CN111641105A - 半导体光放大元件及放大器、光输出装置及距离计测装置 - Google Patents

半导体光放大元件及放大器、光输出装置及距离计测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111641105A
CN111641105A CN202010126964.6A CN202010126964A CN111641105A CN 111641105 A CN111641105 A CN 111641105A CN 202010126964 A CN202010126964 A CN 202010126964A CN 111641105 A CN111641105 A CN 111641105A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
semiconductor optical
unit
semiconductor
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010126964.6A
Other languages
English (en)
Inventor
早川纯一朗
富永大树
村上朱实
小山二三夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Institute of Technology NUC
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Tokyo Institute of Technology NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd, Tokyo Institute of Technology NUC filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Publication of CN111641105A publication Critical patent/CN111641105A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01S5/50—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • 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
    • H01S5/50—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/5009—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30 the arrangement being polarisation-insensitive
    • H01S5/5018—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30 the arrangement being polarisation-insensitive using two or more amplifiers or multiple passes through the same amplifier
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/46—Indirect determination of position data
    • G01S17/48—Active triangulation systems, i.e. using the transmission and reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • 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
    • H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • 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
    • H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H01S5/0085—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping for modulating the output, i.e. the laser beam is modulated outside the laser cavity
    • 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
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/0607—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature
    • H01S5/0612—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature controlled by temperature
    • 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
    • H01S5/06—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
    • 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
    • H01S5/12—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 the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
    • H01S5/125—Distributed Bragg reflector [DBR] lasers
    • 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
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18344—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] characterized by the mesa, e.g. dimensions or shape of the mesa
    • 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
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18361—Structure of the reflectors, e.g. hybrid mirrors
    • 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
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/323—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • 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
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
    • H01S5/0265—Intensity modulators
    • 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
    • H01S5/06—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
    • 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
    • H01S5/1021—Coupled cavities
    • 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
    • H01S5/1028—Coupling to elements in the cavity, e.g. coupling to waveguides adjacent the active region, e.g. forward coupled [DFC] structures
    • H01S5/1032—Coupling to elements comprising an optical axis that is not aligned with the optical axis of the active region
    • 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
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • 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
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18308—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a special structure for lateral current or light confinement
    • H01S5/18311—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a special structure for lateral current or light confinement using selective oxidation
    • 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
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18344—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] characterized by the mesa, e.g. dimensions or shape of the mesa
    • H01S5/1835—Non-circular mesa
    • 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
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18386—Details of the emission surface for influencing the near- or far-field, e.g. a grating on the surface
    • H01S5/18394—Apertures, e.g. defined by the shape of the upper electrode

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)

Abstract

半导体光放大元件及放大器、光输出装置及距离计测装置。半导体光放大元件具有：光源部，其形成在基板上；以及光放大部，其具有从所述光源部沿着所述基板的基板表面向预定的方向延伸而形成的导电区域以及在所述导电区域的周围形成的非导电区域，对从所述光源部向所述预定的方向进行慢光传播的传播光进行放大，并向与所述基板表面交叉的射出方向射出放大后的所述传播光。所述传播光的最大光输出大于垂直振荡模式的最大光输出。

