JPH06326382A - 外部共振半導体レーザー - Google Patents
外部共振半導体レーザーInfo
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- JPH06326382A JPH06326382A JP13682393A JP13682393A JPH06326382A JP H06326382 A JPH06326382 A JP H06326382A JP 13682393 A JP13682393 A JP 13682393A JP 13682393 A JP13682393 A JP 13682393A JP H06326382 A JPH06326382 A JP H06326382A
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- Japan
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- semiconductor laser
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- resonance
- laser
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- Pending
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 25
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 11
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 単一波長発振する半導体レーザーの単色性の
向上 【構成】 ヒートシンク上で温度管理される半導体レー
ザーの，出力光路側に発振波長を透過させるバンドパス
フィルタと，部分反射鏡とを順番に配置して外部共振回
路を形成する。光軸に対してこのバンドパスフィルタを
傾けることで透過波長を変化させる。この半導体レーザ
ーや外部共振回路そして光ファイバー等をモジュール化
する。 【効果】 半導体レーザーの自然発光が除去された単色
光が共振波として増幅される。
向上 【構成】 ヒートシンク上で温度管理される半導体レー
ザーの，出力光路側に発振波長を透過させるバンドパス
フィルタと，部分反射鏡とを順番に配置して外部共振回
路を形成する。光軸に対してこのバンドパスフィルタを
傾けることで透過波長を変化させる。この半導体レーザ
ーや外部共振回路そして光ファイバー等をモジュール化
する。 【効果】 半導体レーザーの自然発光が除去された単色
光が共振波として増幅される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光通信などに於いて信号
を送るための単一波長半導体レーザー光源に関し，特
に，出力光路内にバンドパスフィルタと部分反射鏡とを
配置して外部共振光器を形成する。
を送るための単一波長半導体レーザー光源に関し，特
に，出力光路内にバンドパスフィルタと部分反射鏡とを
配置して外部共振光器を形成する。
【０００２】
【従来の技術】単一波長発振する半導体レーザーの代表
的なものとしてＤＦＢ半導体レーザーが挙げられる。こ
のレーザーは本来単一波長で発振しているため，単独で
使用するものであった。最近の光通信増幅装置の発展に
伴い，電送速度の高速化と長距離化が急速に発展してき
た。ＤＦＢ半導体レーザーでは発振線幅が太過ぎる（第
２図の曲線ｃ）ので，このレーザーの非出力光路側に集
光レンズと反射鏡とで外部共振回路を形成し，狭線幅化
を図っている。この方式は確かに発振線幅は細くなる
が，半導体レーザーが元来もっている自然発光は必ず伴
うため，発振光の波長純度は悪い。そのためにこの外部
共振回路付きの半導体レーザーの出力光路側に，バンド
パスフィルタを配置して半導体レーザーの自然発光を取
り除く（第２図の曲線ｂ）。しかし，この方法では，邪
魔な自然発光を取り除く能力は，フィルタの除去能力以
上には上がらないため，フィルタに過酷な性能が要求さ
れ，その製作上の困難さから，製作費等の多くの弊害を
招いている。
的なものとしてＤＦＢ半導体レーザーが挙げられる。こ
のレーザーは本来単一波長で発振しているため，単独で
使用するものであった。最近の光通信増幅装置の発展に
伴い，電送速度の高速化と長距離化が急速に発展してき
た。ＤＦＢ半導体レーザーでは発振線幅が太過ぎる（第
２図の曲線ｃ）ので，このレーザーの非出力光路側に集
光レンズと反射鏡とで外部共振回路を形成し，狭線幅化
を図っている。この方式は確かに発振線幅は細くなる
が，半導体レーザーが元来もっている自然発光は必ず伴
うため，発振光の波長純度は悪い。そのためにこの外部
共振回路付きの半導体レーザーの出力光路側に，バンド
パスフィルタを配置して半導体レーザーの自然発光を取
り除く（第２図の曲線ｂ）。しかし，この方法では，邪
魔な自然発光を取り除く能力は，フィルタの除去能力以
上には上がらないため，フィルタに過酷な性能が要求さ
れ，その製作上の困難さから，製作費等の多くの弊害を
招いている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方，本発明者は，既
に，半導体レーザーの非出力光路側にバンドパスフィル
タからなる外部共振回路を配置し，このバンドパスフィ
ルタを回転することで発振波長を変更する方式を提案し
ている（特願平2-182181号) 。この波長可変半導体レー
ザーを更に発展させた特願平4-197645号も提案してい
る。単一波長を発振する半導体レーザー光源に，バンド
パスフィルタと部分反射鏡からなる外部共振回路を組み
込むことで上記課題を解決せんとするのが本発明であ
る。
に，半導体レーザーの非出力光路側にバンドパスフィル
タからなる外部共振回路を配置し，このバンドパスフィ
ルタを回転することで発振波長を変更する方式を提案し
ている（特願平2-182181号) 。この波長可変半導体レー
ザーを更に発展させた特願平4-197645号も提案してい
る。単一波長を発振する半導体レーザー光源に，バンド
パスフィルタと部分反射鏡からなる外部共振回路を組み
込むことで上記課題を解決せんとするのが本発明であ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】温度管理されるヒートシ
ンクに半導体レーザーと集光レンズを固定し，出力光を
光ファイバーへと導く別の集光レンズとの出力光軸上
に，バンドパスフィルタと部分反射鏡とを配置して外部
共振回路をモジュール化する。そして単一波長を発振す
るＤＦＢ半導体レーザーの出射面に反射防止膜を施し，
その反対面には高反射膜を施す。
ンクに半導体レーザーと集光レンズを固定し，出力光を
光ファイバーへと導く別の集光レンズとの出力光軸上
に，バンドパスフィルタと部分反射鏡とを配置して外部
共振回路をモジュール化する。そして単一波長を発振す
るＤＦＢ半導体レーザーの出射面に反射防止膜を施し，
その反対面には高反射膜を施す。
【０００５】
【作用】ヒートシンクとペルチェ素子そしてサーミスタ
によって，ＤＦＢ半導体レーザーは常に所定温度に維持
される。発振波長は温度によって微妙に変化するので，
希望の発振波長がえられるように常に温度制御される。
温度管理されたこの半導体レーザーからは当初は自然発
光分を含む比較的狭線幅の単色光が発振される。この単
色光は，集光レンズを経てバンドパスフィルタを通過
し，部分反射鏡にて一部が反射して再びバンドパスフィ
ルタを通過し，半導体レーザーへの共振光となる。半値
幅が１ｎｍのバンドパスフィルタを二度も通過するこの
共振光は，自然発光分が除去され単色性の優れた光とな
り，この優れた共振光だけが半導体レーザー内で増幅さ
れる。
によって，ＤＦＢ半導体レーザーは常に所定温度に維持
される。発振波長は温度によって微妙に変化するので，
希望の発振波長がえられるように常に温度制御される。
温度管理されたこの半導体レーザーからは当初は自然発
光分を含む比較的狭線幅の単色光が発振される。この単
色光は，集光レンズを経てバンドパスフィルタを通過
し，部分反射鏡にて一部が反射して再びバンドパスフィ
ルタを通過し，半導体レーザーへの共振光となる。半値
幅が１ｎｍのバンドパスフィルタを二度も通過するこの
共振光は，自然発光分が除去され単色性の優れた光とな
り，この優れた共振光だけが半導体レーザー内で増幅さ
れる。
【０００６】
【実施例】ペルチェ素子６と一体のヒートシンク９上
に，半導体レーザー１とサーミスタ８そして集光レンズ
２を配置する。サーミスタ８とペルチェ素子６との温度
管理手段によって半導体レーザーは常に所定温度に維持
される。半導体レーザー１の出射面に反射防止膜を施
し，その反対面には高反射膜を施す。同じ基台上に光フ
ァイバー１０と集光レンズ５を光軸合わせして配置し，
両集光レンズ間の光軸上にバンドパスフィルタ３と部分
反射鏡４を第１図のように配置する。半導体レーザー
１，集光レンズ２，バンドパスフィルタ３そして部分反
射鏡４とで外部共振光路は形成される。この外部共振光
路の光路長は極めて正確に設定される必要がある。その
ために，外部共振器や光ファイバーを含めた全てを同じ
基台上に配置してモジール化を図っている。本発明で使
用するバンドパスフィルタ３は，所望の発振波長に合っ
た透過特性を有するものが選定され，透過波長の半値幅
が１ｎｍと優れた単色光のみ透過させる。平行な入射光
の光軸に対する傾きによって単色光が選択される。この
バンドパスフィルタ３を所定角度に設定すべく，回転台
７にて支承される支軸にバンドパスフィルタ３を取り付
ける。
に，半導体レーザー１とサーミスタ８そして集光レンズ
２を配置する。サーミスタ８とペルチェ素子６との温度
管理手段によって半導体レーザーは常に所定温度に維持
される。半導体レーザー１の出射面に反射防止膜を施
し，その反対面には高反射膜を施す。同じ基台上に光フ
ァイバー１０と集光レンズ５を光軸合わせして配置し，
両集光レンズ間の光軸上にバンドパスフィルタ３と部分
反射鏡４を第１図のように配置する。半導体レーザー
１，集光レンズ２，バンドパスフィルタ３そして部分反
射鏡４とで外部共振光路は形成される。この外部共振光
路の光路長は極めて正確に設定される必要がある。その
ために，外部共振器や光ファイバーを含めた全てを同じ
基台上に配置してモジール化を図っている。本発明で使
用するバンドパスフィルタ３は，所望の発振波長に合っ
た透過特性を有するものが選定され，透過波長の半値幅
が１ｎｍと優れた単色光のみ透過させる。平行な入射光
の光軸に対する傾きによって単色光が選択される。この
バンドパスフィルタ３を所定角度に設定すべく，回転台
７にて支承される支軸にバンドパスフィルタ３を取り付
ける。
【０００７】第２図の曲線（ｂ，ｃ）と同じＤＦＢ半導
体レーザー１を用いた時の発振スペクトルは，曲線
（ａ）であった。従来の非出力光路側に外部共振器を配
置し反対の出力光路側に外フィルタを配置した時の曲線
（ｂ）に較べて，格段と自然発光が抑制されていること
が理解される。半導体レーザー１の出力光をフィルタで
狭線幅化する従来方式よりも，当初から共振光をフィル
タで狭線幅化し自然発光を予め除去しておく本発明の方
が，理論的にも優れた単色光がえられることが第２図の
スペクトル曲線によって立証されたことになる。
体レーザー１を用いた時の発振スペクトルは，曲線
（ａ）であった。従来の非出力光路側に外部共振器を配
置し反対の出力光路側に外フィルタを配置した時の曲線
（ｂ）に較べて，格段と自然発光が抑制されていること
が理解される。半導体レーザー１の出力光をフィルタで
狭線幅化する従来方式よりも，当初から共振光をフィル
タで狭線幅化し自然発光を予め除去しておく本発明の方
が，理論的にも優れた単色光がえられることが第２図の
スペクトル曲線によって立証されたことになる。
【０００８】バンドパスフィルタ３としては，誘電体多
層膜のものが採用され，光軸に対して回転させることで
共振波長を変化させるが，液晶を利用したエタロンでは
印加する電圧を変化させれば良い。
層膜のものが採用され，光軸に対して回転させることで
共振波長を変化させるが，液晶を利用したエタロンでは
印加する電圧を変化させれば良い。
【０００９】
【発明の効果】要するに，本発明は単一波長半導体レー
ザー１の出力光路側に，レンズとバンドパスフィルタ３
そして部分反射鏡４とを順次配列して外部共振経路を形
成するため，半導体レーザーの自然発光が除去され優れ
た単色光が発振される。また，ＤＦＢ半導体レーザー１
が，ペルチェ素子６，ヒートシンク９そしてサーミスタ
８によって温度管理されるため，発振波長は希望波長に
維持される。更に，全体がモジュール化されているた
め，外部共振光路長の安定や光軸合わせの容易化をもた
らし，高速，長距離光通信に適した半導体レーザー光源
を提供できる。
ザー１の出力光路側に，レンズとバンドパスフィルタ３
そして部分反射鏡４とを順次配列して外部共振経路を形
成するため，半導体レーザーの自然発光が除去され優れ
た単色光が発振される。また，ＤＦＢ半導体レーザー１
が，ペルチェ素子６，ヒートシンク９そしてサーミスタ
８によって温度管理されるため，発振波長は希望波長に
維持される。更に，全体がモジュール化されているた
め，外部共振光路長の安定や光軸合わせの容易化をもた
らし，高速，長距離光通信に適した半導体レーザー光源
を提供できる。
【図１】外部共振光路等を説明する概略説明図である。
【図２】発振スペクトル図である。
１ 半導体レーザー ２ 集光レンズ ３ バンドパスフィルタ ４ 部分反射鏡 ５ 集光レンズ ６ ペルチェ素子 ７ 回転台 ８ サーミスタ ９ ヒートシンク
Claims (4)
- 【請求項１】 単一波長半導体レーザーの出力光路側
に，レンズと発振波長を透過させるバンドパスフィルタ
そして部分反射鏡とを順次配列して外部共振経路とす
る，外部共振半導体レーザー。 - 【請求項２】 単一波長発振するＤＦＢ半導体レーザー
の出射面に反射防止膜を施し，その反対面には高反射膜
を施してなる，請求項１記載の外部共振半導体レーザ
ー。 - 【請求項３】 単一波長半導体レーザーの出力光路側に
集光レンズと回転自在なバンドパスフィルタそして部分
反射鏡とを順次配列して外部共振路を形成し，部分反射
鏡を通過した単一波長を集光レンズにて光ファイバーへ
と導く，外部共振半導体レーザー。 - 【請求項４】 温度管理されるヒートシンクに半導体レ
ーザーと集光レンズを固定し，出力光を光ファイバーへ
と導く別の集光レンズとの出力光軸上に，発振波長を透
過させるバンドパスフィルタと，部分反射鏡とを配置し
て外部共振回路等をモジュール化した，外部共振半導体
レーザー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13682393A JPH06326382A (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 外部共振半導体レーザー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13682393A JPH06326382A (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 外部共振半導体レーザー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06326382A true JPH06326382A (ja) | 1994-11-25 |
Family
ID=15184347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13682393A Pending JPH06326382A (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 外部共振半導体レーザー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06326382A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07202322A (ja) * | 1993-12-29 | 1995-08-04 | Nec Corp | サーミスタ |
| EP1059712A3 (en) * | 1999-06-11 | 2001-10-04 | Nec Corporation | Semiconductor laser module |
| EP1209783A3 (en) * | 2000-11-02 | 2004-06-30 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductive laser module, laser unit, and raman amplifier |
| US6788717B2 (en) | 2000-03-10 | 2004-09-07 | Nec Corporation | Wavelength stabilized laser module |
| EP1475868A3 (en) * | 1997-10-23 | 2005-07-20 | Ando Electric Co., Ltd. | External cavity laser |
| JP2005217428A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | 干渉フィルタを有する表面放出半導体レーザ |
| JP2006216860A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Eudyna Devices Inc | レーザモジュール、レーザモジュールの制御装置、レーザモジュールの制御方法、レーザモジュールの制御データおよび光通信装置 |
| CN112945909A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-11 | 武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司 | 基于共振增强效应的激光反射元件功率检测装置及方法 |
-
1993
- 1993-05-14 JP JP13682393A patent/JPH06326382A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07202322A (ja) * | 1993-12-29 | 1995-08-04 | Nec Corp | サーミスタ |
| EP1475868A3 (en) * | 1997-10-23 | 2005-07-20 | Ando Electric Co., Ltd. | External cavity laser |
| EP1059712A3 (en) * | 1999-06-11 | 2001-10-04 | Nec Corporation | Semiconductor laser module |
| US6788717B2 (en) | 2000-03-10 | 2004-09-07 | Nec Corporation | Wavelength stabilized laser module |
| EP1209783A3 (en) * | 2000-11-02 | 2004-06-30 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductive laser module, laser unit, and raman amplifier |
| JP2005217428A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | 干渉フィルタを有する表面放出半導体レーザ |
| US7903716B2 (en) | 2004-01-30 | 2011-03-08 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Surface emitting semiconductor laser having an interference filter |
| JP2006216860A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Eudyna Devices Inc | レーザモジュール、レーザモジュールの制御装置、レーザモジュールの制御方法、レーザモジュールの制御データおよび光通信装置 |
| CN112945909A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-11 | 武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司 | 基于共振增强效应的激光反射元件功率检测装置及方法 |
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