジュール１及び光ファイバ８ｂにお
ける光経路の水分量が抑制され、且つ測定側の測定機器
５１、５２における光経路の水分量が抑制されていれ
ば、ＦＢＧ８ｃの有無に関わらず、ＬＤモジュール１の
測定された光出力特性及び量子効率特性は極めて安定し
たものとなる。しかし、ＬＤモジュール１及び光ファイ
バ８ｂにおける光経路の水分量が抑制されていても、測
定機器５１、５２における光経路の水分量が抑制されて
いなければ、ＦＢＧ８ｃの有無に関わらず、例えば量子
効率特性の特性線に非常に大きなキンクが生じるなど、
測定された特性は不安定なものとなる。

【００８２】従って、レーザ光の光学特性を測定する際
に、通常の大気中の水分が光経路に存在するような測定
系を用いては、正確な測定を行うことができない。この
ため、本発明者らは、次のような測定装置を想到した。
図２５に示すように、本実施形態に係る光測定装置６０
は、気密性を有するチャンバ６１を備えている。チャン
バ６１内には、レーザ光を減衰する光アッテネータ６
２、レーザ光を分岐する−３ｄＢカプラ６３、レーザ光
のスペクトルを測定する光スペクトルアナライザ６４、
及びレーザ光の出力を測定するＰＤ受光部６５等が収納
されている。光アッテネータ６２と−３ｄＢカプラ６
３、−３ｄＢカプラ６３と光スペクトルアナライザ６
４、−３ｄＢカプラ６３とＰＤ受光部６５とは、それぞ
れ光ファイバ６６ａ、６６ｂ、６６ｃを介して光学的に
接続されている。

【００８３】ここで、光スペクトルアナライザ６４及び
ＰＤ受光部６５は、測定対象であるＬＤモジュール１か
ら出射されるレーザ光の光学特性を測定するための測定
機器である。また、光アッテネータ６２、−３ｄＢカプ
ラ６３、及び光ファイバ６６ａ、６６ｂ、６６ｃは、Ｌ
Ｄモジュール１から光スペクトルアナライザ６４及びＰ
Ｄ受光部６５に到るレーザ光の光経路の途中に設けら
れ、レーザ光を減衰したり、分岐したり、導波したりす
る中間光学部品である。そして、中間光学部品としての
光アッテネータ６２並びに測定機器としての光スペクト
ルアナライザ６４及びＰＤ受光部６５は、それぞれの内
部にレーザ光が空間伝搬する空間伝搬路を有している。

【００８４】また、チャンバ６１には、ＬＤモジュール
１を外部から内部に搬入したり内部から外部に搬出した
りするための搬出入口６７が設けられている。この搬出
入口６７には、開閉可能なドア（図示せず）が取り付け
られ、ドアを閉めた状態でチャンバ６１内の気密性が確
保されるようになっている。実際の測定時においては、
チャンバ６１内に搬入されたＬＤモジュール１から延出
している光ファイバ８ｂの出射端が光アッテネータ６２
に光学的に接続された状態で、チャンバ６１内が気密封
止されている。そして、チャンバ６１内に、水分量を１
０００００体積ｐｐｍ以下に抑制した標準大気圧の窒素
ガスが充填されている。

【００８５】次に、以上のように構成された光測定装置
６０を用いてＬＤモジュール１の光学特性を測定する光
測定方法を説明する。先ず、ＬＤモジュール１を搬出入
口６７からチャンバ６１内に搬入し、ＬＤモジュール１
から延出している光ファイバ８ｂの出射端を光アッテネ
ータ６２に光学的に接続する。尚、この光ファイバ８ｂ
と光アッテネータ６２との接続には、簡単に着脱可能な
コネクタが用いられている。このため、光ファイバ８ｂ
の出射端を光アッテネータ６２に接続したり、光アッテ
ネータ６２から取り外したりすることが容易に可能であ
る。

【００８６】次いで、搬出入口６７のドアを閉め、例え
ば水分量を１０００００体積ｐｐｍ以下に抑制した標準
大気圧の乾燥窒素ガスをチャンバ６１内に充填して、気
密封止する。その結果、光アッテネータ６２、光スペク
トルアナライザ６４、及びＰＤ受光部６５の内部のレー
ザ光の空間伝搬路における水分量は、１０００００体積
ｐｐｍ以下に抑制されることになる。

