JP2000284241A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
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- JP2000284241A JP2000284241A JP11088102A JP8810299A JP2000284241A JP 2000284241 A JP2000284241 A JP 2000284241A JP 11088102 A JP11088102 A JP 11088102A JP 8810299 A JP8810299 A JP 8810299A JP 2000284241 A JP2000284241 A JP 2000284241A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電界吸収型半導体光変調器での光の吸収量を
犠牲にすることなく寄生容量を低減することによて、長
距離大容量光ファイバ通信システムに適した半導体レー
ザ装置を得る。 【解決手段】 電界吸収型半導体光変調器素子３ｂと電
界吸収型半導体光変調器３ｃとを電気的に直列に接続す
る給電回路を備えているため、電界吸収型半導体光変調
器素子によって得られる消光比を犠牲にすることなく電
界吸収型半導体光変調器素子の寄生容量を低減でき、高
速性および伝送特性に優れ、長距離大容量光ファイバ通
信システムに適した半導体レーザ装置を得ることができ
る。
犠牲にすることなく寄生容量を低減することによて、長
距離大容量光ファイバ通信システムに適した半導体レー
ザ装置を得る。 【解決手段】 電界吸収型半導体光変調器素子３ｂと電
界吸収型半導体光変調器３ｃとを電気的に直列に接続す
る給電回路を備えているため、電界吸収型半導体光変調
器素子によって得られる消光比を犠牲にすることなく電
界吸収型半導体光変調器素子の寄生容量を低減でき、高
速性および伝送特性に優れ、長距離大容量光ファイバ通
信システムに適した半導体レーザ装置を得ることができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システムに
用いられる半導体レーザ装置に関するものである。
用いられる半導体レーザ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、幹線系光通信システムの長距離・
大容量化の研究開発が盛んに行われている。半導体レー
ザに電界吸収型半導体光変調器を集積化した変調器集積
化半導体レーザは、変調時の波長チャープが小さいため
長距離大容量光ファイバ通信システムのキーデバイスと
して注目されている。図６には、その一例として、特開
平１０−８４１６６記載の半導体レーザ装置の断面図を
示す。図において、１は変調器集積化半導体レーザ素子
であり、レーザ光を出射する半導体レーザ部２と、この
レーザ光の強度変調を行う電界吸収型半導体光変調器部
３を有し、半導体レーザ部２と電界吸収型半導体光変調
器部３とはモノリシックに集積化されている。また、変
調器集積化半導体レーザ素子１は光導波路層（活性層）
４ａ、光導波路層（吸収層）４ｂ、半導体レーザ部２の
電極５ａ、電界吸収型半導体光変調器部３の電極５ｂお
よび接地電極６とを備えている。
大容量化の研究開発が盛んに行われている。半導体レー
ザに電界吸収型半導体光変調器を集積化した変調器集積
化半導体レーザは、変調時の波長チャープが小さいため
長距離大容量光ファイバ通信システムのキーデバイスと
して注目されている。図６には、その一例として、特開
平１０−８４１６６記載の半導体レーザ装置の断面図を
示す。図において、１は変調器集積化半導体レーザ素子
であり、レーザ光を出射する半導体レーザ部２と、この
レーザ光の強度変調を行う電界吸収型半導体光変調器部
３を有し、半導体レーザ部２と電界吸収型半導体光変調
器部３とはモノリシックに集積化されている。また、変
調器集積化半導体レーザ素子１は光導波路層（活性層）
４ａ、光導波路層（吸収層）４ｂ、半導体レーザ部２の
電極５ａ、電界吸収型半導体光変調器部３の電極５ｂお
よび接地電極６とを備えている。
【０００３】以下、この従来の半導体レーザ装置の動作
について説明する。図６において、半導体レーザ部２の
電極５ａに直流電流を給電すると半導体レーザ部２から
は連続光が出射され、光導波路層(活性層）４ａにより
電界吸収型半導体光変調器部３に入射される。一方、電
界吸収型半導体光変調器部３の光導波路層（吸収層）４
ｂでは、電極５ｂに印加される電圧に応じてこのレーザ
光の吸収が変化するため、電極５ｂに変調信号電圧を印
加すれば、電界吸収型半導体光変調器部３の出射端面か
ら出射されるレーザ光には信号電圧に対応した強度変調
が施されることになる。
について説明する。図６において、半導体レーザ部２の
電極５ａに直流電流を給電すると半導体レーザ部２から
は連続光が出射され、光導波路層(活性層）４ａにより
電界吸収型半導体光変調器部３に入射される。一方、電
界吸収型半導体光変調器部３の光導波路層（吸収層）４
