JP2003069146A - 外部共振器型波長可変半導体レーザ - Google Patents

外部共振器型波長可変半導体レーザ

Info

Publication number
JP2003069146A
JP2003069146A JP2001252502A JP2001252502A JP2003069146A JP 2003069146 A JP2003069146 A JP 2003069146A JP 2001252502 A JP2001252502 A JP 2001252502A JP 2001252502 A JP2001252502 A JP 2001252502A JP 2003069146 A JP2003069146 A JP 2003069146A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reflection mirror
diffraction grating
external resonator
partial reflection
wavelength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001252502A
Other languages
English (en)
Inventor
Hitoshi Fujino
仁志 藤野
Sung Chul Park
成哲 朴
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.)
Suntech Co
Original Assignee
Suntech Co
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 Suntech Co filed Critical Suntech Co
Priority to JP2001252502A priority Critical patent/JP2003069146A/ja
Publication of JP2003069146A publication Critical patent/JP2003069146A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続して高速で波長を可変することができ、
シングルモードの発振が可能な外部共振器型波長可変半
導体レーザを実現すること。 【解決手段】 半導体レーザ11の両端を無反射膜1
2,13とし、回折格子15と部分反射ミラー21との
間で外部共振器を形成する。この光行路中に光バンドパ
スフィルタ19を挿入する。この外部共振器の長さを直
動テーブル17で連続して変化させると共に、光バンド
パスフィルタ19と回折格子15の角度を連動して変化
させ、透過特性を変化させる。これによって自然放出光
成分が少なくなり、連続して波長可変を行うことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は波長多重光通信や光
部品の光学特性評価システムに用いられる外部共振器型
波長可変半導体レーザに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来外部共振器型波長可変半導体レーザ
として、例えば特開平6−326382号に、半導体レ
ーザと外部反射鏡を用いて外部共振器を形成し、外部共
振器中にバンドパスフィルタ等の波長選択素子を挿入し
た半導体レーザ光源が示されている。このような半導体
レーザにおいては、バンドパスフィルタの選択波長を変
化させることによって、発振波長を変化させることがで
きる。
【0003】しかし外部共振器型半導体レーザにおいて
波長選択素子の分解能が十分でなければ縦マルチモード
発振が起こってしまう。そのためには外部共振器内の他
の選択素子、例えばエタロンを挿入した外部共振器型半
導体レーザも知られている。このような半導体レーザで
は、バンドパスフィルタでおおまかな波長選択を行い、
エタロンを用いて微細な波長選択を行い、これによって
シングルモード発振されたレーザ光を得るようにしてい
る。そしてバンドパスフィルタの波長を可変することに
より発振波長を変化させている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な方法では、エタロンの波長ピーク毎に発振が行われ
る、いわゆるモードホップが生じる。モードホップは発
振波長が不連続となるだけでなく、光強度まで不安定に
してしまうという欠点があった。このような欠点を解消
するためには、エタロンの選択周波数についても連続し
て可変させ、エタロンとバンドパスフィルタとを連動し
て変化させる必要がある。通常エタロンの波長を変化さ
せる際には、温度を調整しその熱膨張率と屈折率変化率
を利用してエタロンの光路長を微小に変化させて行って
いる。従って波長を変化させるために長時間がかかると
いう欠点があった。又外部共振器の光路内にバンドパス
フィルタとエタロンとを挿入する場合には、位置調整と
温度制御が必要で、制御が複雑となり、小型化には限界
があるという問題点があった。
【0005】本発明はこのような従来の問題点に着目し
てなされたものであって、波長を連続して変化させるこ
とができ、自然放出光が少なく小型化が可能な外部共振
器型半導体レーザを得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本願の請求項1の発明
は、部分反射ミラーと、前記部分反射ミラーと共に外部
共振器を構成し、入射角を変化させることによってその
選択波長を連続的に変化させる回折格子と、前記部分反
射ミラー及び回折格子の間に配置され、両端に無反射膜
が施された半導体レーザと、前記部分反射ミラー及び回
折格子の間に配置され、選択波長を連続的に変化させる
光バンドパスフィルタと、前記部分反射ミラーと回折格
子との間の外部共振器長と、前記回折格子及び光バンド
パスフィルタの選択波長とを連動させるように制御する
制御部と、を有することを特徴とするものである。
【0007】本願の請求項2の発明は、部分反射ミラー
と、前記部分反射ミラーと共に外部共振器を構成する全
反射ミラーと、前記部分反射ミラー及び全反射ミラーの
間に配置され、両端に無反射膜が施された半導体レーザ
と、前記部分反射ミラー及び全反射ミラーの間に配置さ
れ、選択波長を連続的に変化させる光バンドパスフィル
タと、入射角を変化させることによってその選択波長を
連続的に変化させる透過型の回折格子と、前記部分反射
ミラーと全反射ミラーとの間の外部共振器長と、前記回
折格子及び光バンドパスフィルタの選択波長とを連動さ
せるように制御する制御部と、を有することを特徴とす
るものである。
【0008】本願の請求項3の発明は、部分反射ミラー
と、前記部分反射ミラーと共に外部共振器を構成し、入
射角を変化させることによってその選択波長を連続的に
変化させる第1の回折格子と、前記部分反射ミラー及び
回折格子の間に配置され、両端に無反射膜が施された半
導体レーザと、前記部分反射ミラー及び第1の光バンド
パスフィルタの間に配置され、入射角を変化させること
によって選択波長を連続的に変化させる透過型の第2の
回折格子と、前記部分反射ミラーと回折格子との間の外
部共振器長と、第1,第2の回折格子の選択波長とを連
動させるように制御する制御部と、を有することを特徴
とするものである。
【0009】本願の請求項4の発明は、請求項1〜3の
いずれか1項の外部共振器型波長可変半導体レーザにお
いて、前記制御部は、選択波長を同一に保持しつつその
波長で発振するように外部共振器長を変化させるように
することを特徴とするものである。
【0010】
【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)図1は本発
明の実施の形態による外部共振器型波長可変半導体レー
ザ光源を示す図である。本図において半導体レーザ11
の両面には無反射膜12,13が形成されている。無反
射膜12のレーザ光の出射面に対向してコリメートレン
ズ14が設けられる。コリメートレンズ14は光を平行
光とするものであり、その後方には回折格子15が設け
られる。回折格子15は所定の波長の光を反射するもの
であって、図示のように回転テーブル16上に回転自在
に保持されている。この反射光の波長は入射角度によっ
てわずかに変化させることができる。回転テーブル16
は、X軸方向にのみ移動自在の直動テーブル17上に移
動自在に保持されている。一方半導体レーザ11の他方
の無反射膜13のレーザ光の出射する面側には、コリメ
ートレンズ18が設けられる。コリメートレンズ18は
光を平行光とするものであり、その後方には光バンドパ
スフィルタ19が設けられる。光バンドパスフィルタ1
9はガラス基板上に低屈折率誘電体層と高屈折率誘電体
層とを交互に多層に積層したものであり、光が透過する
角度を変化させることによって透過波長をわずかに変化
させることができる。光バンドパスフィルタ19は図示
のように円形の回転テーブル20上に配置され、平行ビ
ームに対する入射角度が例えば0〜27°の間で連続的
に変化できるものとする。又この光軸上には部分反射ミ
ラー21が固定されている。部分反射ミラー21は回折
格子15と共に外部共振器を構成するものであり、部分
反射ミラー21から出射した光は光アイソレータ22を
介して集光レンズ23によって光ファイバ24に向けて
出射される。
【0011】さてドライバ25は前述した回転テーブル
16,直動テーブル17を駆動するためのドライバであ
り、ドライバ26は回転テーブル20を回転自在に駆動
するドライバである。又これらのドライバ25,26を
制御するための制御部27が設けられている。
【0012】次にこの実施の形態の半導体レーザ装置の
動作について説明する。半導体レーザ11を駆動する
と、回折格子15と部分反射ミラー21との間が外部共
振器となって半導体レーザ11が発振する。この外部共
振器長がレーザの光路長となる。外部共振器長をL、発
振波長をλ、任意の自然数をnとすると、外部共振器長
Lと発振波長λとの間には次式が成り立つ。 nλ=2L 例えばnが30588のときL(λ)=15294λが
成り立つ。光バンドパスフィルタ19の入射角度に対す
る波長選択特性は図2に示すように変化する。又回折格
子15の入射角度θに対するに選択波長特性は回折次数
をm、回折格子のピッチをdとすると、以下の式を満た
す波長λの光が半導体レーザに戻る。 mλ=2dsinθ 従って外部共振器長LをL(λ)=15294λの関係
に従って変化させ、回折格子15及び光バンドパスフィ
ルタ19の角度を連動させて変化させる。例えば外部共
振器長Lを23.7mmとすると、波長λは約1.5μ
mとなる。又回折格子15は例えば次数m=1、d=1
100本/mmとする。こうすれば、単一モード発振を
保ったままモードポップなく連続的に波長を変えること
ができる。又バンドパスフィルタ19を通過した光を部
分反射ミラー21を介して出力光とすることにより、数
百nmの波長の広がりを持つ自然放出光を抑えた出力光
が得られる。利得媒質である半導体レーザの両端面に無
反射膜を施すことによって半導体レーザ内の内部共振器
モードの影響を低減することができ、波長を変えたとき
の波長光出力特性のリップルを低減することができる。
【0013】(第2の実施の形態)次に本発明の第2の
実施の形態について説明する。図3は本発明の第2の実
施の形態による外部共振器型波長可変半導体レーザ光源
を示す図である。本図において前述した第1実施例と同
一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。この
実施の形態では第1の実施の形態による回折格子に代え
て、透過型の回折格子31を用い、その背後に全反射ミ
ラー32を用いたものである。この場合には回折格子3
1を回転テーブル33上に配置すると共に、その背後に
設けた全反射ミラー32を直動テーブル34上に配置す
る。ドライバ35,36は回転テーブル33,直動テー
ブル34を夫々駆動するものである。そして回折格子3
1を選択波長を変化させるために回転させ、全反射ミラ
ー32を外部共振器長Lを変化させるためにX軸方向に
移動させる。こうすればこれらの光学要素を連動して動
作させることによって、第1の実施の形態と同様に波長
を連続して変化させることができ、同様の効果が得られ
る。
【0014】(第3の実施の形態)次に第3の実施の形
態について説明する。図4は本発明の第3の実施の形態
による外部共振器型波長可変半導体レーザ光源を示す図
である。本図において前述した第1実施例と同一部分は
同一符号を付して詳細な説明を省略する。この実施の形
態では、第1の実施の形態によるバンドパスフィルタ1
9に代えて透過型の回折格子41としたものである。そ
の他の構成は第1の実施の形態と同様である。この場合
にも回折格子15を回転させ、X軸方向に移動させると
共に、透過型の回折格子41を回転して動作させること
によって、第1の実施の形態と同様に波長を連続して変
化させることができ、同様の効果が得られる。又回折格
子15に代えて第3図に示すように、透過型の回折格子
と全反射ミラーを用いてもよい。
【0015】前述した第1,第3の実施の形態におい
て、回折格子が設置された回転テーブルを直動テーブル
に固定しており、直動テーブルを動かせることによっ
て、外部共振器長を変化させるようにしているが、部分
反射ミラーをX軸方向に動かしてもよい。同様にして第
2の実施の形態においても、全反射ミラー32に代えて
部分反射ミラー21をX軸方向に移動させてもよい。
【0016】尚第1〜第3の実施の形態では利得媒質と
して半導体レーザを用いているが、半導体増幅器を用い
てもよい。又第1〜第3の本実施の形態では利得媒質と
して半導体レーザを用いているが、面発光レーザを用い
てもよい。
【0017】又第1,第2の実施の形態では、光バンド
パスフィルタへの入射角を変化させて波長を変化させて
いるが、特公平7−92530号に示されるように、入
射位置に応じて透過波長の変化する光干渉フィルタを用
いてもよい。
【0018】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、比較的簡単な構成で連続して波長を可変することが
できる。又エタロンを用いた場合に比べ温度制御を行う
必要がなく、制御が容易で小型化が可能となる。更に波
長変化速度の速い外部共振器型半導体レーザを得ること
ができるという優れた効果が得られる。又光バンドパス
フィルタを用いることによって、自然放出光の抑えられ
た出力光を得ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による外部共振器型
波長可変半導体レーザを示すブロック図である。
【図2】フィルタの角度に対する波長の変化特性を示す
グラフである。
【図3】本発明の第2の実施の形態による外部共振器型
波長可変半導体レーザを示すブロック図である。
【図4】本発明の第3の実施の形態による外部共振器型
波長可変半導体レーザを示すブロック図である。
【符号の説明】
11 半導体レーザ 12,13 無反射膜 14,18,23 コリメートレンズ 15,31,41 回折格子 16,20 回転テーブル 17 直動テーブル 19 光バンドパスフィルタ 21 部分反射ミラー 22 光アイソレータ 24 光ファイバ 25,26,36 ドライバ 27 制御部 32 全反射ミラー

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 部分反射ミラーと、 前記部分反射ミラーと共に外部共振器を構成し、入射角
    を変化させることによってその選択波長を連続的に変化
    させる回折格子と、 前記部分反射ミラー及び回折格子の間に配置され、両端
    に無反射膜が施された半導体レーザと、 前記部分反射ミラー及び回折格子の間に配置され、選択
    波長を連続的に変化させる光バンドパスフィルタと、 前記部分反射ミラーと回折格子との間の外部共振器長
    と、前記回折格子及び光バンドパスフィルタの選択波長
    とを連動させるように制御する制御部と、を有すること
    を特徴とする外部共振器型波長可変半導体レーザ。
  2. 【請求項2】 部分反射ミラーと、 前記部分反射ミラーと共に外部共振器を構成する全反射
    ミラーと、 前記部分反射ミラー及び全反射ミラーの間に配置され、
    両端に無反射膜が施された半導体レーザと、 前記部分反射ミラー及び全反射ミラーの間に配置され、
    選択波長を連続的に変化させる光バンドパスフィルタ
    と、 入射角を変化させることによってその選択波長を連続的
    に変化させる透過型の回折格子と、 前記部分反射ミラーと全反射ミラーとの間の外部共振器
    長と、前記回折格子及び光バンドパスフィルタの選択波
    長とを連動させるように制御する制御部と、を有するこ
    とを特徴とする外部共振器型波長可変半導体レーザ。
  3. 【請求項3】 部分反射ミラーと、 前記部分反射ミラーと共に外部共振器を構成し、入射角
    を変化させることによってその選択波長を連続的に変化
    させる第1の回折格子と、 前記部分反射ミラー及び回折格子の間に配置され、両端
    に無反射膜が施された半導体レーザと、 前記部分反射ミラー及び第1の光バンドパスフィルタの
    間に配置され、入射角を変化させることによって選択波
    長を連続的に変化させる透過型の第2の回折格子と、 前記部分反射ミラーと回折格子との間の外部共振器長
    と、第1,第2の回折格子の選択波長とを連動させるよ
    うに制御する制御部と、を有することを特徴とする外部
    共振器型波長可変半導体レーザ。
  4. 【請求項4】 前記制御部は、選択波長を同一に保持し
    つつその波長で発振するように外部共振器長を変化させ
    るようにすることを特徴とする請求項1〜3のいずれか
    1項記載の外部共振器型波長可変半導体レーザ。
JP2001252502A 2001-08-23 2001-08-23 外部共振器型波長可変半導体レーザ Pending JP2003069146A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001252502A JP2003069146A (ja) 2001-08-23 2001-08-23 外部共振器型波長可変半導体レーザ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001252502A JP2003069146A (ja) 2001-08-23 2001-08-23 外部共振器型波長可変半導体レーザ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003069146A true JP2003069146A (ja) 2003-03-07

Family

ID=19080964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001252502A Pending JP2003069146A (ja) 2001-08-23 2001-08-23 外部共振器型波長可変半導体レーザ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003069146A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005093498A (ja) * 2003-09-12 2005-04-07 Fujitsu Ltd 波長可変レーザ
JP2006222399A (ja) * 2005-02-14 2006-08-24 Hamamatsu Photonics Kk 半導体レーザ装置
JP2006237359A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Sun Tec Kk 波長走査型ファイバレーザ光源
JP2007194366A (ja) * 2006-01-18 2007-08-02 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 半導体レーザモジュール
JP2011196769A (ja) * 2010-03-18 2011-10-06 Sun Tec Kk 光断層画像表示システム
JP2016213510A (ja) * 2003-06-06 2016-12-15 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション 波長同調発信源装置及びその方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016213510A (ja) * 2003-06-06 2016-12-15 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション 波長同調発信源装置及びその方法
JP2018152604A (ja) * 2003-06-06 2018-09-27 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション 波長同調発信源装置及びその方法
JP7002407B2 (ja) 2003-06-06 2022-01-20 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション 波長同調発信源装置
JP2005093498A (ja) * 2003-09-12 2005-04-07 Fujitsu Ltd 波長可変レーザ
JP4533608B2 (ja) * 2003-09-12 2010-09-01 富士通株式会社 波長可変レーザ
JP2006222399A (ja) * 2005-02-14 2006-08-24 Hamamatsu Photonics Kk 半導体レーザ装置
JP2006237359A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Sun Tec Kk 波長走査型ファイバレーザ光源
JP4628820B2 (ja) * 2005-02-25 2011-02-09 サンテック株式会社 波長走査型ファイバレーザ光源
JP2007194366A (ja) * 2006-01-18 2007-08-02 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 半導体レーザモジュール
JP2011196769A (ja) * 2010-03-18 2011-10-06 Sun Tec Kk 光断層画像表示システム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5832295B2 (ja) 周波数調整可能なレーザーデバイス
US6717965B2 (en) Graded thin film wedge interference filter and method of use for laser tuning
CA2254468C (en) Variable wavelength laser light source
US7426223B2 (en) Coherent light source and optical device
JP2006210581A (ja) レーザモジュール、レーザモジュールの制御装置、レーザモジュールの制御データ、光通信装置および外部共振型レーザの波長制御方法
JPH09260753A (ja) 外部共振器型波長可変光源
JPH11307864A (ja) 外部共振器型波長可変光源
JPH11307879A (ja) 波長可変レーザー
CN1472851A (zh) 具有衍射光学元件的波长可调激光器
JP2003069146A (ja) 外部共振器型波長可変半導体レーザ
JP2015056469A (ja) 外部共振器により波長制御されたダイオードレーザモジュール
US6731661B2 (en) Tuning mechanism for a tunable external-cavity laser
JP6227216B1 (ja) レーザ加工装置
JPH0818167A (ja) 可変波長光源装置
JP2005175049A (ja) 外部共振器型半導体レーザ
JP3069643B2 (ja) 波長可変光源
JP2002353555A (ja) 外部共振器型波長可変半導体レーザ
WO2003077386A1 (en) Graded thin film wedge interference filter and method of use for laser tuning
JP2010225931A (ja) 波長可変光源
JPH09129982A (ja) 外部共振器型ld光源
JP2001085774A (ja) 波長可変レーザおよびレーザ発振波長切替方法
EP1005117B1 (en) External cavity type tunable semiconductor laser source
JP3194478B2 (ja) 外部共振器型レーザ装置
JPS6354235B2 (ja)
JP2004087782A (ja) 波長可変半導体レーザ光源

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040810

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041006

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050301

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050823