JPH1117286A - 波長可変レーザ装置 - Google Patents
波長可変レーザ装置Info
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- JPH1117286A JPH1117286A JP9172503A JP17250397A JPH1117286A JP H1117286 A JPH1117286 A JP H1117286A JP 9172503 A JP9172503 A JP 9172503A JP 17250397 A JP17250397 A JP 17250397A JP H1117286 A JPH1117286 A JP H1117286A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- 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
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/14—External cavity lasers
- H01S5/141—External cavity lasers using a wavelength selective device, e.g. a grating or etalon
-
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- 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
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-
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- H01S5/02251—Out-coupling of light using optical fibres
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 生産性に優れ、簡単な構成であるとともに高
安定であり、波長が可変なレーザ光を得ることができる
波長可変レーザ装置を提供すること。 【解決手段】 一方の端面に無反射膜が形成され、他方
の端面に全反射膜が形成されたレーザダイオード３０
と、レーザダイオード３０の外部に形成され、レーザダ
イオード３０から出射されるレーザ光の一部を反射して
レーザダイオード３０へ光を帰還する光帰還部４４と、
レーザダイオード３０と光帰還部４４との間に配置さ
れ、所定の波長域の光を透過させる透過特性を有し、こ
の透過領域が可変な波長可変バンドパスフィルタ４０と
を有する。
安定であり、波長が可変なレーザ光を得ることができる
波長可変レーザ装置を提供すること。 【解決手段】 一方の端面に無反射膜が形成され、他方
の端面に全反射膜が形成されたレーザダイオード３０
と、レーザダイオード３０の外部に形成され、レーザダ
イオード３０から出射されるレーザ光の一部を反射して
レーザダイオード３０へ光を帰還する光帰還部４４と、
レーザダイオード３０と光帰還部４４との間に配置さ
れ、所定の波長域の光を透過させる透過特性を有し、こ
の透過領域が可変な波長可変バンドパスフィルタ４０と
を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、波長可変レーザ
装置に係り、特に外部共振器が形成された波長可変レー
ザ装置に関する。
装置に係り、特に外部共振器が形成された波長可変レー
ザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ファブリペロ型レーザダイオード
の片端面に無反射膜を施すとともに、レーザダイオード
の外部であって無反射膜側に波長選択性のある素子を設
け、レーザダイオードに帰還をかけることにより、もう
一方の端面との間で外部共振器を形成した波長可変レー
ザ装置が知られている。この波長可変レーザ装置は、利
得条件と位相条件が、反射損失、散乱損失等の損失にう
ち勝った場合に、レーザ発振が生ずる。このように、レ
ーザ発振をするレーザダイオードから出射された出射光
のうちの任意の波長のレーザ光を波長選択性のある素子
によって選択してレーザダイオードに帰還させることに
より波長可変となる。
の片端面に無反射膜を施すとともに、レーザダイオード
の外部であって無反射膜側に波長選択性のある素子を設
け、レーザダイオードに帰還をかけることにより、もう
一方の端面との間で外部共振器を形成した波長可変レー
ザ装置が知られている。この波長可変レーザ装置は、利
得条件と位相条件が、反射損失、散乱損失等の損失にう
ち勝った場合に、レーザ発振が生ずる。このように、レ
ーザ発振をするレーザダイオードから出射された出射光
のうちの任意の波長のレーザ光を波長選択性のある素子
によって選択してレーザダイオードに帰還させることに
より波長可変となる。
【０００３】図４及び図５は、それぞれ従来の波長可変
レーザ装置の一例を示す構成図である。まず、図４のに
ついて説明する。図４中の１０はレーザダイオードであ
り、一方の端面には無反射膜１０ａが形成され、他方の
端面には低反射膜１０ｂが形成されている。低反射膜１
０ｂの反射率は数％である。レーザダイオード１０の光
軸上であって、無反射膜１０ａが形成された側にはレン
ズ１２、波長可変バンドパスフィルタ１４、及び全反射
ミラー１６が順に配されている。
レーザ装置の一例を示す構成図である。まず、図４のに
ついて説明する。図４中の１０はレーザダイオードであ
り、一方の端面には無反射膜１０ａが形成され、他方の
端面には低反射膜１０ｂが形成されている。低反射膜１
０ｂの反射率は数％である。レーザダイオード１０の光