【００８７】尚、水分量が１０００００体積ｐｐｍ以下
の乾燥窒素ガスでチャンバ６１内を気密封止する方法と
しては、例えばチャンバ６１に付設した所定のガス系を
用いる方法がある。即ち、ＬＤモジュール１をチャンバ
６１内に搬入した後、搬出入口６７のドアを閉め、水分
量を１０００００体積ｐｐｍ以下に抑制した標準大気圧
の乾燥窒素ガスをガス系からチャンバ６１内に導入し、
チャンバ６１内の雰囲気を置換する方法である。また、
通常の窒素ガスを供給するガス系の一部に、窒素ガスを
加熱して乾燥させる乾燥室を設置し、そこで水分量が１
０００００体積ｐｐｍ以下に乾燥された窒素ガスをチャ
ンバ６１内に導入する方法もある。更には、水分量が１
０００００体積ｐｐｍ以下の乾燥窒素ガス雰囲気中にチ
ャンバ６１を置き、その雰囲気中でＬＤモジュール１を
チャンバ６１内に搬入して、そのままチャンバ６１を気
密封止する方法を用いてもよい。

【００８８】次いで、ＬＤモジュール１からレーザ光を
出力する。このレーザ光を光ファイバ８ｂ、６６ａ、６
６ｂ、６６ｃによって導波し、その過程で、光アッテネ
ータ６２において減衰し、−３ｄＢカプラ６３において
分岐する。そして、光スペクトルアナライザ６４及びＰ
Ｄ受光部６５に入力し、そこでレーザ光の光学特性を測
定する。測定が終了すると、光ファイバ８ｂの出射端を
光アッテネータ６２から取り外しし、搬出入口６７のド
アを開く。そして、ＬＤモジュール１をチャンバ６１内
から外部に搬出する。

【００８９】以上のようにしてＬＤモジュール１の光学
特性を測定した結果を、図２６に示す。また、比較のた
めに、チャンバ６１内に通常の大気を充填して測定した
結果、言い換えれば、チャンバ６１を取っ払って通常の
大気中で測定した結果を、図２７に示す。図２６及び図
２７に示す結果から、次のことが明らかになる。即ち、
光アッテネータ６２、−３ｄＢカプラ６３、光スペクト
ルアナライザ６４、及びＰＤ受光部６５がチャンバ６１
内に気密封止され、そのチャンバ６１内の水分量が１０
００００体積ｐｐｍ以下に抑制されている場合には、通
常の大気中で測定した場合のように量子効率特性の特性
線に非常に大きなキンクが生じることはなくなる。

【００９０】以上のように本実施形態によれば、光アッ
テネータ６２、−３ｄＢカプラ６３、光スペクトルアナ
ライザ６４、及びＰＤ受光部６５が、水分量を１０００
００体積ｐｐｍ以下に抑制されているチャンバ６１内に
気密封止されているため、ＬＤモジュール１から出射さ
れたレーザ光の光経路のうち、光アッテネータ６２、光
スペクトルアナライザ６４、及びＰＤ受光部６５の内部
の空間伝搬路における水分量も１０００００体積ｐｐｍ
以下に抑制される。その結果、レーザ光は水分による吸
収等の影響を殆ど受けなくなる。従って、ＬＤモジュー
ル１の光学特性を安定して正確に測定することが可能に
なる。

【００９１】（第８の実施形態）本実施形態の光測定装
置は、第７の実施形態に係る光測定装置６０と略同様に
構成されている。従って、光測定装置６０と異なる構成
要素について説明し、同一の構成要素には、図面並びに
説明において同一の符号を付すことにより重複した説明
を省略する。

【００９２】図２８に示すように、本実施形態に係る光
測定装置７０には、気密性を有する前チャンバ７１がチ
ャンバ６１に隣接して設けられている。この前チャンバ
７１には、ＬＤモジュール１を外部から搬入したり外部
に搬出したりするのための搬出入口７２が設けられてい
る。また、前チャンバ７１内には、１ロット分の複数個
のＬＤモジュール１を同時に収納することが可能であ
る。また、前チャンバ７１とチャンバ６１との間には、
ＬＤモジュール１を一方から他方に移動させるための移
動口７３が設けられている。そして、搬出入口７２及び
移動口７３には、それぞれ開閉可能なドア（図示せず）
が取り付けられている。

【００９３】次に、以上のように構成された光測定装置
７０を用いてＬＤモジュール１の光学特性を測定する光
測定方法を説明する。先ず、移動口７３のドアを閉め
て、例えば水分量を１０００００体積ｐｐｍ以下に抑制
した標準大気圧の乾燥窒素ガスをチャンバ６１内に充填
し、チャンバ６１内を気密封止しておく。また、１ロッ
ト分のＬＤモジュール１を搬出入口７２から前チャンバ
７１の内部に搬入した後、搬出入口７２のドアを閉め、
例えば水分量を１０００００体積ｐｐｍ以下に抑制した
標準大気圧の乾燥窒素ガスを前チャンバ７１内に充填し
て、前チャンバ７１内を気密封止する。