ｂでは、電極５ｂに印加される電圧に応じてこのレーザ
光の吸収が変化するため、電極５ｂに変調信号電圧を印
加すれば、電界吸収型半導体光変調器部３の出射端面か
ら出射されるレーザ光には信号電圧に対応した強度変調
が施されることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記図
６に示された従来の半導体レーザ装置においては、以下
に述べるような問題点があった。すなわち、前記の変調
器集積化半導体レーザ素子１の周波数応答特性は、電界
吸収型半導体光変調器部３の電極５ｂと接地電極６との
間に生じる寄生容量によって制限され、一般的に、この
寄生容量が小さいときに高周波までの周波数応答特性が
得られる、つまりより高速で変調が可能であるといった
特性を有している。従って、寄生容量を低減するため
に、電界吸収型半導体光変調器部の光導波方向の変調器
長を短くするといった手法が採られるが、変調器長を短
くすると、電界吸収型半導体光変調器部３における光の
吸収量が小さくなるため、電界吸収型半導体光変調器部
３から出射される変調光波形の”０”、”１”の消光比
が小さくなり光Ｓ／Ｎ特性が劣化し、伝送特性に悪影響
を及ぼしてしまう。つまり、変調器長をパラメータとし
たときの周波数応答特性と伝送特性とはトレードオフの
関係に有るという問題点があった。特に、近年の長距離
大容量光ファイバ通信システムにおいては、変調速度の
高速化と長距離化に対応した伝送特性の改善とが最重要
課題の一つであり、これらを両立させる技術開発が待た
れていた。
６に示された従来の半導体レーザ装置においては、以下
に述べるような問題点があった。すなわち、前記の変調
器集積化半導体レーザ素子１の周波数応答特性は、電界
吸収型半導体光変調器部３の電極５ｂと接地電極６との
間に生じる寄生容量によって制限され、一般的に、この
寄生容量が小さいときに高周波までの周波数応答特性が
得られる、つまりより高速で変調が可能であるといった
特性を有している。従って、寄生容量を低減するため
に、電界吸収型半導体光変調器部の光導波方向の変調器
長を短くするといった手法が採られるが、変調器長を短
くすると、電界吸収型半導体光変調器部３における光の
吸収量が小さくなるため、電界吸収型半導体光変調器部
３から出射される変調光波形の”０”、”１”の消光比
が小さくなり光Ｓ／Ｎ特性が劣化し、伝送特性に悪影響
を及ぼしてしまう。つまり、変調器長をパラメータとし
たときの周波数応答特性と伝送特性とはトレードオフの
関係に有るという問題点があった。特に、近年の長距離
大容量光ファイバ通信システムにおいては、変調速度の
高速化と長距離化に対応した伝送特性の改善とが最重要
課題の一つであり、これらを両立させる技術開発が待た
れていた。
【０００５】この発明の目的は、従来の半導体レーザ装
置の前記のような不具合点を解消するためになされたも
ので、電界吸収型半導体光変調器での光の吸収量を犠牲
にすることなく寄生容量を低減できるよう構成すること
によて、長距離大容量光ファイバ通信システムに適した
半導体レーザ装置を得ることを目的とする。
置の前記のような不具合点を解消するためになされたも
ので、電界吸収型半導体光変調器での光の吸収量を犠牲
にすることなく寄生容量を低減できるよう構成すること
によて、長距離大容量光ファイバ通信システムに適した
半導体レーザ装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる半導体
レーザ装置は、前記の目的を達成するために、レーザ光
を出射する半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子
から出射されたレーザ光を変調する複数の電界吸収型半
導体光変調器素子と、複数の前記電界吸収型半導体光変
調器素子を電気的に直列に接続するための給電回路とを
備えたものである。
レーザ装置は、前記の目的を達成するために、レーザ光
を出射する半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子
から出射されたレーザ光を変調する複数の電界吸収型半
導体光変調器素子と、複数の前記電界吸収型半導体光変
調器素子を電気的に直列に接続するための給電回路とを
備えたものである。
【０００７】また、この発明に係わる半導体レーザ装置
は、前記半導体レーザ素子と、複数の前記電界吸収型半
導体光変調器素子と、前記給電回路とを同一のケース内
に収納したものである。
は、前記半導体レーザ素子と、複数の前記電界吸収型半
導体光変調器素子と、前記給電回路とを同一のケース内
に収納したものである。
【０００８】また、この発明に係わる半導体レーザ装置
は、前記半導体レーザ素子と前記電界吸収型半導体光変
調器素子との間、または複数の前記電界吸収型半導体光
変調器素子同士の間に、一つまたは複数の結合光学系を
配置したものである。
は、前記半導体レーザ素子と前記電界吸収型半導体光変
調器素子との間、または複数の前記電界吸収型半導体光
変調器素子同士の間に、一つまたは複数の結合光学系を
配置したものである。
【０００９】さらに、この発明に係わる半導体レーザ装
置は、前記結合光学系に、前記半導体レーザ素子の発振
中心波長近傍において低反射となる光学コーティングを
施したものである。
置は、前記結合光学系に、前記半導体レーザ素子の発振
中心波長近傍において低反射となる光学コーティングを
施したものである。
【００１０】また、この発明に係わる半導体レーザ装置
は、前記結合光学系に、先球ファイバを用いたものであ
る。
は、前記結合光学系に、先球ファイバを用いたものであ
る。
【００１１】また、この発明に係わる半導体レーザ装置
は、前記半導体レーザ素子と前記電界吸収型半導体光変
調器素子との間、または複数の前記電界吸収型半導体光
変調器素子同士の間に、光アイソレータを配置したもの
である。
は、前記半導体レーザ素子と前記電界吸収型半導体光変
調器素子との間、または複数の前記電界吸収型半導体光
変調器素子同士の間に、光アイソレータを配置したもの
である。
【００１２】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１に、この発明
の実施の形態１である半導体レーザ装置の構成を表す断
面図を示す。図１において、２は半導体レーザ素子であ
り、電極５ａ、光導波路層（活性層）４ａおよび接地電
極６ａを備えている。また、３ｂ、３ｃは電界吸収型半
導体光変調器素子であり、それぞれ電極５ｂ、５ｃ、光
導波路層（吸収層）４ｂ、４ｃおよび裏面電極６ｂ、接
地電極６ｃを備えている。なお、この実施の形態１にお
いては、半導体レーザ素子２と電界吸収型半導体光変調
器素子３ｂ、電界吸収型半導体光変調器素子３ｃはそれ
ぞれ物理的、電気的に分離されている。さらに、電界吸
収型半導体光変調器素子３ｂの裏面電極６ｂと電界吸収
型半導体光変調器素子３ｃの電極５ｃとを電気的に接続
するために給電回路７を備えており、電界吸収型半導体
光変調器３ｂと電界吸収型半導体光変調器素子３ｃとは
電気的に直列になるように実装されている。
の実施の形態１である半導体レーザ装置の構成を表す断
面図を示す。図１において、２は半導体レーザ素子であ
り、電極５ａ、光導波路層（活性層）４ａおよび接地電
極６ａを備えている。また、３ｂ、３ｃは電界吸収型半
導体光変調器素子であり、それぞれ電極５ｂ、５ｃ、光
導波路層（吸収層）４ｂ、４ｃおよび裏面電極６ｂ、接
地電極６ｃを備えている。なお、この実施の形態１にお
いては、半導体レーザ素子２と電界吸収型半導体光変調
器素子３ｂ、電界吸収型半導体光変調器素子３ｃはそれ
ぞれ物理的、電気的に分離されている。さらに、電界吸
収型半導体光変調器素子３ｂの裏面電極６ｂと電界吸収
型半導体光変調器素子３ｃの電極５ｃとを電気的に接続
するために給電回路７を備えており、電界吸収型半導体
光変調器３ｂと電界吸収型半導体光変調器素子３ｃとは
電気的に直列になるように実装されている。
【００１３】以下、この実施の形態１の動作について説
明する。図１において、半導体レーザ素子２の電極５ａ
に直流電流を給電すると半導体レーザ素子２の光導波路
層(活性層）４ａから連続光が出射（図中矢印Ａ）さ
れ、電界吸収型半導体光変調器素子３ｂの光導波路層
(吸収層）４ｂに入射される。一方、電界吸収型半導体
光変調器素子３ｂでは、電極５ｂと裏面電極６ｂ間に印
加される電圧に応じてこのレーザ光の吸収が変化するた
め、こうして電界吸収型半導体光変調器素子３ｂに入射
されたレーザ光は電極５ｂと裏面電極６ｂ間に印加され
た信号電圧に対応して強度変調が施された後、出射端面
から電界吸収型半導体光変調器素子３ｃにさらに入射
（図中矢印Ｂ）される。電界吸収型半導体光変調器素子
３ｃに入射されたレーザ光は電極５ｃと接地電極６ｃ間
に印加された信号電圧に対応して強度変調が施された
後、出射端面から出射（図中矢印Ｃ）される。なお、電
界吸収型半導体光変調器素子３ｂと電界吸収型半導体光
変調器素子３ｃとの距離が光速に対して十分無視できる
ほど短ければ、電界吸収型半導体光変調器素子３ｂと電
界吸収型半導体光変調器素子３ｃとではほぼ同期して変
調が施される。また、遅延量を制御するための回路を付
加することにより、電界吸収型半導体光変調器素子３ｂ
と電界吸収型半導体光変調器素子３ｃとの距離が長い場
合でも同期して変調を施すことができる。
明する。図１において、半導体レーザ素子２の電極５ａ
に直流電流を給電すると半導体レーザ素子２の光導波路
層(活性層）４ａから連続光が出射（図中矢印Ａ）さ
れ、電界吸収型半導体光変調器素子３ｂの光導波路層
(吸収層）４ｂに入射される。一方、電界吸収型半導体
光変調器素子３ｂでは、電極５ｂと裏面電極６ｂ間に印
加される電圧に応じてこのレーザ光の吸収が変化するた
め、こうして電界吸収型半導体光変調器素子３ｂに入射
されたレーザ光は電極５ｂと裏面電極６ｂ間に印加され
た信号電圧に対応して強度変調が施された後、出射端面
から電界吸収型半導体光変調器素子３ｃにさらに入射
（図中矢印Ｂ）される。電界吸収型半導体光変調器素子
３ｃに入射されたレーザ光は電極５ｃと接地電極６ｃ間
に印加された信号電圧に対応して強度変調が施された
後、出射端面から出射（図中矢印Ｃ）される。なお、電
界吸収型半導体光変調器素子３ｂと電界吸収型半導体光
変調器素子３ｃとの距離が光速に対して十分無視できる
ほど短ければ、電界吸収型半導体光変調器素子３ｂと電
界吸収型半導体光変調器素子３ｃとではほぼ同期して変
調が施される。また、遅延量を制御するための回路を付
加することにより、電界吸収型半導体光変調器素子３ｂ
と電界吸収型半導体光変調器素子３ｃとの距離が長い場
合でも同期して変調を施すことができる。
【００１４】また、図２（ａ）に、この発明の実施の形
態１である半導体レーザ装置の変調器部分の電気的等価
回路モデル、図２（ｂ）に、従来の半導体レーザ装置の
変調器部分の電気的等価回路モデルを示す。なお、１１
は終端抵抗である。このとき、図２に示すように、電界
吸収型半導体光変調器素子３ｂと電界吸収型半導体光変
調器素子３ｃは同一構造とし、その変調器長をＬ（図示
せず）、寄生容量をＣと仮定する。また、電界吸収型半
導体光変調器素子３ｂの電極５ｂと接地電極６ｃ間に印
加する電圧をＶと仮定すると、電界吸収型半導体光変調
器素子３ｂと３ｃにはそれぞれＶ／２の電界が印加され
る。従って、電界吸収型半導体光変調器素子３ｂと電界
吸収型半導体光変調器素子３ｃ両方によって得られる消
光比は、電界吸収型半導体光変調器素子３ｂもしくは３
ｃにＶ／２の電界が印加されるときに得られる消光比の
２倍（対数表示）であり、電界吸収型半導体光変調器素
子３ｂもしくは３ｃと等しい変調器長Ｌを有する電界吸
収型半導体光変調器素子にＶの電界が印加されるときに
得られる消光比と同等となる。一方、電界吸収型半導体
光変調器素子３ｂと電界吸収型半導体光変調器素子３ｃ
とは電気的に直列になるよう配置されているため、この
ときの寄生容量はＣ／２であり、電界吸収型半導体光変
調器素子３ｂもしくは３ｃと等しい寄生容量Ｃを有する
電界吸収型半導体光変調器素子の寄生容量の半分とな
る。
態１である半導体レーザ装置の変調器部分の電気的等価
回路モデル、図２（ｂ）に、従来の半導体レーザ装置の
変調器部分の電気的等価回路モデルを示す。なお、１１
は終端抵抗である。このとき、図２に示すように、電界
吸収型半導体光変調器素子３ｂと電界吸収型半導体光変
調器素子３ｃは同一構造とし、その変調器長をＬ（図示
せず）、寄生容量をＣと仮定する。また、電界吸収型半
導体光変調器素子３ｂの電極５ｂと接地電極６ｃ間に印
加する電圧をＶと仮定すると、電界吸収型半導体光変調
器素子３ｂと３ｃにはそれぞれＶ／２の電界が印加され
る。従って、電界吸収型半導体光変調器素子３ｂと電界
吸収型半導体光変調器素子３ｃ両方によって得られる消
光比は、電界吸収型半導体光変調器素子３ｂもしくは３
ｃにＶ／２の電界が印加されるときに得られる消光比の
２倍（対数表示）であり、電界吸収型半導体光変調器素
子３ｂもしくは３ｃと等しい変調器長Ｌを有する電界吸
収型半導体光変調器素子にＶの電界が印加されるときに
得られる消光比と同等となる。一方、電界吸収型半導体
光変調器素子３ｂと電界吸収型半導体光変調器素子３ｃ
とは電気的に直列になるよう配置されているため、この
ときの寄生容量はＣ／２であり、電界吸収型半導体光変
調器素子３ｂもしくは３ｃと等しい寄生容量Ｃを有する
電界吸収型半導体光変調器素子の寄生容量の半分とな
る。
【００１５】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、電界吸収型半導体光変調器素子３ｂと電界吸収型半
導体光変調器３ｃとを電気的に直列に接続する給電回路
を備えているため、電界吸収型半導体光変調器素子によ
って得られる消光比を犠牲にすることなく電界吸収型半
導体光変調器素子の寄生容量を低減でき、高速性および
伝送特性に優れ、長距離大容量光ファイバ通信システム
に適した半導体レーザ装置を得ることができる。
ば、電界吸収型半導体光変調器素子３ｂと電界吸収型半
導体光変調器３ｃとを電気的に直列に接続する給電回路
を備えているため、電界吸収型半導体光変調器素子によ
って得られる消光比を犠牲にすることなく電界吸収型半
導体光変調器素子の寄生容量を低減でき、高速性および
伝送特性に優れ、長距離大容量光ファイバ通信システム
に適した半導体レーザ装置を得ることができる。
【００１６】なお、前記実施の形態１においては、電界
吸収型半導体光変調器素子を２個使用した場合について
示したが、複数個であっても良いことはもちろんであ
り、数が多いほど寄生容量を低減できる。
吸収型半導体光変調器素子を２個使用した場合について
示したが、複数個であっても良いことはもちろんであ
り、数が多いほど寄生容量を低減できる。
【００１７】実施の形態２．この発明による実施の形態
２では、半導体レーザ素子２と電界吸収型半導体光変調
器３ｂ、３ｃおよび電界吸収型半導体光変調器素子同士
を直列に接続する給電回路７を同一ケース内に収納した
ため、半導体レーザ素子２や電界吸収型半導体光変調器
素子３ｂ、３ｃおよび給電回路７の保護が図られるとと
もに、衝撃等によって互いに光学的に分離された半導体
レーザ素子２と電界吸収型半導体光変調器素子３ｂ、３
ｃの光軸がずれる心配が少なくなり、半導体レーザ装置
の信頼性が向上するとともに、取り扱いや作業性に優れ
た半導体レーザ装置が得ることができる。
２では、半導体レーザ素子２と電界吸収型半導体光変調
器３ｂ、３ｃおよび電界吸収型半導体光変調器素子同士
を直列に接続する給電回路７を同一ケース内に収納した
ため、半導体レーザ素子２や電界吸収型半導体光変調器
素子３ｂ、３ｃおよび給電回路７の保護が図られるとと
もに、衝撃等によって互いに光学的に分離された半導体
レーザ素子２と電界吸収型半導体光変調器素子３ｂ、３
ｃの光軸がずれる心配が少なくなり、半導体レーザ装置
の信頼性が向上するとともに、取り扱いや作業性に優れ
た半導体レーザ装置が得ることができる。
【００１８】実施の形態３．図３は、実施の形態３によ
る半導体レーザ装置の構成を示す断面図を示す。図にお
いて、８ａ、８ｂはそれぞれ半導体レーザ素子２と電界
吸収型半導体光変調器素子３ｂ間、および電界吸収型半
導体光変調器素子３ｂと電界吸収型半導体光変調器素子
３ｃ間の光軸上に配置された光学レンズであり、半導体
レーザ素子２から出射されたレーザ光が光学レンズ８ａ
により集光されて電界吸収型半導体光変調器素子３ｂに
入射し、さらに電界吸収型半導体光変調器素子３ｂから
出射されたレーザ光が光学レンズ８ｂにより集光されて
電界吸収型半導体光変調器素子３ｃに入射するよう結合
光学系を構成している。なお、以下、図１と同一または
相当部分には同一の符号を付して説明を省略する。
る半導体レーザ装置の構成を示す断面図を示す。図にお
いて、８ａ、８ｂはそれぞれ半導体レーザ素子２と電界
吸収型半導体光変調器素子３ｂ間、および電界吸収型半
導体光変調器素子３ｂと電界吸収型半導体光変調器素子
３ｃ間の光軸上に配置された光学レンズであり、半導体
レーザ素子２から出射されたレーザ光が光学レンズ８ａ
により集光されて電界吸収型半導体光変調器素子３ｂに
入射し、さらに電界吸収型半導体光変調器素子３ｂから
出射されたレーザ光が光学レンズ８ｂにより集光されて
電界吸収型半導体光変調器素子３ｃに入射するよう結合
光学系を構成している。なお、以下、図１と同一または
相当部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００１９】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、半導体レーザ素子２と電界吸収型半導体光変調器素
子３ｂとの間および電界吸収型半導体光変調器素子３ｂ
と電界吸収型半導体光変調器素子３ｃとの間に光学レン
ズ８ａ、８ｂを配置したため、半導体レーザ素子２から
出射されたレーザ光が光学レンズ８ａにより効率良く電
界吸収型半導体光変調器素子３ｂに結合され、さらに電
界吸収型半導体光変調器素子３ｂから出射されたレーザ
光が光学レンズ８ｂにより効率良く電界吸収型半導体光
変調器素子３ｃに結合され、結果的に半導体レーザ装置
から取り出せる光出力が増大するとともに、光出力の増
大に伴って光Ｓ／Ｎ比が高くなるため、一層伝送特性の
良好な半導体レーザ装置を得ることができる。
ば、半導体レーザ素子２と電界吸収型半導体光変調器素
子３ｂとの間および電界吸収型半導体光変調器素子３ｂ
と電界吸収型半導体光変調器素子３ｃとの間に光学レン
ズ８ａ、８ｂを配置したため、半導体レーザ素子２から
出射されたレーザ光が光学レンズ８ａにより効率良く電
界吸収型半導体光変調器素子３ｂに結合され、さらに電
界吸収型半導体光変調器素子３ｂから出射されたレーザ
光が光学レンズ８ｂにより効率良く電界吸収型半導体光
変調器素子３ｃに結合され、結果的に半導体レーザ装置
から取り出せる光出力が増大するとともに、光出力の増
大に伴って光Ｓ／Ｎ比が高くなるため、一層伝送特性の
良好な半導体レーザ装置を得ることができる。
【００２０】なお、前記実施の形態３においては、結合
光学系として、光学レンズを各素子間に１枚使用した場
合について示したが、複数枚であっても良いことはもち
ろんである。
光学系として、光学レンズを各素子間に１枚使用した場
合について示したが、複数枚であっても良いことはもち
ろんである。
【００２１】実施の形態４．また、前記実施の形態３で
示した光学レンズ８ａ、８ｂの端面に、半導体レーザ素
子２の発振中心波長近傍において低反射となる光学コー
ティングを施すことにより、半導体レーザ素子２の出射
光を低損失に光学レンズ８ａ、８ｂに入射および出射さ
せることができるため、半導体レーザ素子２の出射光を
効率良く電界吸収型半導体光変調器素子３ｂおよび電界
吸収型半導体光変調器素子３ｃまで供給でき、半導体レ
ーザ装置から取り出せる光出力が増大して光Ｓ／Ｎ比が
高くなるため、伝送特性の良好な半導体レーザ装置を得
ることができる。
示した光学レンズ８ａ、８ｂの端面に、半導体レーザ素
子２の発振中心波長近傍において低反射となる光学コー
ティングを施すことにより、半導体レーザ素子２の出射
光を低損失に光学レンズ８ａ、８ｂに入射および出射さ
せることができるため、半導体レーザ素子２の出射光を
効率良く電界吸収型半導体光変調器素子３ｂおよび電界
吸収型半導体光変調器素子３ｃまで供給でき、半導体レ
ーザ装置から取り出せる光出力が増大して光Ｓ／Ｎ比が
高くなるため、伝送特性の良好な半導体レーザ装置を得
ることができる。
【００２２】さらに、光学コーティングによって光学レ
ンズ８ａ、８ｂの端面で生じる反射光が減少し、半導体
レーザ素子２への戻り光が少なくなるため、半導体レー
ザ素子２を安定して発振させることができ、光出力およ
び発振波長が安定するとともに、戻り光による発振条件
の変化や半導体レーザ素子２の光導波路層（活性層）４
ａの屈折率変化に伴う波長チャープが小さくなり、伝送
特性に優れた半導体レーザ装置を得ることができる。
ンズ８ａ、８ｂの端面で生じる反射光が減少し、半導体
レーザ素子２への戻り光が少なくなるため、半導体レー
ザ素子２を安定して発振させることができ、光出力およ
び発振波長が安定するとともに、戻り光による発振条件
の変化や半導体レーザ素子２の光導波路層（活性層）４
ａの屈折率変化に伴う波長チャープが小さくなり、伝送
特性に優れた半導体レーザ装置を得ることができる。
【００２３】実施の形態５．図４には、この発明による
実施の形態５である半導体レーザ装置の構成を表す断面
図を示す。図４において、９ａ、９ｂは先端を球状に加
工した先球ファイバであり、この先球ファイバ９ａを半
導体レーザ素子２と電界吸収型半導体光変調器素子３ｂ
との間、および先球ファイバ９ｂを電界吸収型半導体光
変調器素子３ｂと電界吸収型半導体光変調器素子３ｃと
の間の光軸上に配置することにより、半導体レーザ素子
２からの出射光を効率良く電界吸収型半導体光変調器素
子３ｂおよび電界吸収型半導体光変調器素子３ｃまで供
給でき、半導体レーザ装置から取り出せる光出力が増大
するように構成されている。こうして、この実施の形態
５によれば、先球ファイバからなる結合光学系を、半導
体レーザ素子２と電界吸収型半導体光変調器素子３ｂ、
および電界吸収型半導体光変調器素子３ｂと電界吸収型
半導体光変調器素子３ｃとの間の光軸上に配置したた
め、前記実施の形態３と同様に、光出力の増大にともな
って光Ｓ／Ｎ比を大きくすることができ、良好な伝送特
性を有する半導体レーザ装置を得ることができる。
実施の形態５である半導体レーザ装置の構成を表す断面
図を示す。図４において、９ａ、９ｂは先端を球状に加
工した先球ファイバであり、この先球ファイバ９ａを半
導体レーザ素子２と電界吸収型半導体光変調器素子３ｂ
との間、および先球ファイバ９ｂを電界吸収型半導体光
変調器素子３ｂと電界吸収型半導体光変調器素子３ｃと
の間の光軸上に配置することにより、半導体レーザ素子
２からの出射光を効率良く電界吸収型半導体光変調器素
子３ｂおよび電界吸収型半導体光変調器素子３ｃまで供
給でき、半導体レーザ装置から取り出せる光出力が増大
するように構成されている。こうして、この実施の形態
５によれば、先球ファイバからなる結合光学系を、半導
体レーザ素子２と電界吸収型半導体光変調器素子３ｂ、
および電界吸収型半導体光変調器素子３ｂと電界吸収型
半導体光変調器素子３ｃとの間の光軸上に配置したた
め、前記実施の形態３と同様に、光出力の増大にともな
って光Ｓ／Ｎ比を大きくすることができ、良好な伝送特
性を有する半導体レーザ装置を得ることができる。
【００２４】また、この実施の形態５で用いた先球ファ
イバ９ａ、９ｂは、実施の形態３で示した一般的な光学
レンズ８ａ、８ｂに比較して径が小さいため、コンパク
トな半導体レーザ装置が得られる。
イバ９ａ、９ｂは、実施の形態３で示した一般的な光学
レンズ８ａ、８ｂに比較して径が小さいため、コンパク
トな半導体レーザ装置が得られる。
【００２５】実施の形態６．また、前記実施の形態５で
示した先球ファイバ９ａ、９ｂの端面に、半導体レーザ
素子２の発振中心波長近傍において低反射となる光学コ
ーティングを施すことにより、実施の形態４と同様に、
半導体レーザ素子２の出射光を低損失に先球ファイバ９
ａ、９ｂに入射および出射させることができ、半導体レ
ーザ装置から取り出せる光出力が増大して光Ｓ／Ｎ比が
高くなるため、いっそう良好な伝送特性を有する半導体
レーザ装置を得ることができる。
示した先球ファイバ９ａ、９ｂの端面に、半導体レーザ
素子２の発振中心波長近傍において低反射となる光学コ
ーティングを施すことにより、実施の形態４と同様に、
半導体レーザ素子２の出射光を低損失に先球ファイバ９
ａ、９ｂに入射および出射させることができ、半導体レ
ーザ装置から取り出せる光出力が増大して光Ｓ／Ｎ比が
高くなるため、いっそう良好な伝送特性を有する半導体
レーザ装置を得ることができる。
【００２６】さらに、光学コーティングによって先球フ
ァイバ９ａ、９ｂの端面で生じる反射光が減少し、半導
体レーザ素子２への戻り光が少なくなるため、半導体レ
ーザ素子２を安定して発振させることができ、光出力お
よび発振波長が安定するとともに、戻り光による発振条
件の変化や半導体レーザ素子２の光導波路層（活性層）
４ａの屈折率変化に伴う波長チャープが小さくなり、伝
送特性に優れた半導体レーザ装置を得ることができる。
ァイバ９ａ、９ｂの端面で生じる反射光が減少し、半導
体レーザ素子２への戻り光が少なくなるため、半導体レ
ーザ素子２を安定して発振させることができ、光出力お
よび発振波長が安定するとともに、戻り光による発振条
件の変化や半導体レーザ素子２の光導波路層（活性層）
４ａの屈折率変化に伴う波長チャープが小さくなり、伝
送特性に優れた半導体レーザ装置を得ることができる。
【００２７】実施の形態７．図５は、実施の形態７によ
る半導体レーザ装置の構成を表す断面図を示す。図５に
おいて、１０ａ、１０ｂは、半導体レーザ素子２から電
界吸収型半導体光変調器素子３ｂの方向、および電界吸
収型半導体光変調器素子３ｂから電界吸収型半導体光変
調器素子３ｃの方向にのみ透過損失が小さく、その逆方
向に対しては透過損失が大きい特性を有する光アイソレ
ータである。
る半導体レーザ装置の構成を表す断面図を示す。図５に
おいて、１０ａ、１０ｂは、半導体レーザ素子２から電
界吸収型半導体光変調器素子３ｂの方向、および電界吸
収型半導体光変調器素子３ｂから電界吸収型半導体光変
調器素子３ｃの方向にのみ透過損失が小さく、その逆方
向に対しては透過損失が大きい特性を有する光アイソレ
ータである。
【００２８】以上のように、光アイソレータ１０ａを半
導体レーザ素子２と電界吸収型半導体光変調器素子３ｂ
との間、および光アイソレータ１０ｂを電界吸収型半導
体光変調器素子３ｂと電界吸収型半導体光変調器素子３
ｃとの間の光軸上に配置するので、電界吸収型半導体光
変調器素子３ｂの端面および電界吸収型半導体光変調器
素子３ｃの端面で生じる反射光が半導体レーザ素子２に
再入射することを抑止でき、半導体レーザ素子２への戻
り光が少なくなるため、半導体レーザ素子２を安定して
発振させることができ、光出力および発振波長が安定す
るとともに、戻り光による発振条件の変化や半導体レー
ザ素子２の光導波路層（活性層）４ａの屈折率変化に伴
う波長チャープが小さくなり、伝送特性に優れた半導体
レーザ装置を得ることができる。
導体レーザ素子２と電界吸収型半導体光変調器素子３ｂ
との間、および光アイソレータ１０ｂを電界吸収型半導
体光変調器素子３ｂと電界吸収型半導体光変調器素子３
ｃとの間の光軸上に配置するので、電界吸収型半導体光
変調器素子３ｂの端面および電界吸収型半導体光変調器
素子３ｃの端面で生じる反射光が半導体レーザ素子２に
再入射することを抑止でき、半導体レーザ素子２への戻
り光が少なくなるため、半導体レーザ素子２を安定して
発振させることができ、光出力および発振波長が安定す
るとともに、戻り光による発振条件の変化や半導体レー
ザ素子２の光導波路層（活性層）４ａの屈折率変化に伴
う波長チャープが小さくなり、伝送特性に優れた半導体
レーザ装置を得ることができる。
【図１】 実施の形態１による半導体レーザ装置の構成
を表す断面図を示す。
を表す断面図を示す。
【図２】 実施の形態１による半導体レーザ装置の変調
器部分の電気的等価回路モデルを示す。
器部分の電気的等価回路モデルを示す。
【図３】 実施の形態３による半導体レーザ装置の構成
を示す断面図を示す。
を示す断面図を示す。
【図４】 実施の形態５による半導体レーザ装置の構成
を表す断面図を示す。
を表す断面図を示す。
【図５】 実施の形態７による半導体レーザ装置の構成
を表す断面図を示す。
を表す断面図を示す。
【図６】 従来の半導体レーザ装置の断面図を示す。
１ 変調器集積化半導体レーザ素子 ２ 半導体レーザ部 ３ 電界吸収型半導体光変調器部 ３b、３c 電界吸収型半導体光変調器素子 ４a 光導波路層(活性層） ４b、４c 光導波路層（吸収層） ５a、５b、５c 電極 ６、６a、６c 接地電極 ６b 裏面電極 ７ 給電回路 ８a、８b 光軸上に配置された光学レンズ ９a、９b 先端を球状に加工した先球ファイバ １０ａ、１０ｂ 光アイソレータ
Claims (6)
- 【請求項１】 レーザ光を出射する半導体レーザ素子
と、前記半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を変
調する複数の電界吸収型半導体光変調器素子と、複数の
前記電界吸収型半導体光変調器素子を電気的に直列に接
続するための給電回路とを備えたことを特徴とする半導
体レーザ装置。 - 【請求項２】 前記半導体レーザ素子と、複数の前記電
界吸収型半導体光変調器素子と、前記給電回路とを同一
のケース内に収納したことを特徴とする請求項１に記載
の半導体レーザ装置。 - 【請求項３】 前記半導体レーザ素子と前記電界吸収型
半導体光変調器素子との間、または複数の前記電界吸収
型半導体光変調器素子同士の間に、一つまたは複数の結
合光学系を配置したことを特徴とする請求項１に記載の
半導体レーザ装置。 - 【請求項４】 前記結合光学系に、前記半導体レーザ素
子の発振中心波長近傍において低反射となる光学コーテ
ィングを施したことを特徴とする請求項３に記載の半導
体レーザ装置。 - 【請求項５】 前記結合光学系に、先球ファイバを用い
たことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の半
導体レーザ装置。 - 【請求項６】 前記半導体レーザ素子と前記電界吸収型
半導体光変調器素子との間、または複数の前記電界吸収
型半導体光変調器素子同士の間に、光アイソレータを配
置したことを特徴とする請求項３、請求項４または請求
項５のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08810299A JP4013394B2 (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08810299A JP4013394B2 (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 半導体レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000284241A true JP2000284241A (ja) | 2000-10-13 |
| JP4013394B2 JP4013394B2 (ja) | 2007-11-28 |
Family
ID=13933516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08810299A Expired - Fee Related JP4013394B2 (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4013394B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1253462A1 (fr) * | 2001-04-27 | 2002-10-30 | Alcatel | Emetteur optique comprenant un modulateur compose d'une pluralite d'éléments de modulation |
| JP2003005141A (ja) * | 2001-06-21 | 2003-01-08 | Mitsubishi Electric Corp | 光変調器、光変調器の実装基板および光変調器の駆動方法 |
| JP2007242978A (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Fujitsu Ltd | 光パルス発生装置 |
| GB2436397A (en) * | 2006-03-23 | 2007-09-26 | Bookham Technology Plc | Monolithically integrated optoelectronic components |
-
1999
- 1999-03-30 JP JP08810299A patent/JP4013394B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1253462A1 (fr) * | 2001-04-27 | 2002-10-30 | Alcatel | Emetteur optique comprenant un modulateur compose d'une pluralite d'éléments de modulation |
| FR2824152A1 (fr) * | 2001-04-27 | 2002-10-31 | Cit Alcatel | Emetteur optique comprenant un modulateur compose d'une pluralite d'elements de modulation |
| JP2003005141A (ja) * | 2001-06-21 | 2003-01-08 | Mitsubishi Electric Corp | 光変調器、光変調器の実装基板および光変調器の駆動方法 |
| JP4698888B2 (ja) * | 2001-06-21 | 2011-06-08 | 三菱電機株式会社 | 光変調器、光変調器の実装基板および光変調器の駆動方法 |
| JP2007242978A (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Fujitsu Ltd | 光パルス発生装置 |
| GB2436397A (en) * | 2006-03-23 | 2007-09-26 | Bookham Technology Plc | Monolithically integrated optoelectronic components |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4013394B2 (ja) | 2007-11-28 |
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