JPH01199488A - 光増幅器へのレーザビーム入射方法および装置 - Google Patents
光増幅器へのレーザビーム入射方法および装置Info
- Publication number
- JPH01199488A JPH01199488A JP63264681A JP26468188A JPH01199488A JP H01199488 A JPH01199488 A JP H01199488A JP 63264681 A JP63264681 A JP 63264681A JP 26468188 A JP26468188 A JP 26468188A JP H01199488 A JPH01199488 A JP H01199488A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser beam
- optical amplifier
- optical
- incident
- waveguide region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 100
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims description 9
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 abstract 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 241001125929 Trisopterus luscus Species 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4206—Optical features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4207—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms with optical elements reducing the sensitivity to optical feedback
- G02B6/4208—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms with optical elements reducing the sensitivity to optical feedback using non-reciprocal elements or birefringent plates, i.e. quasi-isolators
- G02B6/4209—Optical features
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/50—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光増幅器へのレーザビーム入射方法および装置
に係り、特に活性領域のストライブ幅が所定値以上のい
わゆるブロードコンタクト型の光増幅器ヘレーザビーム
を入射させる方法右よび装置に関する。
に係り、特に活性領域のストライブ幅が所定値以上のい
わゆるブロードコンタクト型の光増幅器ヘレーザビーム
を入射させる方法右よび装置に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕近時、
レーザダイオードの鏡面を無反射状態にして光増幅器と
して使用することが検討されている。この光増幅器は、
第２図（１）、（２）に示すように、ｎ型半導体領域１
０とｐ型半導体領域１２との間に活性領域１４を挟持し
、ｎ型半導体領域１０にストライプ幅Ｔの陽極電極１６
を設けると共にｐ型半導体領域１２に陰極電極１８を設
けて構成されている。また、鏡面２０．２２は無反射状
態になるようコーティングされている。この光増幅器２
４には、第３図に示すように、レーザダイオード２６か
ら発振されたレーデビームがコリメータ２７、光アイソ
レータ２８右よび集光レンズ２９を介して入射される。
レーザダイオードの鏡面を無反射状態にして光増幅器と
して使用することが検討されている。この光増幅器は、
第２図（１）、（２）に示すように、ｎ型半導体領域１
０とｐ型半導体領域１２との間に活性領域１４を挟持し
、ｎ型半導体領域１０にストライプ幅Ｔの陽極電極１６
を設けると共にｐ型半導体領域１２に陰極電極１８を設
けて構成されている。また、鏡面２０．２２は無反射状
態になるようコーティングされている。この光増幅器２
４には、第３図に示すように、レーザダイオード２６か
ら発振されたレーデビームがコリメータ２７、光アイソ
レータ２８右よび集光レンズ２９を介して入射される。
この光増幅器に順方向にバイアスを印加すると正孔と電
子が流れ、活性領域１４内で発光再結合する。この状態
で、鏡面２０側から活性領域１４に入射光Ｐｉｎを入射
すると、鏡面２２側から増幅された射出光Ｐｏｕｔが放
出される。すなわち、通常の熱平衡状態では半導体は入