軸上であって、無反射膜１０ａが形成された側にはレン
ズ１２、波長可変バンドパスフィルタ１４、及び全反射
ミラー１６が順に配されている。
【０００４】上記レンズ１２はレーザダイオード１０か
ら出射されるレーザ光を平行光に変換する。上記波長可
変バンドパスフィルタ１４は特定の波長の光のみを通過
させる透過特性を有し、レーザダイオード１０の光軸に
垂直とならないように配置される。また、全反射ミラー
１６は入射する光を全反射する。この全反射ミラー１６
とレーザダイオード１０の低反射膜１０ｂが形成された
端面とによって共振器が形成される。
ら出射されるレーザ光を平行光に変換する。上記波長可
変バンドパスフィルタ１４は特定の波長の光のみを通過
させる透過特性を有し、レーザダイオード１０の光軸に
垂直とならないように配置される。また、全反射ミラー
１６は入射する光を全反射する。この全反射ミラー１６
とレーザダイオード１０の低反射膜１０ｂが形成された
端面とによって共振器が形成される。
【０００５】また、レーザダイオード１０の光軸上であ
って、低反射膜１０ｂが形成された側にはレンズ１８、
及び光ファイバ２０が配されている。レンズ１８はレー
ザダイオード１０の低反射膜１０ｂが形成された端面か
ら出射されるレーザ光を光ファイバ２０の一端から入射
させるためのものである。光ファイバ２０の他端には出
射ポートが設けられ、光ファイバ２０内を伝搬したレー
ザ光が出射される。
って、低反射膜１０ｂが形成された側にはレンズ１８、
及び光ファイバ２０が配されている。レンズ１８はレー
ザダイオード１０の低反射膜１０ｂが形成された端面か
ら出射されるレーザ光を光ファイバ２０の一端から入射
させるためのものである。光ファイバ２０の他端には出
射ポートが設けられ、光ファイバ２０内を伝搬したレー
ザ光が出射される。
【０００６】上記構成において、レーザダイオード１０
からレーザ光が出射されると、無反射膜１０ａが形成さ
れた端面から出射されたレーザ光はレンズ１２によって
平行光に変換される。変換された平行光は波長可変バン
ドパスフィルタ１４を通過する際に特定の波長成分のみ
が通過する。波長可変バンドパスフィルタ１４を通過し
ない波長成分は反射されるが、波長可変バンドパスフィ
ルタ１４は、レーザダイオード１０の光軸に垂直となら
ないよう配置されているので、レーザダイオード１０に
は帰還しない。
からレーザ光が出射されると、無反射膜１０ａが形成さ
れた端面から出射されたレーザ光はレンズ１２によって
平行光に変換される。変換された平行光は波長可変バン
ドパスフィルタ１４を通過する際に特定の波長成分のみ
が通過する。波長可変バンドパスフィルタ１４を通過し
ない波長成分は反射されるが、波長可変バンドパスフィ
ルタ１４は、レーザダイオード１０の光軸に垂直となら
ないよう配置されているので、レーザダイオード１０に
は帰還しない。
【０００７】波長可変バンドパスフィルタ１４を透過し
た波長成分は全反射ミラー１６によって反射され、再び
波長可変バンドパスフィルタ１４及びレンズ１２を介し
てレーザダイオード１０へ入射する。レーザダイオード
１０へ入射したレーザ光は低反射膜１０ｂによって一部
が反射され、レーザダイオード１０へ帰還するととも
に、残りが無反射膜１０ｂから出射される。このよう
に、全反射ミラー１６と低反射膜１０ｂとによって形成
される共振器内で共振が起こる。
た波長成分は全反射ミラー１６によって反射され、再び
波長可変バンドパスフィルタ１４及びレンズ１２を介し
てレーザダイオード１０へ入射する。レーザダイオード
１０へ入射したレーザ光は低反射膜１０ｂによって一部
が反射され、レーザダイオード１０へ帰還するととも
に、残りが無反射膜１０ｂから出射される。このよう
に、全反射ミラー１６と低反射膜１０ｂとによって形成
される共振器内で共振が起こる。
【０００８】低反射膜１０ｂが形成された端面から出射
されたレーザ光はレンズ１８によって集束され、光ファ
イバ２０の一端から光ファイバ２０へ入射する。入射し
たレーザ光は光ファイバ２０を伝搬し、出射ポート２０
ａから出射される。上記構成において波長可変バンドパ
スフィルタ１４の透過波長を可変することにより、レー
ザダイオード１０へ帰還されるレーザ光の波長が変わ
り、共振条件が変化することによって、異なる波長でレ
ーザ発振が起こるため光ファイバ２０ａから出射される
レーザ光の波長も変化する。
されたレーザ光はレンズ１８によって集束され、光ファ
イバ２０の一端から光ファイバ２０へ入射する。入射し
たレーザ光は光ファイバ２０を伝搬し、出射ポート２０
ａから出射される。上記構成において波長可変バンドパ
スフィルタ１４の透過波長を可変することにより、レー
ザダイオード１０へ帰還されるレーザ光の波長が変わ
り、共振条件が変化することによって、異なる波長でレ
ーザ発振が起こるため光ファイバ２０ａから出射される
レーザ光の波長も変化する。
【０００９】次に、図５に示す波長可変レーザ装置につ
いて説明するが、図４に示された波長可変レーザ装置と
同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省
略する。図５に示された波長可変レーザ装置が、図４示
された波長可変レーザ装置と異なる点は、図４中の波長
可変バンドパスフィルタ１４及び全反射ミラー１６の代
わりにグレーティング２２が設けられている点である。
グレーティング２２は、入射される平行光の入射角によ
って特定の波長成分を特定の方向へ反射する特性を有す
る。従って、入射する平行光に対する角度を変化させる
ことによって、レーザダイオード１０へ帰還するレーザ
光の波長を変化させることができる。
いて説明するが、図４に示された波長可変レーザ装置と
同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省
