DE3131024A1 - "anordnung mit einer halbleiterlaserdiode" - Google Patents

"anordnung mit einer halbleiterlaserdiode"

Info

Publication number
DE3131024A1
DE3131024A1 DE19813131024 DE3131024A DE3131024A1 DE 3131024 A1 DE3131024 A1 DE 3131024A1 DE 19813131024 DE19813131024 DE 19813131024 DE 3131024 A DE3131024 A DE 3131024A DE 3131024 A1 DE3131024 A1 DE 3131024A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fiber
laser diode
semiconductor laser
laser
arrangement
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.)
Withdrawn
Application number
DE19813131024
Other languages
English (en)
Inventor
Giok Djan 5621 Eindhoven Khoe
Christiaan Hendrik Frans 5621 Eindhoven Velzel
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.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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 Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of DE3131024A1 publication Critical patent/DE3131024A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • 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
    • H01S5/146—External cavity lasers using a fiber as external cavity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

PHN 9819 - . *Ζ ' -20.6.1981
Anordnung mit einer Halbleiterlaserdiode
Die Erfindung bezieht sich, auf eine Anordnung mit einer Halbleiterlaserdiode.
Wenn eine Halbleiterlaserdiode, die eine grosse ' Kohärenzlänge hat, mit einer Gradienten—Glasfaser oder im allgemeinen mit einor Multimodefaser gekoppelt wird und wenn sich eine oder mehrere nicht-ideale Faserkopplungen oder im allgemeinen Verbindungen mit einer räumlich filternden ¥irkung in dem Übertragungsweg befinden., tritt an der Empfangsseite der Faser.sogenanntes.Moderauschen auf.
Die Erscheinung von. Moderauschen ist in "Proceedings of the Fourth European Conference on Optical Communication", September 12-15, 1978, Genf, Seiten 492 bis 501, beschrieben worden. Darin ist auch angegeben, dass durch Verwendung eines Lasers, der eine grössere Spektrallinienbreite eines
'5longitudinalen Modus und folglich eine kleinere Kohärenzlänge hat, das Moderauschen stark verringert werden kann.
Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, eine Anordnung mit einer Halbleiterlaserdiode zu schaffen, wodurch ausgehend von einem Laser, der an sich eine kleine Spektral- linienbreite eines longitudinalen Modus hat, ein optisches Spektrum des Lasers erhalten wird,, das zum Verringern des Moderauschens in Faserübertragungssystemen geeignet ist.
Die Anordnung mit einer Halbleiterlaserdiode nach
der Erfindung weist dazu das Kennzeichen auf, dass eine der Stirnflächen der Halbleiterlaserdiode mit einem Ende eines Abschnittes eines optischen Mpnomode-Wellenieiters gekoppelt ist, dessen anderes Ende reflektierend abgeschlossen ist. .-■-..-; :..·-;; ■-·,-
In Fig. 1 ist eine Halbleiterlaserdiode .1 vom
'30 Mehr schicht typ dargestellt, die - auf einem Kühlblock. 2 augeordnet ist. Eine aktive Schicht 4 befindet sich zwischen spiegelnden Stirnflächen 5 und 6, die den Laserresonator bilden. Die Stirnflächen 5 und 6 sind teilweise durchlässige
PHN 9819 fr β 20.6.1981
Spiegel, die einen Teil des auftreffenden Lichtes durchlassen.
Das Licht, das von der Stirnfläche 5 durchgelassen •wird, wird mittels einer Kopplung 7 mit dem Kern einer Ubertragungsfaser 8 gekoppelt, beispielsweise einer Gradienten-Faser die den Anfang eines (Fern-) Ubertragungssystems bildet.
Die optische Leistung P des Lasers als Funktion der wellenlänge A kann für einen Laser guter Qualität eine Form aufweisen, wie diese in Fig. 2 dargestellt ist. In der Praxis hat es sich herausgestellt, dass bei Verwendung derartiger Laser an der Empfangsseite des optischen Ubertragungssystems ein Rauschen eines bestimmten Typs auftritt, welches als Moderauschen bezeichnet wird. Ein Laser mit einer kleinen Spektrallinienbreite und foTglich einer grossen Kohärenzlänge kann in der Ubertragungsfaser bis in grossen Abständen vom Laser zeitveränderliche Intensitätsverteilungen über den Faserquerschnitt verursachen, die beispielsweise hinter einer nicht-idealen Faserkopplung ^ zu Intensitätsmodulation des optischen Signals führen können. Diese Intensitätsverteilungen werden wegen ihrer Form als Punktmuster bezeichnet.
Zur Verringerung des Moderauschens in dem Übertragungssystem wird die Stirnfläche 6 des Lasers mittels einer optischen Kopplung 9 mit einem Ende eines Abschnittes einer Monomodefaser 10 gekoppelt, deren anderes Ende durch einen Spiegel 11 reflektierend angeschlossen ist.
Ein Teil des Laserlichtes, das durch die Stirnfläche 6 des Lasers 6 durchgelassen wird, wird mittels der Kopplung 9 in die Monomodefaser 10 gekoppelt und kehrt nach Reflexion am Spiegel 11 in den Laser zurück» Die Monomodefaser 10 bildet folglich eine ausserliche optische Rückkopplungsstrecke für den Laser, Dadurch nimmt die Spektrallinienbreite B" des Lasers zu, und es stellt sich heraus, dass die Feinstruktur eines Modus aus einer Anzahl Reso- ■*> nanzen in einem gegenseitigen Abstand Af besteht, wofür annähernd gilt: έ
Af = Vg//L,
PHN 9819 ^f ψ 20.6.1981
wobei Vg die G-ruppengeschwindigkeit in der Faser 10 und L die Länge der Faser 10 darstellt. Die optische Leistung P als Funktion der Wellenlänge Λ bei Verwendung der externen optischen Rückkopplung wird eine Form aufweisen, wie diese in Fig. 3 dargestellt ist.
Hpi* Untersuchungen hat es sich herausgestellt, dass «?■■; -esentlich ist, dass sich das Licht in der Faser 10 in nur einem Modus fortpflanzen kann, da sonst Phasen-. Schwankungen in dem von der Faser 10 zum Laser reflektierten Licht auftreten können, die ein zusätzliches Rauschen im optischen Ausgang der Laserdiode verursachen können.
In einer alternativen Ausführungsform kann der Spiegel 11 durch eine reflektierende Schicht 12 am Ende der Faser 10 ersetzt werden. Auch ist es möglich, das Ende der
^ Faser mit einer Siliciumphotodiode zu koppeln, die als Monitor wirksam sein kann, wobei Reflexion am Faser-Dioden-Ubergang auftritt. Die beiden Massnahmen lassen sich auch kombiniert anwenden, wenn die reflektierende Schicht 12 teilweise durchlässig gemacht wird.
Kopplungen zwischen einem Laser und einer Mono— modefaser zum Verwirklichen der Kopplung 9 sind aus der Literatur bekannt, beispielsweise aus "Proceedings of the First European Conference on Optical Fiber Communication" September 16-18, 1975, London, Seiten 114-6 (Khoe).
In einer weiteren alternativen Ausführungsform,
die in den Figuren nicht dargestellt ist, kann statt der Monomodefaser 10 ein integrierter planarer optischer Monomodewellenleiter verwendet werden. Eine Kopplung einer Laserdiode mit einem derartigen Wellenleiter ist beispielsweise in "Applied Optics", Heft 19, Juni 1980f Seiten 1847-52, beschrieben worden.
Die grössere Spektrallinienbreite eines longitudinalen Modus der Laserdiode geht mit einer kleineren Kohärenz— länge einher, wie beispielsweise in "IEEE Journal of Quantum Electronics", Heft QE-15, August 1979, Seiten 782-6 (Velzel et al), dargelegt ist. Dadurch beschränkt sich das Auftreten von Punktmustern auf einen geringen Abstand vom Laser.
Ohne Verwendung der äusseren optischen Rückkopplung
31 3 102A
PHN 9819 /5^ 20.6.1 Q81
kann dieser Abstand für eine Gradienten-Faser einige Kilometer betragen. Durch. Anwendung der Erfindung kann der Abstand in dem in der Ubertragungsfaser Punktmuster auftreten können, auf ein oder einige Meter, abhängig von der Zunahme der Dispersion, die no>'h gerade zulässig ist, beschränkt werden. Es soll daher vormieden werden, dass innerhalb dieses kurzen Abstandes nicht-ideale Faserkopplungen oder andere Verbindungen mit einem räumlichen Filtereffekt verwendet werden. Das Auftreten von Moderauschen über
^ die Länge der Ubertragungsfaser wird dann vermieden. In einem praktischen Fall wurde eine Monomodefaser 10 mit einem Kerndurchmesser von 6/um, einer V-Zahl von 2,2 und einer Länge L = 50 mm verwendet, und der Kopplungswirkungs— grad der Kopplung 9 betrug etwa 15$. Es stellte sich jedoch heraus, dass keiner der genannten Parameter einen kritischen Wert aufwies.
Leerserte

Claims (2)

·» ««A A « ft vt PHN 9819 ^T 20.6.1981 PATENTANSPRÜCHE
1. Anordnung mit einer Halbleiterlaserdiode, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Stirnflächen der Halbleiterlaserdiode mit einem Ende eines Abschnittes eines optischen Monomodewellenleiters optisch gekoppelt ist, dessen anderes Ende mindestens teilweise reflektierend abgeschlossen ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an 4em genannten anderen Ende des optischen Monomodewellenleiters eine mindestens teilweise reflektierende
Schicht angebracht ist.
. 10 .
DE19813131024 1980-08-06 1981-08-05 "anordnung mit einer halbleiterlaserdiode" Withdrawn DE3131024A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8004472A NL8004472A (nl) 1980-08-06 1980-08-06 Inrichting voorzien van een halfgeleiderlaserdiode.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3131024A1 true DE3131024A1 (de) 1982-03-25

Family

ID=19835712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19813131024 Withdrawn DE3131024A1 (de) 1980-08-06 1981-08-05 "anordnung mit einer halbleiterlaserdiode"

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4427261A (de)
JP (1) JPS6342873B2 (de)
CA (1) CA1157930A (de)
DE (1) DE3131024A1 (de)
FR (1) FR2488455B1 (de)
GB (1) GB2081964B (de)
NL (1) NL8004472A (de)
SE (1) SE457037B (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3135875A1 (de) * 1980-09-12 1982-04-29 Naamloze Vennootschap Philips' Gloeilampenfabrieken, 5621 Eindhoven Optisches uebertragungssystem
EP0224282A1 (de) * 1985-09-26 1987-06-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optisches Transmissionssystem mit Strahlungsquelle und Vielschichten-Monomodefasern mit negativem Stufenindex
DE3642445A1 (de) * 1985-12-10 1987-06-11 Sharp Kk Resonatoranordnung mit einem halbleiter-laser
DE3719868A1 (de) * 1987-06-13 1988-12-22 Messerschmitt Boelkow Blohm Laserdiode

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6164182A (ja) * 1984-09-05 1986-04-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光帰還型半導体レ−ザ装置
JPS6179286A (ja) * 1984-09-24 1986-04-22 ゼロツクス　コーポレーシヨン レーザダイオード及びそのモードホツピング防止方法
FR2577077B1 (fr) * 1985-02-05 1987-02-27 Favre Francois Laser a semi-conducteur a largeur spectrale reduite
EP0220455A1 (de) * 1985-09-24 1987-05-06 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung zur Kopplung einer Laserdiode und eines Monomode-Lichtwellenleiters
US4787086A (en) * 1986-05-19 1988-11-22 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories High-power, fundamental transverse mode laser
JPH0325987A (ja) * 1989-06-23 1991-02-04 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> 半導体レーザ光源装置
US5309542A (en) * 1991-09-18 1994-05-03 International Business Machines Corporation Fiber optic transmitter modification for improved extinction ratio
JPH0614063U (ja) * 1992-02-19 1994-02-22 冨士シール工業株式会社 開封部を有する熱収縮性フィルム包装体
DE4340025A1 (de) * 1992-12-23 1994-06-30 Kommunikations Elektronik Übertragungssystem zur Übertragung optischer Signale
US5359447A (en) * 1993-06-25 1994-10-25 Hewlett-Packard Company Optical communication with vertical-cavity surface-emitting laser operating in multiple transverse modes
US6081381A (en) * 1998-10-26 2000-06-27 Polametrics, Inc. Apparatus and method for reducing spatial coherence and for improving uniformity of a light beam emitted from a coherent light source
JP3940504B2 (ja) * 1998-10-30 2007-07-04 株式会社東芝 光ファイバ伝送式レーザ装置、パルスレーザ発振器および光ファイバ導光装置
CN103940456B (zh) * 2014-04-11 2016-08-17 北京理工大学 一种干涉型反射探针式光纤微传感器及其制作方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5941316B2 (ja) * 1975-05-17 1984-10-05 日本電気株式会社 高速変調が可能な半導体レ−ザ装置
US4079339A (en) * 1975-05-17 1978-03-14 Nippon Electric Company, Ltd. Light self-injecting semiconductor laser device

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
H. Kreisel und J.K. Buthar: Semiconductor Laser and Heterojunction LED's, 1977, S. 472-473 *
IEEE Journal of Quantum Electronics, QE-15(1979), Nr. 8, S. 782-786 *
Journal of Applied Physics 51(1980), Nr. 6, S. 3062-3071 *
Proceedings of the Fourth Conference on Optical Communication, 12.-15. Sept. 1978, Genf, S. 492-501 *
R.E. Epworth: Tech. Digest Topical Meeting on Optical fiber Communication, 1979, Washington DC, Paper ThD1 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3135875A1 (de) * 1980-09-12 1982-04-29 Naamloze Vennootschap Philips' Gloeilampenfabrieken, 5621 Eindhoven Optisches uebertragungssystem
EP0224282A1 (de) * 1985-09-26 1987-06-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optisches Transmissionssystem mit Strahlungsquelle und Vielschichten-Monomodefasern mit negativem Stufenindex
DE3642445A1 (de) * 1985-12-10 1987-06-11 Sharp Kk Resonatoranordnung mit einem halbleiter-laser
DE3719868A1 (de) * 1987-06-13 1988-12-22 Messerschmitt Boelkow Blohm Laserdiode

Also Published As

Publication number Publication date
FR2488455B1 (fr) 1986-11-14
SE8104647L (sv) 1982-02-07
GB2081964A (en) 1982-02-24
JPS5754384A (de) 1982-03-31
CA1157930A (en) 1983-11-29
JPS6342873B2 (de) 1988-08-25
SE457037B (sv) 1988-11-21
GB2081964B (en) 1983-08-17
US4427261A (en) 1984-01-24
NL8004472A (nl) 1982-03-01
FR2488455A1 (fr) 1982-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3131024A1 (de) &#34;anordnung mit einer halbleiterlaserdiode&#34;
EP0600267B1 (de) Bidirektionaler optischer Sende- und Empfangsmodul
DE69116396T2 (de) Optischer Koppler
DE69301655T2 (de) Generator optischer Signale für Telekommunikationsanlage
DE3784219T2 (de) Optische einkopplungsvorrichtung fuer optischen direktverstaerker.
DE3631971C2 (de) Optische Verstärkungsvorrichtung mit Störschutzfilterfunktion
DE69628624T2 (de) OTDR-Gerät
DE3135875C2 (de) Optisches Übertragungssystem
DE3750149T2 (de) Filterabzweigung in optischen Kommunikationssystemen.
DE3885389T2 (de) Optischer Zwischenverstärker.
DE10161329B4 (de) Optisches Beugungselement
DE69005794T2 (de) Optische Verstärkungseinrichtung mit niedrigem Rauschen und Reflexion der Pumpleistung.
DE2745940A1 (de) Optisches schaltkreiselement
DE3012184A1 (de) Lichtwellenleiterverzweigung
DE68920683T2 (de) Integrierte Art von optischem Knoten und optisches Nachrichtensystem unter Verwendung desselben.
DE60012704T2 (de) Abstimmbarer laser mit einer integrierten vorrichtung zur wellenlängenüberwachung und zugehöriges betriebsverfahren
DE3230570A1 (de) Sende- und empfangseinrichtung fuer ein faseroptisches sensorsystem
DE4332633A1 (de) Durch einen externen Resonator gesteuerter Halbleiterlaser
DE2409455A1 (de) Auskoppelvorrichtung fuer licht aus optischen wellenleitern
DE2851667A1 (de) Abzweigelement fuer monomode-lichtwellenleiter und verfahren zu seiner herstellung
DE69021484T2 (de) Optische Verstärker-Photodetektor-Anordnung.
DE69531224T2 (de) Optische koppelanordnung sowie sender und empfänger für ein multiplexübertragungssystem mit einer solchen koppelanordnung
DE3232212A1 (de) Optisches multiplex-nachrichtenuebertragungssystem
DE3733019C2 (de)
EP0216212A2 (de) Externer optischer Resonator für einen Halbleiterlaser

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: H01S 3/05

8130 Withdrawal