JPH03185887A - 外部共振器型半導体レーザ発振器 - Google Patents
外部共振器型半導体レーザ発振器Info
- Publication number
- JPH03185887A JPH03185887A JP32383589A JP32383589A JPH03185887A JP H03185887 A JPH03185887 A JP H03185887A JP 32383589 A JP32383589 A JP 32383589A JP 32383589 A JP32383589 A JP 32383589A JP H03185887 A JPH03185887 A JP H03185887A
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- JP
- Japan
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- light
- semiconductor laser
- diffraction grating
- angle
- reflecting mirror
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- Pending
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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】
［産業上の利用分野コ
この発明は、回折格子を用いた外部共振器型半導体レー
ザ発振器に関するものである。
ザ発振器に関するものである。
［従来の技術］
半導体レーザ発振器は、気体、固体などのレーザ発振器
に比べると非常に小さくでき、ボンピングが電流であり
、その取り扱いが容易で、且つ効率が良いなどの特徴を
有し、光フアイバ通信、光情報処理、光計測など、広い
分野において実用化されている。
に比べると非常に小さくでき、ボンピングが電流であり
、その取り扱いが容易で、且つ効率が良いなどの特徴を
有し、光フアイバ通信、光情報処理、光計測など、広い
分野において実用化されている。
然しなから半導体レーザ発振器は、気体、固体などのレ
ーザ発振器に比べると、光のコヒーレンス性が悪く、そ
の向上を図る必要性から発振スペクトル幅の狭窄化を行
っている。
ーザ発振器に比べると、光のコヒーレンス性が悪く、そ
の向上を図る必要性から発振スペクトル幅の狭窄化を行
っている。
発振スペクトル幅の狭窄化を行う方法としては、電気的
なフィードバックにより負帰還制御を施す方法と、半導
体レーザの外に反射鏡などで形成した外部共振器を設け
る方法とがあが、外部共振器を設ける方がより簡便で、
その実現は容易である。
なフィードバックにより負帰還制御を施す方法と、半導
体レーザの外に反射鏡などで形成した外部共振器を設け
る方法とがあが、外部共振器を設ける方がより簡便で、
その実現は容易である。
上記のような外部共振器を設けた半導体レーザ発振器（
以下、これを外部共振器型半導体レーザ発振器という）
には、その反射鏡を平面反射鏡だけで構成したものと、
回折格子を用いたものとがある。そして回折格子を用い
たものは、スペクトル幅の狭窄化だけでなく発振波長の
掃引（可変）を行うことができる利点を有す。
以下、これを外部共振器型半導体レーザ発振器という）
には、その反射鏡を平面反射鏡だけで構成したものと、
回折格子を用いたものとがある。そして回折格子を用い
たものは、スペクトル幅の狭窄化だけでなく発振波長の
掃引（可変）を行うことができる利点を有す。
第２図は、従来の回折格子を用いた外部共振器型半導体
レーザ発振器の構成を示す図で、図において（１Ａ）は
両端面からレーザ光を放出する開放型パッケージにマウ
ントされた半導体レーザく以下、これを半導体レーザ（
１Ａ〉と略記する） 、（２）はコリメートレンズ、（
３）は回折格子、＜６）は半導体レーザ（ＩＡ〉からの
レーザ光、（７）は回折格子（３）からの１次回折光、
（８）は出力光を示す。 次に動作について説明する。
レーザ発振器の構成を示す図で、図において（１Ａ）は
両端面からレーザ光を放出する開放型パッケージにマウ
ントされた半導体レーザく以下、これを半導体レーザ（
１Ａ〉と略記する） 、（２）はコリメートレンズ、（
３）は回折格子、＜６）は半導体レーザ（ＩＡ〉からの
レーザ光、（７）は回折格子（３）からの１次回折光、
（８）は出力光を示す。 次に動作について説明する。
半導体レーザ（ＬＡ）の一方の端面（ａ）から放出され
たレーザ光（６）は、コリメートレンズ（２）により平
行光となり、回折格子（３）へ入射する。そして回折格
子（３）で各波長に応じた回折角で回折され、回折格子
り３）で設定された角度により選択された波長の１次回
折光（７〉が半導体レーザ（１Ａ）へ帰還する。
たレーザ光（６）は、コリメートレンズ（２）により平
行光となり、回折格子（３）へ入射する。そして回折格
子（３）で各波長に応じた回折角で回折され、回折格子
り３）で設定された角度により選択された波長の１次回
折光（７〉が半導体レーザ（１Ａ）へ帰還する。
この半導体レーザ（ＩＡ〉と回折格子（３）との間で形
成された外部共振器の共振器長は、半導体レーザ（ＩＡ
）チップ自身の共振器長に比べはるかに長いため、レー
ザ共振器損失は小さくなり、選択された波長を中心波長
としたスペクトル幅の狭窄化が可能となる。
成された外部共振器の共振器長は、半導体レーザ（ＩＡ
）チップ自身の共振器長に比べはるかに長いため、レー
ザ共振器損失は小さくなり、選択された波長を中心波長
としたスペクトル幅の狭窄化が可能となる。
そして半導体レーザ単独の場合よりコヒーレンス性の高
い出力光（８〉を発振させ、端面（ｂ）から出力する。
い出力光（８〉を発振させ、端面（ｂ）から出力する。
また回折格子（３）を図面矢印に示す方向に回動させる
ことにより、半導体レーザ（ＩＡ）に帰還する光の波長
を変えて、波長掃引く変化）を行うことができる。
ことにより、半導体レーザ（ＩＡ）に帰還する光の波長
を変えて、波長掃引く変化）を行うことができる。
［発明が解決しようとする課題］
上記のような従来の外部共振器型半導体レーザ発振器は
以上のように構成されているので、使用される半導体レ
ーザは両端面からレーザ光を放出する、いわゆる開放型
半導体レーザを用いる必要がある。
以上のように構成されているので、使用される半導体レ
ーザは両端面からレーザ光を放出する、いわゆる開放型
半導体レーザを用いる必要がある。
然しながら開放型半導体レーザはその種類が少なく、市
販されている汎用型半導体レーザのほとんどは、カンタ
イブ等と呼ばれるパッケージに納められた片端面のみか
ら光を放出するタイプであるため、汎用品をそのまま流
用することができず、装置が高価になり、且つ発振波長
帯や光出力などが限定されたものとなってしまう。
販されている汎用型半導体レーザのほとんどは、カンタ
イブ等と呼ばれるパッケージに納められた片端面のみか
ら光を放出するタイプであるため、汎用品をそのまま流
用することができず、装置が高価になり、且つ発振波長
帯や光出力などが限定されたものとなってしまう。
また両端面から光を放出する開放型半導体レーザは、チ
ップが直接外気に晒されることになるので、気密封止を
せずにそのまま使用すると寿命が極端に短く、且つマウ
ント部の電極とチップを結ぶ金線などが全て露出してい
るので、その取り扱いが不便になる等の問題点があった
。
ップが直接外気に晒されることになるので、気密封止を
せずにそのまま使用すると寿命が極端に短く、且つマウ
ント部の電極とチップを結ぶ金線などが全て露出してい
るので、その取り扱いが不便になる等の問題点があった
。
この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
、簡単な構成により汎用品として市販されている半導体
レーザをそのまま流用することができ、波長掃引のため
回折格子を回動させても出力光の方向が変化することの
ない外部共振器型半導体レーザ発振器さ！得ることを目
的としている。
、簡単な構成により汎用品として市販されている半導体
レーザをそのまま流用することができ、波長掃引のため
回折格子を回動させても出力光の方向が変化することの
ない外部共振器型半導体レーザ発振器さ！得ることを目
的としている。
［課題を解決するための手段］
この発明にかかる外部共振器型半導体レーザ発振器は、
回折格子と複数枚の平面反射鏡とを適当に組み合わせて
配設することにより、回折格子で設定される角度により
選択された波長の１次回折光を半導体レーザへ帰還させ
、レーザ光のスペクトル幅の狭窄化を行い、狭窄化され
たレーザ光を回折格子の０次光として取り出し、その方
向を常に一定方向に出力する外部共振器を備えることと
したものである。
回折格子と複数枚の平面反射鏡とを適当に組み合わせて
配設することにより、回折格子で設定される角度により
選択された波長の１次回折光を半導体レーザへ帰還させ
、レーザ光のスペクトル幅の狭窄化を行い、狭窄化され
たレーザ光を回折格子の０次光として取り出し、その方
向を常に一定方向に出力する外部共振器を備えることと
したものである。
［作用］
この発明においては、上記のような外部共振器を備える
こととしたので、市販されている汎用型半導体レーザを
そのまま流用することが可能となる。
こととしたので、市販されている汎用型半導体レーザを
そのまま流用することが可能となる。
［実施例］
以下、この発明の実施例を図面について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示す図で、図において（１Ｂ
）は片端面のみからレーザ光を放出するカンタイブ等と
呼ばれるパッケージに納められた汎用型の半導体レーザ
（以下、これを半導体レーザ（１Ｂ）と略記する）。（
２）はコリメートレンズ、（３）は回折格子、（４Ａ）
、（４Ｂ）、（４Ｃ）はそれぞれ平面反射鏡、（５〉は
回折格子（３）の格子面、（６）は半導体レーザ（１Ｂ
）からのレーザ光、（７）は回折格子（３）からの１次
回折光、（８）は出力光である。
図はこの発明の一実施例を示す図で、図において（１Ｂ
）は片端面のみからレーザ光を放出するカンタイブ等と
呼ばれるパッケージに納められた汎用型の半導体レーザ
（以下、これを半導体レーザ（１Ｂ）と略記する）。（
２）はコリメートレンズ、（３）は回折格子、（４Ａ）
、（４Ｂ）、（４Ｃ）はそれぞれ平面反射鏡、（５〉は
回折格子（３）の格子面、（６）は半導体レーザ（１Ｂ
）からのレーザ光、（７）は回折格子（３）からの１次
回折光、（８）は出力光である。
なお回折格子〈３）には、その回折次数の少ないもの、
例えば溝にブレーズ角（ｂｌａｚｅ ａｎｇｌｅ）を施
したブレーズ格子（エシェレット（ｅｃｈｅｌｅｔｔｅ
）格子）が望ましい。
例えば溝にブレーズ角（ｂｌａｚｅ ａｎｇｌｅ）を施
したブレーズ格子（エシェレット（ｅｃｈｅｌｅｔｔｅ
）格子）が望ましい。
次に動作について説明する。半導体レーザ（１Ｂ）から
放出されたレーザ光（６）はコリメートレンズ（２）に
より平行光となり、平面反射鏡（４Ａ〉に入射し、ここ
で全反射されて回折格子（３）へ入射する。
放出されたレーザ光（６）はコリメートレンズ（２）に
より平行光となり、平面反射鏡（４Ａ〉に入射し、ここ
で全反射されて回折格子（３）へ入射する。
そして回折格子（３）で各波長に応じた回折角で回折さ
れ、回折格子（３）で設定された角度により選択された
波長の１次回折光（７）が、入射光＜６）の経路を逆行
して半導体レーザ（１Ｂ）に帰還する。すなわち平面反
射鏡（４Ａ）を介して半導体レーザ〈１Ｂ）と回折格子
（３）との間で外部共振器が形成され、ここで発振スペ
クトル幅の狭窄化が行われる。
れ、回折格子（３）で設定された角度により選択された
波長の１次回折光（７）が、入射光＜６）の経路を逆行
して半導体レーザ（１Ｂ）に帰還する。すなわち平面反
射鏡（４Ａ）を介して半導体レーザ〈１Ｂ）と回折格子
（３）との間で外部共振器が形成され、ここで発振スペ
クトル幅の狭窄化が行われる。
スペクトル幅の狭窄化が行われた光は、回折格子（３）
から０次光として平面反射鏡（４Ｂ）に入射され、ここ
で全反射される。
から０次光として平面反射鏡（４Ｂ）に入射され、ここ
で全反射される。
回折格子（３）の格子面（５）と平面反射鏡（４Ｂ）の
反射面とは、角度θ１で固定されており、図面矢印の方
向に回折格子〈３）が回動しても、平面反射鏡（４Ｂ）
で反射された０次光と、回折格子（３）への入射光との
成す角度は、θ１×２で一定となる。
反射面とは、角度θ１で固定されており、図面矢印の方
向に回折格子〈３）が回動しても、平面反射鏡（４Ｂ）
で反射された０次光と、回折格子（３）への入射光との
成す角度は、θ１×２で一定となる。
特にθ１＝９０”とすれば、９０°×２＝１８０°とな
り、互いに平行となる。
り、互いに平行となる。
このようにして平面反射鏡（４Ｂ）で全反射された０次
光は、平面反射鏡（４Ｃ）に入射されるが、平面反射鏡
（４Ａ）と平面反射鏡（４Ｃ）とは、その両方の反射面
が角度θ２になるように固定されているため、回折格子
（３）を図面矢印に示す方向で回動させても、平面反射
鏡（４Ｃ）から出射する出力光（８）の方向は変化せず
一定となる。
光は、平面反射鏡（４Ｃ）に入射されるが、平面反射鏡
（４Ａ）と平面反射鏡（４Ｃ）とは、その両方の反射面
が角度θ２になるように固定されているため、回折格子
（３）を図面矢印に示す方向で回動させても、平面反射
鏡（４Ｃ）から出射する出力光（８）の方向は変化せず
一定となる。
特に、θ１＝９０°、θ２＝２７０°とすることにより
、半導体レーザ（１Ｂ）からのレーザ光の光軸と出力光
（８）の光軸とを一致させることができる。
、半導体レーザ（１Ｂ）からのレーザ光の光軸と出力光
（８）の光軸とを一致させることができる。
従って、半導体レーザ（１Ｂ〉に帰還する光の波長を変
えて波長掃引を行うために、回折格子（３）を回動させ
ても、最終的に取り出される出力光（８〉の方向は常に
一定となり、出力光（８〉が動くといった問題を解消す
ることができる。
えて波長掃引を行うために、回折格子（３）を回動させ
ても、最終的に取り出される出力光（８〉の方向は常に
一定となり、出力光（８〉が動くといった問題を解消す
ることができる。
［発明の効果］
この発明は以上説明したように、市販されている汎用型
半導体レーザを使用することができるので、装置を安価
に構成することができ、発振波長帯や光出力などの条件
を種々選択でき、多種多様の高コヒーレンス光を得るこ
とができるという効果がある。
半導体レーザを使用することができるので、装置を安価
に構成することができ、発振波長帯や光出力などの条件
を種々選択でき、多種多様の高コヒーレンス光を得るこ
とができるという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す図、第２図は従来の
装置の構成を示す図。 （１Ｂ〉は汎用型半導体レーザ、（２）はコリメートレ
ンズ、（３）は回折格子、（４Ａ）、（４Ｂ）、（４Ｃ
）はそれぞれ平面反射鏡、（５）は格子面、（６）は半
導体レーザからの光、（７〉は１次回折光、り８〉は出
力光。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示すもの１
する １Ｂ＝汎用型半導体レーデ ２：コリメートレンズ ３：回折格子 ４Ａ、４Ｂ、４Ｃ：平面反射鏡 ５：格子面 ６：半導体レーザからのレーデ光 ７・１次回折光 ８：出力光 第 図
装置の構成を示す図。 （１Ｂ〉は汎用型半導体レーザ、（２）はコリメートレ
ンズ、（３）は回折格子、（４Ａ）、（４Ｂ）、（４Ｃ
）はそれぞれ平面反射鏡、（５）は格子面、（６）は半
導体レーザからの光、（７〉は１次回折光、り８〉は出
力光。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示すもの１
する １Ｂ＝汎用型半導体レーデ ２：コリメートレンズ ３：回折格子 ４Ａ、４Ｂ、４Ｃ：平面反射鏡 ５：格子面 ６：半導体レーザからのレーデ光 ７・１次回折光 ８：出力光 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体レーザから放出されるレーザ光を平行光として回
折格子に入射させ、この回折格子の設定角度により選択
された波長の１次回折光を上記半導体レーザへ帰還させ
て発振スペクトル幅の狭窄化を行う外部共振器を有する
外部共振器型半導体レーザ発振器において、 半導体レーザ（１Ｂ）からのレーザ光を平行光として入
射し、所定の反射角で全反射させる第１の平面反射鏡（
４Ａ）、 この第１の平面反射鏡（４Ａ）で反射された平行光が入
射し、その設定角度により選択された波長の１次回折光
を上記平行光の光路を逆行させて上記半導体レーザ（１
Ｂ）へ帰還させ、発振スペクトル幅の狭窄化を行い、ス
ペクトル幅の狭窄化が行われたレーザ光を上記半導体レ
ーザ（１Ｂ）から再び放出させ、上記平行光として入射
し、その０次光を所定の回折角で回折するように設定さ
れた回折格子（３）、 この回折格子（３）の格子面（５）に対し角度θ１に設
定された反射面を有し、回折格子（３）からの０次光を
入射して全反射させる第２の平面反射鏡（４Ｂ）、 上記第１の平面反射鏡（４Ａ）に対し角度θ２に設定さ
れた反射面を有し、上記第２の平面反射鏡（４Ｂ）で反
射された０次光を全反射させる第３の平面反射鏡（４Ｃ
）、 上記回折格子（３）を上記第２の平面反射鏡（４Ｂ）と
共に回動し、上記回折格子（３）へ入射する上記平行光
の入射角を変化する手段を備え、 上記角度θ１およびθ２を適当に調整することにより上
記回折格子（３）を回動させても上記第３の平面反射鏡
（４Ｃ）から出力するスペクトル幅が狭窄化された出力
光（６）の方向を常に一定にしたことを特徴とする外部
共振器型半導体レーザ発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32383589A JPH03185887A (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | 外部共振器型半導体レーザ発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32383589A JPH03185887A (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | 外部共振器型半導体レーザ発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03185887A true JPH03185887A (ja) | 1991-08-13 |
Family
ID=18159125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32383589A Pending JPH03185887A (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | 外部共振器型半導体レーザ発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03185887A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005159000A (ja) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Sony Corp | 半導体レーザ |
| JP2006324561A (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Sony Corp | レーザ装置および回折格子の駆動方法 |
| JP2006324371A (ja) * | 2005-05-18 | 2006-11-30 | Sony Corp | レーザ装置、レーザ波長検出方法およびホログラム装置 |
| US7940458B2 (en) | 2004-10-18 | 2011-05-10 | Sony Corporation | Laser light source device, hologram apparatus, and method for detecting laser light |
-
1989
- 1989-12-15 JP JP32383589A patent/JPH03185887A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005159000A (ja) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Sony Corp | 半導体レーザ |
| US7940458B2 (en) | 2004-10-18 | 2011-05-10 | Sony Corporation | Laser light source device, hologram apparatus, and method for detecting laser light |
| JP2006324371A (ja) * | 2005-05-18 | 2006-11-30 | Sony Corp | レーザ装置、レーザ波長検出方法およびホログラム装置 |
| JP2006324561A (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Sony Corp | レーザ装置および回折格子の駆動方法 |
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