略する。図５に示された波長可変レーザ装置が、図４示
された波長可変レーザ装置と異なる点は、図４中の波長
可変バンドパスフィルタ１４及び全反射ミラー１６の代
わりにグレーティング２２が設けられている点である。
グレーティング２２は、入射される平行光の入射角によ
って特定の波長成分を特定の方向へ反射する特性を有す
る。従って、入射する平行光に対する角度を変化させる
ことによって、レーザダイオード１０へ帰還するレーザ
光の波長を変化させることができる。
【００１０】上記構成において、無反射膜１０ａが形成
された端面から出射されたレーザ光はレンズ１２によっ
て平行光に変換され、グレーティング２２へ入射する。
グレーティング２２によって反射され、レーザダイオー
ド１０へ再び入射するレーザ光の波長は、グレーティン
グ２２へ入射する平行光とグレーティングとのなす角に
よって決定される。レーザダイオード１０へ入射した光
は、低反射膜１０ｂが形成された端面において、一部が
レーザダイオード１０へ帰還し、残りが外部へ出射され
る。
された端面から出射されたレーザ光はレンズ１２によっ
て平行光に変換され、グレーティング２２へ入射する。
グレーティング２２によって反射され、レーザダイオー
ド１０へ再び入射するレーザ光の波長は、グレーティン
グ２２へ入射する平行光とグレーティングとのなす角に
よって決定される。レーザダイオード１０へ入射した光
は、低反射膜１０ｂが形成された端面において、一部が
レーザダイオード１０へ帰還し、残りが外部へ出射され
る。
【００１１】このように、グレーティング２２と、低反
射膜１０ｂが形成された端面とによって共振器が形成さ
れ、この共振器の共振条件に適合する波長のレーザ光が
出射される。低反射膜１０ｂが形成された端面から出射
されたレーザ光はレンズ１８によって集束され、光ファ
イバ２０を介し、出射ポート２０ａから出射される。出
射ポート２０ａから出射されるレーザ光の波長は、レン
ズ１２によって変換された平行光とグレーティング２２
とのなす角を変化させることによって変化させることが
できる。
射膜１０ｂが形成された端面とによって共振器が形成さ
れ、この共振器の共振条件に適合する波長のレーザ光が
出射される。低反射膜１０ｂが形成された端面から出射
されたレーザ光はレンズ１８によって集束され、光ファ
イバ２０を介し、出射ポート２０ａから出射される。出
射ポート２０ａから出射されるレーザ光の波長は、レン
ズ１２によって変換された平行光とグレーティング２２
とのなす角を変化させることによって変化させることが
できる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図４、図５
に示した従来の波長可変レーザ装置においては、レーザ
発振を引き起こすためには、レーザダイオードの活性層
への高い率の光帰還を必要とする。一般的に、レーザダ
イオード１０に形成される活性層は、レーザダイオード
１０の光軸に垂直な面において、約１μｍ×数十ｎｍの
断面積である。従って、この断面積が極めて微少である
ため、構成される光学部品は互いに高精度に配置されな
ければならない。
に示した従来の波長可変レーザ装置においては、レーザ
発振を引き起こすためには、レーザダイオードの活性層
への高い率の光帰還を必要とする。一般的に、レーザダ
イオード１０に形成される活性層は、レーザダイオード
１０の光軸に垂直な面において、約１μｍ×数十ｎｍの
断面積である。従って、この断面積が極めて微少である
ため、構成される光学部品は互いに高精度に配置されな
ければならない。
【００１３】上記の断面積ではレンズで集束して光を入
射させた場合であっても光の結合係数が余り大きくなら
ない。また、これらの結合係数を大きくするために、従
来では、光学部品配置のための高度な光軸調整技術及び
信頼性を高めるための高度な固定技術を必要とするた
め、部品構成も複雑化し、生産面での大きな障害となっ
ていた。
射させた場合であっても光の結合係数が余り大きくなら
ない。また、これらの結合係数を大きくするために、従
来では、光学部品配置のための高度な光軸調整技術及び
信頼性を高めるための高度な固定技術を必要とするた
め、部品構成も複雑化し、生産面での大きな障害となっ
ていた。
【００１４】具体的には、図４を例に挙げて説明する
と、レーザダイオード１０から出射されるレーザ光を再
びレーザダイオード１０へ帰還させるためにはレンズ１
２、波長可変バンドパスフィルタ１４、及び全反射ミラ
ー１６を高精度で配置することを要するとともに、レン
ズ１８及び光ファイバ２０をも調整しなければならな
い。
と、レーザダイオード１０から出射されるレーザ光を再
びレーザダイオード１０へ帰還させるためにはレンズ１
２、波長可変バンドパスフィルタ１４、及び全反射ミラ
ー１６を高精度で配置することを要するとともに、レン
ズ１８及び光ファイバ２０をも調整しなければならな
い。
【００１５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、生産性に優れ、簡単な構成であるとともに高安定
であり、波長が可変なレーザ光を得ることができる波長
可変レーザ装置を提供することを目的とする。
あり、生産性に優れ、簡単な構成であるとともに高安定
であり、波長が可変なレーザ光を得ることができる波長
可変レーザ装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、一方の端面に無反射膜が形成され、他方
の端面に全反射膜が形成されたレーザダイオードと、前
記レーザダイオードの外部に形成され、前記レーザダイ
オードから出射されるレーザ光の一部を反射して前記レ
ーザダイオードへ光を帰還する光帰還手段と、前記レー
ザダイオードと前記光帰還手段との間に配置され、所定
の波長域の光を透過させる透過特性を有し、当該透過領
域が可変な光フィルタ手段とを具備することを特徴とす
る。また、本発明は、前記光フィルタ手段には、入射す
る光を導入する光ファイバが設けられ、前記レーザダイ
オードから出射されたレーザ光を集束し、前記光ファイ
バへ入射させるレンズを具備することを特徴とする。ま
た、本発明は、前記光フィルタ手段には、出射する光を
伝搬させるための光ファイバが設けられ、前記光帰還手
段は、当該光ファイバの端部に設けられていることを特
徴とする。また、本発明は、前記光フィルタ手段が、所
定の波長域の光を透過させる透過特性を有し、当該透過
領域が可変な波長可変バンドパスフィルタと、当該波長
可変バンドパスフィルタを透過した光を外部へ導く光フ
ァイバとを有し、前記光帰還手段が、前記光ファイバの
端部に形成されていることを特徴とする。また、本発明
は、前記光フィルタ手段には、入射する光を導入する光
ファイバが設けられ、前記光フィルタ手段は、前記レー
ザダイオードから出射され、当該光ファイバを伝搬して
出射されるレーザ光を平行光に変換し、前記波長可変バ
ンドパスフィルタへ入射させる第１のレンズと、前記波
長可変バンドパスフィルタを透過した平行光を前記光帰
還手段へ集束する第２のレンズとを有することを特徴と
する。また、本発明は、前記光帰還手段が、誘電体多層
膜からなることを特徴とする。
に、本発明は、一方の端面に無反射膜が形成され、他方
の端面に全反射膜が形成されたレーザダイオードと、前
記レーザダイオードの外部に形成され、前記レーザダイ
オードから出射されるレーザ光の一部を反射して前記レ
ーザダイオードへ光を帰還する光帰還手段と、前記レー
ザダイオードと前記光帰還手段との間に配置され、所定
の波長域の光を透過させる透過特性を有し、当該透過領
域が可変な光フィルタ手段とを具備することを特徴とす
る。また、本発明は、前記光フィルタ手段には、入射す
る光を導入する光ファイバが設けられ、前記レーザダイ
オードから出射されたレーザ光を集束し、前記光ファイ
バへ入射させるレンズを具備することを特徴とする。ま
た、本発明は、前記光フィルタ手段には、出射する光を
伝搬させるための光ファイバが設けられ、前記光帰還手
段は、当該光ファイバの端部に設けられていることを特
徴とする。また、本発明は、前記光フィルタ手段が、所
定の波長域の光を透過させる透過特性を有し、当該透過
領域が可変な波長可変バンドパスフィルタと、当該波長
可変バンドパスフィルタを透過した光を外部へ導く光フ
ァイバとを有し、前記光帰還手段が、前記光ファイバの
端部に形成されていることを特徴とする。また、本発明
は、前記光フィルタ手段には、入射する光を導入する光
ファイバが設けられ、前記光フィルタ手段は、前記レー
ザダイオードから出射され、当該光ファイバを伝搬して
出射されるレーザ光を平行光に変換し、前記波長可変バ
ンドパスフィルタへ入射させる第１のレンズと、前記波
長可変バンドパスフィルタを透過した平行光を前記光帰
還手段へ集束する第２のレンズとを有することを特徴と
する。また、本発明は、前記光帰還手段が、誘電体多層
膜からなることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について詳細に説明する。 〔第１実施形態〕図１は、本発明の第１実施形態による
波長可変レーザ装置の構成を示す図である。図１におい
て、レーザダイオード３０はステム３２に固着され、リ
ード線３２ａ〜３２ｃと電気的に接続されており、キャ
ップ３４によって密封され、外気から遮断されている。
キャップ３４には、レーザダイオード３０から出射され
るレーザ光を出射するための透明な部材からなる窓が形
成されている。
施形態について詳細に説明する。 〔第１実施形態〕図１は、本発明の第１実施形態による
波長可変レーザ装置の構成を示す図である。図１におい
て、レーザダイオード３０はステム３２に固着され、リ
ード線３２ａ〜３２ｃと電気的に接続されており、キャ
ップ３４によって密封され、外気から遮断されている。
キャップ３４には、レーザダイオード３０から出射され
るレーザ光を出射するための透明な部材からなる窓が形
成されている。
【００１８】図２は、レーザダイオード３０の斜視図で
ある。図２に示されたように、レーザダイオード３０の
一方の端面には、反射率０．１％以下の無反射膜３０ａ
が設けられ、他方の端面には、反射率９０％以上の高反
射膜３０ｂが設けられている。尚、図中符号３０ｃが付
された箇所は活性層である。この活性層３０ｃは周囲の
クラッド層に用いられている材料の屈折率よりも高い屈
折率を有する材料からなり、図中ｘ軸方向及びｙ軸方向
に対して、光閉じこめ構造を有する。尚、レーザダイオ
ード３０は、無反射膜３０ａが形成された端面が図１中
キャップ３４に形成された窓に面するよう配置される。
ある。図２に示されたように、レーザダイオード３０の
一方の端面には、反射率０．１％以下の無反射膜３０ａ
が設けられ、他方の端面には、反射率９０％以上の高反
射膜３０ｂが設けられている。尚、図中符号３０ｃが付
された箇所は活性層である。この活性層３０ｃは周囲の
クラッド層に用いられている材料の屈折率よりも高い屈
折率を有する材料からなり、図中ｘ軸方向及びｙ軸方向
に対して、光閉じこめ構造を有する。尚、レーザダイオ
ード３０は、無反射膜３０ａが形成された端面が図１中
キャップ３４に形成された窓に面するよう配置される。
【００１９】図１中、３６はレンズであり、レーザダイ
オード３０から出射されるレーザ光を光ファイバ３８の
一端へ集束するためのものである。光ファイバ３８の他
端には波長可変バンドパスフィルタ４０が設けられてい
る。この波長可変バンドパスフィルタ４０は、透過域半