射光Ｐｉｎを吸収してしまうが、正孔と電子との注入量
が多く、活性領域１４内での正孔および電子のエネルギ
分布が、いわゆる反転分布状態になると、入射光は吸収
されずに活性領域１４内の光導波領域を伝播しながら増
幅され、誘導放出によって射出光Ｐｏｕｔとなって放出
される。このとき、活性領域１４に平行な方向の水平横
モードは、利得導波機構または屈折率導波機構によって
制御される。利得導波機構は、屈折率分布がない場合に
、利得が高い部分に沿って誘導放出により光が増幅され
ることを利用するもので、利得が高い領域に光が閉じ込
められこの領域が導波領域になる。また、屈折率導波機
構は、屈折率の差が存在する境界で光が反射することを
利用するもので、活性領域内に高屈折率部分を設けてこ
の高屈折率部分を導波領域とするものであり、この導波
領域に光を導入すると高屈折率部分の境界面で全反射が
繰返えされて伝播される。上記光増幅器の規格化周波数
Ｖと光の閉じ込め度合を示す規格化導波領域屈折率Ｂと
は、第４図に示す関係がある。
子が流れ、活性領域１４内で発光再結合する。この状態
で、鏡面２０側から活性領域１４に入射光Ｐｉｎを入射
すると、鏡面２２側から増幅された射出光Ｐｏｕｔが放
出される。すなわち、通常の熱平衡状態では半導体は入
射光Ｐｉｎを吸収してしまうが、正孔と電子との注入量
が多く、活性領域１４内での正孔および電子のエネルギ
分布が、いわゆる反転分布状態になると、入射光は吸収
されずに活性領域１４内の光導波領域を伝播しながら増
幅され、誘導放出によって射出光Ｐｏｕｔとなって放出
される。このとき、活性領域１４に平行な方向の水平横
モードは、利得導波機構または屈折率導波機構によって
制御される。利得導波機構は、屈折率分布がない場合に
、利得が高い部分に沿って誘導放出により光が増幅され
ることを利用するもので、利得が高い領域に光が閉じ込
められこの領域が導波領域になる。また、屈折率導波機
構は、屈折率の差が存在する境界で光が反射することを
利用するもので、活性領域内に高屈折率部分を設けてこ
の高屈折率部分を導波領域とするものであり、この導波
領域に光を導入すると高屈折率部分の境界面で全反射が
繰返えされて伝播される。上記光増幅器の規格化周波数
Ｖと光の閉じ込め度合を示す規格化導波領域屈折率Ｂと
は、第４図に示す関係がある。
なお、図のＭは水平横モードの次数を示す。第４図から
理解されるように、規格化周波数Ｖが高くなるに従って
導波領域を伝播する光はマルチモード化する。
理解されるように、規格化周波数Ｖが高くなるに従って
導波領域を伝播する光はマルチモード化する。
ところで、導波領域の幅、従ってストライプ幅が所定値
以上（１０μｍ以上）のブロードコンタクト型の光増幅
器では、数百ｍＷ〜ＩＷの高出力レーザビームを得るこ
とができるが、ストライプ幅が広いことから横方向への
制限が緩和されて水平横モードがマルチモード化してい
る（第３図の射出光Ｐｏｕｔ参照）ため光学系によって
数μｍのスポットに絞り込めない、という問題がある。
以上（１０μｍ以上）のブロードコンタクト型の光増幅
器では、数百ｍＷ〜ＩＷの高出力レーザビームを得るこ
とができるが、ストライプ幅が広いことから横方向への
制限が緩和されて水平横モードがマルチモード化してい
る（第３図の射出光Ｐｏｕｔ参照）ため光学系によって
数μｍのスポットに絞り込めない、という問題がある。
すなわち、屈折率導波機構を利用した光増幅器（屈折率
導波型光増幅器）について考えると、規格化周波数Ｖが
次の（１）式で表わされるため、ストライプ幅Ｔが広く
なると規格化周波数Ｖが高くなって第４図から理解され
るように導波領域を伝播するレーザビームがマルチモー
ド化してレーザビームをガウス分布における回折限界ま
で絞り込めなくなる。
導波型光増幅器）について考えると、規格化周波数Ｖが
次の（１）式で表わされるため、ストライプ幅Ｔが広く
なると規格化周波数Ｖが高くなって第４図から理解され
るように導波領域を伝播するレーザビームがマルチモー
ド化してレーザビームをガウス分布における回折限界ま
で絞り込めなくなる。
ただし、ｋｏは定数、ｎｌは導波領域の屈折率、ｎ２は
活性領域の、導波領域に隣接する部分の屈折率である。
活性領域の、導波領域に隣接する部分の屈折率である。
上記の問題を解決するためには、ストライプ幅Ｔを狭く
するかｎ 、 ２ ｎ ２２を小さ（して規格化周波
数Ｖを低くすることにより伝播モードを単一横モードと
すればよいが、ｎ 、 ２ ｎ 、 ２を小さくする
と屈折率の差が小さくなって導波領域から活性領域へ光
が透過し易くなって光の閉じ込め度合が低下してしまう
。また、ストライプ幅を狭（すれば、導波領域内の光子
密度が高くなって光学損傷が発生する。
するかｎ 、 ２ ｎ ２２を小さ（して規格化周波
数Ｖを低くすることにより伝播モードを単一横モードと
すればよいが、ｎ 、 ２ ｎ 、 ２を小さくする
と屈折率の差が小さくなって導波領域から活性領域へ光
が透過し易くなって光の閉じ込め度合が低下してしまう
。また、ストライプ幅を狭（すれば、導波領域内の光子
密度が高くなって光学損傷が発生する。
また、利得導波機構を利用した光増幅器（利得導波型光
