JP2002204024A

JP2002204024A - 半導体レーザ装置、半導体レーザモジュールおよびこれを用いたラマン増幅器

Info

Publication number: JP2002204024A
Application number: JP2001300490A
Authority: JP
Inventors: Naoki Tsukiji; 直樹築地; Jiyunji Yoshida; 順自吉田; Masaki Funahashi; 政樹舟橋
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2000-10-23
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2002-07-19
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: JP3752171B2

Abstract

(57)【要約】【課題】安定し、高利得を得ることができるラマン増
幅器用光源に適した半導体レーザ装置、半導体レーザモ
ジュールおよびこれを用いたラマン増幅器を得ること。【解決手段】レーザ光の出射端面に設けた第１反射膜
と該レーザ光の反射端面に設けた第２反射膜との間に形
成された活性層の近傍に回折格子を設け、該活性層が形
成する共振器長と回折格子の波長選択特性とを含む発振
パラメータの組み合わせ設定によって発振波長スペクト
ル３０の半値幅Δλｈ内に２本以上の発振縦モード３１
〜３３を含むレーザ光を出力するようにしている。この
際、回折格子は、周期揺らぎを持たせるためのチャープ
ドグレーティングとしてもよいし、一部分に設けてもよ
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ラマン増幅用励
起光源に適した半導体レーザ装置、半導体レーザモジュ
ールおよびこれを用いたラマン増幅器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、インターネットをはじめとする様
々なマルチメディアの普及に伴って、光通信に対する大
容量化の要求が大きくなっている。従来、光通信では、
光ファイバによる光の吸収が少ない波長である１３１０
ｎｍもしくは１５５０ｎｍの帯域において、それぞれ単
一の波長による伝送が一般的であった。この方式では、
多くの情報を伝達するためには伝送経路に敷設する光フ
ァイバの芯数を増やす必要があり、伝送容量の増加に伴
ってコストが増加するという問題点があった。

【０００３】そこで、高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ：
Dense-Wavelength Division Multiplexing）通信方式が
用いられるようになった。このＤＷＤＭ通信方式は、主
にエルビウム添加ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ：Erbium D
oped Fiber Amplifier）を用い、この動作帯域である１
５５０ｎｍ帯において、複数の波長を使用して伝送を行
う方式である。このＤＷＤＭ通信方式あるいはＷＤＭ通
信方式では、１本の光ファイバを用いて複数の異なる波
長の光信号を同時に伝送することから、新たな線路を敷
設する必要がなく、ネットワークの伝送容量の飛躍的な
増加をもたらすことを可能としている。

【０００４】このＥＤＦＡを用いた一般的なＷＤＭ通信
方式では、利得平坦化の容易な１５５０ｎｍ帯から実用
化され、最近では、利得係数が小さいために利用されて
いなかった１５８０ｎｍ帯にまで拡大している。しかし
ながら、ＥＤＦＡで増幅可能な帯域に比して光ファイバ
の低損失帯域の方が広いことから、ＥＤＦＡの帯域外で
動作する光増幅器、すなわちラマン増幅器への関心が高
まっている。

【０００５】ラマン増幅器は、エルビウムのような希土
類イオンを媒体とした光増幅器においてはイオンのエネ
ルギー準位によって利得波長帯が決まるのに対し、励起
光の波長によって利得波長帯が決まるという特徴を持
ち、励起光波長を選択することによって任意の波長帯を
増幅することができる。

【０００６】ラマン増幅では、光ファイバに強い励起光
を入射すると、誘導ラマン散乱によって、励起光波長か
ら約１００ｎｍ程度長波長側に利得が現れ、この励起さ
れた状態の光ファイバに、この利得を有する波長帯域の
信号光を入射すると、この信号光が増幅されるというも
のである。したがって、ラマン増幅器を用いたＷＤＭ通
信方式では、ＥＤＦＡを用いた通信方式に比して、信号
光のチャネル数をさらに増加させることができる。

【０００７】図２６は、ＷＤＭ通信システムに用いられ
る従来のラマン増幅器の構成を示すブロック図である。
図２６において、ファブリペロー型の半導体発光素子１
８０ａ〜１８０ｄとファイバグレーティング１８１ａ〜
１８１ｄとがそれぞれ対となった半導体レーザモジュー
ル１８２ａ〜１８２ｄは、励起光のもとになるレーザ光
を偏波合成カプラ６１ａ，６１ｂに出力する。各半導体
レーザモジュール１８２ａ，１８２ｂが出力するレーザ
光の波長は同じであるが、偏波合成カプラ６１ａによっ
て各レーザ光の偏波面を９０°異ならせている。同様に
して、各半導体レーザモジュール１８２ｃ，１８２ｄが
出力するレーザ光の波長は同じであるが、偏波合成カプ
ラ６１ｂによって各レーザ光の偏波面を９０°異ならせ
ている。偏波合成カプラ６１ａ，６１ｂは、それぞれ偏
波合成したレーザ光をＷＤＭカプラ６２に出力する。な
お、偏波合成カプラ６１ａ，６１ｂから出力されるレー
ザ光の波長は異なる。

【０００８】ＷＤＭカプラ６２は、偏波合成カプラ６１
ａ，６１ｂから出力されたレーザ光を合波し、ＷＤＭカ
プラ６５を介し、励起光として増幅用ファイバ６４に出
力する。この励起光が入力された増幅用ファイバ６４に
は、増幅対象の信号光が、信号光入力ファイバ６９から
アイソレータ６３を介して入力され、励起光と合波して
ラマン増幅される。

【０００９】増幅用ファイバ６４内においてラマン増幅
された信号光（増幅信号光）は、ＷＤＭカプラ６５およ
びアイソレータ６６を介してモニタ光分配用カプラ６７
に入力される。モニタ光分配用カプラ６７は、増幅信号
光の一部を制御回路６８に出力し、残りの増幅信号光を
出力光として信号光出力ファイバ７０に出力する。

【００１０】制御回路６８は、入力された一部の増幅信
号光をもとに各半導体発光素子１８０ａ〜１８０ｄの発
光状態、たとえば光強度を制御し、ラマン増幅の利得帯
域が平坦な特性となるようにフィードバック制御する。

【００１１】図２７は、ファイバグレーティングを用い
た半導体レーザモジュールの概要構成を示す図である。
図２７において、この半導体レーザモジュール２０１
は、半導体発光素子２０２と光ファイバ２０３とを有す
る。半導体発光素子２０２は、活性層２２１を有する。
活性層２２１は、一端に光反射面２２２が設けられ、他
端に光出射面２２３が設けられる。活性層２２１内で生
じた光は、光反射面２２２で反射して、光出射面２２３
から出力される。

【００１２】半導体発光素子２０２の光出射面２２３に
は、光ファイバ２０３が対向配置され、光出射面２２３
と光結合される。光ファイバ２０３内のコア２３２に
は、光出射面２２３から所定位置にファイバグレーティ
ング２３３が形成され、ファイバグレーティング２３３
は、特定波長の光を選択的に反射する。すなわち、ファ
イバグレーティング２３３は、外部共振器として機能
し、ファイバグレーティング２３３と光反射面２２２と
の間で共振器を形成し、ファイバグレーティング２３３
によって選択された特定波長のレーザ光が増幅されて出
力レーザ光２４１として出力される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た半導体レーザモジュール２０１（１８２ａ〜１８２
ｄ）は、ファイバグレーティング２３３と半導体発光素
子２０２との間隔が長いため、ファイバグレーティング
２３３と光反射面２２２との間の共振によって相対強度
雑音（ＲＩＮ：Relative Intensity Noise）が大きくな
る。これは、ＲＩＮスペクトルにおいて、半導体発光素
子２０２の光反射面２２２とファイバグレーティング２
３３との間の光の往復時間に対応した周波数毎にピーク
値が発生するからである。ここで、ラマン増幅では、増
幅の生じる過程が早く起こるため、励起光強度が揺らい
でいると、ラマン利得も揺らぐことになり、このラマン
利得の揺らぎがそのまま増幅された信号強度の揺らぎと
して出力されてしまい、安定したラマン増幅を行わせる
ことができないという問題点があった。

【００１４】また、上述した半導体レーザモジュール２
０１は、ファイバグレーティング２３３を有した光ファ
イバ２０３と、半導体発光素子２０２とを光結合する必
要があり、組立時の光軸合わせに時間と労力とがかかる
とともに、共振器内における機械的な光結合であるため
に、レーザの発振特性が機械的振動などによって変化し
てしまうおそれがあり、安定した励起光を提供すること
ができない場合が生じるという問題点があった。

【００１５】なお、ラマン増幅器としては、図２６に示
したラマン増幅器のように信号光に対して後方から励起
する後方励起方式のほかに、信号光に対して前方から励
起する前方励起方式および双方向から励起する双方向励
起方式がある。現在、ラマン増幅器として多用されてい
るのは、後方励起方式である。その理由は、弱い信号光
が強い励起光とともに同方向に進行する前方励起方式で
は、励起光強度のゆらぎが信号光に移りやすく、また、
４光波混合などの非線形効果が起こりやすく、さらに、
励起光の偏光依存性が現れやすいという問題があるから
である。したがって、前方励起方式にも適用できる安定
した励起光源の出現が要望されている。すなわち、従来
のファイバグレーティングを用いた半導体レーザモジュ
ールを用いると、適用できる励起方式が制限されるとい
う問題点があった。