値幅約０．５ｎｍのものが用いられる。この透過域は容
易に変更することが可能である。波長可変バンドパスフ
ィルタ４０は入射された光から特定の波長λaを透過さ
せる。
オード３０から出射されるレーザ光を光ファイバ３８の
一端へ集束するためのものである。光ファイバ３８の他
端には波長可変バンドパスフィルタ４０が設けられてい
る。この波長可変バンドパスフィルタ４０は、透過域半
値幅約０．５ｎｍのものが用いられる。この透過域は容
易に変更することが可能である。波長可変バンドパスフ
ィルタ４０は入射された光から特定の波長λaを透過さ
せる。
【００２０】上記波長可変バンドパスフィルタ４０には
光ファイバ４０の一端が接続されている。この光ファイ
バ４０の他端には、光帰還部４４が設けられている。こ
の光帰還部４４は、誘電体多層膜で構成され、例えば反
射率が５０％であり、透過率が５０％の光反射透過特性
を有する。上記誘電体多層膜は、例えばTi/SiO2の多層
膜によって形成される。
光ファイバ４０の一端が接続されている。この光ファイ
バ４０の他端には、光帰還部４４が設けられている。こ
の光帰還部４４は、誘電体多層膜で構成され、例えば反
射率が５０％であり、透過率が５０％の光反射透過特性
を有する。上記誘電体多層膜は、例えばTi/SiO2の多層
膜によって形成される。
【００２１】上記構成において、レーザダイオード３０
を電流を注入することによって、自然放出光が発生す
る。レーザダイオード３０中の活性層内を全反射膜３０
ａの方向へ伝搬した光は、全反射膜３０ａによって反射
され、活性層３０ｃ内を無反射膜３０ａが設けられた方
向へ伝搬する。無反射膜３０ａが設けられた方向へ伝搬
する光は、キャップ３４に形成された窓を介してレンズ
３６へ入射し、集束される。集束された光は光ファイバ
３８内を伝搬し波長可変バンドパスフィルタ４０へ入射
する。入射した光の内、波長可変バンドパスフィルタ４
０の透過域内の波長を有する光のみが波長可変バンドパ
スフィルタ４０を通過し、光ファイバ４２へ入射する。
を電流を注入することによって、自然放出光が発生す
る。レーザダイオード３０中の活性層内を全反射膜３０
ａの方向へ伝搬した光は、全反射膜３０ａによって反射
され、活性層３０ｃ内を無反射膜３０ａが設けられた方
向へ伝搬する。無反射膜３０ａが設けられた方向へ伝搬
する光は、キャップ３４に形成された窓を介してレンズ
３６へ入射し、集束される。集束された光は光ファイバ
３８内を伝搬し波長可変バンドパスフィルタ４０へ入射
する。入射した光の内、波長可変バンドパスフィルタ４
０の透過域内の波長を有する光のみが波長可変バンドパ
スフィルタ４０を通過し、光ファイバ４２へ入射する。
【００２２】光ファイバ４２へ入射した光は、端部に形
成された光帰還部４４によって一部が反射され、光ファ
イバ４２、波長可変バンドパスフィルタ４０、光ファイ
バ３８、及びレンズ３６を介してレーザダイオード３０
へ入射する。レーザダイオード３０へ入射した光は、活
性層３０ｃ内を伝搬し、全反射膜３０ｂによって反射さ
れ、前述した動作を繰り返す。
成された光帰還部４４によって一部が反射され、光ファ
イバ４２、波長可変バンドパスフィルタ４０、光ファイ
バ３８、及びレンズ３６を介してレーザダイオード３０
へ入射する。レーザダイオード３０へ入射した光は、活
性層３０ｃ内を伝搬し、全反射膜３０ｂによって反射さ
れ、前述した動作を繰り返す。
【００２３】このように、レーザダイオード３０に形成
された全反射膜３０ｂと光ファイバ４２に形成された光
帰還部４４とによって共振器が形成され、この共振器内
において光が共振することによりレーザ発振が起こり、
レーザ光が光帰還部４４から外部へ出射される。光帰還
部４４から出射されるレーザ光の波長を変えるために
は、波長可変バンドパスフィルタ４０の透過域を変化さ
せて、共振器内の共振条件を変化させることによって実
現される。
された全反射膜３０ｂと光ファイバ４２に形成された光
帰還部４４とによって共振器が形成され、この共振器内
において光が共振することによりレーザ発振が起こり、
レーザ光が光帰還部４４から外部へ出射される。光帰還
部４４から出射されるレーザ光の波長を変えるために
は、波長可変バンドパスフィルタ４０の透過域を変化さ
せて、共振器内の共振条件を変化させることによって実
現される。
【００２４】また、光帰還部４４の反射率を変えて、レ
ーザダイオード３０への戻り光量を５％程度にすると通
常のレーザダイオードと同様に高出力のレーザ光が得ら
れる。一方、レーザダイオード３０への戻り光量を２０
％以上にすると波長可変幅の広いレーザ光が得られる。
ーザダイオード３０への戻り光量を５％程度にすると通
常のレーザダイオードと同様に高出力のレーザ光が得ら
れる。一方、レーザダイオード３０への戻り光量を２０
％以上にすると波長可変幅の広いレーザ光が得られる。
【００２５】尚、上記構成の波長可変レーザ装置は、従
来のように高精度の光学部品の調整が不必要になるので
生産性に優れる。また、上記構成の波長可変レーザ装置
にペルチェ素子やサーミスタ等を組み合わせ、レーザダ
イオード３０温度調節をすることにより、波長が高安定
なレーザ光を得ることができる。
来のように高精度の光学部品の調整が不必要になるので
生産性に優れる。また、上記構成の波長可変レーザ装置
にペルチェ素子やサーミスタ等を組み合わせ、レーザダ
イオード３０温度調節をすることにより、波長が高安定
なレーザ光を得ることができる。
【００２６】〔第２実施形態〕次に、本発明の第２実施
形態による波長可変レーザ装置について説明する。図３
は、本発明の第２実施形態による波長可変レーザ装置の
構成の一部を示す図である。図３に示された本発明の第
２実施形態による波長可変レーザ装置が、図１に示され
た本発明の第２実施形態による波長可変レーザ装置と異
なる点は、波長可変バンドパスフィルタ４０の代わり
に、レンズ５２、波長可変バンドパスフィルタ５４、レ
ンズ５６、及び光帰還部６０が形成された光ファイバ５
８が設けられた点である。光ファイバ５０は光ファイバ
３８と接続され、光ファイバ５８は光ファイバ４２と接
続されている。また、図１中の光帰還部４４が省略され
ている。
形態による波長可変レーザ装置について説明する。図３
は、本発明の第２実施形態による波長可変レーザ装置の
構成の一部を示す図である。図３に示された本発明の第
２実施形態による波長可変レーザ装置が、図１に示され
た本発明の第２実施形態による波長可変レーザ装置と異
なる点は、波長可変バンドパスフィルタ４０の代わり
に、レンズ５２、波長可変バンドパスフィルタ５４、レ
ンズ５６、及び光帰還部６０が形成された光ファイバ５
８が設けられた点である。光ファイバ５０は光ファイバ
３８と接続され、光ファイバ５８は光ファイバ４２と接
続されている。また、図１中の光帰還部４４が省略され
ている。
【００２７】光ファイバ５０の一端からは光ファイバ３
８を伝搬した光が入射される。レンズ５２は光ファイバ
５０から出射されるレーザ光を平行光へ変換する。波長
可変バンドパスフィルタ５４は、例えば透過域半値幅約
０．５ｎｍのものであり、レンズ５２とレンズ５６との
間に配置される。レンズ５６は波長可変バンドパスフィ
ルタ５４を透過した平行光を光ファイバ５８の一端へ集
束する。
８を伝搬した光が入射される。レンズ５２は光ファイバ
５０から出射されるレーザ光を平行光へ変換する。波長
可変バンドパスフィルタ５４は、例えば透過域半値幅約
０．５ｎｍのものであり、レンズ５２とレンズ５６との
間に配置される。レンズ５６は波長可変バンドパスフィ
ルタ５４を透過した平行光を光ファイバ５８の一端へ集
束する。
【００２８】上記光ファイバ５８の一端には光帰還部６
０が形成されている。この光帰還部６０は前述した光帰
還部４４と同様のものであり、誘電体多層膜で構成さ
れ、例えば反射率が５０％であり、透過率が５０％の光
反射透過特性を有する。この光帰還部６０を透過し、光
ファイバ５８へ入射したレーザ光が光ファイバ５８内を
伝搬し、外部へ出射される。つまり、図３に示された本
発明の第２実施形態による波長可変レーザ装置は、光帰
還部を図１中の波長可変バンドパスフィルタ４０の内部
に配置したことを特徴としている。
０が形成されている。この光帰還部６０は前述した光帰
還部４４と同様のものであり、誘電体多層膜で構成さ
れ、例えば反射率が５０％であり、透過率が５０％の光
反射透過特性を有する。この光帰還部６０を透過し、光
ファイバ５８へ入射したレーザ光が光ファイバ５８内を
伝搬し、外部へ出射される。つまり、図３に示された本
発明の第２実施形態による波長可変レーザ装置は、光帰
還部を図１中の波長可変バンドパスフィルタ４０の内部
に配置したことを特徴としている。
【００２９】上記構成において、レーザダイオード３０
を電流を注入することによって、自然放出光が発生す
る。レーザダイオード３０中の活性層内を全反射膜３０
ａの方向へ伝搬した光は、全反射膜３０ａによって反射
され、活性層３０ｃ内を無反射膜３０ａが設けられた方
向へ伝搬する。無反射膜３０ａが設けられた方向へ伝搬
する光は、キャップ３４に形成された窓を介してレンズ
３６へ入射し、集束される。集束された光は光ファイバ
３８及び光ファイバ５０を伝搬し、光ファイバ５０の端
部から出射される。
を電流を注入することによって、自然放出光が発生す
る。レーザダイオード３０中の活性層内を全反射膜３０
ａの方向へ伝搬した光は、全反射膜３０ａによって反射
され、活性層３０ｃ内を無反射膜３０ａが設けられた方
向へ伝搬する。無反射膜３０ａが設けられた方向へ伝搬
する光は、キャップ３４に形成された窓を介してレンズ
３６へ入射し、集束される。集束された光は光ファイバ
３８及び光ファイバ５０を伝搬し、光ファイバ５０の端
部から出射される。
【００３０】光ファイバ３０から出射された光は、レン
ズ５２によって平行光に変換され、所定の波長を有する
光のみが波長可変バンドパスフィルタ５４を通過し、レ
ンズ５６へ入射する。波長可変バンドパスフィルタ５４
を通過した平行光はレンズ５６によって集束され、光帰
還部６０へ入射する。光帰還部６０へ入射した光は、５
０％反射され、５０％が光帰還部６０を透過し、光ファ
イバ５８へ入射する。
ズ５２によって平行光に変換され、所定の波長を有する
光のみが波長可変バンドパスフィルタ５４を通過し、レ
ンズ５６へ入射する。波長可変バンドパスフィルタ５４
を通過した平行光はレンズ５６によって集束され、光帰
還部６０へ入射する。光帰還部６０へ入射した光は、５
０％反射され、５０％が光帰還部６０を透過し、光ファ
イバ５８へ入射する。
【００３１】光帰還部６０によって反射された光は、レ
ンズ５６、波長可変バンドパスフィルタ５４、レンズ５
２、光ファイバ５０，３８、及びレンズ３６を介してレ
ーザダイオード３０へ入射する。レーザダイオード３０
へ入射した光は、活性層３０ｃ内を伝搬し、全反射膜３
０ｂによって反射され、再び活性層３０ｃ内を伝搬して
無反射膜３０ａが形成された端面から出射される。以
下、上述した動作が繰り変えされる。このように、レー
ザダイオード３０に形成された全反射膜３０ｂと、光フ
ァイバ５８に形成された光帰還部６０によって共振器が
形成され、この共振器内において光が共振することによ
りレーザ発振が起こり、レーザ光が光帰還部６０を透過
したレーザ光が光ファイバ５８，４２を伝搬して外部へ
出射される。外部へ出射されるレーザ光の波長を変える
ためには、波長可変バンドパスフィルタ５４の透過域を
変化させて、共振器内の共振条件を変化させることによ
って実現される。
ンズ５６、波長可変バンドパスフィルタ５４、レンズ５
２、光ファイバ５０，３８、及びレンズ３６を介してレ
ーザダイオード３０へ入射する。レーザダイオード３０
へ入射した光は、活性層３０ｃ内を伝搬し、全反射膜３
０ｂによって反射され、再び活性層３０ｃ内を伝搬して
無反射膜３０ａが形成された端面から出射される。以
下、上述した動作が繰り変えされる。このように、レー
ザダイオード３０に形成された全反射膜３０ｂと、光フ
ァイバ５８に形成された光帰還部６０によって共振器が
形成され、この共振器内において光が共振することによ
りレーザ発振が起こり、レーザ光が光帰還部６０を透過
したレーザ光が光ファイバ５８，４２を伝搬して外部へ
出射される。外部へ出射されるレーザ光の波長を変える
ためには、波長可変バンドパスフィルタ５４の透過域を
変化させて、共振器内の共振条件を変化させることによ
って実現される。
【００３２】また、第１実施形態と同様に、光帰還部６
０の反射率を変えて、レーザダイオード３０への戻り光
量を５％程度にすると通常のレーザダイオードと同様に
高出力のレーザ光が得られる。一方、レーザダイオード
３０への戻り光量を２０％以上にすると波長可変幅の広
いレーザ光が得られる。
０の反射率を変えて、レーザダイオード３０への戻り光
量を５％程度にすると通常のレーザダイオードと同様に
高出力のレーザ光が得られる。一方、レーザダイオード
３０への戻り光量を２０％以上にすると波長可変幅の広
いレーザ光が得られる。
【００３３】尚、上記構成の波長可変レーザ装置は、従
来のように高精度の光学部品の調整が不必要になるので
生産性に優れる。また、上記構成の波長可変レーザ装置
にペルチェ素子やサーミスタ等を組み合わせ、レーザダ
イオード３０温度調節をすることにより、波長が高安定
なレーザ光を得ることができる。
来のように高精度の光学部品の調整が不必要になるので
生産性に優れる。また、上記構成の波長可変レーザ装置
にペルチェ素子やサーミスタ等を組み合わせ、レーザダ
イオード３０温度調節をすることにより、波長が高安定
なレーザ光を得ることができる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一方の端面に無反射膜が形成され、他方の端面に全反射
膜が形成されたレーザダイオードと、前記レーザダイオ
ードの外部に形成され、前記レーザダイオードから出射
されるレーザ光の一部を反射して前記レーザダイオード
へ光を帰還する光帰還手段と、前記レーザダイオードと
前記光帰還手段との間に配置され、所定の波長域の光を
透過させる透過特性を有し、当該透過領域が可変な光フ
ィルタ手段とを設けたので、特別に高度な技術を要する
こともなく生産性に優れるとともに、簡単な構成で且つ
高安定な波長を出射することができるという効果があ
る。
一方の端面に無反射膜が形成され、他方の端面に全反射
膜が形成されたレーザダイオードと、前記レーザダイオ
ードの外部に形成され、前記レーザダイオードから出射
されるレーザ光の一部を反射して前記レーザダイオード
へ光を帰還する光帰還手段と、前記レーザダイオードと
前記光帰還手段との間に配置され、所定の波長域の光を
透過させる透過特性を有し、当該透過領域が可変な光フ
ィルタ手段とを設けたので、特別に高度な技術を要する
こともなく生産性に優れるとともに、簡単な構成で且つ
高安定な波長を出射することができるという効果があ
る。
【図１】 本発明の第１実施形態による波長可変レーザ
装置の構成を示す図である。
装置の構成を示す図である。
【図２】 レーザダイオード３０の斜視図である。
【図３】 本発明の第２実施形態による波長可変レーザ
装置の構成の一部を示す図である。
装置の構成の一部を示す図である。
【図４】 従来の波長可変レーザ装置の一例を示す構成
図である。
図である。
【図５】 従来の波長可変レーザ装置の一例を示す構成
図である。
図である。
３０ レーザダイオード ３０ａ 無反射膜 ３０ｂ 高反射膜 ３６ レンズ ３８ 光ファイバ ４０ 波長可変バンドパスフィルタ ４２ 光ファイバ ４４ 光帰還部 ５２ レンズ ５４ 波長可変バンドパスフィルタ ５６ レンズ ６０ 光帰還部
Claims (6)
- 【請求項１】 一方の端面に無反射膜が形成され、他方
の端面に全反射膜が形成されたレーザダイオードと、 前記レーザダイオードの外部に形成され、前記レーザダ
イオードから出射されるレーザ光の一部を反射して前記
レーザダイオードへ光を帰還する光帰還手段と、 前記レーザダイオードと前記光帰還手段との間に配置さ
れ、所定の波長域の光を透過させる透過特性を有し、当
該透過領域が可変な光フィルタ手段とを具備することを
特徴とする波長可変レーザ装置。 - 【請求項２】 前記光フィルタ手段には、入射する光を
導入する光ファイバが設けられ、 前記レーザダイオードから出射されたレーザ光を集束
し、前記光ファイバへ入射させるレンズを具備すること
を特徴とする請求項１記載の波長可変レーザ装置。 - 【請求項３】 前記光フィルタ手段には、出射する光を
伝搬させるための光ファイバが設けられ、 前記光帰還手段は、当該光ファイバの端部に設けられて
いることを特徴とする請求項１記載の波長可変レーザ装
置。 - 【請求項４】 前記光フィルタ手段は、所定の波長域の
光を透過させる透過特性を有し、当該透過領域が可変な
波長可変バンドパスフィルタと、 当該波長可変バンドパスフィルタを透過した光を外部へ
導く光ファイバとを有し、 前記光帰還手段は、前記光ファイバの端部に形成されて
いることを特徴とする請求項１記載の波長可変レーザ装
置。 - 【請求項５】 前記光フィルタ手段には、入射する光を
導入する光ファイバが設けられ、前記光フィルタ手段
は、 前記レーザダイオードから出射され、当該光ファイバを
伝搬して出射されるレーザ光を平行光に変換し、前記波
長可変バンドパスフィルタへ入射させる第１のレンズ
と、 前記波長可変バンドパスフィルタを透過した平行光を前
記光帰還手段へ集束する第２のレンズとを有することを
特徴とする請求項４記載の波長可変レーザ装置。 - 【請求項６】 前記光帰還手段は、誘電体多層膜からな
ることを特徴とする請求項１記載の波長可変レーザ装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9172503A JPH1117286A (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 波長可変レーザ装置 |
| US09/102,495 US5943349A (en) | 1997-06-27 | 1998-06-22 | Variable wavelength laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9172503A JPH1117286A (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 波長可変レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1117286A true JPH1117286A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=15943185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9172503A Pending JPH1117286A (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 波長可変レーザ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5943349A (ja) |
| JP (1) | JPH1117286A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10615569B2 (en) | 2016-02-10 | 2020-04-07 | Showa Optronics Co., Ltd. | Semiconductor laser with external resonator |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6120190A (en) * | 1997-11-26 | 2000-09-19 | Lasertron, Inc. | Spatially variable bandpass filter monitoring and feedback control of laser wavelength especially in wavelength division multiplexing communication systems |
| JP2002141609A (ja) * | 2000-11-02 | 2002-05-17 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体レーザモジュール、レーザユニット、およびラマン増幅器 |
| US8290003B2 (en) | 2007-11-30 | 2012-10-16 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Pulse light source |
| JP5654673B2 (ja) | 2011-05-24 | 2015-01-14 | 株式会社メガオプト | 光源制御方法 |
| CN108885187B (zh) * | 2016-01-27 | 2021-05-25 | Asml 荷兰有限公司 | 多个带电粒子束的装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4796997A (en) * | 1986-05-27 | 1989-01-10 | Synthetic Vision Systems, Inc. | Method and system for high-speed, 3-D imaging of an object at a vision station |
| JPH0469987A (ja) * | 1990-07-10 | 1992-03-05 | Koshin Kogaku:Kk | 半導体レーザー波長可変方法及びその装置 |
| US5537432A (en) * | 1993-01-07 | 1996-07-16 | Sdl, Inc. | Wavelength-stabilized, high power semiconductor laser |
-
1997
- 1997-06-27 JP JP9172503A patent/JPH1117286A/ja active Pending
-
1998
- 1998-06-22 US US09/102,495 patent/US5943349A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10615569B2 (en) | 2016-02-10 | 2020-04-07 | Showa Optronics Co., Ltd. | Semiconductor laser with external resonator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5943349A (en) | 1999-08-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030617 |