Description

半导体光放大元件及放大器、光输出装置及距离计测装置
技术领域
本发明涉及一种半导体光放大元件、半导体光放大器、光输出装置及距离计测装置。
背景技术
在专利文献1中，涉及一种使用了分布式布拉格反射镜波导的半导体光放大器，公开了一种具有多个半导体层叠结构体的发光元件阵列，所述半导体层叠结构体具有：发光部，其形成在基板上；以及光放大部，其从发光部沿着基板的基板表面延伸，延伸方向的长度比发光部长，该光放大部对从发光部沿延伸方向传播的光进行放大，并且从沿着延伸方向形成的光射出部射出放大后的光，多个半导体层叠结构体以各自的光放大部的延伸方向彼此大致平行的方式配置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-032793号公报
发明内容
发明要解决的问题
与在使用了分布式布拉格反射镜波导的半导体光放大元件中不具有抑制垂直振荡模式的结构的情况相比，本公开的非限制性的实施方式的一个方面提供一种慢光模式的输出光增大的半导体光放大元件、半导体光放大器、光输出装置及距离计测装置。
用于解决问题的手段
[1]根据本公开的一个方面，提供了一种半导体光放大元件，所述半导体光放大元件具有：光源部，其形成在基板上；以及光放大部，其具有从所述光源部沿着所述基板的基板表面向预定的方向延伸而形成的导电区域以及在所述导电区域的周围形成的非导电区域，该光放大部对从所述光源部向所述预定的方向进行慢光传播的传播光进行放大，并向与所述基板表面交叉的射出方向射出放大后的所述传播光，所述传播光的最大光输出大于垂直振荡模式的最大光输出。
[2]根据本公开的另一个方面，提供一种半导体光放大器，所述半导体光放大器具有：[1]所述的半导体光放大元件；以及驱动部，其以使慢光模式的光输出比垂直振荡模式的光输出大的驱动电流，驱动所述半导体光放大元件。
[3]在[2]所述的半导体光放大器中，还可以具有温度控制部，所述温度控制部在所述半导体光放大元件的驱动时，对所述半导体光放大元件的温度进行控制，使得慢光模式的光输出大于垂直振荡模式的光输出。
[4]在[3]所述的半导体光放大器中，可以是所述温度控制部对所述光放大部的温度进行控制，使得不以垂直振荡模式进行振荡。
[5][1]所述的半导体光放大元件也可以构成为不以垂直振荡模式进行振荡。
[6]根据本公开的另一方面，提供了一种半导体光放大器，所述半导体光放大器具有：光源部，其形成在基板上；光放大部，其具有从所述光源部沿着所述基板的基板表面向预定的方向延伸而形成的导电区域以及在所述导电区域的周围形成的非导电区域，该光放大部对从所述光源部向所述预定的方向进行慢光传播的传播光进行放大，并向与所述基板表面交叉的射出方向射出放大后的所述传播光；以及驱动部，其以使慢光模式的光输出比垂直振荡模式的光输出大的驱动电流，来驱动所述光放大部。
[7]根据本公开的另一方面，提供了一种半导体光放大器，所述半导体光放大器具有：光源部，其形成在基板上；光放大部，其具有从所述光源部沿着所述基板的基板表面向预定的方向延伸而形成的导电区域以及在所述导电区域的周围形成的非导电区域，该光放大部对从所述光源部向所述预定的方向进行慢光传播的传播光进行放大，并向与所述基板表面交叉的射出方向射出放大后的所述传播光；以及温度控制部，其在所述光放大部的驱动时，对所述光放大部的温度进行控制，使得慢光模式的光输出大于垂直振荡模式的光输出。
[8]根据本公开的另一方面，提供了一种光输出装置，所述光输出装置具有：[2]至[4]、[6]和[7]中的任一项所述的半导体光放大器；以及聚光部，其对从所述半导体光放大器射出的光进行聚光。
[9]根据本公开的另一方面，提供一种距离计测装置，所述距离计测装置具有：[2]至[4]、[6]和[7]中的任一项所述的半导体光放大器；受光部，其接收从所述半导体光放大器射出、且由被测量对象物反射后的反射光；以及计测部，其根据所述受光部接收到的反射光，计测到所述被测量对象物的距离。
发明效果
根据[1]、[2]和[6]至[9]，具有如下所述的效果：即，能够提供一种半导体光放大元件、半导体光放大器、光输出装置及距离计测装置，该半导体光放大元件在使用了分布式布拉格反射镜波导的半导体光放大元件中，与不具有抑制垂直振荡模式的结构的情况相比，慢光模式的输出光增大。
根据[3]，具有如下所述的效果：即，与只是以使慢光模式的光输出比垂直振荡模式的光输出大的驱动电流来驱动半导体光放大元件的情况相比，能够更可靠地抑制垂直振荡模式的光输出。
根据[4]，具有如下所述的效果：即，与对半导体光放大元件的温度进行控制使得慢光模式的光输出大于垂直振荡模式的光输出情况相比，能够使慢光模式的光输出进一步增大。
根据[5]，具有如下所述的效果：即，与构成为以垂直振荡模式进行振荡的情况相比，能够使慢光模式的光输出进一步增大。
附图说明
图1是示出第1示例性的实施方式所涉及的半导体光放大元件的结构的一例的图，图1的(a)是俯视图，图1的(b)是剖视图。
图2是说明第1示例性的实施方式所涉及的半导体光放大元件的垂直振荡模式的剖视图。
图3是示出由示例性的实施方式所涉及的半导体光放大元件的上部DBR的反射率的不同而引起的慢光模式的电流-输出功率特性与垂直振荡模式的电流-输出功率特性的差异的曲线图。
图4是说明垂直振荡模式与增益的波长谱的关系的图。
图5是示出第2示例性的实施方式所涉及的半导体光放大器的电路图。
图6是示出第3示例性的实施方式所涉及的半导体光放大元件的结构的一例的图，图6的(a)是俯视图，图6的(b)是剖视图。
图7是示出第4示例性的实施方式所涉及的框图，图7的(a)是示出光加工装置的一例的框图，图7的(b)是示出距离计测装置的一例的框图。
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施本发明的示例性的实施方式进行详细说明。
[第1示例性的实施方式]
参照图1至图4对第1示例性的实施方式所涉及的半导体光放大元件10进行说明。图1的(a)是半导体光放大元件10俯视图，图1的(b)是沿着图1的(a)所示的A-A"线的剖视图。如图1的(a)所示，半导体光放大元件(Semiconductor Optical Amplifier：SOA)10具有光放大部50、以及光耦合部52。
光放大部50具有对光耦合部52所耦合的光(种光)进行放大并使其射出的功能。光耦合部52是本发明所涉及的“光源部”的一例。作为一例，本示例性的实施方式所涉及的光放大部50被设为使用了GaAs系的分布式布拉格反射镜波导(以下，记载为“DBR(Distributed Bragg Reflector：分布式布拉格反射镜)波导”)的面出射型的光放大部。即，如图1的(b)所示，光放大部50构成为包含N电极40、形成在基板30上的下部DBR32、活性区域34、上部DBR36、非导电区域60、导电区域58以及P电极18。
在本示例性的实施方式中，将基板30设为n型的GaAs基板，N电极40设置于基板30的背面。另一方面，本示例性的实施方式所涉及的下部DBR32是n型，上部DBR36是p型。在驱动半导体光放大元件10时，对P电极18施加驱动用电源的正极，对N电极40施加负极，使驱动电流从P电极18流向N电极40。然而，基板30、下部DBR32、上部DBR36的极性不限于此，也可以使这些极性相反，即，也可以将基板30设为p型的GaAs基板，将下部DBR32设为p型，将上部DBR36设为n型。
下部DBR32与以下所说明的上部DBR36成对，构成有助于半导体光放大元件10中的发光的谐振器。下部DBR32是交替地反复层叠2个半导体层而构成的多层膜反射镜，这2个半导体层的膜厚在将半导体光放大元件10的振荡波长设为λ、将介质(半导体层)的折射率为n的情况下分别被设为0.25λ/n，且这2个半导体层的折射率彼此不同。作为具体的一例，通过交替地反复层叠Al0.90Ga0.1As形成的n型低折射率层与Al0.2Ga0.8As形成的n型高折射率层而构成下部DBR32。
例如，本示例性的实施方式所涉及的活性区域34例如可以构成为包含下部间隔层、量子阱活性区域以及上部间隔层(省略图示)。本示例性的实施方式所涉及的量子阱活性区域例如可以由阻挡层以及量子阱层构成，该阻挡层由4层的Al0.3Ga0.7As构成，量子阱层由设置在阻挡层之间的3层GaAs构成。另外，通过将下部间隔层配置在量子阱活性区域与下部DBR32之间、将上部间隔层配置在量子阱活性区域与上部DBR36之间，从而除了具有调整谐振器的长度的功能之外，还具有作为用于封装载流子的包覆层的功能。
设置在活性区域34上的非导电区域60以及导电区域58是P型氧化狭窄层、即电流狭窄层。即，非导电区域60与氧化区域对应，导电区域58与非氧化区域对应。在本示例性的实施方式中，使构成上部DBR36的多层膜中的1层氧化而形成非导电区域60(氧化区域)，该1层的非导电区域60以外的区域构成未被氧化的导电区域589(非氧化区域)。从P电极18流向N电极40的电流被导电区域58减小。另外，在本示例性的实施方式中，例示说明了在上部DBR36的1层形成非导电区域60(氧化区域)的方式，但不限于此，也可以是形成于上部DBR36的多层的方式，还可以是形成于下部DBR32的方式。
上部DBR36是交替地反复层叠膜厚分别被设为0.25λ/n且折射率彼此不同的2个半导体层而构成的多层膜反射镜。作为具体的一例，通过交替地反复层叠Al0.90Ga0.1As形成的p型低折射率层以及Al0.2Ga0.8As形成的p型高折射率层而构成上部DBR36。
本示例性的实施方式所涉及的光耦合部52是对生成朝向半导体光放大元件10的输入光(以下称为“种光Li”)的光源进行耦合的部位。在本示例性的实施方式中，从省略图示的外部光源经由光纤传播输入光，使该光纤输出端与作为半导体光放大元件10的光源部发挥功能的光耦合部52耦合，而将输入光导入到DBR波导中。作为外部光源，例如使用面型发光激光器(VCSEL：Vertical Cavity Suface Emitting Laser)。
在此，对本示例性的实施方式所涉及的DBR波导进行详细说明。在本示例性的实施方式所涉及的半导体光放大元件10中，导电区域58与非导电区域60的界面(以下称为(氧化前沿(酸化フロント))56)在从光耦合部52导入并在DBR波导中传播的传播光的传播方向(从图1的纸面的左朝向右的方向)上延伸。因此，从光耦合部52导入的种光Li在从纸面的左侧朝向右侧的传播方向上进行传播。此时，如图1的(b)所示，传播光主要在下部DBR32、活性区域34、导电区域58以及上部DBR36中以具有规定分布的方式进行传播。因此，“DBR波导”构成为包含这些部分。
即，使用了DBR波导的半导体光放大元件10由设置在半导体基板上的一对DBR以及位于一对DBR之间的活性区域和谐振器间隔层构成。被DBR夹着的区域作为光波导发挥功能，输入到该DBR波导内的光垂直地进行多重反射而进行慢光传播。此时，当通过设置在DBR两侧的P电极18、N电极40而向活性区域34注入电流(以下称为“驱动电流”)时，种光Li被放大，并向与基板表面交叉且往传播光在DBR波导的传播方向前方倾斜的方向(斜前方方向)输出放大光束(以下，称为“慢光模式光Ls”)。