【００１６】また、ラマン増幅器におけるラマン増幅で
は、信号光の偏波方向と励起光の偏波方向とが一致する
ことを条件としている。すなわち、ラマン増幅では、増
幅利得の偏波依存性があり、信号光の偏波方向と励起光
の偏波方向とのずれによる影響を小さくする必要があ
る。ここで、後方励起方式の場合、信号光は、伝搬中に
偏波がランダムとなるため、問題は生じないが、前方励
起方式の場合、偏波依存性が強く、励起光の直交偏波合
成、デボラライズなどによって偏波依存性を小さくする
必要がある。すなわち、偏光度（ＤＯＰ：Degree Of Po
larization）を小さくする必要がある。

【００１７】さらに、ラマン増幅は、得られる増幅率が
比較的低いため、高出力のラマン増幅用励起光源の出現
が望まれていた。

【００１８】この発明は上記に鑑みてなされたもので、
安定し、高利得を得ることができるラマン増幅器用光源
に適した半導体レーザ装置および半導体レーザモジュー
ルを提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる半導体レーザ装置は、レーザ光の
出射端面に設けた第１反射膜と該レーザ光の反射端面に
設けた第２反射膜との間に形成された活性層の近傍に回
折格子を設け、前記活性層が形成する共振器長と前記回
折格子の波長選択特性とを含む発振パラメータの組み合
わせ設定によって発振波長スペクトルの半値幅内に２本
以上の発振縦モードを含むレーザ光を出力することを特
徴とする。

【００２０】この請求項１の発明によれば、レーザ光の
出射端面に設けた第１反射膜と該レーザ光の反射端面に
設けた第２反射膜との間に形成された活性層の近傍に回
折格子を設け、前記活性層が形成する共振器長と前記回
折格子の波長選択特性とを含む発振パラメータの組み合
わせ設定によって、波長が安定化され、かつ発振波長ス
ペクトルの半値幅内に２本以上、好ましくは３本以上、
より好ましくは４本以上の発振縦モードを含むレーザ光
を出力するようにしている。

【００２１】また、請求項２にかかる半導体レーザ装置
は、上記の発明において、発振波長が１２００〜１５５
０ｎｍであることを特徴とする。

【００２２】この請求項２の発明によれば、発振波長を
１２００〜１５５０ｎｍとし、光ファイバの伝送帯域に
適した波長帯域の信号光のラマン増幅を行うようにして
いる。具体的に、発振波長が１２００〜１５５０ｎｍの
場合、ラマン増幅の利得波長帯域は１３００〜１６５０
ｎｍとなる。

【００２３】また、請求項３にかかる半導体レーザ装置
は、上記の発明において、前記発振波長スペクトルの半
値幅は、３ｎｍ以下であることを特徴とする。

【００２４】この請求項３の発明によれば、前記発振波
長スペクトルの半値幅を、３ｎｍ以下とし、波長合成す
る際の合波ロスを小さくするようにしている。

【００２５】また、請求項４にかかる半導体レーザ装置
は、上記の発明において、前記活性層が形成する共振器
長は、８００μｍ以上であることを特徴とする。

【００２６】この請求項４の発明によれば、前記活性層
が形成する共振器長を、８００μｍ以上とし、発振縦モ
ードのモード間隔を短くすることによって、前記発振波
長スペクトルの半値幅内に含まれる発振縦モード数を増
大するようにしている。

【００２７】また、請求項５にかかる半導体レーザ装置
は、上記の発明において、前記活性層が形成する共振器
長は、３２００μｍ以下であることを特徴とする。

【００２８】この請求項５の発明によれば、前記活性層
が形成する共振器長を、３２００μｍ以下とし、発振縦
モードのモード間隔を０．１ｎｍ以上とし、ラマン増幅
時における誘導ブリルアン散乱の影響を低減するように
している。

【００２９】また、請求項６にかかる半導体レーザ装置
は、上記の発明において、前記回折格子は、グレーティ
ング周期に所定の周期揺らぎを持たせたことを特徴とす
る。

【００３０】この請求項６の発明によれば、前記回折格
子のグレーティング周期に所定の周期揺らぎを持たせ、
これによって発振波長スペクトルの半値幅を広げるよう
にしている。

【００３１】また、請求項７にかかる半導体レーザ装置
は、上記の発明において、前記回折格子は、前記グレー
ティング周期をランダムまたは所定周期で変化させたグ
レーティングであることを特徴とする。

【００３２】この請求項７の発明によれば、前記回折格
子を、前記グレーティング周期をランダムまたは所定周
期で変化させたグレーティングとし、これによって回折
格子に周期揺らぎを発生させ、発振波長スペクトルの半
値幅を広げるようにしている。

【００３３】また、請求項８にかかる半導体レーザ装置
は、上記の発明において、前記回折格子は、前記活性層
に沿って、前記共振器長と同じ長さを有することを特徴
とする。

【００３４】この請求項８の発明によれば、前記回折格
子を、前記活性層に沿って、前記共振器長と同じ長さと
し、当該半導体レーザ装置の製造を容易にしている。

【００３５】また、請求項９にかかる半導体レーザ装置
は、上記の発明において、前記回折格子は、前記活性層
に沿った一部に設けられることを特徴とする。

【００３６】この請求項９の発明によれば、前記回折格
子を、前記活性層に沿った一部に設けることによって、
回折格子の長さを変化させ、これによって、発振波長ス
ペクトルの半値幅を広げるようにしている。

【００３７】また、請求項１０にかかる半導体レーザ装
置は、上記の発明において、前記回折格子は、レーザ光
の前記第１反射膜近傍から前記第２反射膜側方向にある
いは前記第２反射膜近傍から前記第１反射膜側方向に、
前記活性層に沿って一定長延びた部分回折格子であるこ
とを特徴とする。

【００３８】この請求項１０の発明によれば、前記回折
格子を、レーザ光の前記第１反射膜近傍から前記第２反
射膜側方向にあるいは前記第２反射膜近傍から前記第１
反射膜側方向に、前記活性層に沿って一定長延びた部分
回折格子とし、部分回折格子の長さによる該部分回折格
子の反射帯域の半値幅を変化させることによって発振波
長スペクトルの半値幅を変化し、該半値幅内に含まれる
発振縦モード数の複数化を行うとともに、このときの反
射率の高低に対応して第１反射膜側あるいは第１反射膜
側に部分回折格子を設けるようにしている。

【００３９】また、請求項１１にかかる半導体レーザ装
置は、上記の発明において、前記発振パラメータは、前
記回折格子の結合係数を含むことを特徴とする。

【００４０】この請求項１１の発明によれば、前記発振
パラメータに、前記回折格子の結合係数を含めるように
し、該回折格子の結合係数を変化させることによって、
発振波長スペクトルの半値幅を変化させ、該半値幅内に
含まれる発振縦モード数の複数化を行うようにしてい
る。

【００４１】また、請求項１２にかかる半導体レーザモ
ジュールは、請求項１〜１１に記載の半導体レーザ装置
と、前記半導体レーザ装置から出射されたレーザ光を外
部に導波する光ファイバと、前記半導体レーザ装置と前
記光ファイバと光結合を行う光結合レンズ系とを備えた
ことを特徴とする。

【００４２】この請求項１２の発明によれば、ファイバ
グレーティングを用いない半導体レーザ装置を用いて該
半導体レーザ装置の共振器が物理的に分離されていない
ため、光軸合わせなどを行う必要がなく、半導体レーザ
モジュールの組立が容易になるとともに、機械的振動な
どによってレーザの発振特性が変化しにくくなり、安定
したレーザ光を信頼性高く、かつ安定して出力すること
ができる。

【００４３】また、請求項１３にかかる半導体レーザモ
ジュールは、上記の発明において、前記半導体レーザ装
置の温度を制御する温度制御装置と、前記光結合レンズ
系内に配置され、光ファイバ側からの反射戻り光の入射
を抑制するアイソレータとをさらに備えたことを特徴と
する。

【００４４】この請求項１３の発明によれば、ファイバ
グレーティングを用いない半導体レーザ装置を用いてい
るため、インライン式の偏波無依存型と異なり、小型の
偏波無依存型アイソレータを使用することができ、挿入
損失の小さい半導体レーザモジュールを実現することが
できる。

【００４５】また、請求項１４にかかるラマン増幅器
は、請求項１〜１１に記載の半導体レーザ装置、あるい
は請求項１２または１３に記載の半導体レーザモジュー
ルを広帯域ラマン増幅用の励起光源として用いたことを
特徴とする。

【００４６】この請求項１４の発明によれば、請求項１
〜１１に記載の半導体レーザ装置、あるいは請求項１２
または１３に記載の半導体レーザモジュールを広帯域ラ
マン増幅用の励起光源として用い、上述した各半導体レ
ーザ装置あるいは各半導体レーザモジュールの作用効果
を奏するようにしている。

【００４７】また、請求項１５にかかるラマン増幅器
は、請求項１〜１１に記載の半導体レーザ装置、あるい
は請求項１２または１３に記載の半導体レーザモジュー
ルは、広帯域ラマン増幅用の励起光源であって、前方励
起用光源あるいは双方向励起方式における前方励起用光
源として用いられることを特徴とする。

【００４８】この請求項１５の発明によれば、請求項１
〜１１に記載の半導体レーザ装置、あるいは請求項１２
または１３に記載の半導体レーザモジュールを、広帯域
ラマン増幅用の励起光源であって、前方励起用光源ある
いは双方向励起方式における前方励起用光源として用
い、上述した各半導体レーザ装置あるいは各半導体レー
ザモジュールの作用効果を奏するようにしている。

【００４９】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明にかかる半導体レーザ装置および半導体レーザモジ
ュールの好適な実施の形態について説明する。

【００５０】(実施の形態１)まず、この発明の実施の形
態１について説明する。図１は、この発明の実施の形態
１である半導体レーザ装置の概要構成を示す斜めからみ
た破断図である。また、図２は、図１に示した半導体レ
ーザ装置の長手方向の縦断面図である。さらに、図３
は、図２に示した半導体レーザ装置のＡ−Ａ線断面図で
ある。図１〜図３において、この半導体レーザ装置２０
は、ｎ−ＩｎＰ基板１の（１００）面上に、順次、ｎ−
ＩｎＰによるバッファ層と下部クラッド層とを兼ねたｎ
−ＩｎＰバッファ層２、ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ（Gr
aded Index-Separate Confinement Heterostructure Mu
lti Quantum Well：分布屈折率分離閉込め多重量子井
戸）活性層３、ｐ−ＩｎＰスペーサ層４、およびｐ−Ｉ
ｎＰクラッド層６、ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層７が積
層された構造を有する。

【００５１】ｐ−ＩｎＰスペーサ層４内には、膜厚２０
ｎｍを有したｐ−ＩｎＧａＡｓＰの回折格子１３が、ピ
ッチ約２２０ｎｍで周期的に形成され、中心波長１．４
８μｍのレーザ光を選択するようにしている。この回折
格子１３を含むｐ−ＩｎＰスペーサ層４、ＧＲＩＮ−Ｓ
ＣＨ−ＭＱＷ活性層３、およびｎ−ＩｎＰバッファ層２
の上部は、メサストライプ状に加工され、メサストライ
プの両側は、電流ブロッキング層として形成されたｐ−
ＩｎＰブロッキング層８とｎ−ＩｎＰブロッキング層９
によって埋め込まれている。また、ＩｎＧａＡｓＰコン
タクト層７の上面には、ｐ側電極１０が形成され、ｎ−
ＩｎＰ基板１の裏面には、ｎ側電極１１が形成される。

【００５２】半導体レーザ装置２０の長手方向の一端面
である光反射端面には、反射率８０％以上の高光反射率
をもつ反射膜１４が形成され、他端面である光出射端面
には、反射率が５％以下の低光反射率をもつ出射側反射
膜１５が形成される。反射膜１４と出射側反射膜１５と
によって形成された光共振器のＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱ
Ｗ活性層３内に発生した光は、反射膜１４によって反射
し、出射側反射膜１５を介し、レーザ光として出射され
る。

【００５３】この実施の形態１における半導体レーザ装
置２０は、発振波長λ₀が、１２００ｎｍ〜１５５０ｎ
ｍであり、共振器長Ｌを、８００μｍ以上３２００μｍ
以下としている。ところで、一般に、半導体レーザ装置
の共振器によって発生する縦モードのモード間隔Δλ
は、等価屈折率を「ｎ」とすると、次式で表すことがで
きる。すなわち、 Δλ＝λ₀ ²／（２・ｎ・Ｌ）である。ここで、発振波長λ₀を１４８０ｎｍとし、等
価屈折率を３．５とすると、共振器長Ｌが８００μｍの
とき、縦モードのモード間隔Δλは、約０．３９ｎｍと
なり、共振器長Ｌが３２００μｍのとき、縦モードのモ
ード間隔Δλは、約０．１ｎｍとなる。すなわち、共振
器長Ｌを長くすればするほど、縦モードのモード間隔Δ
λは狭くなり、単一縦モードのレーザ光を発振するため
の選択条件が厳しくなる。

【００５４】一方、回折格子１３は、そのブラッグ波長
によって縦モードを選択する。この回折格子１３による
選択波長特性は、図４に示す発振波長スペクトル３０と
して表される。

【００５５】図４に示すように、この実施の形態１で
は、回折格子１３を有した半導体レーザ装置による発振
波長スペクトル３０の半値幅Δλｈで示される波長選択
特性内に、発振縦モードを複数存在させるようにしてい
る。図４では、発振波長スペクトルの半値幅Δλｈ内に
３つの発振縦モード３１〜３３を有している。

【００５６】複数の発振縦モードを有するレーザ光を用
いると、単一縦モードのレーザ光を用いた場合に比し
て、各発振縦モードのレーザ出力のピーク値を抑えつ
つ、発振波長スペクトル全体で高いレーザ出力値を得る
ことができる。たとえば、この実施の形態１に示した半
導体レーザ装置では、図５（ｂ）に示すプロファイルを
有し、低いピーク値で高レーザ出力を得ることができ
る。これに対し、図５（ａ）は、同じレーザ出力を得る
場合の単一縦モード発振の半導体レーザ装置のプロファ
イルであり、高いピーク値を有している。

【００５７】ここで、半導体レーザ装置をラマン増幅器
の励起用光源として用いる場合、ラマン利得を大きくす
るために励起光出力パワーを増大することが好ましい
が、そのピーク値が高いと、誘導ブリルアン散乱が発生
し、雑音が増加するという不具合が発生する。誘導ブリ
ルアン散乱の発生は、誘導ブリルアン散乱が発生する閾
値Ｐｔｈを有し、同じレーザ出力パワーを得る場合、図
５（ｂ）に示すように、複数の発振縦モードを持たせ、
そのピーク値を抑えることによって、誘導ブリルアン散
乱の閾値Ｐｔｈ内で、高い励起光出力パワーを得ること
ができ、その結果、高いラマン利得を得ることが可能と
なる。

【００５８】また、発振縦モード３１〜３３の波長間隔
（モード間隔）Δλは、０．１ｎｍ以上としている。こ
れは、半導体レーザ装置２０をラマン増幅器の励起用光
源として用いる場合、モード間隔Δλが０．１ｎｍ以上
であると、誘導ブリルアン散乱が抑えられる。この結
果、上述したモード間隔Δλの式によって、上述した共
振器長Ｌが３２００μｍ以下であることが好ましいこと
になる。なお、誘導ブリルアン散乱のスペクトルは、約
０．１ｎｍであり、この誘導ブリルアン散乱のスペクト
ル内に複数の発振縦モードが存在すると、個々の発振縦
モードが誘導ブリルアン散乱の閾値Ｐｔｈを超えなくて
も、このスペクトル幅内に存在する複数の発振縦モード
の強度の和で、誘導ブリルアン散乱の閾値Ｐｔｈを超え
てしまう場合がある。このため、０．１ｎｍの範囲内に
は、他の発振縦モードが存在しないことが望ましい。

【００５９】このような観点から、発振波長スペクトル
３０の半値幅Δλｈ内に含まれる発振縦モードの本数
は、複数であることが望ましい。ところで、ラマン増幅
では、増幅利得に偏波依存性があるため、信号光の偏波
方向と励起光の偏波方向とのずれによる影響を小さくす
る必要がある。このための方法として、励起光を無偏光
化（デポラライズ）する方法があり、具体的には、２台
の半導体レーザ装置２０からの出力光を方法のほか、デ
ポラライザとして所定長の偏波面保持ファイバを用い
て、１台の半導体レーザ装置２０から出射されたレーザ
光を、この偏波面保持ファイバに伝搬させる方法があ
る。無偏光化の方法として、後者の方法を使用する場合
には、発振縦モードの本数が増大するに従ってレーザ光
のコヒーレンシーが低くなるので、無偏光化に必要な偏
波面保持ファイバの長さを短くすることができる。特
に、発振縦モードが４，５本となると、急激に、必要な
偏波面保持ファイバの長さが短くなる。従って、ラマン
増幅器に使用するために半導体レーザ装置２０から出射
されるレーザ光を無偏光化する場合に、２台の半導体レ
ーザ装置の出射光を偏波合成して利用しなくても、１台
の半導体レーザ装置２０の出射レーザ光を無偏光化して
利用することが容易となるので、ラマン増幅器に使用さ
れる部品数の削減、小型化を促進することができる。

【００６０】ここで、発振波長スペクトル幅が広すぎる
と、波長合成カプラによる合波ロスが大きくなるととも
に、発振波長スペクトル幅内における発振縦モードの動
きによって、雑音や利得変動を発生させることになる。
このため、発振波長スペクトル３０の半値幅Δλｈは、
３ｎｍ以下、好ましくは２ｎｍ以下とする必要がある。

【００６１】さらに、従来の半導体レーザ装置では、図
１５に示したように、ファイバグレーティングを用いた
半導体レーザモジュールとしていたため、ファイバグレ
ーティング２３３と光反射面２２２との間の共振によっ
て相対強度雑音（ＲＩＮ）が大きくなり、安定したラマ
ン増幅を行うことができないが、この実施の形態１に示
した半導体レーザ装置２０では、ファイバグレーティン
グ２３３を用いず、出射側反射膜１５から出射したレー
ザ光をそのまま、ラマン増幅器の励起用光源として用い
ているため、相対強度雑音が小さくなり、その結果、ラ
マン利得の揺らぎが小さくなり、安定したラマン増幅を
行わせることができる。

【００６２】また、図２７に示した半導体レーザモジュ
ールでは、半導体発光素子２０２の光反射面２２２と光
出射面２２３とが形成する共振器構造によって増幅され
た微弱なレーザ光が出力され、本来、光反射面２２２と
ファイバグレーティング２３３とによって選択されるレ
ーザ光に影響を与え、注入電流−光出力特性上にキンク
を生じさせ、光出力を不安定なものにするという不具合
があったが、この実施の形態１の半導体レーザ装置２０
では、ファイバグレーティング２３３を用いていないた
め、安定した光出力を得ることができる。この結果、ラ
マン増幅器の励起用光源として用いる場合に、安定した
ラマン増幅を行わせることができる。

【００６３】さらに、図２７に示した半導体レーザモジ
ュールでは、ファイバグレーティング２３３を有する光
ファイバ２０３と半導体発光素子２０２とを光結合させ
る必要があるため、半導体レーザ装置の組立時における
光軸合わせが必要となり、そのための時間と労力とがか
かるが、この実施の形態１の半導体レーザ装置では、共
振器ではなく、光出力のための光軸合わせであるため、
その組立が容易となる。また、図２７に示した半導体レ
ーザモジュールでは、共振器内に機械的な結合を必要と
するため、振動などによってレーザの発振特性が変化す
る場合が発生するが、この実施の形態１の半導体レーザ
装置では、機械的な振動などによるレーザの発振特性の
変化がなく、安定した光出力を得ることができる。

【００６４】この実施の形態１によれば、半導体レーザ
装置２０が回折格子１３によって波長選択を行い、発振
波長を１２００〜１５５０μｍ帯とし、共振器長Ｌを８
００〜３２００μｍ帯とすることによって、発振波長ス
ペクトル３０の半値幅Δλｈ内に複数の発振縦モード、
好ましくは４本以上の発振縦モードをもつレーザ光を出
力するようにしているので、ラマン増幅器の励起用光源
として用いた場合に、誘導ブリルアン散乱を発生せず
に、安定し、かつ高いラマン利得を得ることができる。

【００６５】また、ファイバグレーティングを用いた半
導体レーザモジュールのように、ファイバグレーティン
グをもつ光ファイバと半導体発光素子との光結合を共振
器内において行わないので、組立が容易となり、機械的
振動などによる不安定出力を回避することができる。

【００６６】（実施の形態２）つぎに、この発明の実施
の形態２について説明する。上述した実施の形態１で
は、共振器長Ｌを長くすることによって、発振波長スペ
クトル３０の半値幅Δλｈ内の縦モード数が複数となる
ようにしていたが、この実施の形態２では、回折格子１
３のグレーティング長ＬＧあるいは結合係数を変化させ
ることによって、発振波長スペクトル３０の半値幅Δλ
ｈを変化させ、これによって半値幅Δλｈ内の縦モード
数が相対的に複数となるようにしている。

【００６７】図６は、この発明の実施の形態２である半
導体レーザ装置の概要構成を示す長手方向の縦断面図で
ある。この半導体レーザ装置は、図１〜図３に示した半
導体レーザ装置２０の回折格子１３に対応する回折格子
４３の構成が、半導体レーザ装置２０と異なるととも
に、出射側反射膜１５の反射率が異なる。その他の構成
は、半導体レーザ装置２０と同じであり、同一構成部分
には、同一符号を付している。

【００６８】回折格子４３は、反射率０．１〜２％の低
光反射率をもつ出射側反射膜１５から反射率８０％以上
の高光反射率をもつ反射膜１４側に向けて所定長ＬＧ１
分、形成され、所定長ＬＧ１以外のｐ−ＩｎＰスペーサ
層４には、回折格子４３が形成されない。

【００６９】また、図７は、この発明の実施の形態２の
変形例である半導体レーザ装置の概要構成を示す長手方
向の縦断面図である。この半導体レーザ装置は、図６に
示した回折格子４３に代えて、反射膜１４側に設けた回
折格子４４を有するとともに、反射膜１４の反射率を低
光反射率としている。すなわち、回折格子４４は、反射
率０．１〜２％の低光反射率をもつ反射膜１４から反射
率１〜５％の低光反射率をもつ出射１５側に向けて所定
長ＬＧ２分、形成され、所定長ＬＧ２以外のｐ−ＩｎＰ
スペーサ層４には、回折格子４４が形成されない。

【００７０】さらに、図８は、この発明の実施の形態２
の変形例である半導体レーザ装置の概要構成を示す長手
方向の縦断面図である。この半導体レーザ装置は、図６
に示した回折格子４３および図７に示した回折格子４４
の構成を適用したものである。

【００７１】すなわち、この半導体レーザ装置は、反射
率０．１〜２％の低光反射率をもつ出射側反射膜１５か
ら反射率０．１〜２％の低光反射率をもつ反射膜１４側
に向けて所定長ＬＧ３分、形成された回折格子４５と、
この反射膜１４から出射側反射膜１５側に向けて所定長
ＬＧ４分、形成された回折格子４６とを有する。

【００７２】図６〜図８に示した回折格子４３〜４６の
所定長ＬＧ１〜ＬＧ４を変化させることによって、発振
縦モードのモード間隔Δλが固定的であっても、図４に
示した発振波長スペクトル３０の半値幅Δλｈを変化さ
せることができる。

【００７３】すなわち、発振波長スペクトル３０の半値
幅Δλｈを広くするためには、回折格子の長さを短くす
ることも有効である。このため、実施の形態１に示した
ように、回折格子を共振器（ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ
活性層３）の長さ全体に施すのではなく、この共振器の
一部に形成するようにする。

【００７４】この場合、共振器に対する回折格子の位置
によっては、位相発振条件がずれ、これによってレーザ
発振特性が悪化するおそれがあるため、図６に示したよ
うに、回折格子４３を、出射側反射膜１５を起点として
反射膜１４方向に、共振器の途中まで延ばして形成する
場合、出射側反射膜１５として０．１〜２％の反射率を
もつ低光反射コートを施し、反射膜１４として８０％以
上の反射率をもつ高反射コートを施すようにする。ま
た、図７に示したように、回折格子４４を、反射膜１４
を起点として出射側反射膜１５方向に、共振器の途中ま
で延ばして形成する場合、反射膜１４として０．１〜２
％の反射率をもつ低光反射コートを施し、出射側反射膜
１５として反射率１〜５％の反射率をもと低反射コート
を施すようにする。さらに、図８に示したように、回折
格子４５，４６をそれぞれ出射側反射膜１５側および反
射膜１４側に形成する場合、出射側反射膜１５および反
射膜１４として、ともに反射率０．１〜２％の低光反射
コートを施す。

【００７５】また、図６に示したように、回折格子を出
射側反射膜１５側に形成する場合、回折格子４３自体の
反射率を低めに設定し、図７に示したように、回折格子
を反射膜１４側に形成する場合、回折格子４４自体の反
射率を高めに設定することが好ましい。また、図８に示
したように、回折格子を出射側反射膜１５側および反射
膜１４側の双方に形成する場合、回折格子４５自体の反
射率を低めに設定し、回折格子４６自体の反射率を高め
に設定する。これによって、回折格子４３〜４６による
波長選択特性を満足させつつ、反射膜１４および出射側
反射膜１５によるファブリペロー型共振器の影響を小さ
くすることができる。

【００７６】具体的に、図６に示した半導体レーザ装置
では、発振波長λ₀が１４８０ｎｍであり、共振器長Ｌ
が１３００μｍであり、回折格子４３のグレーティング
長ＬＧ１が２２０μｍ、結合係数κ_LG（ｃｍ^-1）とグレ
ーティング長ＬＧ１との積κ _LG・ＬＧ１が０．０９３で
ある。また、図７に示した半導体レーザ装置では、共振
器長Ｌが１３００μｍであり、回折格子４４のグレーテ
ィング長ＬＧ２が４００μｍ、結合係数κ_LGとグレーテ
ィング長ＬＧ２との積κ_LG・ＬＧ２が２．９７である。
このような回折格子４３，４４を適用した場合、発振波
長スペクトル３０の半値幅Δλｈは、１〜２ｎｍとな
り、半値幅Δλｈ内に３〜５本程度の発振縦モードを含
ませることができる。

【００７７】ここで、図９は、複数の発振縦モードが出
力されたスペクトル図であり、図９では、安定した３本
の発振縦モードをもつレーザ光を出力している。なお、
図９に示したスペクトルは、図６に示した半導体レーザ
装置の構成に対応し、グレーティング長ＬＧ１＝１００
μｍ、共振器長Ｌ＝１３００μｍ、回折格子の結合係数
κ_LGとグレーティング長ＬＧ１との積κ_LG・ＬＧ１＝
０．１１、出射側反射膜１５の反射率が０．１％、反射
膜１４の反射率が９７％、駆動電流Ｉop＝７００ｍＡの
ときに、１４８０ｎｍ近傍において３本の発振縦モード
出力で２１０ｍＷの光出力を得、半値幅Δλｈは、０．
５〜０．６ｎｍとなっている。この場合におけるファー
フィールドパターン（ＦＦＰ：Far Field Pattern）の
半値幅（ＦＷＨＭ：Full Width Half Maximum）は、水
平方向の半値幅が１６〜１８度であり、垂直方向の半値
幅が２１〜２４度となる。

【００７８】さらに、図１０は、図６に示した半導体レ
ーザ装置の構成に対応し、グレーティング長ＬＧ１＝３
０μｍ、共振器長Ｌ＝１３００μｍ、回折格子の結合係
数κ _LG＝２０ｃｍ^-1、結合係数κ_LGとグレーティング長
ＬＧ１との積κ_LG・ＬＧ１＝０．０６のＩ−Ｌ（駆動電
流Ｉopに対する光出力Ｐo）特性を示す図である。図１
１に示されたＩ−Ｌ特性は、十数ｍＡから１５００ｍＡ
程度まで、大きなキンクが発生しておらず、駆動電流Ｉ
opが１２００ｍＡ近傍で約４００ｍＷの高出力かつ高効
率動作を安定して行うことができることを示している。

【００７９】なお、図６〜図８では、回折格子４３〜４
６を、出射側反射膜１５側または反射膜１４側、あるい
は出射側反射膜１５側および反射膜１４側に設けたが、
これに限らず、ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層３に沿
い、共振器長Ｌに対して部分的な長さをもつ回折格子を
形成するようにしてもよい。ただし、回折格子の反射率
を考慮することが好ましい。

【００８０】この実施の形態２では、共振器長Ｌに対す
る回折格子の長さを部分的なものとし、この回折格子の
グレーティング長ＬＧおよび結合係数κ_LGを適切に変化
させることによって、所望の発振波長スペクトル３０の
半値幅Δλｈを得ることができ、この半値幅Δλｈ内に
複数の発振縦モードをもったレーザ光を発振させること
ができ、実施の形態１と同様な作用効果をもった半導体
レーザ装置を実現することができる。

【００８１】（実施の形態３）つぎに、この発明の実施
の形態３について説明する。上述した実施の形態１で
は、回折格子１３のグレーティング周期は一定であった
が、この実施の形態３では、回折格子１３のグレーティ
ング周期を周期的に変化させたチャープドグレーティン
グを用い、これによって、回折格子の波長選択特性に揺
らぎを発生させ、発振波長スペクトル３０の半値幅Δλ
ｈを広げて、半値幅Δλｈ内の発振縦モード数が相対的
に複数となるようにしている。すなわち、図１１に示す
ように、半値幅Δλｈを半値幅ｗｃに広げて、半値幅ｗ
ｃ内に含まれる発振縦モードの本数を増大するようにし
ている。

【００８２】図１２は、この発明の実施の形態３である
半導体レーザ装置の概要構成を示す長手方向の縦断面図
である。この半導体レーザ装置では、図１〜図３に示し
た半導体レーザ装置２０の回折格子１３のグレーティン
グ周期を周期的に変化させたチャープドグレーティング
である回折格子４７を有している。その他の構成は、半
導体レーザ装置２０と同じであり、同一構成部分には、
同一符号を付している。

【００８３】図１３は、回折格子４７のグレーティング
周期の周期的変化を示す図である。図１３に示すよう
に、この回折格子４７は、平均周期が２２０ｎｍであ
り、±０．０２ｎｍの周期揺らぎ（偏差）を周期Ｃで繰
り返す構造を有している。この±０．０２ｎｍの周期揺
らぎによって回折格子４７の反射帯域は、約２ｎｍの半
値幅を有し、これによって、発振波長スペクトルの半値
幅Δλｈ内に３〜６本程度の発振縦モードを持たせるこ
とができる。

【００８４】上述した実施の形態３では、共振器長Ｌに
等しいチャープドグレーティングを形成するようにして
いたが、これに限らず、実施の形態２に示したようにチ
ャープドグレーティングの回折格子を、共振器長Ｌに対
して部分的に配置するようにしてもよい。すなわち、上
述した実施の形態３に示したチャープドグレーティング
を実施の形態２に適用するようにしてもよい。

【００８５】また、上述した実施の形態３では、一定の
周期Ｃでグレーティング周期を変化させるチャープドグ
レーティングとしたが、これに限らず、グレーティング
周期を、周期Λ₁（２２０ｎｍ＋０．０２ｎｍ）と周期
Λ₂（２２０ｎｍ−０．０２ｎｍ）との間で、ランダム
に変化させるようにしてもよい。

【００８６】さらに、図１４（ａ）に示すように、周期
Λ₁周期Λ₂とを１回ずつ交互に繰り返す回折格子とし
て、周期揺らぎを持たせるようにしてもよい。また、図
１４（ｂ）に示すように、周期Λ₃と周期Λ₄とをそれぞ
れ複数回、交互に繰り返す回折格子として、周期揺らぎ
を持たせるようにしてもよい。さらに、図１４（ｃ）に
示すように、連続する複数回の周期Λ₅と連続する複数
回の周期Λ₆とをもつ回折格子として、周期揺らぎを持
たせるようにしてもよい。また、周期Λ₁，Λ₃，Λ ₅と
周期Λ₂，Λ₄，Λ₆との間の離散的な異なる値をもつ周
期をそれぞれ補完して配置するようにしていもよい。

【００８７】この実施の形態３では、半導体レーザ装置
に設けられる回折格子をチャープドグレーティングなど
によって、平均周期に対して±０．０１〜０．２ｎｍ程
度の周期揺らぎをもたせ、これによって、反射帯域の半
値幅を所望の値に設定し、最終的に発振波長スペクトル
の半値幅Δλｈを決定し、半値幅Δλｈ内に複数の発振
縦モードが含まれるレーザ光を出力するようにし、実施
の形態１あるいは実施の形態２と同様な作用効果をもっ
た半導体レーザ装置を実現することができる。

【００８８】（実施の形態４）つぎに、この発明の実施
の形態４について説明する。この実施の形態４では、上
述した実施の形態１〜３で示した半導体レーザ装置をモ
ジュール化したものである。

【００８９】図１５は、この発明の実施の形態４である
半導体レーザモジュールの構成を示す縦断面図である。
図１５において、この半導体レーザモジュール５０は、
上述した実施の形態１〜３で示した半導体レーザ装置に
対応する半導体レーザ装置５１を有する。半導体レーザ
モジュール５０の筐体として、Ｃｕ−Ｗ合金などによっ
て形成されたパッケージ５９の内部底面上に、温度制御
装置としてのペルチェモジュール５８が配置される。ペ
ルチェモジュール５８上にはベース５７が配置され、こ
のベース５７上にはヒートシンク５７ａが配置される。
ペルチェモジュール５８には、図示しない電流が与えら
れ、その極性によって冷却および加熱を行うが、半導体
レーザ装置５１の温度上昇による発振波長ずれを防止す
るため、主として冷却器として機能する。すなわち、ペ
ルチェモジュール５８は、レーザ光が所望の波長に比し
て長い波長である場合には、冷却して低い温度に制御
し、レーザ光が所望の波長に比して短い波長である場合
には、加熱して高い温度に制御する。この温度制御は、
具体的に、ヒートシンク５７ａ上であって、半導体レー
ザ装置５１の近傍に配置されたサーミスタ５８ａの検出
値をもとに制御され、図示しない制御装置は、通常、ヒ
ートシンク５７ａの温度が一定に保たれるようにペルチ
ェモジュール５８を制御する。また、図示しない制御装
置は、半導体レーザ装置５１の駆動電流を上昇させるに
従って、ヒートシンク５７ａの温度が下がるようにペル
チェモジュール５８を制御する。このような温度制御を
行うことによって、半導体レーザ装置５１の波長安定性
を向上させることができ、歩留まりの向上にも有効とな
る。なお、ヒートシンク５７ａは、たとえばダイヤモン
ドなどの高熱伝導率をもつ材質によって形成することが
望ましい。これは、ヒートシンク５７ａがダイヤモンド
で形成されると、高電流注入時の発熱が抑制されるから
である。この場合、波長安定性がさらに向上し、しかも
温度制御も容易になる。

【００９０】ベース５７上には、半導体レーザ装置５１
およびサーミスタ５８ａを配置したヒートシンク５７
ａ、第１レンズ５２、およびモニタフォトダイオード５
６が配置される。半導体レーザ装置５１から出射された
レーザ光は、第１レンズ５２、アイソレータ５３、およ
び第２レンズ５４を介し、光ファイバ５５上に導波され
る。第２レンズ５４は、レーザ光の光軸上であって、パ
ッケージ５９上に設けられ、外部接続される光ファイバ
５５に光結合される。なお、モニタフォトダイオード５
６は、半導体レーザ装置５１の反射膜側から漏れた光を
モニタ検出する。

【００９１】ここで、この半導体レーザモジュール５０
では、他の光学部品などによる反射戻り光が共振器内に
再入力しないように、半導体レーザ装置５１と光ファイ
バ５５との間にアイソレータ５３を介在させている。こ
のアイソレータ５３には、ファイバグレーティングを用
いた従来の半導体レーザモジュールと異なり、インライ
ン式の偏波無依存型でなく、小型の偏波依存型アイソレ
ータを用いることができるため、さらに低い相対強度雑
音（ＲＩＮ）を達成することができ、アイソレータによ
る挿入損失を小さくすることができる。

【００９２】さらに、この実施の形態４の半導体レーザ
モジュールによる温度制御の具体例について説明する。
図１６は、駆動電流Ｉopとサーミスタ５８ａの温度Ｔｓ
との関係を示す図である。図１６において、直線Ｌ１
は、駆動電流Ｉopの増減にかかわらず、サーミスタ５８
ａが検出する温度Ｔｓを一定の温度、たとえば２５℃に
制御する場合を示している。これに対し、この実施の形
態では、ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層３の温度Ｔｊ
が、常に一定となる（直線Ｌ２参照）サーミスタ５８ａ
の温度Ｔｓの関係である制御関数ＦＳ１〜ＦＳ３、たと
えば制御関数ＦＳ２を求め、駆動電流Ｉopの値を制御関
数ＦＳ２に入力した場合の温度が、サーミスタ５８ａの
温度Ｔｓとなるように、ペルチェモジュール５８を制御
するようにしている。たとえば、制御関数ＦＳ２による
温度制御を行うことによって、発振波長は波長λ２に一
定となることから、発振波長のシフトに伴う発振波長の
ジャンプがなくなり、Ｉ−Ｌ特性上のキンクが減少し、
発振波長の動的安定性が得られることになる。また、制
御関数ＦＳ１，ＦＳ３に基づいた温度制御を行うことに
よって、それぞれ一定の発振波長λ１，λ３に波長制御
することができる。

【００９３】図１７は、制御関数ＦＳ１〜ＦＳ３に基づ
いた波長制御結果を示す図である。図１７において、特
性Ｌ３は、直線Ｌ１に基づいて温度制御を行った場合に
おける発振波長λの変化を示しており、駆動電流Ｉopが
１００ｍＡ〜１２００ｍＡに増大するに従って発振波長
λが長波長側にシフトし、約２ｎｍシフトしている。こ
れに対して、制御関数ＦＳ１〜ＦＳ３に基づいて温度制
御を行った場合には、駆動電流Ｉopが１００ｍＡ〜１２
００ｍＡに増大しても、それぞれ一定の発振波長λ１〜
λ３を維持している。たとえば、制御関数ＦＳ２に基づ
いた温度制御を行った場合における波長は、駆動電流Ｉ
opの増減にかかわらず、λ２±０．５ｎｍの精度を維持
し、ラマン増幅用光源として好適な安定した波長のレー
ザ光を出力することができる。なお、図１６および図１
７に示した黒い四角印および黒い菱形印は、それぞれ実
測値である。

【００９４】この実施の形態４では、実施の形態１〜３
で示した半導体レーザ装置をモジュール化しているた
め、大型のアイソレータを用いることができ、挿入損失
を小さくすることができ、低雑音化および部品点数の減
少を促進することができる。

【００９５】（実施の形態５）つぎに、この発明の実施
の形態５について説明する。この実施の形態５では、上
述した実施の形態４に示した半導体レーザモジュールを
ラマン増幅器に適用したものである。

【００９６】図１８は、この発明の実施の形態５である
ラマン増幅器の構成を示すブロック図である。このラマ
ン増幅器は、ＷＤＭ通信システムに用いられる。図１８
において、このラマン増幅器は、上述した実施の形態４
に示した半導体レーザモジュールと同一構成の半導体レ
ーザモジュール６０ａ〜６０ｄを用い、図２６に示した
半導体レーザモジュール１８２ａ〜１８２ｄを、上述し
た半導体レーザモジュール６０ａ〜６０ｄに置き換えた
構成となっている。

【００９７】各半導体レーザモジュール６０ａ，６０ｂ
は、偏波面保持ファイバ７１を介して、複数の発振縦モ
ードを有するレーザ光を偏波合成カプラ６１ａに出力
し、各半導体レーザモジュール６０ｃ，６０ｄは、偏波
面保持ファイバ７１を介して、複数の発振縦モードを有
するレーザ光を偏波合成カプラ６１ｂに出力する。ここ
で、半導体レーザモジュール６０ａ，６０ｂが発振する
レーザ光は、同一波長である、また、半導体レーザモジ
ュール６０ｃ，６０ｄが発振するレーザ光は、同一波長
であるが半導体レーザモジュール６０ａ，６０ｂが発振
するレーザ光の波長とは異なる。これは、ラマン増幅が
偏波依存性を有するためであり、偏波合成カプラ６１
ａ，６１ｂによって偏波依存性が解消されたレーザ光と
して出力するようにしている。

【００９８】各偏波合成カプラ６１ａ，６１ｂから出力
された異なる波長をもったレーザ光は、ＷＤＭカプラ６
２によって合成され、合成されたレーザ光は、ＷＤＭカ
プラ６５を介してラマン増幅用の励起光として増幅用フ
ァイバ６４に出力される。この励起光が入力された増幅
用ファイバ６４には、増幅対象の信号光が入力され、ラ
マン増幅される。

【００９９】増幅用ファイバ６４内においてラマン増幅
された信号光（増幅信号光）は、ＷＤＭカプラ６５およ
びアイソレータ６６を介してモニタ光分配用カプラ６７
に入力される。モニタ光分配用カプラ６７は、増幅信号
光の一部を制御回路６８に出力し、残りの増幅信号光を
出力光として信号光出力ファイバ７０に出力する。

【０１００】制御回路６８は、入力された一部の増幅信
号光をもとに各半導体レーザモジュール６０ａ〜６０ｄ
のレーザ出力状態、たとえば光強度を制御し、ラマン増
幅の利得帯域が平坦な特性となるようにフィードバック
制御する。

【０１０１】この実施の形態５に示したラマン増幅器で
は、たとえば図２６に示した半導体発光素子１８０ａと
ファイバグレーティング１８１ａとが偏波面保持ファイ
バ７１ａで結合された半導体レーザモジュール１８２ａ
を用いず、実施の形態１〜３で示した半導体レーザ装置
が内蔵された半導体レーザモジュール６０ａを用いるよ
うにしているので、偏波面保持ファイバ７１ａの使用を
削減することができる。なお、上述したように、各半導
体レーザモジュール６０ａ〜６０ｄは、複数の発振縦モ
ードを有しているため、偏波面保持ファイバ長を短くす
ることができる。この結果、ラマン増幅器の小型軽量化
とコスト削減を実現することができる。

【０１０２】なお、図１８に示したラマン増幅器では、
偏波合成カプラ６１ａ，６１ｂを用いているが、図１９
に示すように半導体レーザモジュール６０ａ，６０ｃか
ら、それぞれ偏波面保持ファイバ７１を介して直接ＷＤ
Ｍカプラ６２に光出力するようにしてもよい。この場
合、半導体レーザモジュール６０ａ，６０ｃの偏波面
は、偏波面保持ファイバ７１に対して４５度となるよう
に入射する。ここで、上述したように、各半導体レーザ
モジュール６０ａ，６０ｃは、複数の発振縦モードを有
しているため、偏波面保持ファイバ長７１を短くするこ
とができる。これによって、偏波面保持ファイバ７１か
ら出力される光出力の偏波依存性をなくすことができ、
一層、小型かつ部品点数の少ないラマン増幅器を実現す
ることができる。

【０１０３】また、半導体レーザモジュール６０ａ〜６
０ｄ内に内蔵される半導体レーザ装置として発振縦モー
ド数が多い半導体レーザ装置を用いると、必要な偏波面
保持ファイバ７１の長さを短くすることができる。特
に、発振縦モードが４，５本になると、急激に、必要な
偏波面保持ファイバ７１の長さが短くなるため、ラマン
増幅器の簡素化と小型化を促進することができる。さら
に、発振縦モードの本数が増大すると、コヒーレント長
が短くなり、デポラライズによって偏光度（ＤＯＰ：De
gree Of Polarization）が小さくなり、偏波依存性をな
くすことが可能となり、これによっても、ラマン増幅器
の簡素化と小型化とを一層促進することができる。

【０１０４】また、上述した実施の形態１〜３が有する
作用効果をラマン増幅器に与えることができる。たとえ
ば、ファイバグレーティングを用いた半導体レーザモジ
ュールに比して相対強度雑音（ＲＩＮ）を低減すること
ができるので、ラマン増幅の揺らぎを抑えることがで
き、安定したラマン増幅を行うことができる。たとえ
ば、図２０は、図６に示した半導体レーザ装置に対する
駆動電流Ｉopが３００ｍＡ以上のときに、周波数０．１
〜１５ＧＨｚの信号光を増幅した場合の相対強度雑音を
示す雑音スペクトル図である。図２０に示すように、相
対強度雑音（ＲＩＮ）は、−１５０ｄＢ／Ｈｚ以下であ
り、低雑音化が促進されたラマン増幅器を実現してい
る。

【０１０５】さらに、このラマン増幅器では、ファイバ
グレーティングを用いた半導体レーザモジュールに比し
て光軸合わせが容易であり、共振器内に機械的な光結合
がないため、この点からも、ラマン増幅の安定性、信頼
性を高めることができる。

【０１０６】さらに、上述した実施の形態１〜３の半導
体レーザ装置では、複数の発振モードを有しているた
め、誘導ブリルアン散乱を発生させずに、高出力の励起
光を発生することができるので、安定し、かつ高いラマ
ン利得を得ることができる。

【０１０７】また、図１８および図１９に示したラマン
増幅器は、後方励起方式であるが、上述したように、半
導体レーザモジュール６０ａ〜６０ｄが安定した励起光
を出力するため、前方励起方式であっても、双方向励起
方式であっても、安定したラマン増幅を行うことができ
る。

【０１０８】たとえば、図２１は、前方励起方式を採用
したらラマン増幅器の構成を示すブロック図である。図
２１に示したラマン増幅器は、図１８に示したラマン増
幅器にＷＤＭカプラ６５´をアイソレータ６３の近傍に
設けている。このＷＤＭカプラ６５´には、半導体レー
ザモジュール６０ａ〜６０ｄ、偏波合成カプラ６１ａ，
６１ｂおよびＷＤＭカプラ６２にそれぞれ対応した半導
体レーザモジュール６０ａ´〜６０ｄ´、偏波合成カプ
ラ６１ａ´，６１ｂ´およびＷＤＭカプラ６２´を有し
た回路が接続され、ＷＤＭカプラ６２´から出力される
励起光を信号光と同じ方向に出力する前方励起を行う。
この場合、半導体レーザモジュール６０ａ´〜６０ｄ´
は、上述した実施の形態１〜４で用いられる半導体レー
ザ装置を用いているため、ＲＩＮが小さく、前方励起を
効果的に行うことができる。

【０１０９】同様に、図２２は、前方励起方式を採用し
たラマン増幅器の構成を示すブロック図である。図２２
に示したラマン増幅器は、図１９に示したラマン増幅器
にＷＤＭカプラ６５´をアイソレータ６３の近傍に設け
ている。このＷＤＭカプラ６５´には、半導体レーザモ
ジュール６０ａ，６０ｃおよびＷＤＭカプラ６２にそれ
ぞれ対応した半導体レーザモジュール６０ａ´，６０ｃ
´およびＷＤＭカプラ６２´を有した回路が接続され、
ＷＤＭカプラ６２´から出力される励起光を信号光と同
じ方向に出力する前方励起を行う。この場合、半導体レ
ーザモジュール６０ａ´，６０ｃ´は、上述した実施の
形態１〜４で用いられる半導体レーザ装置を用いている
ため、ＲＩＮが小さく、前方励起を効果的に行うことが
できる。

【０１１０】また、図２３は、双方向励起方式を採用し
たらラマン増幅器の構成を示すブロック図である。図２
３に示したラマン増幅器は、図１８に示したラマン増幅
器の構成に、図２１に示したＷＤＭカプラ６５´、半導
体レーザモジュール６０ａ´〜６０ｄ´、偏波合成カプ
ラ６１ａ´，６１ｂ´およびＷＤＭカプラ６２´をさら
に設け、後方励起と前方励起とを行う。この場合、半導
体レーザモジュール６０ａ´〜６０ｄ´は、上述した実
施の形態１〜４で用いられる半導体レーザ装置を用いて
いるため、ＲＩＮが小さく、前方励起を効果的に行うこ
とができる。

【０１１１】同様に、図２４は、双方向励起方式を採用
したラマン増幅器の構成を示すブロック図である。図２
４に示したラマン増幅器は、図１９に示したラマン増幅
器の構成に、図２２に示したＷＤＭカプラ６５´、半導
体レーザモジュール６０ａ´，６０ｃ´およびＷＤＭカ
プラ６２´をさらに設け、後方励起と前方励起とを行
う。この場合、半導体レーザモジュール６０ａ´，６０
ｃ´は、上述した実施の形態１〜４で用いられる半導体
レーザ装置を用いているため、ＲＩＮが小さく、前方励
起を効果的に行うことができる。

【０１１２】なお、上述した前方励起方式あるいは双方
向励起方式における前方励起に用いられるラマン増幅用
光源は、共振器長Ｌが８００μｍ未満であってもよい。
共振器長Ｌを８００μｍ未満とすると、上述したように
発振縦モードのモード間隔Δλが狭くなり、ラマン増幅
用光源として用いる場合に発振縦モードの本数が少なく
なり、大きな光出力を得ることができなくなるが、前方
励起は後方励起に比較して低出力で済むため、必ずしも
共振器長Ｌが８００μｍ以上である必要はない。

【０１１３】上述した図１８，図１９，図２１〜図２４
に示したラマン増幅器は、上述したようにＷＤＭ通信シ
ステムに適用することができる。図２５は、図１８，図
１９，図２１〜図２４に示したラマン増幅器を適用した
ＷＤＭ通信システムの概要構成を示すブロック図であ
る。

【０１１４】図２５において、複数の送信機Ｔｘ１〜Ｔ
ｘｎから送出された波長λ₁〜λ_nの光信号は、光合波器
８０によって合波され、１つの光ファイバ８５に集約さ
れる。この光ファイバ８５の伝送路上には、図１８，図
１９，図２１〜図２４に示したラマン増幅器に対応した
複数のラマン増幅器８１，８３が距離に応じて配置さ
れ、減衰した光信号を増幅する。この光ファイバ８５上
を伝送した信号は、光分波器８４によって、複数の波長
λ₁〜λ_nの光信号に分波され、複数の受信機Ｒｘ１〜Ｒ
ｘｎに受信される。なお、光ファイバ８５上には、任意
の波長の光信号を付加し、取り出したりするＡＤＭ（Ad
d/Drop Multiplexer）が挿入される場合もある。

【０１１５】なお、上述した実施の形態５では、実施の
形態１〜３に示した半導体レーザ装置あるいは実施の形
態４に示した半導体レーザモジュールを、ラマン増幅用
の励起光源に用いる場合を示したが、これに限らず、た
とえば、０．９８μｍなどのＥＤＦＡ励起用光源として
用いることができるのは明らかである。

【０１１６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、レーザ光の出射端面に設けた第１反射膜と該レ
ーザ光の反射端面に設けた第２反射膜との間に形成され
た活性層の近傍に回折格子を設け、前記活性層が形成す
る共振器長と前記回折格子の波長選択特性とを含む発振
パラメータの組み合わせ設定によって波長が安定化さ
れ、かつ発振波長スペクトルの半値幅内に２本以上、好
ましくは３本以上の発振縦モードを含むレーザ光を出力
するようにしているので、複数の発振縦モードの存在に
よって光出力ピーク値を抑えて、光出力パワーを増大さ
せることができ、ラマン増幅器に用いた場合に、誘導ブ
リルアン散乱を抑えつつ、高いラマン増幅を行うことが
できるという効果を奏する。また、ファイバグレーティ
ングを用いず、第１反射膜からの出射光をそのままラマ
ン増幅器用の励起用光源として用いているため、従来の
ファイバグレーティングを用いた半導体レーザ装置に比
して、相対強度雑音が低減され、ラマン増幅器に用いた
場合に安定したラマン増幅を行うことができるという効
果を奏する。

【０１１７】また、共振器が物理的に分離されていない
ため、光軸合わせなどを行う必要がなく、組立が容易に
なるとともに、機械的振動などによってレーザの発振特
性が変化しにくくなり、安定したレーザ光を信頼性高く
出力することができ、ラマン増幅器に用いた場合に安定
かつ信頼性の高いラマン増幅を行うことができるという
効果を奏する。

【０１１８】また、複数の発振縦モードの存在によっ
て、デポラライズのために使用する偏波面保持ファイバ
長を短くすることができるという効果を奏する。

【０１１９】さらに、当該半導体レーザ装置内の回折格
子によって波長ロックを行うようにしているので、出力
されたレーザ光を導く光ファイバからの反射戻り光の入
射を防ぐためのアイソレータの組み込みが容易になると
いう効果を奏する。

【０１２０】また、ファイバグレーティングを用いた半
導体レーザ装置に生じる注入電流−光出力特性上のキン
クの発生を抑えることができ、安定したレーザ光を出力
することができるという効果を奏する。

【０１２１】また、請求項２の発明によれば、発振波長
を１２００〜１５５０ｎｍとしているので、光ファイバ
の伝送帯域に適した波長帯域の信号光のラマン増幅を行
うことができるという効果を奏する。

【０１２２】また、請求項３の発明によれば、前記発振
波長スペクトルの半値幅を、３ｎｍ以下、好ましくは２
ｎｍ以下としているので、ラマン増幅時の波長合成を効
率的に行うことができるという効果を奏する。

【０１２３】また、請求項４の発明によれば、前記活性
層が形成する共振器長を、８００μｍ以上とし、発振縦
モードのモード間隔を短くすることによって、前記発振
波長スペクトルの半値幅内に含まれる発振縦モード数を
増大するようにしているので、発振波長スペクトルの半
値幅内に含まれる発振縦モードの複数化を容易に行うこ
とができるという効果を奏する。

【０１２４】また、請求項５の発明によれば、前記活性
層が形成する共振器長を、３２００μｍ以下とし、発振
縦モードのモード間隔を０．１ｎｍ以上とし、ラマン増
幅時における誘導ブリルアン散乱の影響を低減するよう
にしているので、安定したラマン利得を得ることができ
るという効果を奏する。

【０１２５】また、請求項６の発明によれば、前記回折
格子のグレーティング周期に所定の周期揺らぎを持た
せ、これによって発振波長スペクトルの半値幅を広げる
ようにしているので、発振波長スペクトルの半値幅内に
含まれる発振縦モード数の複数化を容易に行うことがで
きるという効果を奏する。

【０１２６】また、請求項７の発明によれば、前記回折
格子を、前記グレーティング周期をランダムまたは所定
周期で変化させたグレーティングとし、これによって回
折格子に周期揺らぎを発生させ、発振波長スペクトルの
半値幅を広げるようにしているので、発振波長スペクト
ルの半値幅内に含まれる発振縦モード数の複数化を容易
に行うことができるという効果を奏する。

【０１２７】また、請求項８の発明によれば、前記回折
格子を、前記活性層に沿って、前記共振器長と同じ長さ
としているので、当該半導体レーザ装置の製造を容易に
することができるという効果を奏する。

【０１２８】また、請求項９の発明によれば、前記回折
格子を、前記活性層に沿った一部に設けることによっ
て、回折格子の長さを変化させ、これによって、発振波
長スペクトルの半値幅を広げるようにしているので、発
振波長スペクトルの半値幅内に含まれる発振縦モード数
の複数化を容易に行うことができるという効果を奏す
る。

【０１２９】また、請求項１０の発明によれば、前記回
折格子を、レーザ光の前記第１反射膜近傍から前記第２
反射膜側方向にあるいは前記第２反射膜近傍から前記第
１反射膜側方向に、前記活性層に沿って一定長延びた部
分回折格子とし、部分回折格子の長さによる該部分回折
格子の反射帯域の半値幅を変化させることによって発振
波長スペクトルの半値幅を変化し、該半値幅内に含まれ
る発振縦モード数の複数化を行うとともに、このときの
反射率の高低に対応して第１反射膜側あるいは第１反射
膜側に部分回折格子を設けるようにしているので、発振
波長スペクトルの半値幅内に含まれる発振縦モードの複
数化を適切に行うことができるという効果を奏する。

【０１３０】また、請求項１１の発明によれば、前記発
振パラメータに、前記回折格子の結合係数を含めるよう
にし、該回折格子の結合係数を変化させることによっ
て、発振波長スペクトルの半値幅を変化させ、該半値幅
内に含まれる発振縦モード数の複数化を行うようにして
いるので、発振波長スペクトルの半値幅内に含まれる発
振縦モード数の複数化を容易に行うことができるという
効果を奏する。

【０１３１】また、請求項１２の発明によれば、ファイ
バグレーティングを用いない半導体レーザ装置を用いて
該半導体レーザ装置の共振器が物理的に分離されていな
いため、光軸合わせなどを行う必要がなく、半導体レー
ザモジュールの組立が容易になるとともに、機械的振動
などによってレーザの発振特性が変化しにくくなり、安
定したレーザ光を信頼性高く、かつ安定して出力するこ
とができる半導体レーザモジュールを実現することがで
きるという効果を奏する。

【０１３２】また、請求項１３の発明によれば、ファイ
バグレーティングを用いない半導体レーザ装置を用いて
いるため、インライン式のファイバ型と異なり、大型の
アイソレータを使用することができ、挿入損失の小さい
半導体レーザモジュールを実現することができるという
効果を奏する。

【０１３３】また、請求項１４の発明によれば、請求項
１〜１１に記載の半導体レーザ装置、あるいは請求項１
２または１３に記載の半導体レーザモジュールを広帯域
ラマン増幅用の励起光源として用い、上述した各半導体
レーザ装置あるいは各半導体レーザモジュールの作用効
果を奏するようにし、安定かつ信頼性の高いラマン増幅
を行うことができるという効果を奏する。

【０１３４】また、請求項１５の発明によれば、請求項
１〜１１に記載の半導体レーザ装置、あるいは請求項１
２または１３に記載の半導体レーザモジュールを、広帯
域ラマン増幅用の励起光源であって、前方励起用光源あ
るいは双方向励起方式における前方励起用光源として用
い、上述した各半導体レーザ装置あるいは各半導体レー
ザモジュールの作用効果、特にＲＩＮが低いという作用
効果を有効利用し、安定かつ信頼性の高いラマン増幅を
行うことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１である半導体レーザ装
置を斜めからみた破断図である。

【図２】図１に示した半導体レーザ装置の概要構成を示
す長手方向の縦断面図である。

【図３】図１に示した半導体レーザ装置のＡ−Ａ線断面
図である。

【図４】図１に示した半導体レーザ装置の発振波長スペ
クトルと発振縦モードとの関係を示す図である。

【図５】単一発振縦モードと複数発振縦モードとのレー
ザ光出力パワーの関係および誘導ブリルアン散乱の閾値
を示す図である。

【図６】この発明の実施の形態２である半導体レーザ装
置の概要構成を示す長手方向の縦断面図である。

【図７】この発明の実施の形態２の第１変形例である半
導体レーザ装置の概要構成を示す長手方向の縦断面図で
ある。

【図８】この発明の実施の形態２の第２変形例である半
導体レーザ装置の概要構成を示す長手方向の縦断面図で
ある。

【図９】図６に示した半導体レーザ装置に対応する半導
体レーザ装置の発振波長スペクトルの計測結果を示す図
である。

【図１０】図６に示した半導体レーザ装置に対応する半
導体レーザ装置のＩ−Ｌ特性を示す図である。

【図１１】回折格子にチャープドグレーティングを適用
した場合における発振波長スペクトルを示す図である。

【図１２】この発明の実施の形態３である半導体レーザ
装置の概要構成を示す長手方向の縦断面図である。

【図１３】図１２に示した回折格子の周期揺らぎを示す
図である。

【図１４】この発明の実施の形態３における回折格子の
周期揺らぎを実現する変形例を示す図である。

【図１５】この発明の実施の形態４である半導体レーザ
モジュールの構成を示す縦断面図である。

【図１６】温度制御に用いられる制御関数の一例を示す
図である。

【図１７】図１６に示した制御関数を用いた場合におけ
る発振波長の駆動電流依存性を示す図である。

【図１８】この発明の実施の形態５であるラマン増幅器
の構成を示すブロック図である。

【図１９】図１８に示したラマン増幅器の応用例を示す
ブロック図である。

【図２０】駆動電流３００ｍＡを加えた場合における周
波数０．１〜１５ＧＨｚの相対強度雑音の雑音スペクト
ルを示す図である。

【図２１】図１８に示したラマン増幅器の変形例であっ
て、前方励起方式を採用したラマン増幅器の構成を示す
ブロック図である。

【図２２】図２１に示したラマン増幅器の応用例を示す
ブロック図である。

【図２３】図１８に示したラマン増幅器の変形例であっ
て、双方向励起方式を採用したラマン増幅器の構成を示
すブロック図である。

【図２４】図２３に示したラマン増幅器の応用例を示す
ブロック図である。

【図２５】図１８，図１９，図２１〜図２４に示したラ
マン増幅器を用いたＷＤＭ通信システムの概要構成を示
すブロック図である。

【図２６】従来のラマン増幅器の概要構成を示すブロッ
ク図である。

【図２７】図２６に示したラマン増幅器に用いた半導体
レーザモジュールの構成を示す図である。

【符号の説明】

１ｎ−ＩｎＰ基板２ｎ−ＩｎＰバッファ層３ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層４ｐ−ＩｎＰスペーサ層６ｐ−ＩｎＰクラッド層７ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層８ｐ−ＩｎＰブロッキング層９ｎ−ＩｎＰブロッキング層１０ｐ側電極１１ｎ側電極１３，４３〜４７回折格子１４反射膜１５出射側反射膜２０，５１半導体レーザ装置３０発振波長スペクトル３１〜３３発振縦モード５０，６０ａ〜６０ｄ，６０ａ´〜６０ｄ´ 半導体レ
ーザモジュール５２第１レンズ５３，６３，６６アイソレータ５４第２レンズ５５光ファイバ５６モニタフォトダイオード５７ベース５７ａヒートシンク５８ペルチェモジュール５８ａサーミスタ５９パッケージ６１ａ，６１ｂ，６１ａ´，６１ｂ´ 偏波合成カプラ６２，６５，６２´，６５´ ＷＤＭカプラ６４増幅用ファイバ６７モニタ光分配用カプラ６８制御回路６９信号光入力ファイバ７０信号光出力ファイバ７１偏波面保持ファイバ８１，８３ラマン増幅器ＬＧグレーティング長 κ_LG 結合係数Ｐｔｈ閾値

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者舟橋政樹東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内Ｆターム(参考） 2H037 AA01 BA03 DA38 2K002 AA02 AB30 BA01 DA10 GA05 HA23 5F073 AA46 AA65 AA74 AB27 AB28 AB30 BA03 CA12 CB02 EA01 FA14 FA25

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光の出射端面に設けた第１反射膜
と該レーザ光の反射端面に設けた第２反射膜との間に形
成された活性層の近傍に回折格子を設け、前記活性層が形成する共振器長と前記回折格子の波長選
択特性とを含む発振パラメータの組み合わせ設定によっ
て発振波長スペクトルの半値幅内に２本以上の発振縦モ
ードを含むレーザ光を出力することを特徴とする半導体
レーザ装置。
【請求項２】発振波長が１２００〜１５５０ｎｍであ
る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】前記発振波長スペクトルの半値幅は、３
ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記
載の半導体レーザ装置。
【請求項４】前記活性層が形成する共振器長は、８０
０μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜３のいず
れか一つに記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】前記活性層が形成する共振器長は、３２
００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のい
ずれか一つに記載の半導体レーザ装置。
【請求項６】前記回折格子は、グレーティング周期に
所定の周期揺らぎを持たせたことを特徴とする請求項１
〜５のいずれか一つに記載の半導体レーザ装置。
【請求項７】前記回折格子は、前記グレーティング周
期をランダムまたは所定周期で変化させたグレーティン
グであることを特徴とする請求項６に記載の半導体レー
ザ装置。
【請求項８】前記回折格子は、前記活性層に沿って、
前記共振器長と同じ長さを有することを特徴とする請求
項１〜７のいずれか一つに記載の半導体レーザ装置。
【請求項９】前記回折格子は、前記活性層に沿った一
部に設けられることを特徴とする請求項１〜８のいずれ
か一つに記載の半導体レーザ装置。
【請求項１０】前記回折格子は、レーザ光の前記第１
反射膜近傍から前記第２反射膜側方向にあるいは前記第
２反射膜近傍から前記第１反射膜側方向に、前記活性層
に沿って一定長延びた部分回折格子であることを特徴と
する請求項９に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１１】前記発振パラメータは、前記回折格子
の結合係数を含むことを特徴とする請求項１〜１０のい
ずれか一つに記載の半導体レーザ装置。
【請求項１２】請求項１〜１１に記載の半導体レーザ
装置と、前記半導体レーザ装置から出射されたレーザ光を外部に
導波する光ファイバと、前記半導体レーザ装置と前記光ファイバと光結合を行う
光結合レンズ系と、を備えたことを特徴とする半導体レーザモジュール。
【請求項１３】前記半導体レーザ装置の温度を制御す
る温度制御装置と、前記光結合レンズ系内に配置され、光ファイバ側からの
反射戻り光の入射を抑制するアイソレータと、をさらに備えたことを特徴とする請求項１２に記載の半
導体レーザモジュール。
【請求項１４】請求項１〜１１に記載の半導体レーザ
装置、あるいは請求項１２または１３に記載の半導体レ
ーザモジュールを広帯域ラマン増幅用の励起光源として
用いたことを特徴とするラマン増幅器。
【請求項１５】請求項１〜１１に記載の半導体レーザ
装置、あるいは請求項１２または１３に記載の半導体レ
ーザモジュールは、広帯域ラマン増幅用の励起光源であ
って、前方励起用光源あるいは双方向励起方式における
前方励起用光源として用いられることを特徴とするラマ
ン増幅器。