JPH0843868A - 波長変換装置 - Google Patents
波長変換装置Info
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- JPH0843868A JPH0843868A JP18262394A JP18262394A JPH0843868A JP H0843868 A JPH0843868 A JP H0843868A JP 18262394 A JP18262394 A JP 18262394A JP 18262394 A JP18262394 A JP 18262394A JP H0843868 A JPH0843868 A JP H0843868A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ある波長の信号光を別の波長の信号光に変換
する波長変換装置に関し、偏波依存性がなく、また波長
変換元の信号光と波長変換先の信号光を同一端面から入
出射でき、また変換波長の変更を可能にする。 【構成】 波長λC で発振状態にある半導体レーザに波
長λS の信号光を注入し、波長λS の信号光がオンのと
きに波長λC の発振を抑圧することにより、波長λS の
信号光を波長変換した波長λC の信号光を出力する波長
変換装置において、半導体レーザの共振器内の半導体光
増幅媒質を偏波依存性のないものとし、半導体レーザの
共振器に、半導体光増幅媒質から出射された光のうち、
特定の波長および偏波状態の光を反射して半導体光増幅
媒質に再注入する波長選択部を有し、波長λS の信号光
が注入された端面から波長変換した波長λC の信号光を
出力する構成とする。
する波長変換装置に関し、偏波依存性がなく、また波長
変換元の信号光と波長変換先の信号光を同一端面から入
出射でき、また変換波長の変更を可能にする。 【構成】 波長λC で発振状態にある半導体レーザに波
長λS の信号光を注入し、波長λS の信号光がオンのと
きに波長λC の発振を抑圧することにより、波長λS の
信号光を波長変換した波長λC の信号光を出力する波長
変換装置において、半導体レーザの共振器内の半導体光
増幅媒質を偏波依存性のないものとし、半導体レーザの
共振器に、半導体光増幅媒質から出射された光のうち、
特定の波長および偏波状態の光を反射して半導体光増幅
媒質に再注入する波長選択部を有し、波長λS の信号光
が注入された端面から波長変換した波長λC の信号光を
出力する構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ある波長の信号光を別
の波長の信号光に変換する波長変換装置に関する。
の波長の信号光に変換する波長変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の波長変換法には、発振状態にある
半導体レーザを外部注入光によって変調するものがあ
る。以下、この波長変換原理について説明する。
半導体レーザを外部注入光によって変調するものがあ
る。以下、この波長変換原理について説明する。
【０００３】発振状態にある半導体レーザに信号光（波
長λS ）を注入すると、その信号光による誘導放出のた
めに半導体レーザ内のキャリア密度が減少する。これに
より、半導体レーザは発振モードに対する利得が減少し
て発振光（波長λC ）の強度が減少する。すなわち、入
力信号光のオン・オフに応じて半導体レーザの発振光が
相補的（オン・オフ反転）に変調され、波長λS から波
長λC へ波長変換されることになる。
長λS ）を注入すると、その信号光による誘導放出のた
めに半導体レーザ内のキャリア密度が減少する。これに
より、半導体レーザは発振モードに対する利得が減少し
て発振光（波長λC ）の強度が減少する。すなわち、入
力信号光のオン・オフに応じて半導体レーザの発振光が
相補的（オン・オフ反転）に変調され、波長λS から波
長λC へ波長変換されることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した半
導体レーザの波長変換動作は入力信号光の偏波状態に依
存し、入力信号光の偏波方向が半導体レーザの発振光の
偏波方向と同一になるときに最も効率がよい。これは、
半導体レーザ内の利得が入力信号光の偏波状態によって
異なり、キャリア密度の減少度の差から発振光に対する
変調度が変わるためである。したがって、このような波
長変換装置を実用に供するには、入力信号光の偏波状態
に左右されずに一定に動作する偏波無依存化が必要とな
る。
導体レーザの波長変換動作は入力信号光の偏波状態に依
存し、入力信号光の偏波方向が半導体レーザの発振光の
偏波方向と同一になるときに最も効率がよい。これは、
半導体レーザ内の利得が入力信号光の偏波状態によって
異なり、キャリア密度の減少度の差から発振光に対する
変調度が変わるためである。したがって、このような波
長変換装置を実用に供するには、入力信号光の偏波状態
に左右されずに一定に動作する偏波無依存化が必要とな
る。
【０００５】また、半導体レーザの光導波路の断面のサ
イズは非常に小さいので、光を効率よく結合するにはレ
ンズによる高度な位置合わせが必要となる。したがっ
て、半導体レーザに波長λS の信号光を入力する端面
と、波長変換された波長λC の信号光を出力する端面が
同一になるものが好都合である。
イズは非常に小さいので、光を効率よく結合するにはレ
ンズによる高度な位置合わせが必要となる。したがっ
て、半導体レーザに波長λS の信号光を入力する端面
と、波長変換された波長λC の信号光を出力する端面が
同一になるものが好都合である。
【０００６】本発明は、偏波依存性がなく、また入力信
号光と波長変換光を同一端面から入出射でき、また変換
波長の変更が容易な波長変換装置を提供することを目的
とする。
号光と波長変換光を同一端面から入出射でき、また変換
波長の変更が容易な波長変換装置を提供することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、発振閾値より
大きい所定のバイアス電流が印加されて波長λC で発振
状態にある半導体レーザに波長λS の信号光を注入し、
波長λS の信号光がオンのときに波長λC の発振を抑圧
することにより、波長λS の信号光を波長変換した波長
λC の信号光を出力する波長変換装置において、半導体
レーザの共振器内の半導体光増幅媒質を偏波依存性のな
いものとし、半導体レーザの共振器に共振波長を設定す
る波長選択部を備える（請求項１）。
大きい所定のバイアス電流が印加されて波長λC で発振
状態にある半導体レーザに波長λS の信号光を注入し、
波長λS の信号光がオンのときに波長λC の発振を抑圧
することにより、波長λS の信号光を波長変換した波長
λC の信号光を出力する波長変換装置において、半導体
レーザの共振器内の半導体光増幅媒質を偏波依存性のな
いものとし、半導体レーザの共振器に共振波長を設定す
る波長選択部を備える（請求項１）。
【０００８】また、半導体レーザは、外部から注入され
る波長λC の定常光に同期して発振するものとする（請
求項２）。また、波長選択部は、半導体光増幅媒質から
出射された光のうち、特定の波長および偏波状態の光を
反射して半導体光増幅媒質に再注入する光反射手段を有
し、波長λS の信号光が注入された端面から波長変換し
た波長λC の信号光を出力する構成とする（請求項
３）。
る波長λC の定常光に同期して発振するものとする（請
求項２）。また、波長選択部は、半導体光増幅媒質から
出射された光のうち、特定の波長および偏波状態の光を
反射して半導体光増幅媒質に再注入する光反射手段を有
し、波長λS の信号光が注入された端面から波長変換し
た波長λC の信号光を出力する構成とする（請求項
３）。
【０００９】また、光反射手段は、半導体光増幅媒質か
ら出射された光のうち、特定の偏波状態の光のみを透過
する偏光子と、偏光子を透過した光のうち特定の波長の
光のみを半導体光増幅媒質の方向へ反射する回折格子と
を備える（請求項４）。
ら出射された光のうち、特定の偏波状態の光のみを透過
する偏光子と、偏光子を透過した光のうち特定の波長の
光のみを半導体光増幅媒質の方向へ反射する回折格子と
を備える（請求項４）。
【００１０】また、光反射手段は、半導体光増幅媒質か
ら出射された光のうち、特定の偏波状態の光のみを透過
する偏光子と、特定の波長の光のみを透過する光フィル
タと、偏光子および光フィルタを透過した光を折り返す
反射ミラーとを備える（請求項５）。
ら出射された光のうち、特定の偏波状態の光のみを透過
する偏光子と、特定の波長の光のみを透過する光フィル
タと、偏光子および光フィルタを透過した光を折り返す
反射ミラーとを備える（請求項５）。
【００１１】また、共振器内部に波長選択部を有する半
導体レーザは、分布ブラッグ反射（ＤＢＲ）型半導体レ
ーザとする（請求項６）。また、共振器内部に波長選択
部を有する半導体レーザは、分布帰還（ＤＦＢ）型半導
体レーザとする（請求項７）。
導体レーザは、分布ブラッグ反射（ＤＢＲ）型半導体レ
ーザとする（請求項６）。また、共振器内部に波長選択
部を有する半導体レーザは、分布帰還（ＤＦＢ）型半導
体レーザとする（請求項７）。
【００１２】
【作用】本発明の波長変換装置は、波長λC で発振状態
にある半導体レーザに波長λSの信号光を注入すると、
その信号光によって発振光の強度が減少する。すなわ
ち、入力信号光のオン・オフに応じて半導体レーザの発
振光が変調され、波長λSから波長λC へ波長変換され
る。本発明では、半導体光増幅媒質として偏波依存性の
ないものを用いているので、偏波依存性のない波長変換
動作が可能となる。
にある半導体レーザに波長λSの信号光を注入すると、
その信号光によって発振光の強度が減少する。すなわ
ち、入力信号光のオン・オフに応じて半導体レーザの発
振光が変調され、波長λSから波長λC へ波長変換され
る。本発明では、半導体光増幅媒質として偏波依存性の
ないものを用いているので、偏波依存性のない波長変換
動作が可能となる。
【００１３】また、特定の波長および偏波状態の光を反
射して半導体光増幅媒質に再注入する光反射手段を用い
た外部共振器を構成することにより、変換波長λC の変
更が可能である。また、その光反射手段を構成する回折
格子の反射波長または光フィルタの透過波長を設定する
ことにより、容易に変換波長λC の変更ができる。ま
た、分布ブラッグ反射（ＤＢＲ）型半導体レーザまたは
分布帰還（ＤＦＢ）型半導体レーザを用いることによ
り、変換波長λC の変更が可能である。
射して半導体光増幅媒質に再注入する光反射手段を用い
た外部共振器を構成することにより、変換波長λC の変
更が可能である。また、その光反射手段を構成する回折
格子の反射波長または光フィルタの透過波長を設定する
ことにより、容易に変換波長λC の変更ができる。ま
た、分布ブラッグ反射（ＤＢＲ）型半導体レーザまたは
分布帰還（ＤＦＢ）型半導体レーザを用いることによ
り、変換波長λC の変更が可能である。
【００１４】また、本発明は、波長λS の信号光を注入
した端面から波長変換した波長λCの信号光を出力する
ことができるので、光の入出射端が１つになり光結合に
要する構成を簡単にできる。
した端面から波長変換した波長λCの信号光を出力する
ことができるので、光の入出射端が１つになり光結合に
要する構成を簡単にできる。
【００１５】
【実施例】図１は、本発明の第１実施例の構成を示す。
図において、１０は偏波依存性のない半導体光増幅器、
１１は結合レンズ、１２は偏光子、１３は反射型の回折
格子である。半導体光増幅器１０は、結合レンズ１１に
相対している端面（右端面）が無反射コートされ、その
反対側の端面（左端面）は所定の反射率を有する構成に
なっている。この半導体光増幅器１０の右端面から出射
された光は、結合レンズ１１を介して平行光となり、偏
光子１２を透過して回折格子１３に入射される。回折格
子１３は、その傾きに応じた特定の波長の光を入射方向
に反射する。この反射光は、再び偏光子１２および結合
レンズ１１を通過して半導体光増幅器１０に入射され
る。この再入射光は、偏光子１２を２回通過しているの
で所定の偏波状態が選択される。すなわち、半導体光増
幅器１０には、特定の波長および偏波状態の光のみが再
注入される。
図において、１０は偏波依存性のない半導体光増幅器、
１１は結合レンズ、１２は偏光子、１３は反射型の回折
格子である。半導体光増幅器１０は、結合レンズ１１に
相対している端面（右端面）が無反射コートされ、その
反対側の端面（左端面）は所定の反射率を有する構成に
なっている。この半導体光増幅器１０の右端面から出射
された光は、結合レンズ１１を介して平行光となり、偏
光子１２を透過して回折格子１３に入射される。回折格
子１３は、その傾きに応じた特定の波長の光を入射方向
に反射する。この反射光は、再び偏光子１２および結合
レンズ１１を通過して半導体光増幅器１０に入射され
る。この再入射光は、偏光子１２を２回通過しているの
で所定の偏波状態が選択される。すなわち、半導体光増
幅器１０には、特定の波長および偏波状態の光のみが再
注入される。
【００１６】本構成では、半導体光増幅器１０の左端面
と回折格子１３とにより共振器が形成される。この共振
器は、一方の反射面が回折格子１３となっており、さら
に偏光子１２を内部に含んでいるので、特定の波長およ
び偏波状態の光に対してのみ共振効果をもつ。また、こ
の共振器内には利得媒質となる半導体光増幅器１０が含
まれている。この増幅器の利得と共振器の損失が釣り合
うとレーザ発振が起こることが知られている。したがっ
て、図１に示す構成は、半導体光増幅器１０の動作条件
および回折格子１３からの結合効率を含めた反射率を適
当に選ぶと、レーザ発振器として機能することになる。
以後これを外部共振器レーザと呼ぶ。外部共振器レーザ
の発振光は、半導体光増幅器１０の左端面から出射され
る。発振波長は回折格子１３の傾きに応じた特定の波長
であり、偏波状態は偏光子１２で決まる特定の偏波であ
る。すなわち、この外部共振器レーザは単一モードで発
振する。
と回折格子１３とにより共振器が形成される。この共振
器は、一方の反射面が回折格子１３となっており、さら
に偏光子１２を内部に含んでいるので、特定の波長およ
び偏波状態の光に対してのみ共振効果をもつ。また、こ
の共振器内には利得媒質となる半導体光増幅器１０が含
まれている。この増幅器の利得と共振器の損失が釣り合
うとレーザ発振が起こることが知られている。したがっ
て、図１に示す構成は、半導体光増幅器１０の動作条件
および回折格子１３からの結合効率を含めた反射率を適
当に選ぶと、レーザ発振器として機能することになる。
以後これを外部共振器レーザと呼ぶ。外部共振器レーザ
の発振光は、半導体光増幅器１０の左端面から出射され
る。発振波長は回折格子１３の傾きに応じた特定の波長
であり、偏波状態は偏光子１２で決まる特定の偏波であ
る。すなわち、この外部共振器レーザは単一モードで発
振する。
【００１７】ここで、外部共振器レーザが波長λC で発
振状態にあるものとする。なお、あらかじめ半導体光増
幅器１０の左端面から波長λC の定常光を入力しておけ
ば、この外部共振器レーザは注入同期によって波長λC
で発振しやすくなる。
振状態にあるものとする。なお、あらかじめ半導体光増
幅器１０の左端面から波長λC の定常光を入力しておけ
ば、この外部共振器レーザは注入同期によって波長λC
で発振しやすくなる。
【００１８】このとき、半導体光増幅器１０の左端面か
ら入力信号光（波長λS ）を注入すると、その入力信号
光による誘導放出のために半導体光増幅器１０内のキャ
リア密度が減少する。これにより、外部共振器レーザは
発振モードに対する利得が減少して発振光（波長λC ）
の強度が減少する。すなわち、入力信号光のオン・オフ
に応じて外部共振器レーザの発振光が相補的（オン・オ
フ反転）に変調され、波長λS から波長λC へ波長変換
されることになる。
ら入力信号光（波長λS ）を注入すると、その入力信号
光による誘導放出のために半導体光増幅器１０内のキャ
リア密度が減少する。これにより、外部共振器レーザは
発振モードに対する利得が減少して発振光（波長λC ）
の強度が減少する。すなわち、入力信号光のオン・オフ
に応じて外部共振器レーザの発振光が相補的（オン・オ
フ反転）に変調され、波長λS から波長λC へ波長変換
されることになる。
【００１９】本構成では、半導体光増幅器１０として偏
波依存性のないものを用いているので、入力信号光によ
るキャリア密度減少の過程に偏波依存性が現れない。こ
れにより、偏波依存性のない波長変換動作が可能とな
る。
波依存性のないものを用いているので、入力信号光によ
るキャリア密度減少の過程に偏波依存性が現れない。こ
れにより、偏波依存性のない波長変換動作が可能とな
る。
【００２０】また、本構成では、変換波長λC は回折格
子１３における反射波長であり、その傾きに応じて決定
される。すなわち、回折格子１３の傾きを調節すること
により、変換波長λC を変更することができる。
子１３における反射波長であり、その傾きに応じて決定
される。すなわち、回折格子１３の傾きを調節すること
により、変換波長λC を変更することができる。
【００２１】図２は、本発明の第２実施例の構成を示
す。図において、１０は偏波依存性のない半導体光増幅
器、１１は結合レンズ、１２は偏光子、１４はファブリ
ペロー干渉計フィルタ、１５は反射ミラーである。半導
体光増幅器１０の右端面から出射された光は、結合レン
ズ１１，偏光子１２，ファブリペロー干渉計フィルタ１
４を通過して反射ミラー１５で反射され、再びファブリ
ペロー干渉計フィルタ１４，偏光子１２，結合レンズ１
１を通過して半導体光増幅器１０に入射される。ファブ
リペロー干渉計フィルタ１４は、特定の波長の光のみを
透過させる特性をもっている。また、その透過波長はフ
ァブリペロー干渉計フィルタの傾きに応じて設定され
る。したがって、ファブリペロー干渉計フィルタ１４と
反射ミラー１５は、第１実施例の回折格子１３と同等に
作用し、半導体光増幅器１０には第１実施例と同様に特
定の波長および偏波状態の光のみが再注入される。
す。図において、１０は偏波依存性のない半導体光増幅
器、１１は結合レンズ、１２は偏光子、１４はファブリ
ペロー干渉計フィルタ、１５は反射ミラーである。半導
体光増幅器１０の右端面から出射された光は、結合レン
ズ１１，偏光子１２，ファブリペロー干渉計フィルタ１
４を通過して反射ミラー１５で反射され、再びファブリ
ペロー干渉計フィルタ１４，偏光子１２，結合レンズ１
１を通過して半導体光増幅器１０に入射される。ファブ
リペロー干渉計フィルタ１４は、特定の波長の光のみを
透過させる特性をもっている。また、その透過波長はフ
ァブリペロー干渉計フィルタの傾きに応じて設定され
る。したがって、ファブリペロー干渉計フィルタ１４と
反射ミラー１５は、第１実施例の回折格子１３と同等に
作用し、半導体光増幅器１０には第１実施例と同様に特
定の波長および偏波状態の光のみが再注入される。
【００２２】本構成では、半導体光増幅器１０の左端面
と反射ミラー１５とにより共振器が形成され、同様に外
部共振器レーザが形成される。この外部共振器レーザが
波長λC で発振状態にあるときに、半導体光増幅器１０
の左端面から入力信号光（波長λS ）を注入すると、同
様に入力信号光のオン・オフに応じて外部共振器レーザ
の発振光が相補的（オン・オフ反転）に変調され、波長
λS から波長λC へ波長変換される。
と反射ミラー１５とにより共振器が形成され、同様に外
部共振器レーザが形成される。この外部共振器レーザが
波長λC で発振状態にあるときに、半導体光増幅器１０
の左端面から入力信号光（波長λS ）を注入すると、同
様に入力信号光のオン・オフに応じて外部共振器レーザ
の発振光が相補的（オン・オフ反転）に変調され、波長
λS から波長λC へ波長変換される。
【００２３】本構成では、半導体光増幅器１０として偏
波依存性のないものを用いているので、入力信号光によ
るキャリア密度減少の過程には偏波依存性が現れない。
これにより、偏波依存性のない波長変換動作が可能とな
る。
波依存性のないものを用いているので、入力信号光によ
るキャリア密度減少の過程には偏波依存性が現れない。
これにより、偏波依存性のない波長変換動作が可能とな
る。
【００２４】また、本構成では、変換波長λC はファブ
リペロー干渉計フィルタ１４における透過波長であり、
その傾きに応じて決定される。すなわち、ファブリペロ
ー干渉計フィルタ１４の傾きを調節することにより、変
換波長λC を変更することができる。また、ファブリペ
ロー干渉計フィルタ１４が、液晶のように外部からの電
気信号によって屈折率が変化する媒質でできている場合
には、その電気信号によって透過波長を設定し、変換波
長λC を設定することができる。
リペロー干渉計フィルタ１４における透過波長であり、
その傾きに応じて決定される。すなわち、ファブリペロ
ー干渉計フィルタ１４の傾きを調節することにより、変
換波長λC を変更することができる。また、ファブリペ
ロー干渉計フィルタ１４が、液晶のように外部からの電
気信号によって屈折率が変化する媒質でできている場合
には、その電気信号によって透過波長を設定し、変換波
長λC を設定することができる。
【００２５】図３は、本発明の第３実施例の構成を示
す。図において、２０はＤＢＲ型半導体レーザであり、
ＤＢＲ領域２０ａと端面２０ｂを両反射面とする共振器
内に、偏波依存性のない光増幅領域２０ｃを配置した構
成になっている。このＤＢＲ型半導体レーザ２０は、発
振閾値より大きい電流が定常的に印加されて発振状態に
ある。一方、波長λC の定常光と波長λS の信号光は、
光カプラ２１，２２で合波されてＤＢＲ型半導体レーザ
２０に注入される。ここで、波長λC の定常光は発振モ
ードに注入同期をかける光であり、波長λS の信号光は
波長λC の定常光に同期した発振光を抑圧する波長変換
元の信号光である。
す。図において、２０はＤＢＲ型半導体レーザであり、
ＤＢＲ領域２０ａと端面２０ｂを両反射面とする共振器
内に、偏波依存性のない光増幅領域２０ｃを配置した構
成になっている。このＤＢＲ型半導体レーザ２０は、発
振閾値より大きい電流が定常的に印加されて発振状態に
ある。一方、波長λC の定常光と波長λS の信号光は、
光カプラ２１，２２で合波されてＤＢＲ型半導体レーザ
２０に注入される。ここで、波長λC の定常光は発振モ
ードに注入同期をかける光であり、波長λS の信号光は
波長λC の定常光に同期した発振光を抑圧する波長変換
元の信号光である。
【００２６】偏波依存性のない光増幅領域２０ｃを有す
るＤＢＲ型半導体レーザ２０で自由発振させると、ＴＥ
モードとＴＭモードの両偏波で発振する。一方、ＤＢＲ
領域２０ａの反射波長は通常は偏波によって異なるの
で、ＴＥモード発振とＴＭモード発振とでは発振波長が
異なる。したがって、ＤＢＲ型半導体レーザ２０に発振
閾値以上の電流を印加すると、偏波および波長の異なる
２モードで発振することになる。
るＤＢＲ型半導体レーザ２０で自由発振させると、ＴＥ
モードとＴＭモードの両偏波で発振する。一方、ＤＢＲ
領域２０ａの反射波長は通常は偏波によって異なるの
で、ＴＥモード発振とＴＭモード発振とでは発振波長が
異なる。したがって、ＤＢＲ型半導体レーザ２０に発振
閾値以上の電流を印加すると、偏波および波長の異なる
２モードで発振することになる。
【００２７】このＤＢＲ型半導体レーザ２０に注入され
る波長λC の定常光は、波長λS の信号光が注入されて
いない状態では、一方の発振モードに対して注入同期が
かかるように入力レベル，偏波，波長が設定される。こ
れにより、ＤＢＲ型半導体レーザ２０は、波長λS の信
号光がオフのときには波長λC の定常光と同一の波長λ
C および偏波状態で発振する。
る波長λC の定常光は、波長λS の信号光が注入されて
いない状態では、一方の発振モードに対して注入同期が
かかるように入力レベル，偏波，波長が設定される。こ
れにより、ＤＢＲ型半導体レーザ２０は、波長λS の信
号光がオフのときには波長λC の定常光と同一の波長λ
C および偏波状態で発振する。
【００２８】波長λS の信号光がオンになると、波長λ
C の定常光に同期して発振しているＤＢＲ型半導体レー
ザ２０に波長λS の光が注入されることになる。このと
き、光増幅領域２０ｃでは、波長λS の信号光による誘
導放出で光増幅領域２０ｃ内のキャリア密度が減少し、
波長λC の発振モードに対する利得が減少する。これに
伴い、波長λC の発振は抑圧される。すなわち、波長λ
S の信号光のオン・オフに応じて、波長λC の発振光の
出力レベルが相補的（オン・オフ反転）に変調され、波
長λS から波長λC へ波長変換されることになる。
C の定常光に同期して発振しているＤＢＲ型半導体レー
ザ２０に波長λS の光が注入されることになる。このと
き、光増幅領域２０ｃでは、波長λS の信号光による誘
導放出で光増幅領域２０ｃ内のキャリア密度が減少し、
波長λC の発振モードに対する利得が減少する。これに
伴い、波長λC の発振は抑圧される。すなわち、波長λ
S の信号光のオン・オフに応じて、波長λC の発振光の
出力レベルが相補的（オン・オフ反転）に変調され、波
長λS から波長λC へ波長変換されることになる。
【００２９】この波長λC の信号光は、波長λC の定常
光と波長λS の信号光を注入した同一の端面から出射さ
れ、光カプラ２１，２２を介して出力される。これによ
り、ＤＢＲ型半導体レーザ２０に対する光の入出射端が
１つになるので、両端で光結合を要する場合に比べて構
成を簡単にできる。また、光カプラ２１では波長λSの
信号光と波長λC の信号光を容易に分離することがで
き、光カプラ２２では、波長λC の定常光と波長λC の
信号光を容易に分離することができる。
光と波長λS の信号光を注入した同一の端面から出射さ
れ、光カプラ２１，２２を介して出力される。これによ
り、ＤＢＲ型半導体レーザ２０に対する光の入出射端が
１つになるので、両端で光結合を要する場合に比べて構
成を簡単にできる。また、光カプラ２１では波長λSの
信号光と波長λC の信号光を容易に分離することがで
き、光カプラ２２では、波長λC の定常光と波長λC の
信号光を容易に分離することができる。
【００３０】本構成では、光増幅領域２０ｃは偏波依存
性がないものとしているので、波長λS の信号光による
キャリア密度減少の過程には偏波依存性が現れない。こ
れにより、波長λS の信号光による波長λC の発振光の
抑圧過程は偏波に依存せず、偏波依存性のない波長変換
動作が可能となる。
性がないものとしているので、波長λS の信号光による
キャリア密度減少の過程には偏波依存性が現れない。こ
れにより、波長λS の信号光による波長λC の発振光の
抑圧過程は偏波に依存せず、偏波依存性のない波長変換
動作が可能となる。
【００３１】なお、偏波依存性のない構造は、レーザ内
導波路の断面形状を正方形などの等方的な形状にする
か、ＭＱＷ（多重量子井戸）構造により等価利得を縦方
向と横方向で等しくすることにより実現される。
導波路の断面形状を正方形などの等方的な形状にする
か、ＭＱＷ（多重量子井戸）構造により等価利得を縦方
向と横方向で等しくすることにより実現される。
【００３２】また、図３に示すＤＢＲ型半導体レーザ２
０は、ＤＢＲ領域２０ａと光増幅領域２０ｃから構成さ
れているが、必要に応じて位相調整領域が備えられても
よい。また、活性層にブラッグ反射領域を有するＤＦＢ
型半導体レーザを用いても同様である。
０は、ＤＢＲ領域２０ａと光増幅領域２０ｃから構成さ
れているが、必要に応じて位相調整領域が備えられても
よい。また、活性層にブラッグ反射領域を有するＤＦＢ
型半導体レーザを用いても同様である。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の波長変換
装置は、入力信号光の偏波状態に依存しない波長変換動
作が可能となる。また、外部共振器構造またはブラッグ
反射領域をもつ半導体レーザを用いることにより、容易
に変換波長λC の変更ができる。また、入力信号光、半
導体レーザに注入同期をかけるための定常光、波長変換
光の入出射端を１つにできるので、外部との光結合に要
する構成を簡単にすることができる。
装置は、入力信号光の偏波状態に依存しない波長変換動
作が可能となる。また、外部共振器構造またはブラッグ
反射領域をもつ半導体レーザを用いることにより、容易
に変換波長λC の変更ができる。また、入力信号光、半
導体レーザに注入同期をかけるための定常光、波長変換
光の入出射端を１つにできるので、外部との光結合に要
する構成を簡単にすることができる。
【図１】本発明の第１実施例構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第２実施例構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第３実施例構成を示すブロック図。
１０ 偏波依存性のない半導体光増幅器 １１ 結合レンズ １２ 偏光子 １３ 回折格子 １４ ファブリペロー干渉計フィルタ １５ 反射ミラー ２０ ＤＢＲ型半導体レーザ ２１，２２ 光カプラ
Claims (7)
- 【請求項１】 発振閾値より大きい所定のバイアス電流
が印加され波長λCで発振状態にある半導体レーザに波
長λS の信号光を注入し、波長λS の信号光がオンのと
きに波長λC の発振を抑圧することにより、波長λS の
信号光を波長変換した波長λC の信号光を出力する波長
変換装置において、 前記半導体レーザの共振器内の半導体光増幅媒質を偏波
依存性のないものとし、 前記半導体レーザの共振器に共振波長を設定する波長選
択部を備えたことを特徴とする波長変換装置。 - 【請求項２】 外部から注入される波長λC の定常光に
同期して発振する半導体レーザに波長λS の信号光を注
入し、波長λS の信号光がオンのときに波長λC の発振
を抑圧することにより、波長λS の信号光を波長変換し
た波長λC の信号光を出力する波長変換装置において、 前記半導体レーザの共振器内の半導体光増幅媒質を偏波
依存性のないものとし、 前記半導体レーザの共振器に共振波長を設定する波長選
択部を備えたことを特徴とする波長変換装置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の波長変
換装置において、 波長選択部は、半導体光増幅媒質から出射された光のう
ち、特定の波長および偏波状態の光を反射して半導体光
増幅媒質に再注入する光反射手段を有し、 波長λS の信号光が注入された端面から波長変換した波
長λC の信号光を出力する構成であることを特徴とする
波長変換装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の波長変換装置におい
て、 光反射手段は、半導体光増幅媒質から出射された光のう
ち、特定の偏波状態の光のみを透過する偏光子と、偏光
子を透過した光のうち特定の波長の光のみを半導体光増
幅媒質の方向へ反射する回折格子とを備えたことを特徴
とする波長変換装置。 - 【請求項５】 請求項３に記載の波長変換装置におい
て、 光反射手段は、半導体光増幅媒質から出射された光のう
ち、特定の偏波状態の光のみを透過する偏光子と、特定
の波長の光のみを透過する光フィルタと、偏光子および
光フィルタを透過した光を折り返す反射ミラーとを備え
たことを特徴とする波長変換装置。 - 【請求項６】 請求項１または請求項２に記載の波長変
換装置において、 共振器内部に波長選択部を有する半導体レーザは、分布
ブラッグ反射（ＤＢＲ）型半導体レーザであることを特
徴とする波長変換装置。 - 【請求項７】 請求項１または請求項２に記載の波長変
換装置において、 共振器内部に波長選択部を有する半導体レーザは、分布
帰還（ＤＦＢ）型半導体レーザであることを特徴とする
波長変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18262394A JPH0843868A (ja) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | 波長変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18262394A JPH0843868A (ja) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | 波長変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0843868A true JPH0843868A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=16121530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18262394A Pending JPH0843868A (ja) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | 波長変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0843868A (ja) |
-
1994
- 1994-08-03 JP JP18262394A patent/JPH0843868A/ja active Pending
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