増幅器）についても、利得の大きさが屈折率の大きさに
対応するため同様である。なお、ストライプ幅が狭い単
一モードの光増幅器では、上記で説明したマルチモード
化は発生しないが、高出力を得るのに限界があり、あま
り大きな出力が得られない。
増幅器）についても、利得の大きさが屈折率の大きさに
対応するため同様である。なお、ストライプ幅が狭い単
一モードの光増幅器では、上記で説明したマルチモード
化は発生しないが、高出力を得るのに限界があり、あま
り大きな出力が得られない。
また、５ＰＩＢ Ｖｏｌ、７２３ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ
ｉｎＳｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｌａ５ｅｒ ロ
１ｏｄｅｓ （１９８６、Ｐ、３６〜Ｐ。
ｉｎＳｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｌａ５ｅｒ ロ
１ｏｄｅｓ （１９８６、Ｐ、３６〜Ｐ。
３９）には、ストライプ幅が広い光増幅器で高出力を得
る技術が開示されているが、光アイソレータとして２つ
のシリンドリカルレンズの間に配置したスリットを用い
ているため、スリットの端部でレーザビームの一部が遮
光されてモードがくずれ、光増幅器に入射されるレーザ
ビームはマルチモードになる。このため、高解像度が要
求されかつ極めて狭い範囲に高パワーでレーザビームを
集光させる場合には不適当である。
る技術が開示されているが、光アイソレータとして２つ
のシリンドリカルレンズの間に配置したスリットを用い
ているため、スリットの端部でレーザビームの一部が遮
光されてモードがくずれ、光増幅器に入射されるレーザ
ビームはマルチモードになる。このため、高解像度が要
求されかつ極めて狭い範囲に高パワーでレーザビームを
集光させる場合には不適当である。
本発明は上記問題点を解決すべく成されたもので、光学
損傷を発生させることなく、高出力でかつ高解像度のレ
ーザビームを光増幅器から発生させることができる光増
幅器へのレーザビーム入射方法および装置を提供するこ
と目的とする。
損傷を発生させることなく、高出力でかつ高解像度のレ
ーザビームを光増幅器から発生させることができる光増
幅器へのレーザビーム入射方法および装置を提供するこ
と目的とする。
上記目的を達成するために本発明は光導波領域の幅が所
定値以上の光増幅器の光導波領域にレーザビームを入射
させるにあたって、前記レーザビームの強度分布を、前
記光導波領域における基本モードの電磁界分布に合せて
入射させることを特徴とする。また、基本モードで発振
するレーザダイオードからレーザビームを発振し、該レ
ーザビームを光学系を介して入射させることによって、
前記レーザビームの強度分布を前記電磁界分布に合せる
ようにすることができる。
定値以上の光増幅器の光導波領域にレーザビームを入射
させるにあたって、前記レーザビームの強度分布を、前
記光導波領域における基本モードの電磁界分布に合せて
入射させることを特徴とする。また、基本モードで発振
するレーザダイオードからレーザビームを発振し、該レ
ーザビームを光学系を介して入射させることによって、
前記レーザビームの強度分布を前記電磁界分布に合せる
ようにすることができる。
また、他の発明は基本モードのレーザビームを出力する
レーザビーム源と、前記レーザビームを平行にするコレ
メータと、前記レーザビーム源から前記光増幅器方向に
のみレーザビームを伝播させる光アイソレータと、前記
光増幅器へ入射するレーザビームの分布が前記光増幅器
の基本モードの分布と同一または近似するようにレーザ
ビームを整形するビーム整形器と、前記整形されたレー
ザビームを集光して前記光増幅器に入射させる集光素子
と、で光導波領域の幅が所定値以上の光増幅器にレーザ
ビームを入射させるレーザビーム入射装置を構成したも
のである。
レーザビーム源と、前記レーザビームを平行にするコレ
メータと、前記レーザビーム源から前記光増幅器方向に
のみレーザビームを伝播させる光アイソレータと、前記
光増幅器へ入射するレーザビームの分布が前記光増幅器
の基本モードの分布と同一または近似するようにレーザ
ビームを整形するビーム整形器と、前記整形されたレー
ザビームを集光して前記光増幅器に入射させる集光素子
と、で光導波領域の幅が所定値以上の光増幅器にレーザ
ビームを入射させるレーザビーム入射装置を構成したも
のである。
本発明は、活性領域のストライプ幅が所定値以上の光増
幅器の光導波領域にレーザビームを入射させる場合、レ
ーザビームの強度分布を光導波領域における基本モード
の電磁界分布に合せて入射させるものである。このとき
、基本モードのレーザビームを出力するレーザビーム源
からのレーザビームを光学系を介して入射させることに
よってレーザビームの強度分布を光導波領域における基
本モードの電磁界分布に合せるようにすることができる
。上記レーザビーム源としてはレーザダイオード等を使
用することができ、光学系としてはコリメータ、光アイ
ソレータ、光増幅器へ入射するレーザビームの分布が光
増幅器の基本モードの分布と同一または近似するように
レーザビームを整形するビーム整形器、整形されたレー
ザビームを集光して光増幅器に入射させる集光素子から
成る系を使用することができる。この基本モード、すな
わち最低次数の横モードは、光軸に垂直な断面上の波動
の振幅分布がガウス関数で表わされる。
幅器の光導波領域にレーザビームを入射させる場合、レ
ーザビームの強度分布を光導波領域における基本モード
の電磁界分布に合せて入射させるものである。このとき
、基本モードのレーザビームを出力するレーザビーム源
からのレーザビームを光学系を介して入射させることに
よってレーザビームの強度分布を光導波領域における基
本モードの電磁界分布に合せるようにすることができる
。上記レーザビーム源としてはレーザダイオード等を使
用することができ、光学系としてはコリメータ、光アイ
ソレータ、光増幅器へ入射するレーザビームの分布が光
増幅器の基本モードの分布と同一または近似するように
レーザビームを整形するビーム整形器、整形されたレー
ザビームを集光して光増幅器に入射させる集光素子から
成る系を使用することができる。この基本モード、すな
わち最低次数の横モードは、光軸に垂直な断面上の波動
の振幅分布がガウス関数で表わされる。
従って、基本モードの電磁界分布に強度分布が合された
レーザビームは、単峰のガウスビームになり、このガウ
スビームが光増幅器に入射されるため、伝播モードは基
本モードのみとなり、光増幅器から増幅されたガウスビ
ームが射出される。このため光増幅器から射出されたレ
ーザビームをガウス分布における回折限界まで絞って数
μｍのスポットにすることができる。また、伝播モード
が基本モードのみになるため、ストライプ幅を広くする
ことができ、入射レーザビームとの結合効率が上がって
高出力化を実現することができる。
レーザビームは、単峰のガウスビームになり、このガウ
スビームが光増幅器に入射されるため、伝播モードは基
本モードのみとなり、光増幅器から増幅されたガウスビ
ームが射出される。このため光増幅器から射出されたレ
ーザビームをガウス分布における回折限界まで絞って数
μｍのスポットにすることができる。また、伝播モード
が基本モードのみになるため、ストライプ幅を広くする
ことができ、入射レーザビームとの結合効率が上がって
高出力化を実現することができる。
以上説明したように本発明によれば、導波領域の固有基
本モードの電磁界分布に入射レーザビームの強度分布を
合せたので、高出力でかつ高解像度のレーザビームを得
ることができる、という効果が得られる。
本モードの電磁界分布に入射レーザビームの強度分布を
合せたので、高出力でかつ高解像度のレーザビームを得
ることができる、という効果が得られる。
第１図（１）、（２）は、本発明の実施例を示す概略図
である。この装置は、単一横モードで発振するレーザダ
イオード２６を備えている。レーザダイオード２６のレ
ーザビーム発振側には、コリメータレンズ３０と光アイ
ソレータ２８とが順に配置されている。光アイソレータ
２８は、ファラデー回転子３２を挟むように偏光子３４
．３６を配置すると共に、偏光子３６側にλ／２板３８
を配置して構成されており、レーザダイオード２６から
光増幅器２４方向にのみレーザビームを伝播させる。
である。この装置は、単一横モードで発振するレーザダ
イオード２６を備えている。レーザダイオード２６のレ
ーザビーム発振側には、コリメータレンズ３０と光アイ
ソレータ２８とが順に配置されている。光アイソレータ
２８は、ファラデー回転子３２を挟むように偏光子３４
．３６を配置すると共に、偏光子３６側にλ／２板３８
を配置して構成されており、レーザダイオード２６から
光増幅器２４方向にのみレーザビームを伝播させる。
光アイソレータ２８のレーザビーム射出側には、焦点距
離ｆ、のシリンドリカルレンズ４０、焦点距離ｆ２のシ
リンドリカルレンズ４２、結合レンズ４４が順に配置さ
れ、また結合レンズ４４の焦点位置に入射部が位置する
ように第２図（１）、（２）と同様の構成のストライプ
幅が１０μｍ以上の光増幅器２４が配置されている。シ
リンドリカルレンズ４０．４２は活性領域１４と直交す
る方向に延在している。
離ｆ、のシリンドリカルレンズ４０、焦点距離ｆ２のシ
リンドリカルレンズ４２、結合レンズ４４が順に配置さ
れ、また結合レンズ４４の焦点位置に入射部が位置する
ように第２図（１）、（２）と同様の構成のストライプ
幅が１０μｍ以上の光増幅器２４が配置されている。シ
リンドリカルレンズ４０．４２は活性領域１４と直交す
る方向に延在している。
光増幅器２４０基本モードは、屈折率導波型光増幅器と
利得導波型光増幅器とで別々に演算によって求めるか、
または鏡面の反射率が異る以外は光増幅器と同一構成の
レーザダイオードを発振させてモノクロメータで分光し
て基本モードを測定することで求めることができる。
利得導波型光増幅器とで別々に演算によって求めるか、
または鏡面の反射率が異る以外は光増幅器と同一構成の
レーザダイオードを発振させてモノクロメータで分光し
て基本モードを測定することで求めることができる。
一方、上記のようにして求めた基本モードの電磁界分布
と一致した強度分布のレーザビームを光増幅器２４に入
