JPH0568111B2 - - Google Patents

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JPH0568111B2
JPH0568111B2 JP1246218A JP24621889A JPH0568111B2 JP H0568111 B2 JPH0568111 B2 JP H0568111B2 JP 1246218 A JP1246218 A JP 1246218A JP 24621889 A JP24621889 A JP 24621889A JP H0568111 B2 JPH0568111 B2 JP H0568111B2
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amplified
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    • G02F3/00Optical logic elements; Optical bistable devices
    • G02F3/02Optical bistable devices
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    • H01SDEVICES 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
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、直列又は並列に接続された2つの
半導体レーザーから成り、その一方は主として特
定の偏光状態(TE又はTM偏光)の波を発生又
は増幅し、他方は主として別の偏光状態(TM又
はTEモード)の波を発生又は増幅し、その際両
半導体レーザーの一方で増幅されるか発生した光
波と他方の半導体レーザーで増幅されるか発生し
た光波が互いに重ね合わせ可能である半導体レー
ザー装置に関する。
〔従来の技術〕
最近の光通信技術における応用に対しては偏光
を均等に増幅することができる光増幅器又はレー
ザー増幅器が必要となる。ここで均等な増幅とは
任意の偏光をその偏りには無関係に一定の増幅度
をもつて増幅できることを指す。光増幅作用層を
備える半導体レーザーの場合光増幅は原則として
偏りに強く関係し、例えば層の平面内で偏極した
光は比較的強く増幅され、この平面に垂直に偏極
した光は比較的弱く増幅されるか全然増幅されな
い。均等増幅は増幅すべき偏光を直列又は並列に
接続された2つの半導体レーザーに入結合するこ
とによつて達成される。これらの半導体レーザー
はその光増幅作用層が互いに垂直に置かれた平面
内にあり、互いに等しい増幅率を示す。この種の
装置は文献「イー・シー・オー・シー(ECOS)」
1987年、87−88頁により公知である。この公知の
装置では例えば一方の半導体レーザーの光増幅作
用層がTEモードの振動平面内に置かれ、他方の
半導体増幅器の対応する層はTEモードに対して
垂直に偏極されているTMモードの振動平面に置
かれる。公知装置の2つの半導体レーザーは偏極
保持性である受動光導波路を通して互いに結合さ
れる。増幅する偏光の導入と増幅された光の導出
もこの種の光導波路を通して行われる。
〔発明が解決しようとする課題〕
この発明の課題は、冒頭に挙げた種類の装置に
おいて任意の大きさの光増幅率の等方性と異方性
が調整可能であるようにすることである。
〔課題を解決するための手段〕
この課題は、特許請求の範囲の請求項1に特徴
として挙げた構成とすることにより達成される。
〔作用効果〕
この発明による装置は等方性光増幅器の問題を
準インデツクス誘導レーザー・ダイオードの特有
な特性を利用して解決したものである。この種の
レーザー・ダイオードは例えば文献「ジヤーナ
ル・オブ・ライトウエイブ・テクノロジー
(Journ.of Lightwave Techn.)」Vol.LT−2、
No.4、1984年8月により公知である。この公知の
レーザー・ダイオードでは等方性ならびに異方性
光増幅の所望されるあらゆる度合が幾何学的構造
のデータ、特にこの種のダイオードに使用されて
いるストライプ光導波路の幅の適当な選定によつ
て調整される(これに対しては「アプライド・フ
イジクス・レターズ(Appl.Phys.Lett.)50(16)、