【００９４】次いで、移動口７３のドアを開き、チャン
バ６１及び前チャンバ７１をそれぞれ気密状態に保持し
たままで、前チャンバ７１内の１個のＬＤモジュール１
をチャンバ６１内に移動し、ＬＤモジュール１から延出
している光ファイバ８ｂの出射端を光アッテネータ６２
に光学的に接続する。これ以降は、第７の実施形態の場
合と同様の手順により、ＬＤモジュール１から出射され
るレーザ光の光学特性を光スペクトルアナライザ６４及
びＰＤ受光部６５において測定する。測定が終了する
と、光ファイバ８ｂの出射端を光アッテネータ６２から
取り外しした後、測定が終了したＬＤモジュール１をチ
ャンバ６１内から前チャンバ７１内に戻する。そして、
別のＬＤモジュール１を前チャンバ７１内からチャンバ
６１内に移動して、次の測定を行う。

【００９５】１ロット分の全てのＬＤモジュール１の測
定が終了し、最後のＬＤモジュール１をチャンバ６１内
から前チャンバ７１内に戻した後に、移動口７３のドア
を閉める。続いて、搬出入口７２のドアを開き、測定が
終了した１ロット分のＬＤモジュール１を前チャンバ７
１内から外部に搬出する。以上のように本実施形態にお
いては、前チャンバ７１内に複数個のＬＤモジュール１
を収納し、チャンバ６１及び前チャンバ７１をそれぞれ
気密状態に保持したままで、測定対象の１個のＬＤモジ
ュール１を前チャンバ７１内からチャンバ６１内に移動
して、ＬＤモジュール１の光学特性を測定する。このた
め、チャンバ６１内は、上記のように水分量を抑制した
乾燥窒素ガスで１度だけ気密封止すればよく、複数個の
ＬＤモジュール１について各測定毎に気密封止作業を行
う必要がなくなる。代わりに、チャンバ６１よりも容積
の小さい前チャンバ７１内を乾燥窒素ガスで気密封止す
る作業を、前チャンバ７１内に収納される１ロット分の
ＬＤモジュール１の数に対応する複数回の測定毎に１回
だけ行えばよい。従って、第７の実施形態の効果に加え
て、乾燥窒素ガスの節約や気密封止作業の回数の低減に
よるコストの低減と測定作業の高能率化を実現すること
ができる。

【００９６】尚、本実施形態において、前チャンバ７１
をチャンバ６１から分離して移動可能なものにしてもよ
い。この場合、移動口７３にはチャンバ６１側と前チャ
ンバ７１側とに２つのドアを設けて、チャンバ６１と前
チャンバ７１とが分離した状態でもチャンバ６１及び前
チャンバ７１がそれぞれ気密性を保持できるようにす
る。このような変形例によれば、複数個の前チャンバ７
１を用意し、一方で前チャンバ７１をチャンバ６１に結
合して、１ロット分のＬＤモジュール１の測定を行いつ
つ、同時に他の場所で１ロット分のＬＤモジュール１を
前チャンバ７１内に搬入し、前チャンバ７１内を水分量
を１０００００体積ｐｐｍ以下に抑制した乾燥窒素ガス
で気密封止する作業を同時並行的に進行させることが可
能になる。従って、測定作業の更なる高能率化を実現す
ることができる。

【００９７】（第９の実施形態）本実施形態の光測定装
置は、第７の実施形態に係る光測定装置６０と略同様に
構成されている。従って、光測定装置６０と異なる構成
要素について説明し、同一の構成要素には、図面並びに
説明において同一の符号を付すことにより重複した説明
を省略する。

【００９８】図２９に示すように、本実施形態に係る光
測定装置７５には、チャンバ６１内にハーメチック壁７
６が設けられ、チャンバ６１が第１のチャンバ６１ａと
第２のチャンバ６１ｂとに分割されている。第１のチャ
ンバ６１ａ内には、測定対象のＬＤモジュール１から延
出している光ファイバ８ｂの出射端が光学的に接続され
る最初の中間光学部品である光アッテネータ６２が収納
されている。第２のチャンバ６１ｂ内には、他の中間光
学部品である−３ｄＢカプラ６３、並びに測定機器であ
る光スペクトルアナライザ６４及びＰＤ受光部６５が収
納されている。また、搬出入口６７は、第１のチャンバ
６１ａに設けられている。

【００９９】次に、以上のように構成された光測定装置
７５を用いてＬＤモジュール１の光学特性を測定する光
測定方法を説明する。先ず、例えば水分量を１００００
０体積ｐｐｍ以下に抑制した標準大気圧の乾燥窒素ガス
を第２のチャンバ６１ｂ内に充填して、第２のチャンバ
６１ｂ内を気密封止しておく。続いて、ＬＤモジュール
１を搬出入口６７から第１のチャンバ６１ａ内に搬入
し、ＬＤモジュール１から延出している光ファイバ８ｂ
の出射端を光アッテネータ６２に光学的に接続した後、
搬出入口６７のドアを閉め、水分量を１０００００体積
ｐｐｍ以下に抑制した標準大気圧の乾燥窒素ガスを第１
のチャンバ６１ａ内に充填して、気密封止する。