即，设置有P电极18、N电极40的半导体光放大元件10的区域(被P电极18和N电极40夹着的区域)兼具作为光波导和光放大部的功能，被放大后的光向与基板30的表面交叉的方向射出。即，使用了DBR波导的半导体光放大元件构成面射出型的半导体光放大元件。另一方面，通过蚀刻去除DBR的一部分，而生成反射率被降低后的光入射部(光耦合部52)，使种光Li倾斜地入射并耦合，从而进行朝向该放大部的光输入。此时，传播光在保存种光Li的模式(纵模式及横模式)的同时在DBR波导中进行传播，保存种光Li的模式的同时作为慢光模式光Ls而被输出。
在此，在半导体光放大元件10中，除了慢光模式光Ls以外，有时还会产生垂直振荡模式的光(以下称为“垂直振荡模式光Lv”)。如图2所示，垂直振荡模式光Lv是通过下部DBR32与上部DBR36之间的垂直方向上的谐振而产生的光，是通过所谓的VCSEL元件的本来的振荡模式而产生的光。如图2所示，垂直振荡模式光Lv被向与基板30的表面垂直的方向射出。
在半导体光放大元件10中作为目标的光是慢光模式光Ls，但本发明人等发现当产生该垂直振荡模式光Lv时，根据垂直振荡模式光Lv的强度，慢光模式光Ls的输出功率降低。即，发现了垂直振荡模式光Lv成为阻碍慢光模式光Ls的高输出化的主要原因。可以考虑这是因为当垂直振荡模式光Lv处于优势时，慢光模式光Ls的光功率减少相应的量。垂直振荡模式光Lv以由半导体光放大元件10的结构决定的模式、即与种光Li的模式无关的模式进行振荡并输出。因此，在本示例性的实施方式所涉及的半导体光放大元件10中，极力抑制垂直振荡模式光Lv的产生。
首先，对本示例性的实施方式所涉及的抑制垂直振荡模式光Lv的产生的单元的基本思想进行说明。如上所述，当抑制垂直振荡模式时，慢光模式处于优势，因此通过难以产生垂直振荡模式，从而将该相应量的输出功率分配给慢光模式光Ls。作为难以产生垂直振荡模式的方法的一个例子，可以举出以下的方法。(方法1)增大垂直振荡模式的振荡阈值增益Gth。
“振荡阈值增益Gth”是指在半导体光放大元件10中产生垂直振荡模式所需的增益的最小值。为了增大振荡阈值增益Gth，例如降低上部DBR的反射率(以下称为“反射率R”)。当降低反射率R时，由于转向垂直谐振的光功率减少，因此振荡阈值增益Gth上升相应的量。为了降低反射率R，例如通过改变上部DBR36的材料结构、膜厚、对数等来进行。(方法2)使增益的波长谱(以下称为“波长谱GC”)向短波长侧偏移。
所谓“波长谱GC”是指半导体光放大元件10的增益的波长依赖性。在此，在本示例性的实施方式中，作为一例，将波长谱GC的中心波长λc设为比垂直振荡模式光Lv的波长λv短的波长。因此，使波长谱GC向短波长侧偏移跟增大波长谱GC的中心波长λc与垂直振荡模式光Lv的波长λv的差分(以下，称为“波长偏移量Δλ”)等效。为此，例如根据谐振器内的材料和膜厚来设定垂直振荡模式光Lv的波长λv，根据活性区域的材料和膜厚来设定波长谱GC。(方法3)通过半导体光放大元件10的驱动电流进行控制。
以慢光模式光Ls的I-L(电流-输出功率)特性与垂直振荡模式光Lv的I-L特性的交点的电流(以下，称为“极限电流it”)以下的驱动电流来驱动半导体光放大元件10。(方法4)通过温度控制电路对半导体光放大元件10的温度进行控制。
作为用于温度控制的具体的部件，例如使用以珀耳帖元件为代表的TEC(Thermoelectric Cooler：热电冷却器)等温度控制元件。
(方法1)和(方法2)均是半导体光放大元件10的设计阶段的方法，(方法3)和(方法4)均是半导体光放大元件10与驱动电路被一体化而得到的装置(以下称为“半导体光放大器”)的使用阶段的方法。在本示例性的实施方式中，对(方法1)至(方法3)进行说明，在后述的第2示例性的实施方式中对(方法4)进行说明。
以下，参照图3和图4，对上述(方法1)至(方法3)进行更详细的说明。
参照图3，首先对(方法1)进行说明。图3示出改变上部DBR36的反射率R的情况下的慢光模式光Ls的电流-输出功率特性(在图3中，描述为“SLM”的曲线)、以及垂直振荡模式光Lv的电流-输出功率特性(在图3中，描述为“VRM”的曲线)。即，图3(a)示出设为R＝99.6％的情况下的各SLM及VRM，图3的(b)示出设为R＝98.9％的情况下的各SLM及VRM，图3的(c)示出设为R＝98.4％的情况下的各SLM及VRM。另外，在图3中，下部DBR32的反射率在(a)、(b)、(c)中均大致为100％。另外，慢光模式光Ls的输出光和垂直振荡模式光Lv的输出光通过基于出射角的差异的光学系统的差异而被分离。或者，由于波长不同，因此被光学滤波器分离。
由图3可知，随着降低上部DBR36的反射率R，慢光模式变得比垂直振荡模式更处于优势。即，在图3的(a)中，与特性SLM相比，特性VRM更处于绝对性的优势，但在图3的(c)中，特性SLM占主导地位。因此，能够通过降低上部DBR36的反射率R来抑制垂直振荡模式光Lv，使慢光模式光Ls增加。并且，当降低了上部DBR36的反射率R时，波长谱GC向短波长侧偏移。这是由带填充效应而引起的。这会使波长偏移量Δλ扩大，因此从该点出发，出于慢光模式光Ls的增大的观点，也优选降低上部DBR36的反射率R。但是，当使上部DBR36的反射率R过度减少时，慢光模式光Ls的出射光的、以基板30的表面为基准的出射角变小(躺着)，难以使用。因此，上部DBR36的反射率R的降低存在限制，因此也可以对反射率R设置下限值。对于反射率R的下限值，例如可以通过实验或模拟等预先确认慢光模式光Ls的输出功率的增大量与出射角的关系，来进行设定。
根据图3的(c)可知，作为半导体光放大元件10的特性的一例，如果将慢光模式光Ls的峰值(最大光输出)设定为高于垂直振荡模式光Lv的输出功率的峰值(最大光输出)，则可以得到在本示例性的实施方式中作为目标的半导体光放大元件10。进而可知通过例如将上部DBR36的反射率R设为R＝98％左右，从而能够达到图3的(c)那样的特性。
接着，参照图3，对(方法3)进行说明。图3的(a)至图3的(c)示出根据各个特性SLM与特性VRM的交点求出的极限电流it1、it2、it3。根据极限电流it的定义，在图3的(a)至图3的(c)中，均通过将半导体光放大元件10的驱动电流设为极限电流it以下，来使慢光模式光Ls处于优势。因此，即使半导体光放大元件10的特性是给定的(无论半导体光放大元件10的特性是图3的(a)至图3的(c)中的哪一个)，都能够通过驱动电流抑制垂直振荡模式光Lv，而使慢光模式光Ls增大。
接着，参照图4对上述(方法2)进行说明。图4是示出半导体光放大元件10的波长谱GC的增益强度和垂直振荡模式光Lv的增益强度的波长依赖性的图。如上所述，在本示例性的实施方式中，波长谱GC的中心波长λc被设定为比垂直振荡模式光Lv的波长λv靠短波长侧。如上所述，在垂直振荡模式光Lv中存在由半导体光放大元件10的设计而决定的振荡阈值增益Gth。并且，例如中心波长λc的波长谱GC向长波长侧偏移而成为中心波长λc’的波长谱GC’，当波长谱GC’超过振荡阈值增益Gth时，半导体光放大元件10以垂直振荡模式进行振荡。换而言之，通过以波长谱GC为振荡阈值增益Gth以下的方式进行设定，来使慢光模式光Ls处于优势。
如上所述，当降低上部DBR36的反射率R时，振荡阈值增益Gth上升，波长谱GC向短波长侧偏移、即，波长偏移量Δλ变大。因此，通过降低反射率R，来使慢光模式光Ls增大。例如，通过以使慢光模式光Ls的最大光输出大于垂直振荡模式光Lv的最大光输出的方式设定活性区域所具有的增益的波长谱GC的中心波长λc与垂直振荡模式光Lv的波长λv间的波长差(即波长偏移量Δλ)，从而实现本示例性的实施例所涉及的半导体光放大元件10。
另一方面，已知当半导体光放大元件10的温度上升时(例如，从电源未与半导体光放大元件10连接的状态变为电源与半导体光放大元件10连接的状态的情况下)，波长谱GC向长波长侧偏移。因此，当半导体光放大元件10的温度变高时，容易产生垂直振荡模式光Lv，慢光模式光Ls减少相应的量。并且，已知慢光模式光Ls的波长的温度系数比垂直振荡模式光Lv的波长的温度系数大1位。因此，当使驱动电流上升时，温度上升，波长偏移量Δλ减少，容易以垂直振荡模式进行振荡。由此，例如当在较大范围的温度下使用时，温度控制变得重要。换而言之，是否需要进行温度控制依赖于使用半导体光放大器的温度范围。
如以上所详细说明的那样，在本示例性的实施方式所涉及的半导体光放大元件10中，维持从外部导入的种光Li的特性的同时使种光Li放大而射出。因此，如果导入单一模式的光作为种光Li，则半导体光放大元件10的光输出能够设为单一模式，因此光束品质提高，准直性也变高。此外，由于维持种光Li的偏振，所以也容易进行偏振方向的控制。进而，与VCSEL元件相比，功率密度格外高，半导体光放大元件10尤其适用于高输出光功率的用途。
[第2示例性的实施方式]
参照图5，与上述(方法3)和(方法4)相关地，对第2示例性的实施方式所涉及的半导体光放大器80进行说明。图5是对半导体光放大元件10附加了半导体光放大元件10的驱动电路以及温度控制电路而得到的半导体光放大器80的电路图。另外，在本示例性的实施方式中，例示说明了包含驱动电路和温度控制电路双方的半导体光放大器80，但根据使用半导体光放大元件10的温度范围等，也可以省略温度控制电路。
如图5所示，半导体光放大器80构成为包含SOA模块85以及省略图示的半导体光放大元件10的驱动电路和温度控制电路。SOA模块85具有半导体光放大元件10、以及作为一例由珀耳帖元件等构成的TEC82。SOA模块85还包含监控半导体光放大元件10的输出功率的输出监控元件(省略图示)、监控SOA模块85的温度的温度监控元件(省略图示)。被输入APC(Automatic Power Control：自动功率控制)控制信号的晶体管83是驱动电路的输出级的晶体管，被输入ATC(Automatic Temperature Control：自动温度控制)控制信号的晶体管84是温度控制电路的输出级的晶体管。
从与电源86连接的晶体管83向半导体光放大元件10供给驱动电流iSOA，主要射出慢光模式光Ls。根据由输出监控元件检测出的输出功率对驱动电流iSOA进行APC控制，慢光模式光Ls的输出功率维持恒定。TEC82被从与电源86连接的晶体管84供给温度控制电流iTEC，而将SOA模块85的温度保持恒定。根据由温度监控元件检测出的温度对温度控制电流iTEC进行ATC控制。通过以上的动作，实现上述(方法4)。对此时的半导体光放大元件10的电流-光输出特性没有特别限定，例如可以是图3的(a)至图3的(c)的任意特性。
另一方面，代替APC控制、或者除了APC控制以外，还附加将驱动电流iSOA控制在极限电流it以下的结构，从而实现上述(方法3)。对此时的半导体光放大元件10的电流-光输出特性没有特别限定，例如可以是图3的(a)至图3的(c)的任意特性。另外，在本示例性的实施方式中，例示说明了将半导体光放大元件10与TEC82一体化的而得到的SOA模块85，但不限于此，也可以采用分别离散安装半导体光放大元件10和TEC82的方式。
[第3示例性的实施方式]
参照图6，对第3示例性的实施方式所涉及的半导体光放大元件10A进行说明。图6的(a)示出半导体光放大元件10A的俯视图，图6的(b)示出沿图6的(a)的B-B’线切断的剖视图。上述示例性的实施方式半导体光放大元件10是从外部供给种光Li的方式，但半导体光放大元件10A是将生成种光Li的光源部与半导体光放大元件集成化的方式。
如图6的(a)所示，半导体光放大元件10A构成为包含光放大部14以及发光部12。在光放大部14上配置有作为光放大部14的阳极侧的电极的成对的P电极18，在发光部12上配置有作为发光部12的阳极电极的P电极16。慢光模式光Ls从成对的P电极18之间射出。此外，在光放大部14和发光部12之间形成有将两者电分离的电流阻止区域22。
如图6的(b)所示，半导体光放大元件10A具有形成在基板30上的下部DBR32、形成在下部DBR32上的活性区域34以及形成在活性区域34上的上部DBR36，从光出射面44主要射出慢光模式光Ls。另外，在基板30的背面形成有N电极40。
发光部12还具有氧化狭窄层38，氧化狭窄层38包含非氧化区域38a和氧化区域38b。发光部12成为VCSEL元件的结构，所注入的电流被非氧化区域38a减小。与一般的VCSEL同样地，发光部12构成为具有设置在基板30上的一对分布式布拉格反射器即下部DBR32和上部DBR36、以及设置在一对分布式布拉格反射器之间的活性区域34(例如包含活性层、下部间隔层和上部间隔层)。并且，通过设置在分布式布拉格反射器的两侧的电极即P电极16和N电极40向活性层注入电流，与基板30的表面垂直地产生谐振。
在本示例性的实施方式所涉及的半导体光放大元件10A中，通过在P电极16与N电极40之间流过驱动电流，从而在下部DBR32与上部DBR36之间产生垂直振荡模式光Lv。由于发光部12的上表面被P电极16覆盖，所以垂直振荡模式光Lv被电极16反射，而停留在发光部12的内部。即，本示例性的实施方式的电极16兼用作遮光部，该遮光部进行遮光以使发光部12中的垂直振荡模式光Lv不会向外部放射。
如图6的(b)所示，垂直振荡模式光Lv的一部分在沿着基板30的基板表面的方向(与基板30平行的方向，换而言之，与半导体光放大元件10A的各层的层叠方向垂直的方向)上泄漏，作为渗透光Lm而向光放大部14侧渗出。渗透光Lm向与振荡方向交叉的方向行进，成为所谓的慢光的状态。渗透光Lm在光放大部14的下部DBR32与上部DBR36之间反复反射，同时在光放大部14内沿半导体光放大元件10A的长度方向(延伸方向)进行传播。所传播的光作为放大光La而被放大，放大光La作为慢光模式光Ls而被从光出射面44射出。
如上所述，根据本示例性的实施方式所涉及的半导体光放大元件10A，由于半导体光放大元件与生成种光Li的发光部被集成化，因此种光Li与光放大部的耦合的损失更少，且安装也更容易。
[第4示例性的实施方式]
接着，参照图7对第4示例性的实施方式所涉及的光输出装置和距离计测装置进行说明。图7的(a)示出作为本发明所涉及的光输出装置的一例的光加工装置70的框图，图7的(b)示出距离计测装置90的框图。
如图7的(a)所示，光加工装置70具有半导体光放大器71以及聚光用的透镜72。半导体光放大器71例如是上述示例性的实施方式所涉及的半导体光放大器80。如图7的(a)所示，从半导体光放大器71射出的光被透镜72聚光，作为输出光Po而被照射到加工对象物OB1上，进行加工对象物OB1中的加工处理。如上所述，来自半导体光放大器71的输出光Po的功率密度较高，并且偏振也被控制，因此根据光加工装置70能够实现良好的加工特性。
另一方面，如图7的(b)所示，距离测量装置90具有半导体光放大器91、测距传感器92以及计测部93。半导体光放大器91例如是上述示例性的实施方式所涉及的半导体光放大器80。另外，测距传感器92例如由光电二极管等受光元件构成，计测部93以CPU、ASIC等半导体元件为中心而构成。
在距离测量装置90中，从半导体光放大器91射出的投光光Pt被照射于被测量物OB2(例如人或物)，由被测量物OB2反射的反射光作为受光光Pr而被输入到测距传感器92中。输入到测距传感器92中的受光光Pr被转换为电信号，根据该电信号在测量部93中执行预定的运算处理，例如计测距离计测装置90与被测量物OB2的距离。
另外，在上述各示例性的实施方式中，单独说明了使慢光模式光Ls增大的方法，当然，也可以组合它们中的至少2个而使慢光模式光Ls增大。例如，可以是组合(方法2)和(方法4)，以将波长偏移量Δλ设定为某个值，进而抑制波长谱GC向长波长侧的移动的方式并用温度控制这样的方式。
另外，在上述各示例性的实施方式中，例示说明了抑制垂直振荡模式光Lv的产生的方式，但也可以以根本不会产生垂直振荡模式的方式来构成半导体光放大元件。为了不会产生垂直振荡模式，例如在半导体光放大元件的设计中，可列举通过减少DBR的对数、降低反射率来提高振荡阈值增益Gth，将增益强度设定为小于振荡阈值增益Gth的方式。
出于例示和说明的目的，而提供了本发明实施方式的上述说明。其并非旨在穷举或将本发明限制为所公开的精确形式。许多修改和变更对于本领域技术人员来说是显而易见的。为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，选择地说明了实施方式，由此，本领域技术人员能够按照适于所设想的特定用途的各种各样的实施方式以及修改来理解本发明。本发明的范围通过权利要求及其等同物来定义。

Claims (9)

1.一种半导体光放大元件，其中，所述半导体光放大元件具有：
光源部，其形成在基板上；以及
光放大部，其具有从所述光源部沿着所述基板的基板表面向预定的方向延伸而形成的导电区域以及在所述导电区域的周围形成的非导电区域，该光放大部对从所述光源部向所述预定的方向进行慢光传播的传播光进行放大，并向与所述基板表面交叉的射出方向射出放大后的所述传播光，
所述传播光的最大光输出大于垂直振荡模式的最大光输出。
2.一种半导体光放大器，其中，所述半导体光放大器具有：
权利要求1所述的半导体光放大元件；以及
驱动部，其以使慢光模式的光输出比垂直振荡模式的光输出大的驱动电流，来驱动所述半导体光放大元件。
3.根据权利要求2所述的半导体光放大器，其中，所述半导体光放大器还包含：
温度控制部，其在所述半导体光放大元件的驱动时，对所述半导体光放大元件的温度进行控制，使得慢光模式的光输出大于垂直振荡模式的光输出。
4.根据权利要求3所述的半导体光放大器，其中，
所述温度控制部对所述光放大部的温度进行控制，使得不以垂直振荡模式进行振荡。
5.根据权利要求1所述的半导体光放大元件，其中，
所述半导体光放大元件构成为不以垂直振荡模式进行振荡。
6.一种半导体光放大器，其中，所述半导体光放大器具有：
光源部，其形成在基板上；
光放大部，其具有从所述光源部沿着所述基板的基板表面向预定的方向延伸而形成的导电区域以及在所述导电区域的周围形成的非导电区域，该光放大部对从所述光源部向所述预定的方向进行慢光传播的传播光进行放大，并向与所述基板表面交叉的射出方向射出放大后的所述传播光；以及
驱动部，其以使慢光模式的光输出比垂直振荡模式的光输出大的驱动电流，来驱动所述光放大部。
7.一种半导体光放大器，其中，所述半导体光放大器具有：
光源部，其形成在基板上；
光放大部，其具有从所述光源部沿着所述基板的基板表面向预定的方向延伸而形成的导电区域以及在所述导电区域的周围形成的非导电区域，该光放大部对从所述光源部向所述预定的方向进行慢光传播的传播光进行放大，并向与所述基板表面交叉的射出方向射出放大后的所述传播光；以及
温度控制部，其在所述光放大部的驱动时，对所述光放大部的温度进行控制，使得慢光模式的光输出大于垂直振荡模式的光输出。
8.一种光输出装置，其中，所述光输出装置具有：
权利要求2、3、4、6和7中的任一项所述的半导体光放大器；以及
聚光部，其对从所述半导体光放大器射出的光进行聚光。
9.一种距离计测装置，其中，所述距离计测装置具有：
权利要求2、3、4、6和7中的任一项所述的半导体光放大器；
受光部，其接收从所述半导体光放大器射出、且由被测量对象物反射的反射光；以及
计测部，其根据所述受光部接收到的反射光，计测到所述被测量对象物的距离。
CN202010126964.6A 2019-03-01 2020-02-28 半导体光放大元件及放大器、光输出装置及距离计测装置 Pending CN111641105A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019037512A JP7239920B2 (ja) 2019-03-01 2019-03-01 半導体光増幅素子、半導体光増幅器、光出力装置、および距離計測装置
JP2019-037512 2019-03-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111641105A true CN111641105A (zh) 2020-09-08

Family

ID=72237161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010126964.6A Pending CN111641105A (zh) 2019-03-01 2020-02-28 半导体光放大元件及放大器、光输出装置及距离计测装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11444436B2 (zh)
JP (1) JP7239920B2 (zh)
CN (1) CN111641105A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112505976A (zh) * 2021-02-03 2021-03-16 深圳市汇海鑫科技有限公司 一种光信号放大方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07162081A (ja) * 1993-12-08 1995-06-23 Nec Corp 光素子
JP2013045803A (ja) * 2011-08-22 2013-03-04 Fuji Xerox Co Ltd 半導体レーザおよび光伝送装置
JP2014045039A (ja) * 2012-08-24 2014-03-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 分散補償器
CN105765802A (zh) * 2013-11-27 2016-07-13 日本碍子株式会社 外部谐振器型发光装置
JP2017157609A (ja) * 2016-02-29 2017-09-07 国立大学法人東京工業大学 ビーム偏向デバイス
JP2018032793A (ja) * 2016-08-25 2018-03-01 富士ゼロックス株式会社 発光素子アレイ、光学デバイス、及び画像形成装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01289287A (ja) * 1988-05-17 1989-11-21 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> 半導体光増幅素子
JP4321970B2 (ja) 2001-03-13 2009-08-26 株式会社リコー 半導体光増幅器およびａｓｅ放射用光源装置および光ゲートアレイおよび波長可変レーザ装置および多波長レーザ装置および光伝送システム
US20050040410A1 (en) 2002-02-12 2005-02-24 Nl-Nanosemiconductor Gmbh Tilted cavity semiconductor optoelectronic device and method of making same
JP5662266B2 (ja) 2011-07-01 2015-01-28 株式会社デンソー 光偏向モジュール
JP7408924B2 (ja) * 2018-06-19 2024-01-09 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 半導体光増幅器、光出力装置、および距離計測装置
JP7147356B2 (ja) * 2018-08-14 2022-10-05 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 半導体光増幅器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07162081A (ja) * 1993-12-08 1995-06-23 Nec Corp 光素子
JP2013045803A (ja) * 2011-08-22 2013-03-04 Fuji Xerox Co Ltd 半導体レーザおよび光伝送装置
JP2014045039A (ja) * 2012-08-24 2014-03-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 分散補償器
CN105765802A (zh) * 2013-11-27 2016-07-13 日本碍子株式会社 外部谐振器型发光装置
JP2017157609A (ja) * 2016-02-29 2017-09-07 国立大学法人東京工業大学 ビーム偏向デバイス
JP2018032793A (ja) * 2016-08-25 2018-03-01 富士ゼロックス株式会社 発光素子アレイ、光学デバイス、及び画像形成装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XIAODONG GU等: "Experimental demonstration of beam-steering based on slow-light waveguide amplifier", 17TH MICROOPICS CONFERENCE, 30 October 2011 (2011-10-30), pages 1, XP032078454 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112505976A (zh) * 2021-02-03 2021-03-16 深圳市汇海鑫科技有限公司 一种光信号放大方法
CN112505976B (zh) * 2021-02-03 2021-08-10 深圳市汇海鑫科技有限公司 一种光信号放大方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020141095A (ja) 2020-09-03
US11444436B2 (en) 2022-09-13
JP7239920B2 (ja) 2023-03-15
US20200280176A1 (en) 2020-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6088376A (en) Vertical-cavity-surface-emitting semiconductor devices with fiber-coupled optical cavity
JP6790529B2 (ja) 発光デバイス
CN110402524B (zh) 半导体激光装置、半导体激光模块以及焊接用激光源系统
JP5391240B2 (ja) 面発光レーザ、光源、および光モジュール
JP6825251B2 (ja) 発光素子
JP2005050898A (ja) 半導体光増幅器及びそれを用いた光モジュ−ル
JP2012049180A (ja) 面発光型半導体レーザおよび光伝送装置
US10348059B2 (en) Light emitting element array and optical transmission device
US20180047882A1 (en) Light emitting element, light emitting element array, and light transmission device
JP7408924B2 (ja) 半導体光増幅器、光出力装置、および距離計測装置
JP6834266B2 (ja) 発光装置、及び光伝送装置
CN111641105A (zh) 半导体光放大元件及放大器、光输出装置及距离计测装置
JP2011003803A (ja) 半導体レーザ及びそれを用いた光モジュール
US11670914B2 (en) Edge-emitting laser diode with improved power stability
JP3718212B2 (ja) 半導体発光素子
JP4615179B2 (ja) 半導体レーザ装置、半導体レーザモジュールおよび光ファイバ増幅器
JP2020035774A (ja) 半導体レーザモジュール
JP7363165B2 (ja) 半導体光増幅器、光出力装置、および距離計測装置
US11789147B2 (en) Semiconductor optical amplifier, optical output device, and distance measuring device
JP7255332B2 (ja) 発光素子、および発光素子の製造方法
WO2007100341A2 (en) Grazing incidence slab semiconductor laser system and method
CN117321868A (zh) 发光装置、测距装置和移动体
KR20230164160A (ko) 발광장치, 측거장치 및 이동체
JP2010153451A (ja) 半導体レーザ，およびこれを備えたラマン増幅器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: Tokyo, Japan

Applicant after: Fuji film business innovation Co.,Ltd.

Applicant after: Tokyo Institute of Technology

Address before: Tokyo, Japan

Applicant before: Fuji Xerox Co.,Ltd.

Applicant before: Tokyo Institute of Technology

SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination