JPS5861692A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
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- JPS5861692A JPS5861692A JP15996881A JP15996881A JPS5861692A JP S5861692 A JPS5861692 A JP S5861692A JP 15996881 A JP15996881 A JP 15996881A JP 15996881 A JP15996881 A JP 15996881A JP S5861692 A JPS5861692 A JP S5861692A
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- JP
- Japan
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- laser
- wavelength
- diffraction grating
- semiconductor laser
- parallel
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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
- H01S5/10—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
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/08004—Construction or shape of optical resonators or components thereof incorporating a dispersive element, e.g. a prism for wavelength selection
- H01S3/08009—Construction or shape of optical resonators or components thereof incorporating a dispersive element, e.g. a prism for wavelength selection using a diffraction grating
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- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/08059—Constructional details of the reflector, e.g. shape
-
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- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/065—Mode locking; Mode suppression; Mode selection ; Self pulsating
- H01S5/0651—Mode control
- H01S5/0653—Mode suppression, e.g. specific multimode
- H01S5/0654—Single longitudinal mode emission
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体レーザの発振波長の安定化に関するもの
である。
である。
半導体レーザは光情報処理及び光ファイバ通イ１コの分
野の発光源として広く用いられている。これらの応用に
おいて、現状ではいわゆる光の強度のみを利用しており
、光の持つ本来的な特徴、すなわち、超広帯域性は生か
されていない。その理由は、通常の半導体レーザから出
射される光の周波数が極めて不安定なためである。特に
、通信の目的等で高速パルス動作させた場合の不安定性
は著しい。
野の発光源として広く用いられている。これらの応用に
おいて、現状ではいわゆる光の強度のみを利用しており
、光の持つ本来的な特徴、すなわち、超広帯域性は生か
されていない。その理由は、通常の半導体レーザから出
射される光の周波数が極めて不安定なためである。特に
、通信の目的等で高速パルス動作させた場合の不安定性
は著しい。
このような発振波長の不安定性は、通常の半畳体レーザ
が結晶の一対のへき開面を共振器として利用しており、
この共振器が何らの波長選択性をも有していないことに
起因している。従って、発振波長の安定化を図るために
は、何らかの方法で共振器に波長選択性を持たせる必要
がある。
が結晶の一対のへき開面を共振器として利用しており、
この共振器が何らの波長選択性をも有していないことに
起因している。従って、発振波長の安定化を図るために
は、何らかの方法で共振器に波長選択性を持たせる必要
がある。
この目的で、２重共振器構造のレーザや回折格子を内装
した構造のレーザが提案され、試作も行なわれている。
した構造のレーザが提案され、試作も行なわれている。
このうち、２重共振器構造では、詳細な波長の設定が因
難な上に、本質的に多波長発振の可能性を持っている。
難な上に、本質的に多波長発振の可能性を持っている。
一方、回折格子をンー内部あるいは外部に〜施した場合
は、回折格子がかなり鋭い波長選択性を有しているため
、完全な単一波長発振が可能でその安定性も極めて高い
。
は、回折格子がかなり鋭い波長選択性を有しているため
、完全な単一波長発振が可能でその安定性も極めて高い
。
回折格子をレーザの内部に取り付けた例として、第１図
１ａｌのような分布帰還形レーザやｆｂｌのような分布
反射形レーザが実験的に試作されており、高い波長安定
度が得られている。第１図１ａｌおよびｌｂｌにおいて
、１は例えばＩｎＧａ Ａｓ Ｐの如き発光層または活
性層、２，３．４は例えばＩｎＰの如きクラッド層、５
は例えばＩｎＧａＡｓＰの如き出力取出層、６゜７は電
極、８は回折格子である。しかるに、このようなレーザ
は製作が困難な上に、構造上信頼性に問題を残す可能性
がある。
１ａｌのような分布帰還形レーザやｆｂｌのような分布
反射形レーザが実験的に試作されており、高い波長安定
度が得られている。第１図１ａｌおよびｌｂｌにおいて
、１は例えばＩｎＧａ Ａｓ Ｐの如き発光層または活
性層、２，３．４は例えばＩｎＰの如きクラッド層、５
は例えばＩｎＧａＡｓＰの如き出力取出層、６゜７は電
極、８は回折格子である。しかるに、このようなレーザ
は製作が困難な上に、構造上信頼性に問題を残す可能性
がある。
一方、回折格子を外部に設ける場合は、従来では第２図
のようにレンズ等を介するためかなり大がかりになり、
光学系が不安定になるばかりでなく、半導体レーザの持
つ小型であるという特徴が生かされなくなる。第２図に
おい、て、８は回折格子、９は例えばＩｎＧａＡｓＰ／
ＩｎＰレーザの如き半導体レーザ、ｌＯはレンズである
。
のようにレンズ等を介するためかなり大がかりになり、
光学系が不安定になるばかりでなく、半導体レーザの持
つ小型であるという特徴が生かされなくなる。第２図に
おい、て、８は回折格子、９は例えばＩｎＧａＡｓＰ／
ＩｎＰレーザの如き半導体レーザ、ｌＯはレンズである
。
本発明は、上述のような従来技術の難点を解決するため
Ｋなされた半導体レーザ装置である。
Ｋなされた半導体レーザ装置である。
以下本発明の詳細な説明する。
第３図は本発明の一例を示したものである。第３図にお
いて、８は回折格子、９は半導体レーザ、１１は円柱あ
るいは角柱状集束性レンズ、１２は円柱あるいは角柱状
光導波棒の如き光導波体、１３ 、１４は反射防止膜、
１５は反射膜である。円柱状あるいは角柱状の集束性レ
ンズ１１は、この例では約１／４ピツチであり、従っで
ある角度をもっレーザ９の出力光は平行光に変換される
。ここで、必ずしも１ ＋
１ 。
いて、８は回折格子、９は半導体レーザ、１１は円柱あ
るいは角柱状集束性レンズ、１２は円柱あるいは角柱状
光導波棒の如き光導波体、１３ 、１４は反射防止膜、
１５は反射膜である。円柱状あるいは角柱状の集束性レ
ンズ１１は、この例では約１／４ピツチであり、従っで
ある角度をもっレーザ９の出力光は平行光に変換される
。ここで、必ずしも１ ＋
１ 。
約−ヒツチでなくても、約ｍ ＋ａヒ、チ（ｍ ” Ｏ
ｒ１．２，３・・・・・・）でも平行光が得られる。モ
行元はガラスあるいは石英等よりなり集束性を有しない
尤導波棒１２内ではそのまま平行に進行し、回折格ｒ８
によって反射される。回折格子８で反射される元は、元
導波棒１２の屈折率をｎ１回折格子８の周期を７１人射
角をθとすると、理想的な場合λ。−２ｎ Ａ ｓｉｎ
θの波長関係を満足するものだけが入射と同じ方向に反
射され、レーザ９内へ帰還される。
ｒ１．２，３・・・・・・）でも平行光が得られる。モ
行元はガラスあるいは石英等よりなり集束性を有しない
尤導波棒１２内ではそのまま平行に進行し、回折格ｒ８
によって反射される。回折格子８で反射される元は、元
導波棒１２の屈折率をｎ１回折格子８の周期を７１人射
角をθとすると、理想的な場合λ。−２ｎ Ａ ｓｉｎ
θの波長関係を満足するものだけが入射と同じ方向に反
射され、レーザ９内へ帰還される。
従って、レーザから見た場合この波長に対してのみ反射
率が大きく、従って、発振しきい値も小さくなり、この
波長付近での単一波長動作が実現される。一方、大きさ
の点から見ると、集束性レンズ１１も光導波棒１２もと
もに数量の長さで充分であるため、３つの部品全体の大
きさを１０ｗ以下にすることは充分可能である。従って
パッケージングも行うことができる。また、同図に示し
たように、回折格子８上に金の蒸着等により反射膜１５
、レーザ９端面、集束性レンズ１１、先導波棒１２等に
反射防止膜１３．１４を施せば、一層効果的となる。
率が大きく、従って、発振しきい値も小さくなり、この
波長付近での単一波長動作が実現される。一方、大きさ
の点から見ると、集束性レンズ１１も光導波棒１２もと
もに数量の長さで充分であるため、３つの部品全体の大
きさを１０ｗ以下にすることは充分可能である。従って
パッケージングも行うことができる。また、同図に示し
たように、回折格子８上に金の蒸着等により反射膜１５
、レーザ９端面、集束性レンズ１１、先導波棒１２等に
反射防止膜１３．１４を施せば、一層効果的となる。
さらに、本発明は、半導体レーザは通常のへき開面を利
用したものであるため、信頼性を損う問題も生じない。
用したものであるため、信頼性を損う問題も生じない。
以上説明したように本発明によれば安定な単一波長発振
を行う半導体レーザ装置が得られるうえ、信頼性にも優
れ、かつ、半導体レーザの有する小型な特徴もそのまま
保持される。゛従って、本発明のレーザは低損失光ファ
イバ通信の発光層として極めて有望であり、長中継距離
かつ広帯域な元ファイバ通信の実現のためその有用性は
大きい。
を行う半導体レーザ装置が得られるうえ、信頼性にも優
れ、かつ、半導体レーザの有する小型な特徴もそのまま
保持される。゛従って、本発明のレーザは低損失光ファ
イバ通信の発光層として極めて有望であり、長中継距離
かつ広帯域な元ファイバ通信の実現のためその有用性は
大きい。
第１図１ａｌ 、 （ｂｌは回折格子を内装した従来の
半導体レーザの例を示す縦断面図、第２図はレンズと回
折格子とを組み合わせた外部回折格子付レーザの従来例
を示す側面略図、第３図は本発明の一実施例を示す側面
略図である。 １・・・発光層または活性層（例えばＩｎＧａＡｓＰ／
ＩｎＰ系のレーザではＩｎＧａＡｓＰ ）、 ２ 、
３ 、４−・・クラッド層（例えばＩｎＰ）、５・・・
出力取出層（例えばＩｎＧａＡａ Ｐ ）、 ６ 、７
・・・電極、 ８・・・回折格子、 ９・・・半導体
レーザ（例えばＩｎＧ ａＡｓＰ／Ｉｎｐレーザ）、１
０ ・Ｖ ７ズ、 １１ ・・・円柱あるいは角柱状集
束性レンズ、 １２・・・円柱−あるいは角柱状光導波
棒、１３．１４・・・反射防止膜、 １５・・・反射膜
。
半導体レーザの例を示す縦断面図、第２図はレンズと回
折格子とを組み合わせた外部回折格子付レーザの従来例
を示す側面略図、第３図は本発明の一実施例を示す側面
略図である。 １・・・発光層または活性層（例えばＩｎＧａＡｓＰ／
ＩｎＰ系のレーザではＩｎＧａＡｓＰ ）、 ２ 、
３ 、４−・・クラッド層（例えばＩｎＰ）、５・・・
出力取出層（例えばＩｎＧａＡａ Ｐ ）、 ６ 、７
・・・電極、 ８・・・回折格子、 ９・・・半導体
レーザ（例えばＩｎＧ ａＡｓＰ／Ｉｎｐレーザ）、１
０ ・Ｖ ７ズ、 １１ ・・・円柱あるいは角柱状集
束性レンズ、 １２・・・円柱−あるいは角柱状光導波
棒、１３．１４・・・反射防止膜、 １５・・・反射膜
。
Claims (3)
- （１）半導体レーザと、平行光を出力する集束性レンズ
と、一方の端面が光軸に対して傾斜しかつその傾斜した
端面上に回折格子を有する光導波体とが、順次光軸が＃
１ぼ一致するように近接又は接着されて配置された半導
体レーザ装置。 - （２）前記の回折格子を有する端面上には反射膜を備え
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体
レーザ装置。 - （３）前記半導体レーザと前記集束性レンズと前記光導
波体との互いに近接又は接着された端面上には反射防止
膜を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項また
は第２項記載の半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15996881A JPS5861692A (ja) | 1981-10-07 | 1981-10-07 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15996881A JPS5861692A (ja) | 1981-10-07 | 1981-10-07 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5861692A true JPS5861692A (ja) | 1983-04-12 |
Family
ID=15705099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15996881A Pending JPS5861692A (ja) | 1981-10-07 | 1981-10-07 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5861692A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60100494A (ja) * | 1983-11-05 | 1985-06-04 | Fujitsu Ltd | 半導体発光装置 |
| JPS62230074A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 周波数安定化光源 |
| JPS63114293A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 周波数安定化光源 |
| JPS63129686A (ja) * | 1986-11-20 | 1988-06-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光帰還型発光装置 |
| EP0582958A3 (en) * | 1992-08-07 | 1994-07-27 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | A semiconductor laser device, an optical device and a method of producing the same |
| WO1998047032A3 (en) * | 1997-04-11 | 1999-03-04 | Digital Optics Corp | Optical transmission systems including optical rods with three-dimensional patterns thereon and related structures |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4991386A (ja) * | 1972-12-29 | 1974-08-31 | ||
| JPS5384583A (en) * | 1976-12-30 | 1978-07-26 | Ibm | Laser having lattice coupled waveguide |
-
1981
- 1981-10-07 JP JP15996881A patent/JPS5861692A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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| JPS4991386A (ja) * | 1972-12-29 | 1974-08-31 | ||
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| US5373519A (en) * | 1992-08-07 | 1994-12-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser device, an optical device and a method of producing the same |
| WO1998047032A3 (en) * | 1997-04-11 | 1999-03-04 | Digital Optics Corp | Optical transmission systems including optical rods with three-dimensional patterns thereon and related structures |
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