【０１００】これ以降は、第７の実施形態の場合と同様
の手順により、ＬＤモジュール１から出射されるレーザ
光の光学特性を光スペクトルアナライザ６４及びＰＤ受
光部６５において測定する。測定が終了すると、光ファ
イバ８ｂの出射端を光アッテネータ６２から取り外し
し、搬出入口６７のドアを開き、ＬＤモジュール１を第
１のチャンバ６１ａ内から外部に搬出する。

【０１０１】以上のように本実施形態によれば、チャン
バ６１がハーメチック壁７６によって第１のチャンバ６
１ａと第２のチャンバ６１ｂとに分割されているため、
光スペクトルアナライザ６４やＰＤ受光部６５を収納し
ている第２のチャンバ６１ｂを、上記した所定の条件で
１度だけ気密封止すればよく、ＬＤモジュール１の測定
毎に気密封止作業を行う必要がなくなる。代わりに、搬
入されたＬＤモジュール１から延出している光ファイバ
８ｂの出射端が直接に光学的に接続される最初の中間光
学部品である光アッテネータ６２を収納している第１の
チャンバ６１ａを上記した所定の条件で気密封止する作
業を測定毎に行えばよい。従って、第７の実施形態の効
果に加えて、乾燥窒素ガスの節約によるコストの低減等
を実現することができる。

【０１０２】（第１０の実施形態）本実施形態の光測定
装置は、第７の実施形態に係る光測定装置６０と略同様
に構成されている。従って、光測定装置６０と異なる構
成要素について説明し、同一の構成要素には、図面並び
に説明において同一の符号を付すことにより重複した説
明を省略する。

【０１０３】図３０に示すように、本実施形態に係る光
測定装置８０においては、チャンバ６１の外壁に光学的
接続部８１が設けられている。この光学的接続部８１の
一方には、チャンバ６１内の光アッテネータ６２が光フ
ァイバ８２を介して接続されている。光学的接続部８１
の他方には、チャンバ６１外に置かれた測定対象である
ＬＤモジュール１から延出している光ファイバ８ｂの出
射端が接続される。尚、この光ファイバ８ｂと光学的接
続部８１との接続には、簡単に着脱可能なコネクタが用
いられているため、光ファイバ８ｂの出射端を光学的接
続部８１に接続したり、光学的接続部８１から取り外し
たりすることが容易に可能である。

【０１０４】次に、以上のように構成された光測定装置
８０を用いたＬＤモジュール１の光学特性の光測定方法
を説明する。先ず、水分量を１０００００体積ｐｐｍ以
下に抑制した標準大気圧の乾燥窒素ガスをチャンバ６１
内に充填して、チャンバ６１内を気密封止しておく。続
いて、ＬＤモジュール１から延出している光ファイバ８
ｂの出射端を光学的接続部８１に光学的に接続する。

【０１０５】これ以降は、第７の実施形態の場合と同様
の手順により、ＬＤモジュール１から出射されるレーザ
光の光スペクトル及び光出力等を光スペクトルアナライ
ザ６４及びＰＤ受光部６５において測定する。測定が終
了すると、光ファイバ８ｂの出射端を光学的接続部８１
から取り外す。以上のように本実施形態によれば、第７
の実施形態の効果に加えて、次のような効果を奏する。
即ち、ＬＤモジュール１から延出している光ファイバ８
ｂの出射端をチャンバ６１の外部から光学的接続部８１
に接続すればよいため、ＬＤモジュール１をチャンバ６
１内に搬入する作業が不要となり、光ファイバ８ｂの出
射端を接続する作業も容易になる。また、チャンバ６１
内を上記した所定の条件で１度だけ気密封止すればよ
く、測定毎に気密封止作業を行う必要がなくなる。従っ
て、測定作業の高効率化や乾燥窒素ガスの大幅な節約に
よるコストの低減等を実現することができる。

【０１０６】また、ＬＤモジュール１をチャンバ６１内
に搬入する必要がないため、その分のスペースが節約さ
れ、光測定装置光測定装置８０の小型化を実現すること
ができる。更に、測定対象をチャンバ６１の外に置くた
め、測定対象の範囲が大幅に拡大する。即ち、ＬＤモジ
ュール１のような光部品から出射されるレーザ光に限定
されず、例えば大型の光通信装置から出射されるレーザ
光や、遠隔地から搬送されてくるレーザ光の光学特性を
測定することが可能になる。

【０１０７】（第１１の実施形態）本実施形態の光測定
装置は、一部において第７の実施形態に係る光測定装置
６０と同一の構成要素を有している。従って、光測定装
置６０と異なる構成要素について説明し、同一の構成要
素には、図面並びに説明において同一の符号を付すこと
により重複した説明を省略する。

【０１０８】図３１に示すように、本実施形態に係る光
測定装置８５においては、第７の実施形態のチャンバ６
１が取り除かれている。また、第７の実施形態の光アッ
テネータ６２及び−３ｄＢカプラ６３の代わりに、光フ
ァイバ８６ａ、８６ｂを介して順に接続された３個の−
３ｄＢカプラ８７ａ、８７ｂ、８７ｃが用いられてい
る。これら−３ｄＢカプラ８７ａ、８７ｂ、８７ｃの解
放端は、無反射処理されている。尚、解放端が無反射処
理されているカプラの代わりに、解放端のないカプラを
用いてもよい。

【０１０９】次に、以上のように構成された光測定装置
８５を用いたＬＤモジュール１の光学特性の光測定方法
を説明する。通常の大気中において、測定対象であるＬ
Ｄモジュール１から延出している光ファイバ８ｂの出射
端を、−３ｄＢカプラ８７ａに光学的に接続する。尚、
この光ファイバ８ｂと−３ｄＢカプラ８７ａとの接続に
は、簡単に着脱可能なコネクタが用いられているため、
光ファイバ８ｂの出射端をと−３ｄＢカプラ８７ａに接
続したり、−３ｄＢカプラ８７ａから取り外したりする
ことが容易に可能である。そして、これ以降は、第７の
実施形態の場合と同様の手順により、ＬＤモジュール１
から出射されるレーザ光の光学特性を光スペクトルアナ
ライザ６４及びＰＤ受光部６５において測定する。

【０１１０】以上のようにしてＬＤモジュール１の光学
特性を測定した結果を、図３２に示す。ここでは、光ア
ッテネータ６２を用いて通常の大気中で測定した結果を
示す図２７と比較すると、量子効率特性の特性線に生じ
るキンクの大きさは小さくなっている。しかし、第１の
実施形態の図２６と比較すると、相対的に大きなキンク
が生じている。

【０１１１】こうした結果から、次のことが明らかにな
る。即ち、内部に空間伝搬路を有している中間光学部品
（光アッテネータ６２）を、空間伝搬路を有していない
中間光学部品（−３ｄＢカプラ８７ａ等）に置換するこ
とにより、ＬＤモジュール１から測定機器（光スペクト
ルアナライザ６４及びＰＤ受光部６５）に到る光経路に
空間伝搬路は存在しなくなる。このため、光アッテネー
タ６２を用いて通常の大気中で測定の場合に比べて、Ｌ
Ｄモジュール１の光学特性を正確に測定することが可能
になる。

【０１１２】但し、測定機器（光スペクトルアナライザ
６４及びＰＤ受光部６５）は通常の大気中に置かれてお
り、その内部の空間伝搬路には、通常の大気中に含まれ
る水分が存在することになる。このため、第１の実施形
態の場合と比べると、光スペクトルアナライザ６４及び
ＰＤ受光部６５の内部の空間伝搬路に存在する水分の影
響を受けて、量子効率特性におけるキンクは依然として
残存する。

【０１１３】以上のように本実施形態によれば、ＬＤモ
ジュール１から測定機器（光スペクトルアナライザ６４
及びＰＤ受光部６５）に到る光経路に設けられる中間光
学部品を空間伝搬路を有していない光ファイバ系の光学
部品に置換することにより、ＬＤモジュール１の光学特
性の測定精度を改善することが可能になる。但し、測定
機器（光スペクトルアナライザ６４及びＰＤ受光部６
５）の内部の空間伝搬路は通常の大気の状態に置かれる
ため、第１の実施形態の場合のような正確な測定精度を
達成するレベルには到らない。

【０１１４】尚、ＰＤ受光部６５の内部の空間伝搬路を
出来るだけ短くして水分の影響を減少させるため、ＰＤ
受光部６５内におけるフォトダイオードに接する直前ま
での光経路を光導波路構造とすることも考えられる。

【０１１５】（第１２の実施形態）本実施形態の光測定
装置は、第１１の実施形態に係る光測定装置８５と略同
様に構成されている。従って、光測定装置８５と異なる
構成要素について説明し、同一の構成要素には、図面並
びに説明において同一の符号を付すことにより重複した
説明を省略する。

【０１１６】図３３に示すように、本実施形態に係る光
測定装置９０には、光スペクトルアナライザ６４及びＰ
Ｄ受光部６５を収納するチャンバ９１が設けらている。
このチャンバ９１は、気密性を有し、その内部には、例
えば水分量を１０００００体積ｐｐｍ以下に抑制した標
準大気圧の乾燥窒素ガスが充填されている。このため、
光スペクトルアナライザ６４及びＰＤ受光部６５の内部
の空間伝搬路における水分量が１０００００体積ｐｐｍ
以下に抑制されている。

【０１１７】以上のように構成された光測定装置９０を
用いた光測定方法は、第１１の実施形態の場合と同様で
あるため、説明は省略する。本実施形態に係る光測定装
置９０を用いてＬＤモジュール１の光学特性を測定した
ところ、第１の実施形態の図２６に示す結果と略同様の
結果が得られた。以上のように本実施形態においては、
第１１の場合と同様に、ＬＤモジュール１から測定機器
に到る光経路における中間光学部品には、空間伝搬路を
有していない光ファイバ系の光学部品である−３ｄＢカ
プラ８７ａ、８７ｂ、８７ｃを用いている。更に、測定
機器としての光スペクトルアナライザ６４及びＰＤ受光
部６５をチャンバ９１によって気密封止し、光スペクト
ルアナライザ６４及びＰＤ受光部６５の内部の空間伝搬
路における水分量を１０００００体積ｐｐｍ以下に抑制
している。従って、第１の実施形態の場合と略同程度の
正確な測定精度を達成することができる。

【０１１８】尚、光スペクトルアナライザ６４及びＰＤ
受光部６５をチャンバ９１に収納する代わりに、光スペ
クトルアナライザ６４及びＰＤ受光部６５をそれぞれ気
密状態にし、例えば水分量を１０００００体積ｐｐｍ以
下に抑制した標準大気圧の乾燥窒素ガスを充填すること
により、光スペクトルアナライザ６４及びＰＤ受光部６
５の内部の空間伝搬路における水分量を１０００００体
積ｐｐｍ以下に抑制してもよい。

【０１１９】ところで、第７〜第１２の実施形態におい
ては、−３ｄＢカプラ６３、８７ａ〜８７ｃが中間光学
部品として使用されているが、こうしたカプラの分岐比
や個数は測定の目的に応じて任意に決定することが可能
である。また、第７〜第１０、及び第１２の実施形態に
おいて、測定機器（光スペクトルアナライザ６４及びＰ
Ｄ受光部６５）をチャンバ６１、９１内に密閉する場合
には、測定機器の発熱によりチャンバ６１、９１内の温
度が上昇し、測定精度が低下するおそれがある。このた
め、測定機器を密閉しているチャンバ６１、９１には、
内部の温度を調整する装置を付設しておくことが好まし
い。

【０１２０】

【発明の効果】請求項１〜８の発明によれば、中心波長
が１３００〜１４４０ｎｍの範囲にあるレーザ光を発振
する半導体レーザ素子の発振状態が安定した半導体レー
ザモジュールを提供することができる。請求項９の発明
によれば、中心波長が１３００〜１４４０ｎｍの範囲に
あるレーザ光の特性を安定して正確に測定する光測定方
法を提供することができる。

【０１２１】請求項１０〜１７の発明によれば、中心波
長が１３００〜１４４０ｎｍの範囲にあるレーザ光の特
性を安定して正確に測定する光測定装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るＬＤモジュール
を示す断面正面図である。

【図２】図１のＬＤモジュールの一部を拡大して示す斜
視図である。

【図３】図１のＬＤモジュールのパッケージを気密封止
する方法を説明するための斜視図（その１）である。

【図４】図１のＬＤモジュールのパッケージを気密封止
する方法を説明するための斜視図（その２）である。

【図５】図１のＬＤモジュールのパッケージを気密封止
する方法を説明するための斜視図（その３）である。

【図６】図１のＬＤモジュールのパッケージを気密封止
する方法を説明するための斜視図（その４）である。

【図７】図１のＬＤモジュールのパッケージを気密封止
する方法を説明するための斜視図（その５）である。

【図８】（ａ）は図１のＬＤモジュールの量子効率特性
を示すグラフであり、（ｂ）は比較対象のＬＤモジュー
ルの量子効率特性を示すグラフである。

【図９】図１のＬＤモジュールのパッケージ内の水分量
をパラメータとして変化させた場合の光出力特性及び量
子効率特性を示すグラフ（その１）である。

【図１０】図１のＬＤモジュールのパッケージ内の水分
量をパラメータとして変化させた場合の光出力特性及び
量子効率特性を示すグラフ（その２）である。

【図１１】図１のＬＤモジュールのパッケージ内の水分
量をパラメータとして変化させた場合の光出力特性及び
量子効率特性を示すグラフ（その３）である。

【図１２】図１のＬＤモジュールのパッケージ内の水分
量をパラメータとして変化させた場合の光出力特性及び
量子効率特性を示すグラフ（その４）である。

【図１３】図１のＬＤモジュールのパッケージ内の水分
量をパラメータとして変化させた場合の光出力特性及び
量子効率特性を示すグラフ（その５）である。

【図１４】図１のＬＤモジュールのパッケージ内の水分
量をパラメータとして変化させた場合の光出力特性及び
量子効率特性を示すグラフ（その６）である。

【図１５】図１のＬＤモジュールのパッケージ内の水分
量をパラメータとして変化させた場合の光出力特性及び
量子効率特性を示すグラフ（その７）である。

【図１６】図１のＬＤモジュールのパッケージ内の水分
量をパラメータとして変化させた場合の光出力特性及び
量子効率特性を示すグラフ（その８）である。

【図１７】本発明の第２の実施形態に係るＬＤモジュー
ルを示す断面正面図である。

【図１８】本発明の第３の実施形態に係るＬＤモジュー
ルを示す断面正面図である。

【図１９】本発明の第４の実施形態に係るＬＤモジュー
ルを示す断面正面図である。

【図２０】本発明の第５の実施形態に係るＬＤモジュー
ルを示す断面正面図である。

【図２１】本発明の第６の実施形態に係るＬＤモジュー
ルを示す断面正面図である。

【図２２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、レーザ光の光学
特性を測定する際の光経路に存在する水分の影響を調べ
るために行った実験に使用した実験装置を示す概略構成
図である。

【図２３】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図２２（ａ）の
実験装置により測定されたレーザ光の、光経路における
水分量を抑制した場合と抑制しなかった場合の光出力特
性及び量子効率特性を示すグラフである。

【図２４】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図２２（ｂ）の
実験装置により測定されたレーザ光の、光経路における
水分量を抑制した場合と抑制しなかった場合の光出力特
性及び量子効率特性を示すグラフである。

【図２５】本発明の第７の実施形態に係る光測定装置を
示す概略構成図である。

【図２６】図２５の光測定装置により測定されたレーザ
光の光出力特性及び量子効率特性を示すグラフである。

【図２７】図２５の光測定装置と比較する光測定装置に
より測定されたレーザ光の光出力特性及び量子効率特性
を示すグラフである。

【図２８】本発明の第８の実施形態に係る光測定装置を
示す概略構成図である。

【図２９】本発明の第９の実施形態に係る光測定装置を
示す概略構成図である。

【図３０】本発明の第１０の実施形態に係る光測定装置
を示す概略構成図である。

【図３１】本発明の第１１の実施形態に係る光測定装置
を示す概略構成図である。

【図３２】図３１の光測定装置により測定されたレーザ
光の光出力特性及び量子効率特性を示すグラフである。

【図３３】本発明の第１２の実施形態に係る光測定装置
を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１第１の実施形態に係るＬＤモジュ
ール２パッケージ２ａ底板２ｂ周壁２ｃカバー２ｄフランジ２ｅシール３温度制御素子４ベース５ＬＤキャリア５ａＬＤ素子６ＰＤキャリア６ａフォトダイオード７第２レンズホルダ７ａ、７ｂ第２レンズ（光学部品）８ファイバ固定部材８ａフェルール８ｂ光ファイバ（光学部品）８ｃＦＢＧ（ファイバブラッググレー
ティング）９ハーメチックウインドウ（光学部
品）１０第１固定部材１１第１レンズホルダ１２第１レンズ（光学部品）１５第２固定部材１６、１７光アイソレータ（光学部品）１８ゲッタケース１９第２レンズホルダ１９ａ第２レンズ（光学部品）２０第２の実施形態に係るＬＤモジュ
ール２１パッケージ２１ａ本体２１ｂ蓋２１ｃネック部２２温度制御素子２３ベース２４ＬＤキャリア２５ヒートシンク２６ＬＤ素子２７キャリア２７ａモニタフォトダイオード２８、２９フェルール保持具３１第１フェルール３２レンズドファイバ３２ａレンズ部３３第２フェルール３４ゴムブーツ３５第３の実施形態に係るＬＤモジュ
ール４０第４の実施形態に係るＬＤモジュ
ール４５第５の実施形態に係るＬＤモジュ
ール４６固定部材４６ａフェルール４６ｂ光ファイバ４７第６の実施形態に係るＬＤモジュ
ール４８ａＹＡＧレーザ光４８ｂ半田材４８ｃ接着剤４８ｄゴムブーツ４８ｅ金属製カバー５０、５５実験装置５１密封箱５２測定器６０第７の実施形態に係る光測定装置６１チャンバ６２光アッテネータ６３ −３ｄＢカプラ６４光スペクトルアナライザ６５ＰＤ受光部６６ａ、６６ｂ、６６ｃ光ファイバ６７搬出入口７０第８の実施形態に係る光測定装置７１前チャンバ７２搬出入口７３移動口７５第９の実施形態に係る光測定装置７６ハーメチック壁８０第１０の実施形態に係る光測定装
置８１光学的接続部８２光ファイバ８５第１１の実施形態に係る光測定装
置８６ａ、８６ｂ光ファイバ８７ａ、８７ｂ、８７ｃ −３ｄＢカプラ９０第１２の実施形態に係る光測定装
置９１チャンバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉田順自東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内 (72)発明者早水尚樹東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内 (72)発明者古関敬東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内Ｆターム(参考） 5F073 AB13 AB27 AB28 AB30 EA15 EA28 FA02 FA25 FA29 FA30 GA12 GA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中心波長が１３００〜１４４０ｎｍのレ
ーザ光を出射する半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を入射
し、外部へ導出する光ファイバと、前記半導体レーザ素子を収納し、前記半導体レーザ素子
から前記光ファイバの入射端に到るレーザ光の光経路を
気密封止するパッケージと、を有し、前記パッケージ内の水分量が、１０００００体積ｐｐｍ
以下に抑制されていることを特徴とする半導体レーザモ
ジュール。
【請求項２】前記パッケージ内の前記光経路の途中
に、光学部品が配置されており、前記パッケージ内の水分量及び前記光学部品に含有され
る水分量の合計が、１０００００体積ｐｐｍ以下に抑制
されている、請求項１記載の半導体レーザモジュール。
【請求項３】前記パッケージ内に、水分を吸収するゲ
ッタが設けられている、請求項１記載の半導体レーザモ
ジュール。
【請求項４】前記光ファイバが、前記パッケージに設
けられた開口部に挿入され、前記光ファイバと前記パッケージとの間隙が気密封止さ
れている、請求項１記載の半導体レーザモジュール。
【請求項５】前記光ファイバと前記パッケージとの間
隙が、接着剤又は樹脂によって気密封止されている、請
求項４記載の半導体レーザモジュール。
【請求項６】前記光ファイバと前記パッケージとの間
隙が、半田付けによって気密封止されている、請求項４
記載の半導体レーザモジュール。
【請求項７】前記光ファイバと前記パッケージとの間
隙が、レーザ溶接によって気密封止されている、請求項
４記載の半導体レーザモジュール。
【請求項８】前記光ファイバと前記パッケージとの間
隙が、カバー部材によって覆われて気密封止されてい
る、請求項４記載の半導体レーザモジュール。
【請求項９】光ファイバの出力端から出力される中心
波長が１３００〜１４４０ｎｍのレーザ光の特性を測定
する際に、前記レーザ光の光経路における水分量が１０００００体
積ｐｐｍ以下に抑制された状態で、前記レーザ光の測定
を行うことを特徴とする光測定方法。
【請求項１０】光ファイバの出力端から出力された中
心波長が１３００〜１４４０ｎｍのレーザ光を入射し
て、前記レーザ光の特性を測定する測定機器と、前記測定機器を収納すると共に、前記光ファイバの出力
端から前記測定機器に到る前記レーザ光の光経路のうち
の少なくとも空間伝搬路を気密封止するチェンバと、を
有し、前記チェンバ内における水分量が、１０００００体積ｐ
ｐｍ以下に抑制されることを特徴とする光測定装置。
【請求項１１】前記チェンバ内の前記光経路の途中
に、空間伝搬路を内部に有する光学部品が配置されてい
る、請求項１０記載の光測定装置。
【請求項１２】前記チェンバに、前記光ファイバ及び
前記光ファイバにレーザ光を出力する半導体レーザモジ
ュールを搬出入するための搬出入口が、密閉可能に設け
られている、請求項１０記載の光測定装置。
【請求項１３】前記チェンバに、密閉可能な移動口を
介して前チェンバが接続され、前記前チェンバに、前記光ファイバ及び前記光ファイバ
に前記レーザ光を出力する半導体レーザモジュールを搬
出入するための搬出入口が、密閉可能に設けられ、前記前チェンバ内の水分量が前記チェンバ内と同様に抑
制された状態で、前記前チェンバ内に前記光ファイバ及
び前記半導体レーザモジュールが収納される、請求項１
０記載の光測定装置。
【請求項１４】前記チェンバが、前記測定機器を収納
する第１のチェンバと、前記光学部品を収納する第２の
チェンバとに区分されており、前記第２のチェンバに、前記光ファイバ及び前記光ファ
イバにレーザ光を出力する半導体レーザモジュールを搬
出入するための搬出入口が、密閉可能に設けられてい
る、請求項１３記載の光測定装置。
【請求項１５】前記チェンバに、前記光ファイバの出
力端を外側から着脱可能に接続する光学的接続部が設け
られている、請求項１０記載の光測定装置。
【請求項１６】光ファイバの出力端から出力された中
心波長が１３００〜１４４０ｎｍのレーザ光を入射し、
前記レーザ光の特性を測定する測定機器を有し、前記光ファイバの出力端から前記測定機器に到る前記レ
ーザ光の光経路が全て光ファイバ系光学部品によって構
成されていることを特徴とする光測定装置。
【請求項１７】前記測定機器の内部の空間伝搬経路
が、水分量が１０００００体積ｐｐｍ以下に抑制された
状態に気密封止されている、請求項１６記載の光測定装
置。