射させるには、基本モードが光増幅器２４の基本モード
と一致したレーザダイオード２６を使用するか、または
計算によってコリメータレンズ３０、光アイソレータ２
８、シリンドリカルレンズ４０、シリンドリカルレンズ
４２および結合レンズ４４から成る光学系を調整して光
増幅器２４に基本モードのレーザビームが入射されるよ
うにする。
と一致した強度分布のレーザビームを光増幅器２４に入
射させるには、基本モードが光増幅器２４の基本モード
と一致したレーザダイオード２６を使用するか、または
計算によってコリメータレンズ３０、光アイソレータ２
８、シリンドリカルレンズ４０、シリンドリカルレンズ
４２および結合レンズ４４から成る光学系を調整して光
増幅器２４に基本モードのレーザビームが入射されるよ
うにする。
次に、第１図を参照して、光軸に垂直な平面で切断した
ときのレーザビームの断面形状と光強度分布（活性領域
に対して垂直な面でのパターン）とについて説明する。
ときのレーザビームの断面形状と光強度分布（活性領域
に対して垂直な面でのパターン）とについて説明する。
なお、以下では活性領域に沿う方向を横方向、活性領域
に垂直な方向を縦方向として説明する。また、第１図の
断面形状および光強度分布は、目視的に理解しやすくし
たものであり、実際の形状および分布が図の通りになっ
ているものではなく、例えば、光増幅器前と後の強度差
は増幅器の種類によって異なるが、１００倍以上になる
ものもある。
に垂直な方向を縦方向として説明する。また、第１図の
断面形状および光強度分布は、目視的に理解しやすくし
たものであり、実際の形状および分布が図の通りになっ
ているものではなく、例えば、光増幅器前と後の強度差
は増幅器の種類によって異なるが、１００倍以上になる
ものもある。
レーザダイオード２６の射出面近傍でのレーザビームの
断面形状は横方向に長い長円形をしている。コリメータ
３００入射側では、縦方向に長い長円形をしており、こ
の形状はコリメータ３０の射出側でも同じである。結合
レンズ４４０入射側では、シリンドリカルレンズ４２．
４４によってレーザビームが横方向にのみ集束されるた
め、コリメータ３０の射出側の長円に比例して横方向が
更に収縮した長円形になっている。結合レンズ４４０集
点近傍では、横方向に長い小長円形になっている。この
小長円の横方向および縦方向の長さは、第１図（３）に
示すように、光導波領域２５の端面形状と略等しくする
のが好ましい。光強度分布については、各個所で単峰と
なっており、光増幅器２４からは単峰で高パワーのレー
ザビームが得られている。
断面形状は横方向に長い長円形をしている。コリメータ
３００入射側では、縦方向に長い長円形をしており、こ
の形状はコリメータ３０の射出側でも同じである。結合
レンズ４４０入射側では、シリンドリカルレンズ４２．
４４によってレーザビームが横方向にのみ集束されるた
め、コリメータ３０の射出側の長円に比例して横方向が
更に収縮した長円形になっている。結合レンズ４４０集
点近傍では、横方向に長い小長円形になっている。この
小長円の横方向および縦方向の長さは、第１図（３）に
示すように、光導波領域２５の端面形状と略等しくする
のが好ましい。光強度分布については、各個所で単峰と
なっており、光増幅器２４からは単峰で高パワーのレー
ザビームが得られている。
なお、上記では基本モードのレーザビームを出力するレ
ーザビーム源としてレーザダイオードを用いた例につい
て説明したが、基本モードのレーザビームを発振するレ
ーザダイオード、ガスレーザ、固体レーザ等から光ファ
イバ等の伝送路で伝送したレーデビームであってもよい
。また、ビーム整形器としてシリンドリカルレンズを用
いた例について説明したが、横方向にのみレーザビーム
を集束させる光素子であればよく、プリズム等も用いる
ことができる。
ーザビーム源としてレーザダイオードを用いた例につい
て説明したが、基本モードのレーザビームを発振するレ
ーザダイオード、ガスレーザ、固体レーザ等から光ファ
イバ等の伝送路で伝送したレーデビームであってもよい
。また、ビーム整形器としてシリンドリカルレンズを用
いた例について説明したが、横方向にのみレーザビーム
を集束させる光素子であればよく、プリズム等も用いる
ことができる。
本実施例は、高出力でかつ２〜３μｍまで絞り込んだス
ポットが得られるため、３３６０ドツト／７．２ｍｍ程
度の高解像度でヒートモード記録材料へ記録するレーザ
コンピュータアウトプットマイクロフィルマー（ＬＣＯ
Ｍ）に好適である。
ポットが得られるため、３３６０ドツト／７．２ｍｍ程
度の高解像度でヒートモード記録材料へ記録するレーザ
コンピュータアウトプットマイクロフィルマー（ＬＣＯ
Ｍ）に好適である。
また、高精細に画像を読取るスキャナや多量の情報を書
込む光ディスク等への適用も可能である。
込む光ディスク等への適用も可能である。
第１図（１）、（２）は本発明の実施例の平面と側面と
を示す概略図、第１図（３）はレーザビームが光導波領
域に入射される状態を示す概略図、第２図（１）、（２
）はブロードコンタクト型の光増幅器の正面と側面とを
示す概略断面図、第３図は従来のレーザダイオードと光
増幅器との配置関係を示すブロック図、第４図は規格化