20、1987年4月、1038〜1040頁参照のこと)。こ
の発明の装置の場合両方の準インデツクス誘導レ
ーザー・ダイオードの幾何学的構造のデータは、
一方のダイオードが1つの偏光状態を優先的に増
幅し、他方のダイオードが別の偏光状態を優先的
に増幅するように選定される。これらのダイオー
ドに導く動作電流の選定によつて増幅の編極に関
係する度合を所望の値に調整することができる。
特に両方の偏極状態に対して互いに等しい増幅と
する等方性増幅が達成される。
この発明の有利な実施態様においては両方の準
インデツクス誘導レーザー・ダイオードが1つの
基板上に集積されている。
この発明の装置を増幅の偏極依存性が所望の度
合に調整される増幅器として使用する際には、特
許請求の範囲の請求項4に従い光波に対する屈折
性の入射および出射面を無反射性とするのが効果
的である。
別の実施態様においては特許請求の範囲の請求
項5に従い光波に対する屈折性の入射および出射
面が反射性となつている。この構成により極めて
高速変調可能の周波数選択性のフアブリーペロー
増幅器あるいは偏極双安定送信要素が実現され
る。
この発明の装置、特に特許請求の範囲の請求項
5による2つの異なる偏極状態に関して双安定送
信装置の操作方法は特許請求の範囲請求項6に示
されている。
〔実施例〕
図面についてこの発明を更に詳細に説明する。
第1図と第2図の実施例では基板Su上にスト
ライプ光導波路Wlがリブ形光導波路として画定
されている。このストライプ光導波路Wlは、基
板Suの内部で層面E内に設けられた導波性で光
増幅作用のある層Schとこの層の上で基板表面に
設けられたリブRから成る。リブRの左側の終端
部分には電極EL1が設けられ、その右側の終端
部分には電極EL2が設けられる。
電極EL1はその下にあつてリブRの左側終端
部分R1と層Schの左側終端部分Sch1から成る
光導波路Wlの左側終端部分Wl1と共に準インデ
ツクス誘導レーザー・ダイオードLD1を画定す
るのに対して、他方の電極EL2はその下にあつ
てリブRの右側終端部分P2と層Schの終端部分
Sch2から成るストライプ光導波路Wlの右側終端
部分Wl2と共に別の準インデツクス誘導レーザ
ー・ダイオードLD2を画定する。互いに間隔を
保つて設けられたダイオードの間に置かれたリブ
Rの中央部分R3と層Schの中央部分Sch3から
成るストライプ光導波路Wlの無電極中央部分M
は、ダイオードLD1とLD2を結合して直列に接
続する。
ダイオードLD1とLD2は並列に接続すること
も可能であるが、この場合ダイオードの光増幅作
用のある2つの層は互いに垂直ではなく互いに平
行して設ける必要がある。
レーザー・ダイオードLD1の幾何学的構成デ
ータ、例えばストライプ光導波路Wlの左側終端
部分Wl1の幅D1は、それが1つの偏光状態例
えばTEモードの偏光状態を主として増幅するよ
うに選定される。他方のダイオードLD2の幾何
学的構造データ、例えば光導波路Wlの右側終端
部分Wl2の幅D2は、それが別の偏極状態例え
ばTMモードを主として増幅するように選定され
る。
第3図には第1図と第2図の装置の増幅度を電
極EL1とEL2に加えられる動作電流I1とI2の比
に対して定性的に示す。第3図の線図から分かる
ように特定の値aよりも小さい電流比I1/I2のと
きTM増幅の方がTE増幅より支配的であるのに
対して、aよりも大きいI1/I2においてはTE増
幅の方がTM増幅に比べて支配的である。特殊な
場合には1に等しくなり得る特定の値aにおいて
TE増幅がTM増幅に等しくなり、等方性増幅と
なる。
第3図を基本とする第1図、第2図の装置の操
作に際しては、基板Suの終端面Fl1とFl2によ
つて画定されたダイオードLD1とLD2の外部屈
折性終端面を例えば終端面Fl1又はFl2に設けら
れた反射防止層AS1およびAS2によつて非鏡面
化するのが有利である。
第1図、第2図の装置を周波数選択フアブリー
ペロー増幅器又は偏光双安定送信要素として操作
する際には、終端面Fl1とFl2に非鏡面化を行わ
ず反射面とする。それらをミラーコーテンイング
することも可能である。
偏光双安定送信要素として操作する場合には、
レーザー放射が一方の偏光状態に設定されるよう
に比I1/I2を調整する。他方の偏極状態を主とし
て増幅するダイオードの動作電流に対しては、変
調を加えて第1図と第2図の装置が両方の偏極状
態の間で交替するようにする。例えばTE偏光レ
ーザー放射がI1とI2の選定によつて調整され、変
調ΔI(t)がI2に加えられると、第1図と第2図の装
置の放射はTEモードとTMモードの間で交替す
る。この交替は極めて迅速に行われるから、レー
ザー・ダイオードの急速変調が実現する。
第4図には前記の実施例についてこの情況が定
性的に示されている。この線図には所定の動作電
流I1とI2ならびに動作電流I2に加えられた変調ΔI
(t)の時間tについての変化が示され、更に第1図
と第2図の装置の光電力の時間変化も示されてい
る。この光電力はTE偏光とTM偏光の間で交替
する。この装置から放出されるTEモードの光電
力の時間経過は実曲線TEで、TMモードのそれ
は破曲線TMで示される。
1つの偏極状態例えばTM偏光だけを通過させ
る偏光フイルタの後では、高い変調度をもつて変
調されたTM偏光を時間になる程度の直流光レベ
ルを伴うことなく出結合することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例の平面図、第2図は
第1図の−線に沿う断面図、第3図は第1図
の実施例の全増幅度のグラフ、第4図は第1図、
第2図の実施例の光出力と動作電流の時間変化曲
線である。 Su……基板、Wl……ストライプ光導破路、
Sch……光増幅作用層、R……リブ、EL1,EL
2……電極。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 直列又は並列に接続された2つの半導体レー
    ザーから成り、その一方は主として特定の偏光状
    態(TE又はTM偏光)の波を発生又は増幅し、
    他方は主として別の偏光状態(TM又はTEモー
    ド)の波を発生又は増幅し、その際両半導体レー
    ザーの一方で増幅されるか発生した光波と他方の
    半導体レーザーで増幅されるか発生した光波が互
    いに重ね合わせ可能である半導体レーザー装置に
    おいて、両方のレーザーがそれぞれ光増幅作用の
    ある層Sch1,Sch2を備える準インデツクス誘
    導のレーザー・ダイオードLD1,LD2であり、
    それらが1つの共同層又は互いに平行する層又は
    互いに平行する層面(E)に設けられていることを特
    徴とする半導体レーザー装置。 2 両方の準インデツクス誘導レーザー・ダイオ
    ードLD1,LD2が1つの基板上に集積されてい
    ることを特徴とする請求項1記載の装置。 3 屈折性の入射面および出射面が光波に対して
    非鏡面化されていることを特徴とする請求項1又
    は2記載の装置。 4 屈折性の入射および出射面が光波反射性であ
    ることを特徴とする請求項1又は2記載の装置。 5 両方レーザー・ダイオードの動作電流の比
    (I1/I2)が2つの値の間で変調され、これらの
    値は一方の値の場合装置で発生又は増幅された光
    波において両偏光状態の一方が支配的であり、他
    方の値では他方の偏光状態が支配的であるように
    選定されていることを特徴とする2つの異なる偏
    光状態において双安定性の発振装置の実現のため
    の請求項1ないし4の1つに記載の装置の操作方
    法。
JP1246218A 1988-09-27 1989-09-20 半導体レーザー装置とその操作方法 Granted JPH02117190A (ja)

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DE3832760 1988-09-27
DE3832760.0 1988-09-27

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JPH02117190A JPH02117190A (ja) 1990-05-01
JPH0568111B2 true JPH0568111B2 (ja) 1993-09-28

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ID=6363803

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EP (1) EP0361035A3 (ja)
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