JP2000505595A

JP2000505595A - モノリシックプリズムアセンブリを有する外部キャビティ半導体レーザ

Info

Publication number: JP2000505595A
Application number: JP9529448A
Authority: JP
Inventors: マイケルエイ．スコベイ
Original assignee: オプティカルコーポレーションオブアメリカ
Priority date: 1996-02-13
Filing date: 1997-02-12
Publication date: 2000-05-09
Also published as: WO1997030495A1; AU2269597A; US6115401A; KR19990082509A; EP0880810A1; CN1210627A

Abstract

(57)【要約】ミニチュア外部キャビティフィルタロック式レーザは、半導体光増幅器、たとえばダイオードレーザと、外部共振キャビティ中に配置されたモノリシックプリズムアセンブリとを有する。モノリシックプリズムアセンブリは、傾けられた、すなわち、外部キャビティ中のレーザ光の移動経路に対して垂直方向には向かない薄膜ファブリペロー干渉フィルタを担持する透明な基材を含む。厳しい許容差の範囲に保持される再現可能なスペクトル性能特性を有するこのような光学装置を有利に小さなサイズで経済的に大量生産することができる。有意に好都合な用途は、多数のチャネルそれぞれに密な間隔の波長サブレンジを要する高密波長分割多重化システムを含む。温度および湿度の変化などに対する高い波長安定性を達成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】モノリシックプリズムアセンブリを有する外部キャビティ半導体レーザ発明の分野本発明は、外部光学キャビティがエッジ発光半導体光増幅器の一つのフェーセット（ファセット；facet）と外部反射体との間に延在する外部キャビティ半導体レーザ、たとえば外部キャビティダイオードレーザを有する光学装置に関する。より具体的には、本発明は、安定化された発光波長を有する外部キャビティ半導体光増幅器に関する。背景外部キャビティ半導体レーザは周知の如く、光ファイバ通信をはじめとする数多くの用途および応用を有している。このような光学装置に通常用いられる外部キャビティダイオードレーザにおいては、光学キャビティが、エッジ発光半導体ダイオードレーザの一方のフェーセットと外部高反射体との間に延在している。高反射体と第一のフェーセットとの間にある、エッジ発光半導体レーザの第二のフェーセットは通常、光が最小限にしか反射されずにレーザチップから抜け出すことができるように反射防止塗膜を有している。半導体ダイオードレーザは、光ファイバ通信の送信機として広く使用されてきた。一般的且つ低廉な１つの従来例において、レーザチップの対向する二端のフェーセットの縁をへき開して共振反射面を形成し、レーザ作動に必要なフィードバックを与える。このようなファブリペロー（ＦＰ）レーザは通常、多数の縦モードで発光し、たとえば３nm〜1０n m大きな出力帯域幅を有している。さらに複雑化された一般的な１つの従来例において、ブラッグ格子をファブリペローレーザキャビティの活動領域にエッチングして分散フィードバック（ＤＦＢ）レーザを形成する。分散フィードバックレーザには、通常たとえば０．０１nm未満の非常に狭い帯域幅を提供する単一縦モード発光の利点がある。第三の用途では、分散ブラッグ反射（ＤＢＲ）レーザが、ファブリペローレーザのへき開フェーセットの一方の波長選択性ブラッグ格子の代わりをする。波長選択性ブラッグ格子は、単一縦モード出力を有するレーザを製造する効果を有する。これらおよび他のダイオードレーザの応用は、発生される特定の波長での不十分な安定性および精度によって妨げられてきた。特に、たとえば、このような困難は、高密波長分割多重化（ＤＷＤＭ）へのダイオードレーザの応用において遭遇されてきた。この先進の光ファイバ通信技術では、密な間隔の多くの波長またはチャネルが１本のファイバまたはファイバ束を介して同時に伝送される。ＤＷＤＭシステムにおけるチャネルの典型的な間隔は、チャネル間で、５nmから１nm 以下に及ぶことができる。効果的なＤＷＤＭシステムを達成するためには、個々のチャネルごとに所定の波長の安定で正確なトランスミッタが必要である。加えて、他のチャネルからの漏話をほとんどまたはまったく起こさずに個々のチャネル波長を選択的に排除または受信するためには、安定で正確な波長選択性レシーバが必要である。したがって、ＤＷＤＭシステムが効率的に作動するためには、所与のチャネルのトランスミッタおよびレシーバ装置が、高い精度で同じ波長帯域に同調されなければならない。しかしながら、上述のＦＰレーザ、ＤＦＢレーザおよびＤＢＲレーザをはじめとする現在公知である半導体ダイオードレーザによって発される波長帯域は、温度および他の要因により、許容できないくらい大きな程度に変動する。たとえばＦＰレーザの中心波長温度依存性は通常、室温で、作動温度の変化摂氏１度あたり０．４nmである。ＤＦＢレーザの対応する差は通常、摂氏１度あたり０．１nm である。公知の半導体ダイオードレーザはまた、製造繰返し精度が劣るという欠点を抱えている。すなわち、そのようなレーザを商業的に大量生産するとき、意図または指定した発光波長が十分な精度で達成されない。これらの欠点が、現在の半導体ダイオードレーザを、ＤＷＤＭシステムのような厳しい用途で具現化するには困難かつ高価であり、多くの場合、まったく不適当であるものにしている。たとえば、温度センサからの閉ループフィードバックを有する熱電冷却器を使用することによってレーザの温度をきわめて小さな温度範囲で制御することにより、個々のレーザの温度依存性を緩和できることは公知である。このような制御は複雑で高価である。公知の半導体ダイオードレーザの商業生産において、±５nmおよび±１０nmにもなりうるロット間の波長差を制御するさらに困難な課題は、一部には、所望の波長を有するレーザの製造バッチを選抜することによって対処されてきた。個々のレーザの波長試験のこの技術は、歩留りに対して有意な悪影響を及ぼし、費用および複雑さを相応に増大させる。また、代わりに別のタイプの半導体ダイオードレーザ、具体的には外部キャビティ同調可能レーザを使用することも提案されている。外部キャビティ同調可能レーザは、たとえば、ＳＰＩＥ、2378巻、35頁から41頁のデイらの広域チューナブル外部キャビティダイオードレーザー(Widely Tunable External Cavity Diod e Lasers ，Day et al．SPIE，Vol.2378，P.35-41)の中に述べられている。デイらによって発案されたダイオードレーザ装置では、ダイオードレーザチップの一つのフェーセットに反射防止塗膜が設けられている。発された光をコリメータレンズの中で捕らえ、回折格子を使用してレーザの波長を選択または同調する。一般には、格子がダイオードのスペクトル利得領域の範囲の波長を選択しているならば、レーザ作用が生じる。また、外部キャビティの中に配置された回折格子を用いるダイオードレーザ装置が、ムーラディアン(Mooradian)の米国特許第５，１７２，３９０号で開示されている。しかしながら、ダイオードレーザの外部キャビティの中に配置される回折格子は、装置全体のサイズまたは嵩を増大させてしまう。また、必要な格子配列系の回折格子および複雑さが装置の費用を有意に増すおそれがある。装置のサイズまたは嵩に関して、外部共振キャビティ中に配置された回折格子を有するダイオードレーザのキャビティ長は、公知の装置によると、通常２５mm〜1００mm超であり、上述したＦＰレーザおよびＤＦＢレーザのはるかに小さい１mmまたはそれ未満のサイズとは対照である。回折格子および格子マウントもまた、温度依存性を示すことがわかっている。回折格子がレーザの波長をセットするため、格子および格子マウントのそのような温度依存性は、レーザの発光波長において望ましくない不安定さを生じさせる。加えて、考えられるには、そのような装置の回折格子および格子マウントの機械的複雑さの側面のために、長期的波長ドリフトの問題が遭遇されてきた。本発明の目的は、良好な波長安定性および精度を有する半導体レーザ装置を提供することである。特に、一つの目的は、許容しうる製造費、複雑さおよびサイズもしくは嵩の範囲内の装置を提供することである。以下の開示および特定の好ましい実施例の詳細な説明から本発明のさらなる目的が明らかになろう。概要第一の例によると、外部共振キャビティに光学的に結合された光増幅器を、外部共振キャビティ中のモノリシックプリズムアセンブリとともに有する外部キャビティレーザが提供される。特定の好ましい実施例によると、光増幅器とは、半導体光増幅器、たとえばダイオードレーザに使用されるもの、たとえばＩｎＧａＡｓＰで形成されたものである。他の適当な利得要素には、たとえば、ファイバなどとして形成されたエルビウムドープされたシリカ、ゲルマニアまたは他の光学材料がある。特定の実施例では、光増幅器は、直接バンドギャップ発光体である。モノリシックプリズムアセンブリは、透明な基材、すなわち、レーザ光に対して実質的に光学的に透明である基材を含み、少なくとも一つの薄膜キャビティを間に挟む多数の薄膜反射体を含むファブリペロー干渉フィルタを含む。薄膜ファブリペロー干渉フィルタは、外部キャビティ中、レーザ光線の移動経路の中に配置される。より具体的には、このフィルタは、横断面に対してわずかに斜めに向けられる。すなわち、横断面に対して非ゼロの角度で配置された透明な基材の表面（以下に論じるように、内面または外面）に担持される。本願明細書に使用する「横断面」とは、外部キャビティ中のレーザ光の経路に対して垂直または直交である仮想面である。したがって、透明な基材の横断面とは、横断面に位置する（またはほぼ位置する）面である。したがって、薄膜ファブリペロー干渉フィルタは非横断面にある。このフィルタは、それを通過するレーザ光の移動経路に対して垂直ではない。それどころか、横断面に対して鋭角、通常は４５°未満かつ０°超、好ましくは約１°〜５°、より好ましくは約１°〜２°である。薄膜ファブリペロー干渉フィルタは、一つの例によると、モノリシックプリズムアセンブリの透明な光学基材の表面に塗膜として設けられる安定な狭帯域干渉フィルタである。干渉フィルタは、好ましくは、薄膜反射体層の間に挟まれた少なくとも一つの薄膜キャビティ層を有するが、より好ましくは、２〜５個のキャビティ、最も好ましくは２個または３個のキャビティを有する多キャビティフィルタである。このような各キャビティは、四分の一波長偶数個分に等しい光学厚さ（その実際の物理厚さにキャビティ材料の屈折率をかけたものとして計算）またはＱＷＯＴを有している。波長とは通常、フィルタを透過するレーザ光の波長帯域の中心付近をいう。各キャビティ層は、好ましくは、１〜３枚の誘電体膜で形成され、このような膜それぞれが、四分の一波長偶数個分に等しい光学厚さを有し、より好ましくは、そのような誘電体膜ごとに、全部で半波長１〜１５個分、より好ましくは５〜１０個分の光学厚さを有している。キャビティ層を間に挟む反射体層は、以下さらに説明するように、それぞれが好ましくは四分の一波長光学厚さの膜で形成されている。最も好ましくは、フィルタは、四分の一波厚さの光学結合層を使用して個々の反射体キャビティ膜構造が互いにコヒーレント結合されている多キャビティ薄膜ファブリペロー狭帯域干渉フィルタである。モノリシックプリズムアセンブリにおける多キャビティファブリペロー干渉フィルタの使用は、単キャビティフィルタに比較してスペクトル裾の傾斜が増大するとともに透過区域がより幅広いフィルタを生む。以下さらに論じるように、これらの効果の両方が、従来の公知のろ波装置、たとえばエタロンおよび回折格子に比較して、本明細書に開示する外部キャビティレーザの性能特性にきわめて有益な改善をもたらす。さらに、以下の記述から、モノリシックプリズムアセンブリは、昔ながらのプリズムの意味での光回折機能を提供する必要がないことが理解されよう。帯域内の光を透過させ、帯域外の光を反射するよう、発光体からの光に作用を加えるものである。したがって、帯域内の光が帯域外の光から分離される。モノリシックプリズムアセンブリはまた、フィルタモノリスとも呼ぶことができ、同じく、薄膜反射体の間に挟まれた少なくとも一つの薄膜キャビティを含む薄膜ファブリペロー干渉フィルタを含む透明な基材アセンブリを意味する。特定の好ましい実施例のモノリシックプリズムアセンブリは、光増幅器の外部共振キャビティの一端を画定する横断面に反射塗膜、好ましくは高反射塗膜を有し、前記ファブリペロー干渉フィルタが、第一の面から離間し、第一の面に対して鋭角に位置する第二の面に担持されている。この例の光学装置は、有利には、外部共振キャビティに光学的に結合された第一の発光フェーセット上に反射防止塗膜を有する外部キャビティエッジ発光半導体ダイオードレーザを含む。出力結合反射塗膜がダイオードレーザの第二の発光フェーセット上に設けられている。モノリシックプリズムアセンブリは、外部共振キャビティ中に配置されて、外面にキャビティ反射塗膜を担持して外部共振キャビティの一端を画定する透明な光学基材を含む。薄膜ファブリペロー干渉フィルタは、光学基材の第二の表面に設けられて、外部共振キャビティの中に反射塗膜と第一の発光フェーセットとの間に配置される。また、一つ以上の平行化手段、たとえば屈折率分布型レンズまたはバルクレンズなどが、たとえば、ファブリペロー干渉フィルタとダイオードレーザの第一の発光フェーセットとの間に光を集束するために外部共振キャビティの中に配置されている。キャビティの外ではアイソレータを普通に使用することができる。当業者は、本願明細書に開示する光学装置が有意な技術的進歩であることを認識するであろう。本願開示の半導体光増幅器を用いる外部キャビティレーザは、正確かつ再現可能な発光波長、優れた温度安定性および波長ドリフトに対する優れた抵抗を有するように製造することができる。そのうえ、そのようなレーザ、特に好ましい実施例のレーザを、公知のＦＰレーザ、ＤＦＢレーザまたはＤＢＲレーザに匹敵しうる製造費で、ミニチュアサイズおよび多大な商業的量で製造できることはきわめて有意である。以下に論じるように、本願明細書に開示するレーザ装置の好ましい実施例は、発光波長または帯域を安定化または固定するための、外部レーザキャビティ中の薄膜ファブリペロー干渉フィルタの使用に関して、フィルタロック式レーザと呼ぶこともできる。本願明細書に開示するレーザおよびそれらを含む光学装置の好ましい実施例は、発光波長が±０．１nmの範囲に保持され、温度依存性が０．００５nm／℃以下、好ましくは０．００１nm以下であるように、商業的な量で再現可能に製造することができる。長期的波長ドリフトは、±０．１nm未満に保持することができる。そのうえ、薄膜ファブリペロー干渉フィルタを含むモノリシックプリズムアセンブリは、特定の好ましい実施例では、ダイオードレーザの全キャビティ長を５mm未満にすることができる。当業者は、これらの実装および性能特性が、本願明細書に開示するレーザおよびそれを含む光学装置の好ましい実施例を、とりわけ高密波長分割多重化光ファイバ通信システムのような用途に適した、商業的に実施可能なものにすることを認識するであろう。上述したように、従来から公知のダイオードレーザ、たとえば波長制御のために回折格子などを含むものは、そのような用途の厳しい要件を満たすには複雑過ぎたり、大き過ぎたり、信頼性が低過ぎたり、高価過ぎたりするものであった。特定の好ましい実施例の以下の詳細な説明から、本発明のさらなる実施例および利点が明らかになり、より容易に理解されよう。図面の簡単な説明以下、添付図面を参照しながら本発明の特に好ましい実施例を論じる。図１は、前記開示の外部キャビティレーザを含む光学装置の第一の好ましい実施例の模式図である。図２は、第二の好ましい実施例の外部キャビティレーザの模式図である。図３〜５は、図１および２の半導体光増幅器に用いるのに適したモノリシックプリズムアセンブリの薄膜ファブリペロー干渉フィルタの模式図である。図６は、図３〜５の高品質三層キャビティファブリペロー干渉フィルタの理論的性能を、対応する一層キャビティおよび二層キャビティの薄膜ファブリペロー干渉フィルタの対応する性能とともに示すグラフである。図７は、さらに一つの好ましい実施例の外部キャビティレーザを含む光学装置の模式図である。図８は、本発明の外部キャビティレーザを複数含む高密波長分割多重化装置の模式図である。図面に示す光学装置は、それらの種々の寸法または角度の関係のいずれにおいても、必ずしも一定の比で描かれてはいないことを理解されたい。前記開示および好ましい実施例の以下の詳細な説明をもってすると、特定用途向けのそのような装置に適当な寸法および角度の関係を選択することは、当業者の能力の範囲内に十分ある。好ましい実施の態様当業者は、上記記述から、本願明細書に開示する外部キャビティレーザは、光ファイバ電気通信システム、特に、きわめて狭い、精密に制御される伝送波長が求められるような高密波長分割多重化を利用するシステムでの使用をはじめとして、多数の用途を有するということを認識するであろう。さらなる用途には、たとえば、試験機器など、ならびに研究室機器における用途がある。周知のレーザ装置、たとえばＦＰレーザ、ＤＦＢレーザおよびＤＢＲレーザとは対照的に、本願明細書に開示する装置では、透明な基材上に担持された薄膜ファブリペロー干渉フィルタを外部レーザキャビティ中に使用して、外部キャビティレーザの発光波長または帯域を狭い利得領域にロックする。適当な薄膜ファブリペロー狭帯域干渉フィルタを用いることにより、レーザを単一発光モードに制限することもできる。したがって、本願明細書で開示し、論じるレーザは、フィルタロック式ということができる。ミニチュア（たとえば、モノリシックプリズムアセンブリを含めて全長５nm未満の外部共振キャビティを有する）薄膜フィルタロック式外部キャビティレーザまたは以下、場合によっては「ＦＬレーザ」とも呼ぶものは、ＤＷＤＭ光ファイバ電気通信システムで特に有利な用途を有する。そのような用途には、密な間隔の伝送チャネルどうしを確実に分別することができるよう、正確かつ安定な波長のレーザ発光体が必要である。当業者は、本願明細書に開示するＦＬレーザにとっては、他にも種々の用途、特に、安定で正確な狭帯域レーザソースを要する用途が存在するということを認識するであろう。図１に示すＦＬレーザでは、外部キャビティダイオードレーザアセンブリは、第一の発光フェーセット１２および第二の反対側の発光フェーセット１４を有するレーザダイオードチップ１０を含む。発光フェーセット１４は、塗膜、具体的には出力結合鏡、すなわち出力結合反射塗膜（output coupler reflective coat ing）1６を担持している。塗膜16を通して発された光は、好ましくは屈折率分布型レンズなどである視準レンズ１８に受けられる。屈折率分布型レンズ１８からの平行化された光は光ファイバピグテール２０に通され、このピグテールによって光ファイバ通信システムに進入する。場合によっては、発光フェーセット１４（反射防止塗膜１６を有する）とピグテール２０との間に突き合わせ結合（butt coupling）を優先して、グリンレンズ１８を省いてもよい。さらには、キャビティの外で、屈折率分布型レンズまたは他のコリメータレンズに続けてアイソレータを用いて、光をピグテール２０に送ることもできる。アイソレータは周知であり、本願明細書に開示するＦＬレーザにおけるそれらの使用および他の任意の部品の使用は、本願開示を考慮するならば、当業者にとって明らかである。発光フェーセット１２は、塗膜２２、好ましくは反射防止塗膜を担持している。反射防止塗膜22を通過する光は、同じく好ましくは屈折率分布型レンズなどである第二のコリメート手段２４によって受けられ、平行化される。光は、コリメート手段２４を通過して、透明な光学基材２８を含むモノリシックプリズムアセンブリ２６に進入する。基材２８は、好ましくは、光学ガラス、たとえば、いずれもスコット・グラスワーク(Schott Glaswerke、ドイツ、マインツ）から市販されているＢＫ７またはＢ２７０などである。基材２８の外面３０は、高反射体端面鏡３２を担持して、出力結合鏡１６と高反射体端面鏡３２との間にダイオードレーザの外部キャビティが画定されるようになっている。好ましくは、反射防止塗膜３４が基材２８の外面３６に担持されて、レンズ手段２４からの平行化された光をモノリシックプリズムアセンブリ２６に通過させやすくしている。プリズムアセンブリはさらに、基材２８の内面４０に薄膜ファブリペロー干渉フィルタ３８を含む。本願明細書に使用する「内面」とは、最も典型的には、接着または他の方法で互いに一体化されてモノリシックプリズムアセンブリを形成している透明な基材の２個の部品の間の表面間接触界面である。内面上の光学塗膜、たとえばファブリペロー干渉フィルタ３８は、有利なことに、それを間に挟む基材の接合片によって保護され、安定化される。これに関して、図１では、基材２８の第一の部品４２と第二の部品４４との間に示される隙間が説明のために大幅に誇張されていることを認識されたい。また、ファブリペロー干渉フィルタ３８を、部品４２の界面４６ならびに部品４４の界面４０に形成してもよい。したがって、外面とは、基材の別の部品または部分とで表面間接触界面を形成しない基材の面である。したがって、外面は、大気にさらされることもあるし、別の光学要素、たとえば平行化手段、取り付け構造などと当接することもある。外面は、外面３０が高反射体端部鏡塗膜３２を担持し、外面３６が反射防止塗膜３４を担持する図１の実施例の基材の場合のように被覆されていてもよい。丸い穴または他の開口を表面３６または他の適当な場所に配置して、フィルタに当たる光線の角度を制限することもできる。場合によっては、たとえば空隙を設けることを優先して、モノリシックプリズムアセンブリの透明な基材２８の一部４２を除去してもよい。空気はより低い屈折率を有するため、これは、光学距離を減らす利点を生むであろう。図１に示す光学装置の部品は、所望の用途の性能および実装規格によって求められるように、隣接要素から離間してもよいし、隣接要素に当接してもよい。図１において、基材２８の外面３０上の高反射体端面鏡３２が、横断面、すなわち、外部キャビティ中の平行化光の移動経路に対して実質的に垂直である面に位置することが見てとれる。ファブリペロー干渉フィルタ３８は、横断面に対して鋭角で担持されている。塗膜３２と干渉フィルタ３８との間の、それらの仮想交差点（図１および７で見て紙面の上方）における角度α （図１および７を参照）は０°りも大きい。すなわち、フィルタは、発光フェーセットからの光の経路に対して垂直または直交ではない。角度αは、特定の実施例では４５°もの大きさであってもよい。通常、この角度は１°〜５°であり、好ましくは１°〜２°である。より一般的には、干渉フィルタは、ファブリペローフィルタがわずかに傾いてレーザチップの開口数を超えるよう、レーザチップの発光フェーセットと、外部キャビティの一端を画定する高反射体塗膜との間でわずかに斜めに配置される。フィルタの通過帯域に入らない、したがって、フィルタを透過しない波長は抑制される。すなわち、帯域通過干渉フィルタは、フィルタの通過帯域を外れるスペクトルモードを、主にそのような帯域外波長を前記傾斜角によってレーザチップの発光フェーセットから斜めに反射することによって抑制する。動作中、レーザチップ１０の反射防止塗膜フェーセット１２から発される光は、レンズ手段２４によって集束され、平行化され、レンズ手段によってモノリシックプリズムアセンブリ２６に送られる。ファブリペロー干渉フィルタ３８の帯域内にある光は、矢印２７によって示される経路に沿ってわずかな損失だけでフィルタを透過するが、帯域外の光は、矢印２９によって示される経路に沿って共振キャビティの外に反射されてフェーセット１２から離れる。帯域外波長は、フィルタ３８によって反射され、したがって、ダイオードチップ１０の発光フェーセットに戻ることはなく、逆に、意図的に失われる経路に沿って反射される。透過した光は、ファブリペロー干渉フィルタ３８を通過したのち、高反射体端面鏡３２に衝突し、そこから反射されて、矢印２７の経路に沿って、ただし、逆方向に、レーザチップ１０のフェーセット１２に戻る。したがって、帯域内の光は、発光フェーセット１２に戻るとき、再びフィルタ３８を通過する。有利には、反射体塗膜３２およびファブリペロー干渉フィルタ３８を含むモノリシックプリズムアセンブリ２６は、反射防止塗膜３４と反射体塗膜３２との間に２mm以下の寸法を有する簡単な背中合わせのミニチュアプリズムアセンブリに組み立てることができる。したがって、図１に示す光学装置は、従来から公知の装置とは異なり、特定の光ファイバ通信用途、たとえばＤＷＤＭ用途をはじめとする種々の商業的用途の厳しいサイズの制約または制限を満たすのに十分なほどコンパクトに実装することができる。上述したように、高反射体端面鏡３２から反射した光は、再びファブリペロー干渉フィルタ３８を通過して戻り、それにより、帯域内の光を透過させると同時に不要な帯域外の光をさらに除去する。透過した帯域内の光は、レンズ手段２４を再び通過し、このレンズ手段により、レーザダイオード１０に再び注入され、増幅され、出力フェーセット１４に送られる。上述したように、出力フェーセット１４は、部分的に反射の出力結合鏡塗膜１６を担持し、塗膜１６に衝突する光の一部が反射されてレーザチップの中に戻されて発振機能を継続させ、残りは、レーザの外に透過して光ファイバピグテール２０に達するようになっている。好ましくは反射防止塗膜４８および５０を光の移動経路中でその外面に有する第二のコリメータ１８を使用して、出力フェーセット１４からの光を平行化して光ファイバピグテール２０に入れることができる。また、通常は、反射防止塗膜５２が光ファイバピグテール２０の入力面に設けられる。同様に、平行化手段２４の面２５は、反射防止塗膜３５を担持している。また、一般に、反射防止塗膜、たとえば塗膜１６、２２、３４、３５、４８、５０を担持する面に対して非常にわずかな角度を設けることが好ましい。これらの面を横断面から傾けて、光の移動経路に対して正確に垂直にはならないようにすることにより、不完全な反射防止による望ましくない逆反射が減少または除去される。レーザの外部キャビティの全長は、レーザダイオードそのものの長さと、キャビティ内のコリメータレンズ２４の長さと、レーザの端部フェーセット１２とキャビティ内コリメータレンズとの間の焦点距離と、モノリシックプリズムアセンブリの長さとを合計したものに等しい。しかし、当業者は、全光学キャビティ長が、そのような個々の長さ成分をその成分の平均屈折率で乗じた積であることを認識するであろう。レーザキャビティの長さが、そのレーザが支持することができる縦モードの波長間隔を定義する。特定の好ましい実施例にしたがって単モード出力を提供するために、モノリシックプリズムアセンブリのファブリペロー干渉フィルタの帯域幅は、隣接するスペクトルモード間隔よりも狭くなっている。ファブリペロー干渉フィルタがモード間隔よりも広いような実施例では、２種以上のモードを発光することができ、それは、特定の長距離電気通信用途には不都合であるかもしれないが、他の用途で有用性がある。デルタ−ラムダと呼ぶスペクトルモード間隔は、次式にしたがって計算することができる。デルターラムダ＝ラムダ²／［2×キャビティ長×屈折率］図１の好ましい実施例では、部品は、以下の表１に示すサイズおよび光学特性を有している。表１部品通常の長さＡｖ．Ｎ．積レーザチップ０．５mm ３．６１．８屈折率分布１．０mm １．５１．５焦点距離０．２mm １．００．２フィルタ／鏡２．０mm １．５３．０合計３．７６．５上記式および表１の数値（表中「Ａｖ．Ｎ．」は、図１の好ましい実施例に可能な縦レーザモードの間隔である）を使用すると、デルタ−ラムダは約０．１７ nmになる。単モード作動の場合、モノリシックプリズムアセンブリのファブリペロー渉フィルタは、好ましくは、そのような値の２倍未満、すなわち０．３４nm 未満の帯域幅を有する帯域通過フィルタである。好ましくは、フィルタは、０．３nm未満の帯域幅を有する。本明細書に使用するように、フィルタの帯域幅は、その３dB帯域幅、すなわち、受光された全発光の少なくとも５０％がフィルタを透過する、ナノメートル単位の幅である。多キャビティファブリペロー干渉フィルタ、具体的には、１５５０nmを中心に０．２５nmの帯域幅を有する２キャビティ超狭帯域通過フィルタを用いると、以下さらに論じる好ましい実施例によると、１５５０nmのスペクトルモードは透過し、他のモードは拒絶される。特に、フィルタを通過するごとに、１５５０．１７nmおよび１５４８．８３nmでの最も近いスペクトルモードは約８dBだけ拒絶される。したがって、光は、ファブリペロー干渉フィルタを２回通過しなければならない（一回目はレーザチップから高反射体端面鏡３２へ、二回目には端面鏡３２から反射されてレーザチップに戻る）ため、これらの隣接スペクトルモードの実質全部の拒絶を効果的に達成することができる。１５５０nm透過率モードからさらに離れたスペクトルモードは、さらに大きな程度に拒絶される。これに関して、多キャビティ干渉フィルタを使用する効果を図６のグラフに示す。図６では、１５５０nmでの透過率特性が、一層キャビティフィルタ、二層キャビティフィルタおよび三層キャビティフィルタについて優れていることが見てとれる。二層キャビティフィルタおよび三層キャビティフィルタのスペクトルの裾は、一層キャビティフィルタに比較して、透過区域が広がるにつれてますます大きな傾斜を有している。すなわち、帯域外スペクトルモードは、二層キャビティフィルタにより、一層キャビティフィルタの場合のよりも大きな程度に反射され、この効果は、三層キャビティフィルタでは、二層キャビティフィルタの場合よりも実質的に増大する。これらの効果はいずれも、本願明細書で論じる好ましい実施例の外部キャビティレーザの性能にとって有利であり、従来から公知のろ波装置、たとえばエタロンおよび回折格子を上回る利点を提供する。したがって、本願明細書に開示する外部キャビティダイオードレーザの光学性能は、モノリシックプリズムアセンブリのファブリペロー干渉フィルタを制御することによって達成される。以下さらに論じるように、吸水によって誘発されるフィルタのシフトなどを防ぐため、一層に近い嵩密度のファブリペロー干渉フィルタを再現可能に製造するために優れた技術が利用できる。これは、ファブリペロー干渉フィルタがモノリシックプリズムアセンブリの内面に設けられる好ましい実施例で特に当てはまる。図２の光学装置は、図１と共通の側面を有し、相応に類似した方法で機能することが理解されよう。図１の参照番号を、図２における共通の要素または特徴に使用する。図１の実施例の出力結合鏡塗膜１６の代わりに、図２の実施例では、高反射体端面鏡塗膜１７が用いられている。端面鏡１７は、共振キャビティの右側面（図２で見て）を画定している。さらには、図１の実施例の高反射体端面鏡３２の代わりに、図２の実施例では、光学結合塗膜３３が用いられている。光は、塗膜３３を通して発されて光学受光装置５６、たとえば光ファイバピグテール、光センサなどに送られる。より具体的には、塗膜３３を通して発された光は、光学アイソレータ５４に達し、さらに屈折率分布型レンズ５５に達したのち、ピグテール５６に到達する。公知の技術にしたがって反射防止塗膜５７が設けられている。特定の用途では、図２の実施例は、有利にも、光がレーザダイオードを通過して戻るときに「ノイズ」を増幅することを避ける。当業者は、光結合体、たとえば塗膜３３、具体的にはビームスプリッタの性質の塗膜を、図１の実施例で高反射体端面鏡３２の代わりに用いて、光学受光装置への信号を提供してもよいことを認識するであろう。光学受光装置は、たとえば、電力フィードバックループのためのダイオードセンサを含むこともできるし、単に、出力信号を運ぶ光ファイバなどを含むこともできる。本願明細書に開示する光学装置に使用されるモノリシックプリズムアセンブリの薄膜ファブリペロー干渉フィルタは、商業的に公知の技術にしたがって製造することができ、その応用性は、本願開示を考慮すると、容易に理解されよう。特に、金属酸化物材料、たとえばニオビアおよびシリカの積層を含む高品質干渉フィルタは、商業的に公知のプラズマ成膜技術、たとえばイオンアシスト電子ビーム蒸着、イオンビームスパッタリングおよび、スコベイ（Scobey）らの米国特許第４，８５１，０９５号明細書に開示されているような反応性マグネトロンスパッタリングによって製造することができる。このような被覆法は、有利にも高密かつ安定であり、低い膜分散および低い吸収ならびに温度変化および周囲湿度に対する低い感度を有する積層誘電体光学塗膜から形成された干渉キャビティフィルタを製造することができる。このような塗膜のスペクトル分布は、厳しい用途の規格を満たすのに適当である。特に、そのような技術を使用して、隣接波長範囲（たとえば、高密波長分割多重化光ファイバシステムの隣接チャネルの波長範囲）から２ナノメータ以下しか離れていない波長範囲に対して透明である多キャビティ狭帯域通過フィルタを製造することができる。一つの好適な成膜技術は、他の方法ならば従来のものであってもよいマグネトロンスパッタリング装置の真空チェンバが高速真空ポンピングを装備されている低圧マグネトロンスパッタリングである。マグネトロンおよび標的材料の周囲のガスマニホルドが、不活性作業ガス、通常はアルゴンをマグネトロンの付近に閉じ込める。ガスがマグネトロンの区域から拡散し、膨張するとき、非常に高い汲み出し速度の真空が膨張ガスを高速でチェンバから排除する。そのとき、好ましくは５×１０^-5Torr〜１．５×１０^-4Torrの範囲にあるチェンバ中の不活性ガス圧は、真空ポンプの汲み出し速度およびマグネトロンバッフルの閉じ込め効率との関数である。反応性ガスは、ガスをイオン化し、それを基材に向けて送るイオンガンを介してチャンバに入る。これは、適切な化学量論の膜を提供するのに要するガスの量を減らし、マグネトロンにおける反応性ガスを減らす効果を有している。１６インチ以上の投射距離を達成することができる。上述したように、フィルタは、好ましくは、不要な波長を反射する反射体を形成する２枚の誘電体薄膜積層体をキャビティ層によって分けた多キャビティ塗膜を含む。そして、この構造が何層か繰り返されて、遮断能力が増強され、帯域内透過平坦さが改善された前述の多キャビティフィルタが製造される。正味の効果は、帯域内光が透過し、帯域外光が反射される狭帯域透過フィルタを製造することである。上述の成膜技術によって製造される好ましい３層キャビティ実施例では、高密で安定な金属酸化物膜積層体により、優れた熱安定性、たとえば１５５０ナノメートルで摂氏１度あたり０．００４nm以下および間隔が２nmまたは１nmしかない超狭帯域幅が達成された。上述した好ましい実施例によると、干渉フィルタは通常、２種類の材料で形成されている。第一の材料は、高屈折率材料、たとえば五酸化ニオブ、二酸化チタン、五酸化タンタルおよび／またはそれらの混合物、たとえばニオビアとチタニアとの混合物などである。１．５ミクロン波長では、これらの材料の屈折率はおよそ２．１〜２．３である。低屈折率材料は通常、約１．４３の屈折率を有するシリカである。干渉フィルタは、その物理厚さにその屈折率をかけた数値的積である「光学厚さ」を有している。本願明細書に開示する光学装置のモノリシックプリズムアセンブリに使用されるファブリペロー干渉フィルタの光学厚さは、当然、フィルタの物理厚さおよび選択される材料の屈折率とともに変化する。この開示を考慮すると、所望の用途の要件を満たすのに適当なスペクトル透過率特性を達成するのに適当な材料および膜厚を選択することは、当業者の能力の範囲内に十分ある。本願明細書に開示する光学装置中に薄膜ファブリペロー干渉フィルタを含むモノリシックプリズムアセンブリは、そのような光学装置に使用される従来から公知の装置を上回る有意な利点を有している。特に、一層に近い実装密度の密な層を形成するために耐久性材料で製造されると、モノリシックプリズムアセンブリの干渉フィルタは、時間的に、また、湿度および他の周囲条件に関してきわめて安定になる。さらには、多数の光学基材ブロックを干渉フィルタと同時に１回の被覆処理で被覆し、それにより、製造費を実質的に減らすことができる。公知の技術にしたがって四分の一波厚の層を使用してコヒーレント結合された多数のキャビティを含むものが容易に製造され、より広い透過区域とともにスペクトル裾の傾斜の増大を生み出す。上述したように、これらの効果すべてと、モノリシックプリズムアセンブリを容易に製造することができるミニチュアサイズとが、他のタイプのろ波装置、たとえばエタロンおよび回折格子を上回る有意な利点を提供する。そのうえ、上述したように、干渉フィルタが光学基材上に形成されるため、特にモノリシックプリズムアセンブリの内面に担持されるとき、干渉フィルタの安定性が高まる。このような干渉フィルタは、きわめて小さなサイズ、たとえば厚さが０．５mm未満、直径が数ミリメートルしかないサイズで製造することができる。そのため、小さくて比較的低廉なレーザ装置の中に容易に実装することができる。これらは、商業的に入手可能な技術を使用して簡単に製造して、プラスまたはマイナス０．１nmの範囲の意図または指定する波長を、たとえば０．３nm以下のきわめて狭い帯域幅で透過させることができる。上述したように、帯域内波長範囲の透過率はきわめて高い。図１および２に示すＦＬレーザの好ましい実施例の多キャビティ干渉フィルタ３８に好ましい膜積層構造を図３〜５に示す。好ましくは、交互の各層（たとえば五酸化ニオブおよび二酸化ケイ素）の厚さならびに膜積層体全体の厚さが、たとえば０．０１％以内、すなわち数平方インチの面積で０．２nm以内に正確に制御される。加えて、非常に低い膜吸収および散乱ならびに一層に近い実装密度で付着された膜積層体は、水によって誘発されるフィルタのシフトが低い。このような超狭帯域の多キャビティ帯域通過フィルタは、温度および環境安定性、狭い帯域幅、所望の光信号の高い透過率および他の波長の高い反射率、急なエッジ、すなわち、高度に選択性の透過率（特に、三層キャビティ以上を用いる設計）ならびに比較的低い費用および簡単な構造をはじめとする優れた性能特性を有する。透明な光学基材の部品４２と４４との間に挟まれた三層キャビティフィルタを図３に示す。（図１および２を参照）。第一のキャビティアセンブリ８５が基材部品４４にすぐ隣接している。第二のキャビティアセンブリ８６が第一のキャビティに直接積層され、第三のキャビティアセンブリ８７が第二のキャビティアセンブリに直接積層され、基材部品４２とで表面間界面を形成している。図４には、「第一のキャビティ」８５の構造をさらに示す。好ましくは約５〜１５枚の高屈折率材料および低屈折率材料を交互に重ねた一連の積層膜が成膜されて第一の反射体を形成している。好ましくは、基材面にすぐ隣接する第一の膜が高屈折率材料の層であり、低屈折率材料の層が続くなどである。高屈折率層９０それぞれは、四分の一波長光学厚さ（ＱＷＯＴ）の奇数整数個分であり、好ましくは、四分の一波長１個分もしくは３個分またはＱＷＯＴの他の奇数個分である。高屈折率層９０とで挿み込みされる低屈折率層９２は、同様に、四分の一波長１個分の光学厚さまたはＱＷＯＴの他の奇数個分の厚さである。たとえば、約６組の高屈折率層および低屈折率層を設けて、一番下の誘電反射体９４を形成してもよい。キャビティスペーサ９６は、一枚の層として図示するが、通常、１〜４枚の高屈折率膜および低屈折率膜を交互に含み、それらの膜それぞれが、ＱＷＯＴ偶数個分の厚さ、すなわち、半波長整数個分の光学厚さである。第二の誘電反射体９８は、好ましくは、上述した誘電反射体９４と実質的に同一である。第二および第三のキャビティは、第一のキャビティのすぐ上に順に付着され、好ましくは、形状が実質的に同一である。一つの代替膜積層体を図５に示す。図５の中で、上下の反射体９４、９８は、図３および４の実施例について上記したとおりである。キャビティスペーサ９７は、４枚の膜から形成され、２枚の高屈折率膜９７ａが２枚の低屈折率膜９７ｂと交互に配されていることがわかる。各膜は、ＱＷＯＴ２個分または半波長１個分の厚さである。他にも種々の適当な代替の膜積層構造が可能であり、本願開示を考慮すると、当業者には明白であろう。さらなる好ましい例によると、傾斜調節手段の使用により、本願明細書に開示する光学装置のモノリシックプリズムアセンブリのファブリペロー干渉フィルタをさらに温度安定化したり、他の方法で同調可能にしたりすることができる。すなわち、ファブリペロー干渉フィルタの傾斜角度を変えるための、最も好ましくはモノリシックプリズムアセンブリの取り付け手段に対応する手段を、モノリシックプリズムアセンブリによって担持される他の塗膜の提示角から独立させて、またはそれに依存させて設けることができる。代表的な好ましい実施例では、平行化された光に対するフィルタの角度は、温度が増すにつれ増大し、フィルタの温度が低下するにつれて相応に減少する。加えて、フィルタの傾斜角を調節することにより、類似した技術を使用して波長を同調させることもできる。以下の記載から、図７に示すＦＬレーザのもう一つの好ましい実施例が上述した原理にしたがって作動することが理解されよう。第一のダイオードレーザ５８が、高反射体端面鏡６０を第一の発光フェーセット６２で担持し、反射防止塗膜６４を反対側の発光フェーセット６５で、平行化手段６６との界面に担持している。第二のダイオードレーザ６８が光学結合塗膜７０を発光フェーセット７２で担持し、塗膜７０と塗膜６０との間に共振キャビティが設けられるようにしている。光学結合塗膜７０を通過する光は、平行化手段７４を通過したのち、光ファイバピグテール７３によって受けられる。第二のダイオードレーザ６８の第二の発光フェーセット７６は反射防止塗膜７７を有し、これを介して光が平行化手段７８に通される。ダイオードレーザ６８の第二の発光フェーセット７６に対応する平行化手段７８と、第一のダイオードレーザ５８に対応する平行化手段６６との間には、薄膜ファブリペロー狭帯域フィルタ８０を内面８１に担持するモノリシックプリズムアセンブリ７９が配置されている。さらなる反射防止塗膜８２が光学装置の要素の種々の面で使用されている。高反射体端面鏡６０の代わりに光学結合塗膜を用いて、光をレーザ装置から光ファイバピグテール、電力フィードバックループのダイオードセンサなどに発するようにしてもよいことがわかるだろう。さらには、離間して示す図７の種々の部品を突き合わせ結合して、装置全体のサイズおよびその光学長を減らすことができる。上記に開示したＦＬレーザを光学ブロック１００の８個の別個のポートまたはチャネルそれぞれに用いる高密チャネル波長分割多重化装置を図８に示す。この多重化装置は、別個の波長信号を共通の光ファイバ搬送ラインに多重化したり、かつ／またはそのような信号を多重化解除したりする能力を有している。図８に示す好ましい実施例の光学多重化装置に典型的な仕様は、表２に記載するものを含む。表２チャネル数８チャネル波長１５４４〜１５６０チャネル間隔２nm±０．２nm 最小分離２０dB〜３５dB 挿入損失（合計）６dB未満ファイバタイプ単一モード、１メートルピグテール作動温度範囲 −２０℃〜＋５０℃ 表２の仕様を満たす図８の光学多重化装置は、好ましくは安定なガラス基材である光学ブロック１００に加えて、平行化される光を受けるための手段、たとえば光ファイバ屈折率分布型レンズコリメータ１１２などを含み、光学ブロックの光学ポート１１８からの高度に平行化された光１１４を、光学ブロックの面１１６の穴またはフェーセットの中にわずかに斜めに受ける。一つの好ましい実施例によると、光学ブロックは、５mmの厚さ「ａ」、１４．１mm以上の長さ「ｂ」および約１．５の屈折率を有する。平行化された光は、好ましくは、約０．１５° を超えない開度を有し、平行化された光が光学ブロックを出る傾斜角度「ｃ」は約１５°である。多重波長光は、光学ブロックの中で、高反射体塗膜１３４と反対側面１２０との間でバウンド、すなわち繰り返し跳ね返る。バウンドするごとに、チャネルまたは多数のチャネルが、次の波長増分を透過させる反射フィルタによって追加または除去される。そのような一連のフィルタに代えて、勾配波長の、好ましくは全誘電体狭帯域通過フィルタ１２２が光学ブロックの表面１２０に担持されている。このようなフィルタは、１９９５年６月１５日に出願された、「光マルチプラクサデバイス(Optical Multiplexing Device)」と題する、本願と同一人による同時係続中の米国特許出願第０８／４９０，８２９号の教示にしたがって製造することができる。この開示内容を引用例として本明細書に含める。具体的には、フィルタ１２２は、このような実施例では、連続した厚さ可変の多キャビティ干渉フィルタであり、最も好ましくは、連続した線形可変フィルタである。このようなフィルタ１２２は、ポート１２４で、平行化された光１１４に含まれる波長のサブレンジに対して透明である。具体的には、光１２６が、第一の信号チャネルに対応するコリメートレンズ手段１２８から光学ブロックのポート１２４を通過する。ポート１２４によって通される光信号は、上述した好ましい実施例のいずれかにしたがって、外部キャビティ半導体ダイオードレーザ１２９によって発されて、多重化装置の第一のチャネルに関し、表２の厳しいスペクトル性能特性を満たすものである。ポート１２４の連続フィルタ１２２は、その場所でのフィルタの「帯域内」にない波長を反射する。光１３２は、光学ブロックの表面１２０上のフィルタ１２２と、表面１１６上の高反射体膜または塗膜１３４との間で反射される。高反射体膜１３４は、光１１４の通過を妨害しないよう、光学ポート１１８を覆わない。したがって、光１３２は、反射体膜１３４によって反射されて、ポート１２４で光学ブロックの表面１２０に衝突し、そこで反射してポート１１８を通過する。ポート１２４に隣接するポート１３６の場所では、連続した可変厚さの多キャビティ干渉フィルタ１２２が、ポート１２４とは異なる波長または波長のサブレンジに対して透明である。高密チャネル波長分割多重化用途には、光学ブロックの表面１２０に沿って直線的に離間した多数のポートそれぞれの間の波長分割は、好ましくは約２nm以下である。したがって、ポート１３６では、上記好ましい実施例の外部キャビティ半導体ダイオードレーザ１３９によって発された、第二のチャネルに対応する光信号が、コリメータレンズ１３８からフィルタ１２２に通される。第一のポート１２４と同様に、ポート１３６の干渉フィルタ１２２は、その場所で帯域内にはない光を反射する。したがって、この点よりも前で最初に光学ブロックに進入した光１１４の一部１４２（すなわち、レーザダイオード装置１４９、１５９、１６９、１７９、１８９または１９９で発する、他のチャネルの波長を有する光）は、ポート１３６からポート１１８に向けて反射される。同様な方法で、光学ブロック中のより手前の点で反射した波長は、光学ブロック中をジグザグまたは何度もバウンドする経路で落ち、個々のチャネルの光信号が光学ブロックの表面１２０で連続的に跳ね返りながら加えられる。多数のチャネルを狭い波長範囲で密な間隔で配することができ、信頼性の高い商業的に可能な外部キャビティダイオードレーザ装置によって所望の波長サブレンジが確実かつ正確に生成されることは、本願明細書に開示する装置の好ましい実施例の技術的かつ商業的に有意な利点である。今や、ＦＬレーザを用いると、適当な波長制御および一貫して再現可能なスペクトル性能特性を有するようなＤＷＤＭ多重化装置を大量生産することができ、光ファイバＤＷＤＭ多重化システムが商業的に可能になる。本発明の上記開示および特定の好ましい実施例の詳細な説明から、開示した実施例に対し、本発明の範囲および真髄を逸することなく、種々の追加および変更を加えられることが明らかである。そのような変形および追加は、以下の請求の範囲によって包含されるものとする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．外部共振キャビティに光学的に結合された半導体光増幅器と、前記外部共振キャビティの横断面に対して鋭角に位置する薄膜ファブリペロー狭帯域干渉フィルタを有する透明な基材を含む前記外部共振キャビティ中のモノリシックプリズムアセンブリと、の組み合わせからなることを特徴とする外部キャビティレーザ。２．前記外部共振キャビティの横断面に対する前記モノリシックプリズムアセンブリの前記薄膜ファブリペロー干渉フィルタの前記鋭角が、０度よりも大きく、かつ４５°未満であることを特徴とする請求の範囲第１項記載の外部キャビティレーザ。３．前記薄膜ファブリペロー干渉フィルタが０．３nm未満の帯域幅を有することを特徴とする請求の範囲第１項記載の外部キャビティレーザ。４．前記薄膜ファブリペロー干渉フィルタが、少なくとも一つの薄膜キャビティ層を間に挟む多数の薄膜反射体層を含むことを特徴とする請求の範囲第１項記載の外部キャビティレーザ。５．各々の前記キャビティ層は１〜４枚の高屈折率誘電体膜と低屈折率誘電体膜とを交互に配したものから形成され、各々の前記膜は半波長整数個分に等しい光学厚さを有し、各々の前記反射体層は２〜１２枚の前記高屈折率誘電体膜と前記低屈折率誘電体膜とを交互に配したものから形成され、各々の前記膜は四分の一波長奇数個分に等しい光学厚さを有していることを特徴とする請求の範囲第４項記載の外部キャビティレーザ。６．前記薄膜ファブリペロー干渉フィルタが多キャビティ狭帯域フィルタであることを特徴とする請求の範囲第１項記載の外部キャビティレーザ。７．前記ファブリペロー干渉フィルタが０．３nm未満の帯域幅を有することを特徴とする請求の範囲第６項記載の外部キャビティレーザ。８．前記外部共振キャビティが５nm未満の全長を有することを特徴とする請求の範囲第７項記載の外部キャビティレーザ。９．前記半導体光増幅器が直接バンドギャップ半導体光学発光体からなることを特徴とする請求の範囲第１項記載の外部キャビティレーザ。１０．外部共振キャビティに光学的に結合された半導体光増幅器と、横断方向の第一の面および前記第一の面に対して鋭角に位置する第二の面上のファブリペロー干渉フィルタを有する透明な基材を含む外部共振キャビティ中のモノリシックプリズムアセンブリと、の組み合わせからなり、前記ファブリペロー干渉フィルタが、少なくとも一つの薄膜キャビティ層を間に挟む多数の薄膜反射体層を含むことを特徴とする外部キャビティレーザ。１１．前記鋭角が１°〜５°であることを特徴とする請求の範囲第１０項記載の外部キャビティレーザ。１２．外部共振キャビティに光学的に結合された半導体光増幅器と、前記外部共振キャビティの横断面に対して鋭角に位置するファブリペロー干渉フィルタを担持する透明な基材を含む前記外部共振キャビティ中のモノリシックプリズムアセンブリと、の組み合わせからなり、前記ファブリペロー干渉フィルタが、それぞれが四分の一光学厚さの誘電体膜から形成された反射体層の間に挟まれた半波長光学厚さの誘電体膜から形成された少なくとも一つのキャビティ層を含むことを特徴とする外部キャビティレーザ。１３．前記ファブリペロー干渉フィルタが三層キャビティフィルタであることを特徴とする請求の範囲第１２項記載の外部キャビティレーザ。１４．第一の平面で光学基材の第一の面に反射塗膜を担持し、前記第一の平面から離間し、前記第一の平面に対して鋭角に位置する第二の平面で光学基材の第二の面に薄膜ファブリペロー狭帯域干渉フィルタを担持する透明な光学基材からなることを特徴とするモノリシックプリズムアセンブリ。１５．前記ファブリペロー干渉フィルタが多キャビティ狭帯域フィルタであることを特徴とする請求の範囲第１４項記載のモノリシックプリズムアセンブリ。１６．前記ファブリペロー干渉フィルタが０．２nm未満の帯域幅を有することを特徴とする請求の範囲第１５項記載のモノリシックプリズムアセンブリ。１７．前記反射塗膜が前記基材の外面上の高反射塗膜であり、前記ファブリペロー干渉フィルタが前記基材の内面にあることを特徴とする請求の範囲第１４項記載のモノリシックプリズムアセンブリ。１８．前記第一の平面に対して並行であり、前記第二の平面の反対側にある第三の平面で光学基材の第三の面に第二の反射塗膜をさらに含むことを特徴とする請求の範囲第１４項記載のモノリシックプリズムアセンブリ。１９．外部共振キャビティに光学的に結合された第一の発光フェーセット上に反射防止塗膜を有する半導体ダイオードレーザを含む外部キャビティレーザと、前記外部共振キャビティの横断面に対して鋭角に位置する薄膜ファブリペロー狭帯域干渉フィルタを担持する透明な光学基材を含む前記外部共振キャビティ中のモノリシックプリズムアセンブリと、発光フェーセットとファブリペロー干渉フィルタとの間に光を集束するための平行化手段と、の組み合わせからなることを特徴とする光学装置。２０．前記ダイオードレーザがエッジ発光ダイオードレーザであることを特徴とする請求の範囲第１９項記載の光学装置。２１．前記ダイオードレーザの第二のフェーセット上に出力結合反射塗膜をさらに含む請求の範囲第２０項記載の光学装置。２２．前記モノリシックプリズムアセンブリが、前記外部共振キャビティの一端で前記透明な光学基材の横方向の第一の面に反射塗膜をさらに含み、前記薄膜ファブリペロー狭帯域干渉フィルタが、前記第一の面に対して鋭角にある光学基材の第二の面上にあることを特徴とする請求の範囲第２１項記載の光学装置。２３．前記薄膜ファブリペロー狭帯域干渉フィルタが多キャビティフィルタであることを特徴とする請求の範囲第２２項記載の光学装置。２４．前記ファブリペロー干渉フィルタが０．３nm未満の帯域幅を有することを特徴とする請求の範囲第２３項記載の光学装置。２５．前記外部共振キャビティが５mm未満の全長を有することを特徴とする請求の範囲第２４項記載の光学装置。２６．前記反射塗膜が前記基材の外面にある高反射塗膜であり、前記ファブリペロー干渉フィルタが前記基材の内面にあることを特徴とする請求の範囲第２２項記載の光学装置。２７．外部キャビティ半導体レーザと、外部共振キャビティに光学的に結合されたダイオードレーザの第一の発光フェーセット上の反射防止塗膜と、前記ダイオードレーザの第二の発光フェーセット上の出力結合反射塗膜と、前記外部共振キャビティの一端でキャビティ反射塗膜を担持する透明な光学基材を含む前記外部共振キャビティ中のモノリシックプリズムアセンブリと、前記外部共振キャビティの中の反射塗膜と前記第一の発光フェーセットとの間で反射塗膜に対して鋭角に位置する薄膜ファブリペロー狭帯域干渉フィルタとの組み合わせからなり、前記薄膜ファブリペロー干渉フィルタが、少なくとも一つの薄膜キャビティ層を間に挟む多数の薄膜反射体層を含む光学装置。２８．前記キャビティ反射塗膜が高反射塗膜であることを特徴とする請求の範囲第２７項記載の光学装置。２９．前記キャビティ反射塗膜が部分的に透明であり、前記ダイオードレーザを出力要素に光学的に結合することを特徴とする請求の範囲第２７項記載の光学装置。３０．前記出力要素が電力フィードバックループのダイオードセンサであることを特徴とする請求の範囲第２９項記載の光学装置。３１．前記出力結合反射塗膜が、第二の平行化手段を介して光ファイバピグテールに光学的に結合されることを特徴とする請求の範囲第２７項記載の光学装置。３２．共通の外部共振キャビティの対向する端部に第一および第二のエッジ発光レーザを含み、前記第一のエッジ発光レーザが前記外部共振キャビティの第一端を画定する第一のフェーセット上の第一の反射塗膜を有し、前記第二のエッジ発光レーザが前記外部共振キャビティの第二端を画定しダイオードレーザを出力要素に光学的に結合する第二のフェーセット上の出力結合反射塗膜を有する外部キャビティ半導体ダイオードレーザと、薄膜反射体の間に挟まれた少なくとも一つの薄膜キャビティを有する薄膜ファブリペロー干渉フィルタを担持する透明な光学基材を含む、前記外部共振キャビティ中、前記第一のエッジ発光レーザと前記第二のエッジ発光レーザとの間にあるモノリシックプリズムアセンブリと、前記第一のエッジ発光レーザと前記第二のエッジ発光レーザとの間に光を集束するための平行化手段と、の組み合わせからなることを特徴とする光学装置。３３．前記モノリシックプリズムアセンブリは、平行な外面上に第一および第二の反射防止塗膜を有し、前記薄膜ファブリペロー干渉フィルタは、前記第一の反射防止塗膜と前記第二の反射防止塗膜との間で前記モノリシックプリズムアセンブリの内面にあることを特徴とする請求の範囲第３２項記載の光学装置。３４．前記出力要素が、光ファイバピグテールに光学的に結合された第二の平行化手段であることを特徴とする請求の範囲第３２項記載の光学装置。３５．前記第一の反射塗膜が高反射塗膜であることを特徴とする請求の範囲第３２項記載の光学装置。３６．前記第一の反射塗膜が、部分的に透明であり、前記ダイオードレーザを第二の出力要素に光学的に結合することを特徴とする請求の範囲第３２項記載の光学装置。３７．全長５mm未満の外部共振キャビティ中にモノリシックプリズムアセンブリを有する半導体ダイオードレーザの組み合わせからなり、前記モノリシックプリズムアセンブリが、帯域外波長をダイオードレーザから反射するために斜めに配された、０．３nm未満の帯域幅を有する多キャビティ薄膜ファブリペロー干渉フィルタを内面に担持する透明な光学基材を含み、少なくとも一つの薄膜キャビティを間に挟む多数の薄膜反射体を含む高密波長分割多重化光ファイバ通信システム。