周波数Ｖと規格化導波路屈折率Ｂとの関係を示す線図で
ある。 ２４・・・光増幅器、 ２６・・・レーザダイオード、 ２８・・・光アイソレータ、 ４０・・・シリンドリカルレンズ、 ４２・・・シリンドリカルレンズ、 ４４・・・結合レンズ。
を示す概略図、第１図（３）はレーザビームが光導波領
域に入射される状態を示す概略図、第２図（１）、（２
）はブロードコンタクト型の光増幅器の正面と側面とを
示す概略断面図、第３図は従来のレーザダイオードと光
増幅器との配置関係を示すブロック図、第４図は規格化
周波数Ｖと規格化導波路屈折率Ｂとの関係を示す線図で
ある。 ２４・・・光増幅器、 ２６・・・レーザダイオード、 ２８・・・光アイソレータ、 ４０・・・シリンドリカルレンズ、 ４２・・・シリンドリカルレンズ、 ４４・・・結合レンズ。
Claims (3)
- （１）光導波領域の幅が所定値以上の光増幅器の光導波
領域にレーザビームを入射させるにあたって、前記レー
ザビームの強度分布を、前記光導波領域における基本モ
ードの電磁界分布に合せて入射させることを特徴とする
光増幅器へのレーザビーム入射方法。 - （２）基本モードで発振するレーザダイオードからレー
ザビームを発振し、該レーザビームを光学系を介して入
射させることによって、前記レーザビームの強度分布を
前記電磁界分布に合せるようにした請求項（１）記載の
レーザビーム入射方法。 - （３）光導波領域の幅が所定値以上の光増幅器にレーザ
ビームを入射させる光増幅器へのレーザビーム入射装置
において、 基本モードのレーザビームを出力するレーザビーム源と
、 前記レーザビームを平行にするコリメータと、前記レー
ザビーム源から前記光増幅器方向にのみレーザビームを
伝播させる光アイソレータと、前記光増幅器へ入射する
レーザビームの分布が前記光増幅器の基本モードの分布
と同一または近似するようにレーザビームを整形するビ
ーム整形器と、 前記整形されたレーザビームを集光して前記光増幅器に
入射させる集光素子と、 を設けたことを特徴とする光増幅器へのレーザビーム入
射装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62-272713 | 1987-10-28 | ||
| JP27271387 | 1987-10-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01199488A true JPH01199488A (ja) | 1989-08-10 |
| JPH0812946B2 JPH0812946B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=17517748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63264681A Expired - Fee Related JPH0812946B2 (ja) | 1987-10-28 | 1988-10-20 | 光増幅器へのレーザビーム入射方法および装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4945315A (ja) |
| JP (1) | JPH0812946B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5175643A (en) * | 1991-09-30 | 1992-12-29 | Xerox Corporation | Monolithic integrated master oscillator power amplifier |
| FR2770938B1 (fr) * | 1997-11-10 | 1999-12-10 | Alsthom Cge Alcatel | Amplificateur optique semi-conducteur et source laser integree l'incorporant |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL6405927A (ja) * | 1963-06-07 | 1964-12-08 | ||
| US3525053A (en) * | 1965-10-22 | 1970-08-18 | Gen Electric | Transverse mode discriminator for laser apparatus |
| US3621459A (en) * | 1969-12-11 | 1971-11-16 | Goodwyn George Reeves | Broadband laser amplifier |
| US4655528A (en) * | 1984-12-07 | 1987-04-07 | Amp Incorporated | Connector for ribbon cable |
| US4785462A (en) * | 1985-09-18 | 1988-11-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Dynamically one-mode semiconductor laser |
| US4787086A (en) * | 1986-05-19 | 1988-11-22 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | High-power, fundamental transverse mode laser |
| US4803686A (en) * | 1987-08-03 | 1989-02-07 | Trw Inc. | Spatial filter with gain |
-
1988
- 1988-10-20 JP JP63264681A patent/JPH0812946B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1988-10-28 US US07/263,767 patent/US4945315A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4945315A (en) | 1990-07-31 |
| JPH0812946B2 (ja) | 1996-02-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4050328B2 (ja) | 高出力レーザ装置 | |
| US5050179A (en) | External cavity semiconductor laser | |
| US5321718A (en) | Frequency converted laser diode and lens system therefor | |
| US5430748A (en) | Laser system with phase-conjugator-enhanced output | |
| US6414973B1 (en) | High-power blue and green light laser generation from high powered diode lasers | |
| US4578791A (en) | High-power injection laser diode structure | |
| JP2510371B2 (ja) | 多重焦点バックワ―ドラ―マンレ―ザ装置 | |
| US7130113B2 (en) | Passive phasing of fiber amplifiers | |
| US6873633B2 (en) | Solid-state laser | |
| US6920160B2 (en) | Laser resonators comprising mode-selective phase structures | |
| CN1741328B (zh) | 二极管泵浦激光器 | |
| JPS6290618A (ja) | 光変調装置 | |
| US4905252A (en) | Ring laser cavities | |
| US4423511A (en) | Unstable waveguide laser resonator | |
| JPH01199488A (ja) | 光増幅器へのレーザビーム入射方法および装置 | |
| US5943358A (en) | Non-confocal unstable laser resonator and outcoupler | |
| US20080137705A1 (en) | High brightness semiconductor laser diode arrays | |
| JP4793311B2 (ja) | レーザ増幅装置 | |
| US7142568B2 (en) | High-power blue and green light laser generation from high-powered diode lasers | |
| Larsson et al. | Grating coupled surface emitters: integrated lasers, amplifiers, and beam shaping outcouplers | |
| JP4706403B2 (ja) | 光波長変換素子および光波長変換器 | |
| US6563983B2 (en) | Laser diode module | |
| Mian et al. | Measurement of optical nonlinearities using an elliptic Gaussian beam | |
| JP2693842B2 (ja) | 光波長変換装置 | |
| Kristjansson et al. | Grating-based surface-emitting tapered unstable resonator laser simulations and experiments |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |