JPH067611B2 - 光短パルス発生装置 - Google Patents
光短パルス発生装置Info
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- JPH067611B2 JPH067611B2 JP61241623A JP24162386A JPH067611B2 JP H067611 B2 JPH067611 B2 JP H067611B2 JP 61241623 A JP61241623 A JP 61241623A JP 24162386 A JP24162386 A JP 24162386A JP H067611 B2 JPH067611 B2 JP H067611B2
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- 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
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/0625—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in multi-section lasers
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- H01S5/06209—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in single-section lasers
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光通信等に用いられる光短パルス発生装置に
関するものである。
関するものである。
従来、光短パルス発生装置としては半導体レーザの１方
の端面を無反射コートし、外部に反射鏡を設けてこの無
反射コート面を通して光を戻し、半導体レーザのへき開
面と外部に設けた反射鏡とでファブリーペロ共振器を構
成させ、半導体レーザにファブリーペロ共振器の共振モ
ード間隔周波数の整数倍の周波数の返答を加えることで
モードロックを起こさせ、光短パルスを発生するものが
報告されている。（イッペン・イー・ピー，アプライド
フィジックス レター（Ippen E.P.,Appl.Phys.Let
t.），３７巻，３号，２６７ページ〜２６９ページ，１
９８０年） 〔発明が解決しようとする問題点〕 半導体レーザを反射鏡を用いて、モードロックを起こさ
せる従来の光短パルス発生装置においては、反射鏡から
半導体レーザへの戻り光量が多いほど、また半導体レー
ザへの変調電流周波数が半導体レーザのへき開面と反射
鏡で構成されるファブリーペロ共振器の共振モード周波
数間隔の整数倍に近いほど光パルスの短縮化が可能とな
る。
の端面を無反射コートし、外部に反射鏡を設けてこの無
反射コート面を通して光を戻し、半導体レーザのへき開
面と外部に設けた反射鏡とでファブリーペロ共振器を構
成させ、半導体レーザにファブリーペロ共振器の共振モ
ード間隔周波数の整数倍の周波数の返答を加えることで
モードロックを起こさせ、光短パルスを発生するものが
報告されている。（イッペン・イー・ピー，アプライド
フィジックス レター（Ippen E.P.,Appl.Phys.Let
t.），３７巻，３号，２６７ページ〜２６９ページ，１
９８０年） 〔発明が解決しようとする問題点〕 半導体レーザを反射鏡を用いて、モードロックを起こさ
せる従来の光短パルス発生装置においては、反射鏡から
半導体レーザへの戻り光量が多いほど、また半導体レー
ザへの変調電流周波数が半導体レーザのへき開面と反射
鏡で構成されるファブリーペロ共振器の共振モード周波
数間隔の整数倍に近いほど光パルスの短縮化が可能とな
る。
しかし、従来の光短パルス発生装置では反射鏡の位置決
め等に機械的な微調が必要なため、結合が不安定である
欠点や、結合量が低くなる欠点があった。
め等に機械的な微調が必要なため、結合が不安定である
欠点や、結合量が低くなる欠点があった。
本発明の目的は、これらの問題点を解決し、半導体レー
ザへの反射鏡からの戻り光結合量を多くし、短パルス化
すると同時に、安定に光短パルスを発生する光短パルス
発生装置を提供することにある。
ザへの反射鏡からの戻り光結合量を多くし、短パルス化
すると同時に、安定に光短パルスを発生する光短パルス
発生装置を提供することにある。
本発明の光短パルス発生装置は、活性層領域と、この活
性層領域に光学的に結合している光導波路層とからなる
共振器が設けられた半導体レーザ集積素子と、前記活性
層領域への注入電流を変調する発振器とを含み、前記発
振器の発振周波数を前記共振器の複数の共振モード周波
数の間隔差に合わせて変調することにより、前記発振器
の発振周波数に対応した時間周期で光短パルスを発生す
ることを特徴とする。
性層領域に光学的に結合している光導波路層とからなる
共振器が設けられた半導体レーザ集積素子と、前記活性
層領域への注入電流を変調する発振器とを含み、前記発
振器の発振周波数を前記共振器の複数の共振モード周波
数の間隔差に合わせて変調することにより、前記発振器
の発振周波数に対応した時間周期で光短パルスを発生す
ることを特徴とする。
以下、本発明の原理について説明する。
活性層領域と、この活性層領域に光学的に結合している
光導波領域を共振器内に有する半導体レーザ集積素子で
は、活性層と光導波路層を形成する半導体材料の組成を
近くしてこれらの層の屈折率をほぼ等しくできる。この
ため、活性層端面に無反射コートした状態に近くなり活
性層と光導波路層との結合量を増加させることができ
る。また、活性層から出た光を、光導波路層で導波する
ため、従来の半導体レーザの外部に反射鏡を設け、導波
構造のなかったものに比較し、結合量を増加させること
ができ、出力光パルスの短縮化が可能となる。また、素
子を集積化し、一体化したことで機械的振動による結合
ずれなどを抑圧でき、小型で安定な光短パルス発生が可
能な光短パルス発生装置を得ることができる。
光導波領域を共振器内に有する半導体レーザ集積素子で
は、活性層と光導波路層を形成する半導体材料の組成を
近くしてこれらの層の屈折率をほぼ等しくできる。この
ため、活性層端面に無反射コートした状態に近くなり活
性層と光導波路層との結合量を増加させることができ
る。また、活性層から出た光を、光導波路層で導波する
ため、従来の半導体レーザの外部に反射鏡を設け、導波
構造のなかったものに比較し、結合量を増加させること
ができ、出力光パルスの短縮化が可能となる。また、素
子を集積化し、一体化したことで機械的振動による結合
ずれなどを抑圧でき、小型で安定な光短パルス発生が可
能な光短パルス発生装置を得ることができる。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明によって得られる光短パルス発生装置の
一実施例を模式的に示す断面図である。この実施例で用
いた半導体レーザ集積素子２１は、次のようにして製作
できる。
一実施例を模式的に示す断面図である。この実施例で用
いた半導体レーザ集積素子２１は、次のようにして製作
できる。
まず、ｎ−ＩｎＰ基板１の上にｎ−ＩｎＧａＡｓＰクラ
ッド層１２を０．２μｍ、ＩｎＧａＡｓＰ活性層１３を
０．１μｍ（発振波長にして１．５μｍ），ｐ−ＩｎＰ
クラッド層３０を０．２μｍ成長させる。この上に全面
を覆うようにＳｉＯ２膜を作成し、フォトレジストを用
いてパターニングを行ない活性層領域２２以外のＳｉＯ
２膜を除去し、ｐ−ＩｎＰ層３０およびＩｎＧａＡｓＰ
活性層１３を選択的にエッチングする。この後、ＩｎＧ
ａＡｓＰの光導波路層５０（発光波長にして１．１５μ
ｍ組成）を０．２μｍ成長させた後、ｐ−ＩｎＰクラッ
ド層３１を成長させ、平坦とした後、ｐ＋−ＩｎＧａＡ
ｓＰキャップ層２０を順次エピタキシャル成長させる。
さらに、活性層領域２２のキャップ層２０の上に変調電
極６１を形成する。また、活性層領域２２と光導波領域
２３の間には、光導波層５０内への電流注入を防ぐため
キャップ層２０より深い溝９０を形成する。さらに、光
導波路層５０の出射端に絶縁幕であるＳｉＯ２膜９１と
その上にＡｕ膜９２を形成することによって光の反射率
を９５％以上とする。
ッド層１２を０．２μｍ、ＩｎＧａＡｓＰ活性層１３を
０．１μｍ（発振波長にして１．５μｍ），ｐ−ＩｎＰ
クラッド層３０を０．２μｍ成長させる。この上に全面
を覆うようにＳｉＯ２膜を作成し、フォトレジストを用
いてパターニングを行ない活性層領域２２以外のＳｉＯ
２膜を除去し、ｐ−ＩｎＰ層３０およびＩｎＧａＡｓＰ
活性層１３を選択的にエッチングする。この後、ＩｎＧ
ａＡｓＰの光導波路層５０（発光波長にして１．１５μ
ｍ組成）を０．２μｍ成長させた後、ｐ−ＩｎＰクラッ
ド層３１を成長させ、平坦とした後、ｐ＋−ＩｎＧａＡ
ｓＰキャップ層２０を順次エピタキシャル成長させる。
さらに、活性層領域２２のキャップ層２０の上に変調電
極６１を形成する。また、活性層領域２２と光導波領域
２３の間には、光導波層５０内への電流注入を防ぐため
キャップ層２０より深い溝９０を形成する。さらに、光
導波路層５０の出射端に絶縁幕であるＳｉＯ２膜９１と
その上にＡｕ膜９２を形成することによって光の反射率
を９５％以上とする。
以上の工程により第１図に示すような半導体レーザ集積
素子２１を、活性層領域２２、光導波領域２３の長さを
それぞれ３００μｍ，１．１cmとして実際に製作した。
この時、半導体レーザ集積素子２１のへき開面９３とＡ
ｕ膜９２で構成されるファブリーペロ共振器の共振周波
数間隔は、約４ＧＨｚとなった。（共振器長は実効長で
３．７５cm） 次に、この集積型半導体レーザ素子２１の変調電極６１
に直流電流源３３から直流電流を流入し、レーザ発振さ
せた後、変調信号源３２から４ＧＨｚ付近の正弦波信号
を重畳させ、変調を行なった。この時出力光１００をス
トリークカメラで観測し、光パルス幅が微小となるよう
に変調信号源３２の発振周波数を調整した。その結果、
４．０１ＧＨｚで光パルス幅が微小となり、この時の光
パルス幅は、ストリークカメラの時間分解可能である１
０ｐｓ以下にできた。
素子２１を、活性層領域２２、光導波領域２３の長さを
それぞれ３００μｍ，１．１cmとして実際に製作した。
この時、半導体レーザ集積素子２１のへき開面９３とＡ
ｕ膜９２で構成されるファブリーペロ共振器の共振周波
数間隔は、約４ＧＨｚとなった。（共振器長は実効長で
３．７５cm） 次に、この集積型半導体レーザ素子２１の変調電極６１
に直流電流源３３から直流電流を流入し、レーザ発振さ
せた後、変調信号源３２から４ＧＨｚ付近の正弦波信号
を重畳させ、変調を行なった。この時出力光１００をス
トリークカメラで観測し、光パルス幅が微小となるよう
に変調信号源３２の発振周波数を調整した。その結果、
４．０１ＧＨｚで光パルス幅が微小となり、この時の光
パルス幅は、ストリークカメラの時間分解可能である１
０ｐｓ以下にできた。
本発明においては以上の実施例の他にも様々な変形例が
ある。発振波長を１．５μｍ以外の波長、例えば１．３
μｍ等になるように選んでもよい。また活性層領域の長
さは３００μｍ以外であってもよい。さらに、変調周波
数をファブリーペロの共振周波数間隔の整数倍、例えば
８ＧＨｚ、１２ＧＨｚとすることもできる。
ある。発振波長を１．５μｍ以外の波長、例えば１．３
μｍ等になるように選んでもよい。また活性層領域の長
さは３００μｍ以外であってもよい。さらに、変調周波
数をファブリーペロの共振周波数間隔の整数倍、例えば
８ＧＨｚ、１２ＧＨｚとすることもできる。
以上説明したように本発明の光短パルス発生装置は戻り
光の結合量を大きくでき光の短パルス化ができると同時
に安定に光短パルスを発生することができる効果があ
る。
光の結合量を大きくでき光の短パルス化ができると同時
に安定に光短パルスを発生することができる効果があ
る。
第１図は本発明の一実施例の模式的な断面図である。 １…基板、１２，３０，３１…クラッド層、１３…活性
層、２１…半導体レーザ集積素子、２２…活性層領域、
２３…光導波領域、３２…変調信号源、３３…直流電流
源、５０…光導波路層。
層、２１…半導体レーザ集積素子、２２…活性層領域、
２３…光導波領域、３２…変調信号源、３３…直流電流
源、５０…光導波路層。
Claims (1)
- 【請求項１】活性層領域と、この活性層領域に光学的に
結合している光導波路層とからなる共振器が設けられた
半導体レーザ集積素子と、前記活性層領域への注入電流
を変調する発振器とを含み、前記発振器の発振周波数を
前記共振器の複数の共振モード周波数の間隔差に合わせ
て変調することにより、前記発振器の発振周波数に対応
した時間周期で光短パルスを発生することを特徴とする
光短パルス発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61241623A JPH067611B2 (ja) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | 光短パルス発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61241623A JPH067611B2 (ja) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | 光短パルス発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6395685A JPS6395685A (ja) | 1988-04-26 |
| JPH067611B2 true JPH067611B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=17077074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61241623A Expired - Fee Related JPH067611B2 (ja) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | 光短パルス発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067611B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6077879B2 (ja) * | 2013-02-15 | 2017-02-08 | アンリツ株式会社 | 半導体レーザモジュール |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60110187A (ja) * | 1983-11-18 | 1985-06-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光帰還型半導体レ−ザ装置 |
| JPH0732279B2 (ja) * | 1985-01-22 | 1995-04-10 | 日本電信電話株式会社 | 半導体発光素子 |
-
1986
- 1986-10-09 JP JP61241623A patent/JPH067611B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6395685A (ja) | 1988-04-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |