JP2003086887A - Semiconductor laser device, semiconductor laser module, and optical fiber amplifier using the same - Google Patents

Semiconductor laser device, semiconductor laser module, and optical fiber amplifier using the same

Info

Publication number
JP2003086887A
JP2003086887A JP2002033251A JP2002033251A JP2003086887A JP 2003086887 A JP2003086887 A JP 2003086887A JP 2002033251 A JP2002033251 A JP 2002033251A JP 2002033251 A JP2002033251 A JP 2002033251A JP 2003086887 A JP2003086887 A JP 2003086887A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor laser
laser device
layer
active layer
diffraction grating
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
JP2002033251A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoki Tsukiji
直樹 築地
Jiyunji Yoshida
順自 吉田
Yasushi Oki
泰 大木
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.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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 Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP2002033251A priority Critical patent/JP2003086887A/en
Publication of JP2003086887A publication Critical patent/JP2003086887A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain induction Brillouin scattering from occurring and to enable exciting light of high power to impinge on an optical fiber. SOLUTION: A semiconductor laser device 21 is equipped with a Fabry-Perot resonator formed of a GRIN-SCH-MQW active layer 3 provided between an output-side reflecting film 15 provided on the laser ray projection end face and a laser ray reflecting film 14 provided on the reflecting end face and outputs laser rays at least in a plurality of oscillation vertical modes. A non-current injection region E1 which restrains a current from being injected into a certain region of the GRIN-SCH-MQW active layer 3 is provided so as to form a supersaturated absorption region E10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、エルビウム添加
ファイバ増幅器(EDFA:Erbium Doped FiberAmplif
ier)やラマン増幅器などの励起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
た光ファイバ増幅器に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an erbium-doped fiber amplifier (EDFA).
The present invention relates to a semiconductor laser device, a semiconductor laser module, and an optical fiber amplifier using the semiconductor laser device, which are suitable for a pumping light source such as ier) or Raman amplifier.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art In recent years, with the widespread use of various multimedia such as the Internet, there has been an increasing demand for a large capacity for optical communication. Conventionally, in optical communication,
1310, which has a wavelength at which light absorption by an optical fiber is small
In the band of nm or 1550 nm, transmission with a single wavelength is common. With this method,
In order to transmit a lot of information, it is necessary to increase the number of cores of the optical fiber laid in the transmission path, and there is a problem that the cost increases as the transmission capacity increases.

【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EDFAを用い、この動作帯域である1550nm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。
Therefore, dense wavelength division multiplexing (DWDM:
Dense-Wavelength Division Multiplexing) communication method has come to be used. This DWDM communication system is a system that mainly uses an EDFA and performs transmission using a plurality of wavelengths in the 1550 nm band, which is the operating band. In this DWDM communication system or WDM communication system, since optical signals of a plurality of different wavelengths are simultaneously transmitted using one optical fiber, it is not necessary to lay new lines, and the transmission capacity of the network is dramatically increased. It is possible to bring an increase.

【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。
In this general WDM communication system using the EDFA, it has been put to practical use from 1550 nm, which is easy to flatten the gain, and has recently been expanded to the 1580 nm band which has not been used because of its small gain coefficient. . However, since the low-loss band of the optical fiber is wider than the band that can be amplified by the EDFA, there is an increasing interest in optical amplifiers that operate outside the band of the EDFA, that is, Raman amplifiers.

【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が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。
The Raman amplifier is characterized in that the gain wavelength band is determined by the wavelength of the pump light, whereas the gain wavelength band is determined by the energy level of the ion in an optical amplifier using a rare earth ion such as erbium as a medium. An arbitrary wavelength band can be amplified by selecting the pumping light wavelength.

【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。
In Raman amplification, when strong pumping light is incident on the optical fiber, a gain appears on the long wavelength side of about 100 nm from the pumping light wavelength due to stimulated Raman scattering, and this gain is applied to the optical fiber in this pumped state. When the signal light in the wavelength band that it has is incident, this signal light is amplified. Therefore, in the WDM communication system using the Raman amplifier, the number of channels of signal light can be further increased as compared with the communication system using the EDFA.

【0007】図31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31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
て異なる偏波面をもった光を合成している。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によって異なる偏波面をもった光を合成してい
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。
FIG. 31 is a block diagram showing the configuration of a conventional Raman amplifier used in a WDM communication system.
In FIG. 31, the Fabry-Perot type semiconductor light emitting device 1 is shown.
80a to 180d and fiber grating 181a to
The semiconductor laser modules 182a to 182d, each paired with 181d, output the laser light that is the source of the pumping light to the polarization beam combiners 61a and 61b. Although the wavelengths of the laser lights output from the respective semiconductor laser modules 182a and 182b are the same, lights having different polarization planes are combined by the polarization combining coupler 61a. Similarly, the wavelengths of the laser lights output from the semiconductor laser modules 182c and 182d are the same, but lights having different polarization planes are combined by the polarization combining coupler 61b. The polarization combining couplers 61 a and 61 b output the polarization-combined laser lights to the WDM coupler 62. In addition,
The wavelengths of the laser lights output from the polarization combining couplers 61a and 61b are different.

【0008】WDMカプラ62は、アイソレータ60を
介して偏波合成カプラ61a,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。
The WDM coupler 62 multiplexes the laser beams output from the polarization combining couplers 61a and 61b via the isolator 60 and outputs the multiplexed laser beams to the amplification fiber 64 via the WDM coupler 65 as pumping light. The signal light to be amplified is input to the amplification fiber 64 to which the pumping light is input from the signal light input fiber 69 via the isolator 63, and is multiplexed with the pumping light and Raman-amplified.

【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
出力レーザ光として信号光出力ファイバ70に出力す
る。
The signal light Raman-amplified in the amplification fiber 64 (amplified signal light) is transmitted through a WDM coupler 65 and an isolator 66 to a monitor light distribution coupler 67.
Entered in. The monitor light distribution coupler 67 outputs a part of the amplified signal light to the control circuit 68, and outputs the remaining amplified signal light to the signal light output fiber 70 as output laser light.

【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。
The control circuit 68 controls the light emitting state of each of the semiconductor light emitting elements 180a to 180d, for example, the light intensity, based on a part of the input amplified signal light, so that the Raman amplification gain band has a flat characteristic. Feedback control.

【0011】図32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32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。
FIG. 32 is a diagram showing a schematic structure of a semiconductor laser module using a fiber grating.
In FIG. 32, this semiconductor laser module 201
Has a semiconductor light emitting element 202 and an optical fiber 203. The semiconductor light emitting device 202 has an active layer 221.
The active layer 221 has a light reflecting surface 222 at one end and a light emitting surface 223 at the other end. The light generated in the active layer 221 is reflected by the light reflecting surface 222, and the light emitting surface 223
Is output from.

【0012】半導体発光素子202の光出射面223に
は、光ファイバ203が配置され、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2
33が形成され、ファイバグレーティング233は、特
性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。
An optical fiber 203 is arranged on the light emitting surface 223 of the semiconductor light emitting device 202 and is optically coupled to the light emitting surface 223. The core 232 in the optical fiber 203 has a fiber grating 2 at a predetermined position from the light emitting surface 223.
33 is formed, and the fiber grating 233 selectively reflects light having a characteristic wavelength. That is, the fiber grating 233 functions as an external resonator, forms a resonator between the fiber grating 233 and the light reflecting surface 222, and a laser beam of a specific wavelength selected by the fiber grating 233 is amplified to output laser light. It is output as light 241.

【0013】[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。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。
However, the above-mentioned semiconductor laser module 201 (182a to 182) is used.
In d), since the distance between the fiber grating 233 and the semiconductor light emitting element 202 is long, the resonance between the fiber grating 233 and the light reflecting surface 222 causes a relative intensity noise (RIN) to increase. In Raman amplification, the process of amplification occurs quickly, so if the pumping light intensity fluctuates, the Raman gain also fluctuates, and this fluctuation of Raman gain is output as it is as fluctuation of the amplified signal strength, There was a problem that stable Raman amplification could not be performed.

【0014】ここで、ラマン増幅器としては、図31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、励起光強度が揺らぐ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。
Here, as the Raman amplifier, in addition to the backward pumping method that pumps the signal light from the rear like the Raman amplifier shown in FIG. 31, there is a forward pumping method that pumps the signal light from the front and There is a bidirectional excitation method that excites from both directions. At present, the backward pumping method is widely used as the Raman amplifier. The reason is that the forward pumping method in which the weak signal light travels in the same direction as the strong pumping light has a problem that the pumping light intensity fluctuates. Therefore, the emergence of a stable pumping light source applicable to the forward pumping method is desired. That is, when the conventional semiconductor laser module using the fiber grating is used, there is a problem that the applicable pumping method is limited.

【0015】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、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。
Further, the semiconductor laser module 2 described above
01 is required to optically couple the optical fiber 203 having the fiber grating 233 and the semiconductor light emitting element 202, and since it is mechanical optical coupling in the resonator, the oscillation characteristic of the laser is mechanical vibration or the like. However, there is a problem in that stable excitation light may not be provided in some cases.

【0016】さらに、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、デポ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。
Further, the Raman amplification in the Raman amplifier is conditioned on that the polarization direction of the signal light and the polarization direction of the pumping light match. That is, in Raman amplification,
Since the amplification gain has polarization dependency, it is necessary to reduce the influence of the deviation between the polarization direction of the signal light and the polarization direction of the pump light. Here, in the case of the backward pumping method, there is no problem because the polarization of the signal light becomes random during propagation, but in the case of the forward pumping method, the polarization dependence is strong and the orthogonal polarization combining of the pumping light is performed. , It is necessary to reduce the polarization dependence by depolarizing. That is, the degree of polarization (DOP: Degree Of Po)
larization) needs to be small.

【0017】なお、ラマン増幅などでは、WDM通信方
式に用いられるため、入力される信号光の波長数などに
応じて増幅利得特性を変化させる場合があり、このため
に広いダイナミックレンジをもった高出力動作が要求さ
れる。しかし、この場合、実際にモニタ電流の駆動電流
依存性には細かなふらつきが生じ、安定した光増幅制御
を行うことが複雑あるいは困難になるという問題点があ
った。なお、モニタ電流とは、半導体レーザ装置の後方
端から漏れた光出力をフォトダイオード(PD)によっ
て受光した際に得られる電流である。
Since Raman amplification and the like are used in the WDM communication system, the amplification gain characteristic may be changed depending on the number of wavelengths of the input signal light, and for this reason, a high dynamic range with a wide dynamic range is obtained. Output operation is required. However, in this case, a slight fluctuation actually occurs in the drive current dependency of the monitor current, and there is a problem that stable optical amplification control becomes complicated or difficult. The monitor current is a current obtained when the light output leaked from the rear end of the semiconductor laser device is received by the photodiode (PD).

【0018】たとえば、図33は、モニタ電流(Im)
の光出力(Lo)依存性を示す図である。図33(a)
に示したモニタ電流の光出力依存性では、ある光出力以
上になると、光出力の増加に伴って波を打ち、ふらつき
が生じている。この場合、半導体レーザ装置の光増幅制
御は、モニタ電流をもとに行われるため、光出力との対
応関係が複雑となり、結果として光増幅制御も複雑なも
のとなる。一方、図33(b)に示したモニタ電流の光
出力依存性では、ある光出力以上になると、モニタ電流
が、光出力の増加に伴って段階的に増加している。この
場合、半導体レーザ装置の光増幅制御は、モニタ電流を
もとに行われるため、不安定なものとなる。
For example, FIG. 33 shows the monitor current (Im).
It is a figure which shows the optical output (Lo) dependence of. FIG. 33 (a)
According to the optical output dependence of the monitor current shown in (1), when the optical output exceeds a certain optical output, a wave is generated as the optical output increases, and wobble occurs. In this case, since the optical amplification control of the semiconductor laser device is performed based on the monitor current, the correspondence with the optical output becomes complicated, and as a result, the optical amplification control becomes complicated. On the other hand, in the light output dependency of the monitor current shown in FIG. 33B, when the light output exceeds a certain light output, the monitor current increases stepwise as the light output increases. In this case, the optical amplification control of the semiconductor laser device is performed based on the monitor current, and thus becomes unstable.

【0019】ところで、励起光源を構成する半導体レー
ザ装置の高出力化にともなって、新たな問題が生じてい
る。励起光源から出射された励起光は光ファイバ中を伝
送増幅用光ファイバに入射するが、一定の閾値よりも高
い強度を有する光が光ファイバに入射した場合、誘導ブ
リルアン散乱が発生する。誘導ブリルアン散乱は、入射
した光が音響波(フォノン)と交互作用することによっ
て散乱(反射)が生ずる非線形光学現象である。フォノ
ンのエネルギー相当を失うことにより、約11GHz低
い周波数の光が入射光と逆方向に反射される現象として
観測される。
By the way, with the increase in the output of the semiconductor laser device constituting the pumping light source, new problems have arisen. The excitation light emitted from the excitation light source enters the optical fiber for transmission amplification through the optical fiber, but when light having an intensity higher than a certain threshold enters the optical fiber, stimulated Brillouin scattering occurs. Stimulated Brillouin scattering is a nonlinear optical phenomenon in which incident light interacts with an acoustic wave (phonon) to cause scattering (reflection). It is observed as a phenomenon in which light having a frequency lower by about 11 GHz is reflected in the direction opposite to the incident light due to the loss of phonon energy.

【0020】ラマン増幅を用いた光ファイバ増幅を用い
た光ファイバ増幅器では、上述のように励起光の誘導ブ
リルアン散乱が発生する際には、入射した励起光の一部
は、後方に反射されてしまい、ラマン利得生成に寄与し
なくなる。また、この散乱光が意図しない雑音を生成す
る可能性がある。この励起光強度の低下は、励起光の伝
送距離が短い場合はそれほど問題とはならない。しか
し、上述のリモートポンプを用いた光ファイバ増幅器に
おいては、励起光源から増幅用光ファイバに到達するま
でに励起光の長距離伝送が必要であるため、光強度の低
下を無視することはできない。リモートポンプを用いた
光ファイバ増幅器の場合、通常の光ファイバ中における
光損失よりも高い割合で励起光の強度が低下することと
なるため、増幅用光ファイバにおいて、増幅利得が低下
するという問題が生じる。
In the optical fiber amplifier using the Raman amplification, when the stimulated Brillouin scattering of the excitation light occurs as described above, a part of the incident excitation light is reflected backward. Therefore, it does not contribute to Raman gain generation. In addition, this scattered light may generate unintended noise. This decrease in pumping light intensity does not pose a problem when the pumping light transmission distance is short. However, in the above-described optical fiber amplifier using the remote pump, since it is necessary to transmit the pumping light over a long distance before reaching the amplification optical fiber from the pumping light source, the decrease in the light intensity cannot be ignored. In the case of an optical fiber amplifier using a remote pump, the intensity of the pumping light is reduced at a rate higher than the optical loss in a normal optical fiber, so that the amplification gain is reduced in the amplification optical fiber. Occurs.

【0021】この発明は、上述した従来技術による問題
点を解消するため、誘導ブリルアン散乱の発生を抑制
し、かつ高出力の励起光を光ファイバに入射することが
できる半導体レーザ装置、半導体レーザモジュールおよ
びこれを用いた光ファイバ増幅器を提供することを目的
とする。
In order to solve the above-mentioned problems of the prior art, the present invention suppresses the occurrence of stimulated Brillouin scattering and allows high-power pumping light to be incident on an optical fiber, a semiconductor laser module. Another object of the present invention is to provide an optical fiber amplifier using the same.

【0022】[0022]

【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部
分的に設けられた回折格子を有し、少なくとも該回折格
子による波長選択特性によって所望の発振縦モードをも
つレーザ光を出力する半導体レーザ装置において、前記
回折格子の近傍の活性層を除いた活性層の一部領域への
注入電流を抑制する非電流注入領域を形成することを特
徴とする。
In order to achieve the above object, a semiconductor laser device according to a first aspect of the present invention is a semiconductor laser device in which a first reflecting film is provided on a laser light emitting end face and a second reflecting film is provided on the laser light reflecting end face. A semiconductor laser device which has a diffraction grating partially provided in the vicinity of an active layer formed between the reflection film and a laser and outputs a laser beam having a desired oscillation longitudinal mode by at least the wavelength selection characteristic of the diffraction grating. In the above, the non-current injection region is formed to suppress the injection current into a partial region of the active layer except the active layer near the diffraction grating.

【0023】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部
分的に設けられた回折格子を有し、少なくとも該回折格
子による波長選択特性によって所望の発振縦モードをも
つレーザ光を出力する際、前記回折格子の近傍の活性層
を除いた活性層の一部領域への注入電流を抑制する非電
流注入領域を形成する。この非電流注入領域は、電流注
入領域で発光した光を吸収し、キャリアを生成する。反
転分布が生じるまで光を吸収すると、この領域で誘導放
出が生じるようになり、この領域での光吸収は生じなく
なり、発振光に対し透明となる過飽和吸収層として作用
する。したがって、前記活性層の一部領域を過飽和吸収
領域にし、この過飽和吸収領域において光吸収によって
フォトンライフタイムが低減されることによって、スペ
クトル線幅を増大するようにしている。
According to the invention of claim 1, the vicinity of the active layer formed between the first reflection film provided on the emission end face of the laser light and the second reflection film provided on the reflection end face of the laser light. Of the active layer excluding the active layer in the vicinity of the diffraction grating when outputting laser light having a desired oscillation longitudinal mode by at least the wavelength selection characteristic of the diffraction grating. A non-current injection region that suppresses an injection current to a partial region is formed. The non-current injection region absorbs the light emitted in the current injection region and generates carriers. When light is absorbed until a population inversion occurs, stimulated emission occurs in this region, light absorption in this region does not occur, and it acts as a supersaturated absorption layer that is transparent to oscillation light. Therefore, a partial region of the active layer is set to a supersaturated absorption region, and the photon lifetime is reduced by light absorption in the supersaturated absorption region to increase the spectral line width.

【0024】また、請求項2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
性層によってファブリペロー共振器を形成し、少なくと
も複数の発振縦モードをもつレーザ光を出力する半導体
レーザ装置において、前記活性層の一部領域への注入電
流を抑制する非電流注入領域を形成することを特徴とす
る。
According to a second aspect of the semiconductor laser device, the active layer formed between the first reflection film provided on the emission end face of the laser light and the second reflection film provided on the reflection end face of the laser light. In a semiconductor laser device that forms a Fabry-Perot resonator by using a laser diode and outputs a laser beam having at least a plurality of oscillation longitudinal modes, a non-current injection region that suppresses an injection current to a partial region of the active layer is formed. Characterize.

【0025】この請求項2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によってフ
ァブリペロー共振器を形成し、少なくとも複数の発振縦
モードをもつレーザ光を出力する際、前記活性層の一部
領域への注入電流を抑制する非電流注入領域を形成し、
前記活性層の一部領域を過飽和吸収領域にし、この過飽
和吸収領域においてフォトンライフタイムが低減される
ことによって、スペクトル線幅を増大するようにしてい
る。
According to the second aspect of the present invention, the fabric is formed by the active layer formed between the first reflection film provided on the emission end face of the laser light and the second reflection film provided on the reflection end face of the laser light. When a Perot resonator is formed and laser light having at least a plurality of oscillation longitudinal modes is output, a non-current injection region that suppresses an injection current into a partial region of the active layer is formed,
Part of the active layer is made into a supersaturated absorption region, and the photon lifetime is reduced in this supersaturated absorption region to increase the spectral line width.

【0026】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、前記活性層の一部領域の上部
を覆う絶縁膜によって前記非電流注入領域が形成される
ことを特徴とする。
Further, a semiconductor laser device according to a third aspect of the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the non-current injection region is formed by an insulating film covering an upper portion of a partial region of the active layer.

【0027】この請求項3の発明によれば、前記活性層
の一部領域の上部を覆う絶縁膜によって前記非電流注入
領域を形成し、この非電流注入領域内の活性層を過飽和
吸収領域にし、この過飽和吸収領域においてフォトンラ
イフタイムが低減されることによって、スペクトル線幅
を増大するようにしている。
According to the third aspect of the present invention, the non-current injection region is formed by the insulating film covering the partial region of the active layer, and the active layer in the non-current injection region is made into the supersaturation absorption region. The spectral line width is increased by reducing the photon lifetime in the supersaturated absorption region.

【0028】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、前記注入電流が加えられる電
極は、少なくとも前記活性層の一部領域の上面を除いて
設けられることを特徴とする。
Further, a semiconductor laser device according to a fourth aspect is characterized in that, in the above invention, the electrode to which the injection current is applied is provided except at least an upper surface of a partial region of the active layer.

【0029】この請求項4の発明によれば、前記注入電
流が加えられる電極は、少なくとも前記活性層の一部領
域の上面を除いて設け、この活性層の一部領域を過飽和
吸収領域にし、この過飽和吸収領域においてフォトンラ
イフタイムが低減されることによって、スペクトル線幅
を増大するようにしている。
According to the invention of claim 4, the electrode to which the injection current is applied is provided except at least the upper surface of the partial region of the active layer, and the partial region of the active layer is used as a supersaturation absorption region, By reducing the photon lifetime in this supersaturated absorption region, the spectral line width is increased.

【0030】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、前記活性層内の光を閉じ込め
る上部クラッド層と前記注入電流を加える電極との間に
設けられ注入電流の接触抵抗を低減するコンタクト層
を、少なくとも前記活性層の一部領域の上面を除いて設
けたことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to the above invention, the contact resistance of the injection current is provided between the upper cladding layer for confining light in the active layer and the electrode for applying the injection current. It is characterized in that a contact layer to be reduced is provided except at least an upper surface of a partial region of the active layer.

【0031】この請求項5の発明によれば、前記活性層
内の光を閉じ込める上部クラッド層と前記注入電流を加
える電極との間に設けられ注入電流の接触抵抗を低減す
るコンタクト層を、少なくとも前記活性層の一部領域の
上面を除いて設け、この活性層の一部領域を過飽和吸収
領域にし、この過飽和吸収領域においてフォトンライフ
タイムが低減されることによって、スペクトル線幅を増
大するようにしている。
According to the fifth aspect of the present invention, at least a contact layer provided between the upper clad layer for confining light in the active layer and the electrode for applying the injection current to reduce the contact resistance of the injection current is formed. Provided except the upper surface of a partial region of the active layer, the partial region of the active layer is made into a supersaturated absorption region, and the photon lifetime is reduced in this supersaturated absorption region so that the spectral line width is increased. ing.

【0032】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、前記活性層内の光を閉じ込め
る上部クラッド層と前記注入電流を加える電極との間で
あって、前記活性層の一部領域の上部に対応する位置
に、前記上部クラッド層に対して前記電極から前記活性
層の一部領域の方向に向かう電流を阻止するダイオード
接合を形成する電流ブロッキング層を設けたことを特徴
とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to the above-mentioned invention, a portion of the active layer between the upper clad layer for confining light in the active layer and the electrode for applying the injection current is formed. A current blocking layer for forming a diode junction that blocks a current flowing from the electrode toward the partial region of the active layer with respect to the upper cladding layer, at a position corresponding to an upper portion of the partial region. To do.

【0033】この請求項6の発明によれば、前記活性層
内の光を閉じ込める上部クラッド層と前記注入電流を加
える電極との間であって、前記活性層の一部領域の上部
に対応する位置に、前記上部クラッド層に対して前記電
極から前記活性層の一部領域の方向に向かう電流を阻止
するダイオード接合を形成する電流ブロッキング層を設
け、この活性層の一部領域を過飽和吸収領域にし、この
過飽和吸収領域においてフォトンライフタイムが低減さ
れることによって、スペクトル線幅を増大するようにし
ている。
According to the invention of claim 6, it is between the upper clad layer for confining light in the active layer and the electrode for applying the injection current, and corresponds to the upper part of the partial region of the active layer. A current blocking layer for forming a diode junction that blocks a current flowing from the electrode toward the partial region of the active layer with respect to the upper cladding layer is provided at a position, and the partial region of the active layer is used as a supersaturation absorption region. In this supersaturation absorption region, the photon lifetime is reduced to increase the spectral line width.

【0034】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、前記活性層内の光を閉じ込め
る上部クラッド層と前記注入電流を加える電極との間で
あって、前記活性層の一部領域の上部に対応する位置
に、前記電極に対して高い接触抵抗をもつ材質によって
形成された高接触抵抗層を設けたことを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to the above invention, a portion of the active layer between the upper clad layer for confining light in the active layer and the electrode for applying the injection current is formed. A high contact resistance layer formed of a material having a high contact resistance to the electrode is provided at a position corresponding to an upper portion of the partial region.

【0035】この請求項7の発明によれば、前記活性層
内の光を閉じ込める上部クラッド層と前記注入電流を加
える電極との間であって、前記活性層の一部領域の上部
に対応する位置に、前記電極に対して高い接触抵抗をも
つ材質によって形成された高接触抵抗層を設け、この活
性層の一部領域を過飽和吸収領域にし、この過飽和吸収
領域においてフォトンライフタイムが低減されることに
よって、スペクトル線幅を増大するようにしている。
According to the invention of claim 7, it is between the upper cladding layer for confining light in the active layer and the electrode for applying the injection current, and corresponds to the upper part of the partial region of the active layer. A high contact resistance layer made of a material having a high contact resistance to the electrode is provided at a position, and a partial region of this active layer is made into a supersaturation absorption region, and the photon lifetime is reduced in this supersaturation absorption region. By doing so, the spectral line width is increased.

【0036】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、前記活性層内の光を閉じ込め
る上部クラッド層の上面に形成されるコンタクト層を、
前記活性層の一部領域の上部に対応する第1コンタクト
層と前記活性層の一部領域の上部に対応しない第2コン
タクト層とに空間的に分離し、前記第1コンタクト層の
上面および前記分離によって形成された溝部を絶縁膜ま
たは電流ブロッキング層によって覆い、前記第2コンタ
クト層および前記絶縁膜または前記電流ブロッキング層
の上部全面に前記電極を形成することを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to the above-mentioned invention, the contact layer formed on the upper surface of the upper clad layer for confining light in the active layer is formed,
The first contact layer corresponding to the upper part of the partial area of the active layer and the second contact layer not corresponding to the upper part of the partial area of the active layer are spatially separated from each other, and the upper surface of the first contact layer and the The groove formed by the separation is covered with an insulating film or a current blocking layer, and the electrode is formed on the entire upper surface of the second contact layer and the insulating film or the current blocking layer.

【0037】この請求項8の発明によれば、前記活性層
内の光を閉じ込める上部クラッド層の上面に形成される
コンタクト層を、前記活性層の一部領域の上部に対応す
る第1コンタクト層と前記活性層の一部領域の上部に対
応しない第2コンタクト層とに空間的に分離し、前記第
1コンタクト層の上面および前記分離によって形成され
た溝部を絶縁膜または電流ブロッキング層によって覆
い、前記第2コンタクト層および前記絶縁膜または前記
電流ブロッキング層の上部全面に前記電極を形成し、こ
の活性層の一部領域を過飽和吸収領域にし、この過飽和
吸収領域においてフォトンライフタイムが低減されるこ
とによって、スペクトル線幅を増大するようにしてい
る。
According to the invention of claim 8, the contact layer formed on the upper surface of the upper clad layer for confining light in the active layer is the first contact layer corresponding to the upper part of the partial region of the active layer. And a second contact layer that does not correspond to an upper part of the active layer in a partial area, and the upper surface of the first contact layer and the groove formed by the separation are covered with an insulating film or a current blocking layer, The electrode is formed on the entire upper surface of the second contact layer and the insulating film or the current blocking layer, and a partial region of the active layer is made into a supersaturation absorption region, and a photon lifetime is reduced in the supersaturation absorption region. To increase the spectral line width.

【0038】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、前記活性層内の光を閉じ込め
る上部クラッド層の上面に形成されるコンタクト層を、
前記活性層の一部領域の上部に対応する第1コンタクト
層と前記活性層の一部領域の上部に対応しない第2コン
タクト層とに空間的に分離し、前記第1コンタクト層と
前記第2コンタクト層との上面にそれぞれ電極を形成し
たことを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to the above-mentioned invention, the contact layer formed on the upper surface of the upper clad layer for confining light in the active layer is formed,
The first contact layer corresponding to the upper part of the partial area of the active layer and the second contact layer not corresponding to the upper part of the partial area of the active layer are spatially separated, and the first contact layer and the second contact layer are separated from each other. It is characterized in that electrodes are formed on the upper surface of the contact layer.

【0039】この請求項9の発明によれば、前記活性層
内の光を閉じ込める上部クラッド層の上面に形成される
コンタクト層を、前記活性層の一部領域の上部に対応す
る第1コンタクト層と前記活性層の一部領域の上部に対
応しない第2コンタクト層とに空間的に分離し、前記第
1コンタクト層と前記第2コンタクト層との上面にそれ
ぞれ電極を形成し、この活性層の一部領域を過飽和吸収
領域にし、この過飽和吸収領域においてフォトンライフ
タイムが低減されることによって、スペクトル線幅を増
大するようにしている。
According to the invention of claim 9, the contact layer formed on the upper surface of the upper clad layer for confining light in the active layer is the first contact layer corresponding to the upper part of the partial region of the active layer. And a second contact layer which does not correspond to an upper portion of a part of the active layer, are spatially separated, and electrodes are formed on the upper surfaces of the first contact layer and the second contact layer, respectively. Part of the region is made into a supersaturated absorption region, and the photon lifetime is reduced in this supersaturated absorption region to increase the spectral line width.

【0040】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、前記クラッド層のうちの前
記活性層の一部領域の上面に位置する領域および/また
は前記第1コンタクト層のキャリア濃度は、前記クラッ
ド層のキャリア濃度に比して小さいことを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to the above-mentioned invention, the carrier concentration of the region located on the upper surface of a partial region of the active layer of the cladding layer and / or the first contact layer. Is smaller than the carrier concentration of the cladding layer.

【0041】この請求項10の発明によれば、前記クラ
ッド層のうちの前記活性層の一部領域の上面に位置する
領域および/または前記第1コンタクト層のキャリア濃
度は、前記クラッド層のキャリア濃度に比して小さく
し、この活性層の一部領域を過飽和吸収領域にし、この
過飽和吸収領域においてフォトンライフタイムが低減さ
れることによって、スペクトル線幅を増大するようにし
ている。
According to the tenth aspect of the present invention, the carrier concentration of the region of the clad layer located on the upper surface of the partial region of the active layer and / or the first contact layer is the carrier concentration of the clad layer. It is made smaller than the concentration, and a partial region of this active layer is made into a supersaturated absorption region, and the photon lifetime is reduced in this supersaturated absorption region to increase the spectral line width.

【0042】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、前記クラッド層のうちの前
記活性層の一部領域の上面に位置する領域および/また
は前記第1コンタクト層は、プロトン照射によって高抵
抗化されることを特徴とする。
Further, in the semiconductor laser device according to an eleventh aspect of the present invention, in the above invention, a region of the clad layer located on an upper surface of a partial region of the active layer and / or the first contact layer is formed of a proton. It is characterized in that the resistance is increased by irradiation.

【0043】この請求項11の発明によれば、前記クラ
ッド層のうちの前記活性層の一部領域の上面に位置する
領域および/または前記第1コンタクト層は、プロトン
照射によって高抵抗化し、この活性層の一部領域を過飽
和吸収領域にし、この過飽和吸収領域においてフォトン
ライフタイムが低減されることによって、スペクトル線
幅を増大するようにしている。
According to the eleventh aspect of the present invention, the region of the cladding layer located on the upper surface of the partial region of the active layer and / or the first contact layer has a high resistance due to proton irradiation. Part of the active layer is made into a supersaturated absorption region, and the photon lifetime is reduced in this supersaturated absorption region to increase the spectral line width.

【0044】また、請求項12にかかる半導体レーザ装
置は、上記の発明において、前記クラッド層のうちの前
記活性層の一部領域の上面に位置する領域および/また
は前記第1コンタクト層は、n型不純物の添加、拡散に
よって前記クラッド層に対して電流ブロッキング層を形
成することを特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to the above invention, the region located on the upper surface of the partial region of the active layer in the cladding layer and / or the first contact layer is n. A current blocking layer is formed on the cladding layer by adding and diffusing a type impurity.

【0045】この請求項12の発明によれば、前記クラ
ッド層のうちの前記活性層の一部領域の上面に位置する
領域および/または前記第1コンタクト層は、n型不純
物の添加、拡散によって前記クラッド層に対して電流ブ
ロッキング層を形成し、この活性層の一部領域を過飽和
吸収領域にし、この過飽和吸収領域においてフォトンラ
イフタイムが低減されることによって、スペクトル線幅
を増大するようにしている。
According to the twelfth aspect of the present invention, the region of the cladding layer located on the upper surface of the partial region of the active layer and / or the first contact layer is formed by adding and diffusing an n-type impurity. A current blocking layer is formed on the cladding layer, a partial region of this active layer is made into a supersaturation absorption region, and the photon lifetime is reduced in this supersaturation absorption region to increase the spectral line width. There is.

【0046】また、請求項13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、前記第1
反射膜側あるいは前記第1反射膜近傍に設けられること
を特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to the above invention, the diffraction grating is the first
It is characterized in that it is provided on the reflective film side or in the vicinity of the first reflective film.

【0047】また、請求項14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、前記第2
反射膜側あるいは前記第2反射膜近傍に設けられること
を特徴とする。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to the above invention, the diffraction grating is the second laser diode.
It is characterized in that it is provided on the reflective film side or in the vicinity of the second reflective film.

【0048】また、請求項15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、前記第1
反射膜側または前記第1反射膜近傍および前記第2反射
膜側または前記第2反射膜近傍に設けられることを特徴
とする。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to the above invention, the diffraction grating is the first
It is characterized in that it is provided on the reflection film side or in the vicinity of the first reflection film and on the second reflection film side or in the vicinity of the second reflection film.

【0049】また、請求項16にかかる半導体レーザ装
置は、上記の発明において、前記所望の発振縦モードの
本数は、発振波長スペクトルの半値幅内に2本以上含ま
れることを特徴とする。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the above-mentioned invention, the semiconductor laser device is characterized in that the number of the desired oscillation longitudinal modes is two or more within the half width of the oscillation wavelength spectrum.

【0050】また、請求項17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、回折格子
長が300μm以下であることを特徴とする。
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the above-mentioned invention, the semiconductor laser device is characterized in that the diffraction grating has a diffraction grating length of 300 μm or less.

【0051】また、請求項18にかかる半導体レーザ装
置は、上記の発明において、前記回折格子の回折格子長
は、前記共振器長の(300/1300)倍の値以下で
あることを特徴とする。
Further, a semiconductor laser device according to an eighteenth aspect of the present invention is characterized in that, in the above invention, the diffraction grating length of the diffraction grating is not more than (300/1300) times the resonator length. .

【0052】また、請求項19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、該回折格
子の結合係数と回折格子長との乗算値が0.3以下であ
ることを特徴とする。
According to a nineteenth aspect of the present invention, in the above-mentioned invention, the semiconductor laser device is characterized in that the diffraction grating has a multiplication value of the coupling coefficient of the diffraction grating and the diffraction grating length of 0.3 or less. To do.

【0053】また、請求項20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
ィング周期をランダムあるいは所定周期で変化させたこ
とを特徴とする。
According to a twentieth aspect of the present invention, in the above-mentioned invention, the semiconductor laser device is characterized in that the diffraction grating changes the grating period randomly or at a predetermined period.

【0054】また、請求項21にかかる半導体レーザ装
置は、上記の発明において、前記第1反射膜と前記第2
反射膜との間に形成された活性層によって形成された共
振器の長さは、800μm以上であることを特徴とす
る。
According to a twenty-first aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to the above invention, the first reflection film and the second reflection film are provided.
The resonator formed by the active layer formed between the reflective film and the reflective film has a length of 800 μm or more.

【0055】また、請求項22にかかる半導体レーザモ
ジュールは、請求項1〜21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
記光ファイバとの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。
A semiconductor laser module according to claim 22 is the semiconductor laser device according to any one of claims 1 to 21, an optical fiber for guiding the laser light emitted from the semiconductor laser device to the outside, and the semiconductor. It is characterized by comprising a laser device and an optical coupling lens system for optically coupling the optical fiber.

【0056】また、請求項23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。
According to a twenty-third aspect of the invention, in the semiconductor laser module according to the above-mentioned invention, the temperature control device for controlling the temperature of the semiconductor laser device and the optical coupling lens system are provided, and reflection from the optical fiber side is performed. It is characterized by further comprising an isolator for suppressing the incidence of return light.

【0057】また、請求項24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、前記光ファイバの出
力側に波長選択用の光ファイバグレーティングを接続し
たことを特徴とする。
A semiconductor laser module according to a twenty-fourth aspect of the present invention is characterized in that, in the above invention, an optical fiber grating for wavelength selection is connected to the output side of the optical fiber.

【0058】また、請求項25にかかる光ファイバ増幅
器は、請求項22〜24のいずれか一つに記載の半導体
レーザモジュールと、増幅用光ファイバと、前記半導体
レーザモジュールから出力された励起光と前記増幅用光
ファイバ内を伝搬する信号光とを合波するためのカプラ
とを備えたことを特徴とする。
An optical fiber amplifier according to a twenty-fifth aspect of the invention is a semiconductor laser module according to any one of the twenty-second to twenty-fourth aspects, an amplification optical fiber, and pumping light output from the semiconductor laser module. And a coupler for multiplexing the signal light propagating in the amplification optical fiber.

【0059】また、請求項26にかかる光ファイバ増幅
器は、上記の発明において、前記増幅用光ファイバは、
ラマン増幅によって信号光を増幅することを特徴とす
る。
According to a twenty-sixth aspect of the present invention, in the above invention, the amplification optical fiber is
It is characterized in that the signal light is amplified by Raman amplification.

【0060】また、請求項27にかかる光ファイバ増幅
器は、上記の発明において、前記増幅用光ファイバは、
エルビウム添加ファイバであり、前記半導体レーザモジ
ュールと前記増幅用光ファイバとは遠隔に配置されるこ
とを特徴とする。
An optical fiber amplifier according to a twenty-seventh aspect of the present invention is the above-mentioned invention, wherein the amplification optical fiber is
It is an erbium-doped fiber, and the semiconductor laser module and the amplification optical fiber are arranged remotely.

【0061】[0061]

【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、半導体レーザモジュー
ルおよびこれを用いた光ファイバ増幅器の好適な実施の
形態について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a semiconductor laser device, a semiconductor laser module and an optical fiber amplifier using the same according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0062】(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長手方向の縦断面図であ
る。また、図2は、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1および図2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クラッド層2、圧縮歪みを
もつGRIN−SCH−MQW(Graded Index-Separat
e Confinement Heterostructure Multi Quantum Well)
活性層3、p−InPスペーサ層4、p−InPクラッ
ド層6、およびInGaAsPコンタクト層7が積層さ
れた構造を有する。
(Embodiment 1) First, Embodiment 1 of the present invention will be described. 1 is a longitudinal sectional view in the longitudinal direction of a semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention. Further, FIG. 2 shows the semiconductor laser device A shown in FIG.
FIG. In FIG. 1 and FIG. 2, this semiconductor laser device 20 comprises a (100) n-InP substrate 1.
N-InP clad layer 2 also serving as a buffer layer and a lower clad layer made of n-InP on the surface, and GRIN-SCH-MQW (Graded Index-Separat) having compressive strain.
e Confinement Heterostructure Multi Quantum Well)
The active layer 3, the p-InP spacer layer 4, the p-InP clad layer 6, and the InGaAsP contact layer 7 are laminated.

【0063】p−InPスペーサ層4内には、膜厚20
nmを有し、出射側反射膜15から反射膜14側に向け
て長さLg=50μm、結合係数κ=25cm-1(κL
=0.125)の回折格子13が設けられ、この回折格
子13は、ピッチ約220nmで周期的に形成され、中
心波長1.48μmのレーザ光を波長選択する。この回
折格子13を含むp−InPスペーサ層4、圧縮歪みを
もつGRIN−SCH−MQW活性層3、およびn−I
nPバッファ層2の上部は、メサストライプ状に加工さ
れ、メサストライプの長手方向の両側には、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9
bとn−InPブロッキング層9aとによって埋め込ま
れている。この電流ブロッキング層は、GRIN−SC
H−MQW活性層3への効率的な電流注入を実現するだ
けでなく、安定した水平単一横モードを実現するのに有
効な構造である。
A film thickness of 20 is formed in the p-InP spacer layer 4.
nm, the length Lg from the emitting side reflection film 15 toward the reflection film 14 side is 50 μm, and the coupling coefficient κ is 25 cm −1 (κL
= 0.125), and the diffraction grating 13 is periodically formed with a pitch of about 220 nm and wavelength-selects a laser beam having a center wavelength of 1.48 μm. The p-InP spacer layer 4 including the diffraction grating 13, the GRIN-SCH-MQW active layer 3 having compressive strain, and the n-I.
The upper portion of the nP buffer layer 2 is processed into a mesa stripe shape, and the p-InP blocking layer 9 formed as a current blocking layer is formed on both sides of the mesa stripe in the longitudinal direction.
b and the n-InP blocking layer 9a. This current blocking layer is GRIN-SC
This structure is effective not only for efficiently injecting current into the H-MQW active layer 3 but also for realizing a stable horizontal single transverse mode.

【0064】InGaAsPコンタクト層7の上面であ
って、出射側反射膜15から反射膜14に向けて60μ
mまでには、絶縁膜8が形成される。なお、この絶縁膜
8は、SiNによって形成される。絶縁膜8は、良熱伝
導性であることが好ましく、その他、AlN、Al
23、MgO、TiO2などによって構成してもよい。
また、絶縁膜8は、絶縁膜8の下方のメサストライプ構
造に電流が注入されないようにすれば良いため、メサス
トライプ構造の幅を越える幅をもつストライプ形状とし
てもよい。
60 μm on the upper surface of the InGaAsP contact layer 7 from the reflection film 15 on the emission side toward the reflection film 14.
The insulating film 8 is formed up to m. The insulating film 8 is made of SiN. It is preferable that the insulating film 8 has good thermal conductivity. In addition, AlN, Al
It may be made of 2 O 3 , MgO, TiO 2, or the like.
Further, the insulating film 8 may have a stripe shape having a width exceeding the width of the mesa stripe structure because it is sufficient that current is not injected into the mesa stripe structure below the insulating film 8.

【0065】絶縁膜8の上面、および絶縁膜8によって
覆われる以外領域のp−InGaAsPコンタクト層7
の上面には、p側電極10が形成される。なお、p側電
極10には、図示しないボンディングパッドが形成され
ることが望ましい。このボンディングパッドの厚さは、
5μm程度の厚さとすることが望ましく、たとえば半導
体レーザ装置をジャンクションダウン方式で組み立てる
場合、このボンディングパッドは、この厚さによって組
立時の衝撃を和らげる緩衝材として機能し、さらにこの
厚さによってヒートシンクとの接合時における半田の回
り込みが防止され、この半田の回り込みによる短絡を防
止することができる(図13,図14参照)。一方、n
−InP基板1の裏面には、n側電極11が形成され
る。これらp側電極10およびn側電極11が半導体ウ
ェハ上に形成された各半導体レーザ装置は、劈開によっ
て分離される。
The p-InGaAsP contact layer 7 in the upper surface of the insulating film 8 and in the region other than the region covered with the insulating film 8
A p-side electrode 10 is formed on the upper surface of the. It is desirable that a bonding pad (not shown) be formed on the p-side electrode 10. The thickness of this bonding pad is
It is desirable to set the thickness to about 5 μm. For example, when assembling a semiconductor laser device by a junction down method, this bonding pad functions as a cushioning material for cushioning the shock at the time of assembly by this thickness, and this thickness also serves as a heat sink. It is possible to prevent the solder from wrapping around at the time of joining and to prevent a short circuit due to the wraparound of the solder (see FIGS. 13 and 14). On the other hand, n
An n-side electrode 11 is formed on the back surface of the -InP substrate 1. Each semiconductor laser device in which the p-side electrode 10 and the n-side electrode 11 are formed on a semiconductor wafer is separated by cleavage.

【0066】その後、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、好
ましくは98%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2%以
下、好ましくは0.1%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1
5とによって形成された光共振器のGRIN−SCH−
MQW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
されるが、この際、回折格子13によって波長選択され
て出射される。
After that, a reflection film 14 having a high light reflectance of 80% or more, preferably 98% or more is formed on the light reflecting end surface, which is one end surface in the longitudinal direction of the semiconductor laser device 20, and the other end surface is formed. An emission side reflection film 15 having a low light reflectance of 2% or less, preferably 0.1% or less is formed on a certain light emitting end face. Reflection film 14 and emission side reflection film 1
GRIN-SCH- of the optical resonator formed by
The light generated in the MQW active layer 3 is reflected by the reflection film 14 and emitted as laser light through the emission-side reflection film 15. At this time, the wavelength is selected by the diffraction grating 13 and emitted.

【0067】この実施の形態1における半導体レーザ装
置20は、ラマン増幅器の励起用光源として用いられる
ことを前提とし、その発振波長λ0は、1100nm〜
1550nmであり、共振器長Lは、800μm以上3
200μm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、実効屈折率を「n」とすると、次式で表す
ことができる。すなわち、 Δλ=λ02/(2・n・L) である。ここで、発振波長λ0を1480μmとし、実
効屈折率を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Δλ
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。
The semiconductor laser device 20 according to the first embodiment is premised on being used as a pumping light source for a Raman amplifier, and its oscillation wavelength λ0 is 1100 nm to
1550 nm, and the resonator length L is 800 μm or more 3
It is set to 200 μm or less. By the way, in general, the mode interval Δλ of the longitudinal mode generated by the resonator of the semiconductor laser device can be expressed by the following equation when the effective refractive index is “n”. That is, Δλ = λ02 / (2 · n · L). Here, when the oscillation wavelength λ0 is 1480 μm and the effective refractive index is 3.5, when the cavity length L is 800 μm, the mode interval Δλ of the longitudinal mode is about 0.39 nm, and when the cavity length is 3200 μm. The mode interval Δλ of the longitudinal mode is about 0.1 nm. That is, the longer the resonator length L, the longer the mode interval Δλ of the longitudinal mode.
Becomes narrower, and the selection condition for oscillating a single longitudinal mode laser beam becomes stricter.

【0068】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3に示す発振波長スペクトル30と
して表される。
On the other hand, the diffraction grating 13 selects the longitudinal mode according to its Bragg wavelength. The selected wavelength characteristic by the diffraction grating 13 is represented as an oscillation wavelength spectrum 30 shown in FIG.

【0069】図3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20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。従来のDBR(Distributed Feedback)半導体
レーザ装置あるいはDFB(Distributed Bragg Reflre
ctor)半導体レーザ装置では、共振器長Lを800μm
以上とすると、単一縦モード発振が困難であったため、
かかる共振器長Lを有した半導体レーザ装置は用いられ
なかった。しかしながら、この実施の形態1の半導体レ
ーザ装置20では、共振器長Lを積極的に800μm以
上とすることによって、発振波長スペクトルの半値幅Δ
λh内に複数の発振縦モードを含ませてレーザ出力する
ようにしている。図3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。
As shown in FIG. 3, in the first embodiment, a plurality of oscillation longitudinal modes are included in the wavelength selection characteristic represented by the half-width Δλh of the oscillation wavelength spectrum 30 by the semiconductor laser device 20 having the diffraction grating 13. I try to make it exist. Conventional DBR (Distributed Feedback) semiconductor laser device or DFB (Distributed Bragg Reflre)
ctor) In the semiconductor laser device, the cavity length L is 800 μm.
In the above case, since it was difficult to oscillate in the single longitudinal mode,
A semiconductor laser device having such a cavity length L was not used. However, in the semiconductor laser device 20 of the first embodiment, the half-width Δ of the oscillation wavelength spectrum is set by positively setting the cavity length L to 800 μm or more.
A plurality of oscillation longitudinal modes are included in λh for laser output. In FIG. 3, there are three oscillation longitudinal modes 31 to 33 within the half width Δλh of the oscillation wavelength spectrum.

【0070】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、レーザ出力のピーク値を抑えて、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4(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4(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。
When a laser beam having a plurality of oscillation longitudinal modes is used, the peak value of the laser output can be suppressed and a high laser output value can be obtained, as compared with the case where a laser beam having a single longitudinal mode is used. . For example, the semiconductor laser device shown in the first embodiment has the profile shown in FIG. 4B and can obtain a high laser output with a low peak value. On the other hand, FIG. 4A shows a profile of a semiconductor laser device of single longitudinal mode oscillation when obtaining the same laser output, and has a high peak value.

【0071】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4
(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。
Here, when the semiconductor laser device is used as a pumping light source for a Raman amplifier, it is preferable to increase the pumping light output power in order to increase the Raman gain, but if the peak value is high, stimulated Brillouin scattering occurs. However, there is a problem that noise is increased. The occurrence of stimulated Brillouin scattering has a threshold value Pth at which stimulated Brillouin scattering occurs, and when the same laser output power is obtained, as shown in FIG.
As shown in (b), by providing a plurality of oscillation longitudinal modes and suppressing their peak values, it is possible to obtain high pumping light output power within the threshold Pth of stimulated Brillouin scattering, and as a result, high Raman Gain can be obtained.

【0072】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以下
であると、誘導ブリルアン散乱が発生する可能性が高く
なるからである。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。
The wavelength interval (mode interval) Δλ between the oscillation longitudinal modes 31 to 33 is set to 0.1 nm or more. This is because, when the semiconductor laser device 20 is used as a pumping light source for a Raman amplifier, if the mode interval Δλ is 0.1 nm or less, stimulated Brillouin scattering is likely to occur. As a result, it is preferable that the above-described resonator length L is 3200 μm or less according to the above-described equation of the mode interval Δλ.

【0073】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。
From this point of view, it is desirable that the number of oscillation longitudinal modes included in the half-width Δλh of the oscillation wavelength spectrum 30 is plural. By the way, in Raman amplification, since the amplification gain has polarization dependence, it is necessary to reduce the influence of the deviation between the polarization direction of the signal light and the polarization direction of the pump light. As a method for this, there is a method of depolarizing the pumping light. Specifically, in addition to the method of using the output light from the two semiconductor laser devices 20, a polarization maintaining fiber having a predetermined length as a depolarizer is used. Is used to propagate the laser light emitted from one semiconductor laser device 20 to the polarization maintaining fiber. When the latter method is used as the depolarizing method, the coherency of the laser light decreases as the number of oscillation longitudinal modes increases, so the length of the polarization maintaining fiber required for depolarizing is shortened. can do. In particular, when the number of oscillation longitudinal modes is 4 or 5, the required length of the polarization maintaining fiber is drastically shortened. Therefore, in the case where the laser light emitted from the semiconductor laser device 20 is depolarized for use in the Raman amplifier, the emitted lights of the two semiconductor laser devices are not polarization-synthesized and used by one unit. Since it becomes easy to depolarize the laser light emitted from the semiconductor laser device 20 and to use it, it is possible to reduce the number of components used in the Raman amplifier and promote miniaturization.

【0074】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波長の動きによっ
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。
Here, if the oscillation wavelength spectrum width is too wide, the multiplexing loss due to the wavelength synthesizing coupler becomes large, and noise or gain fluctuation is caused by the movement of the wavelength within the oscillation wavelength spectrum width. Therefore, the full width at half maximum Δλh of the oscillation wavelength spectrum 30 is 3 nm.
Hereafter, it is necessary to set it to preferably 2 nm or less.

【0075】さらに、従来の半導体レーザ装置では、図
32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。
Further, in the conventional semiconductor laser device, as shown in FIG. 32, since the semiconductor laser module uses the fiber grating, the resonance between the fiber grating 233 and the light reflecting surface 222 causes the relative intensity noise ( RIN) becomes large, and stable Raman amplification cannot be performed. However, in the semiconductor laser device 20 shown in the first embodiment, the laser light emitted from the emitting side reflection film 15 is directly used without using the fiber grating 233. Since it is used as a pumping light source for a Raman amplifier, relative intensity noise is reduced, and as a result, fluctuations in Raman gain are reduced, and stable Raman amplification can be performed.

【0076】また、図32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。
Further, the semiconductor laser module shown in FIG. 32 requires mechanical coupling in the resonator,
There are cases where the oscillation characteristics of the laser change due to vibrations, but in the semiconductor laser device of the first embodiment,
A stable optical output can be obtained without changing the oscillation characteristics of the laser due to mechanical vibration or the like.

【0077】ところで、この実施の形態1では、回折格
子13の上部であって、InGaAsPコンタクト層7
とp側電極10との間に、出射側反射膜15から反射膜
14に向けて長さLi=60μmの絶縁膜8が形成され
ている。このため、p側電極10からn側電極11に向
けて加えられる注入電流は、絶縁膜8によって覆われな
い領域の下方である電流注入領域E2を流れ、絶縁膜8
によって覆われた下方である非電流注入領域E1への流
入が抑制される。
By the way, in the first embodiment, the InGaAsP contact layer 7 is located above the diffraction grating 13.
The insulating film 8 having a length of Li = 60 μm is formed between the emission side reflection film 15 and the reflection film 14 between the p-side electrode 10 and the p-side electrode 10. Therefore, the injection current applied from the p-side electrode 10 to the n-side electrode 11 flows in the current injection region E2 below the region not covered with the insulating film 8 and the insulating film 8
The inflow to the non-current injection region E1 below which is covered by the is suppressed.

【0078】非電流注入領域E1内の回折格子13近傍
への注入電流の抑制によって、図5に示すように、半導
体レーザ装置20の後方端、すなわち反射膜14側から
漏れたモニタ電流の光出力依存性における細かなふらつ
きが減少し、光増幅制御が簡易かつ容易となり、結果と
して、安定した光出力を容易に得ることができる。この
結果、この実施の形態1に示した半導体レーザ装置20
は、ラマン増幅器の励起用光源として用いた場合、増幅
制御が容易になる。特に、300mW程度以上の大出力
半導体レーザ装置では、特に注入電流の値が大きくなる
と、モニタ電流の光出力特性に細かなふらつきが発生し
やすくなるが、図5に示すように、300mWの光出力
近傍であっても、モニタ電流に細かなふらつきが発生せ
ず、光増幅制御が簡易かつ容易になる。なお、非電流注
入領域が形成されていない従来の半導体レーザ装置で
は、図5に示したモニタ電流の光出力依存性をもつ半導
体レーザ装置を、約20%程度しか得ることができなか
ったが、この実施の形態1に示した非電流注入領域を形
成することによって、図5に示したモニタ電流の光出力
依存性をもつ半導体レーザ装置を、約70%得ることが
できた。
By suppressing the injection current in the vicinity of the diffraction grating 13 in the non-current injection region E1, as shown in FIG. 5, the optical output of the monitor current leaked from the rear end of the semiconductor laser device 20, that is, the reflection film 14 side. Fine fluctuations in dependence are reduced, optical amplification control becomes simple and easy, and as a result, stable optical output can be easily obtained. As a result, the semiconductor laser device 20 shown in the first embodiment
When used as a pumping light source for a Raman amplifier, amplification control becomes easy. In particular, in a high-power semiconductor laser device of about 300 mW or more, especially when the value of the injection current becomes large, a slight fluctuation easily occurs in the optical output characteristic of the monitor current, but as shown in FIG. Even in the vicinity, the monitor current does not fluctuate slightly, and the optical amplification control becomes simple and easy. Incidentally, in the conventional semiconductor laser device in which the non-current injection region is not formed, the semiconductor laser device having the optical output dependency of the monitor current shown in FIG. 5 can be obtained by only about 20%. By forming the non-current injection region shown in the first embodiment, about 70% of the semiconductor laser device having the optical output dependence of the monitor current shown in FIG. 5 could be obtained.

【0079】また、GRIN−SCH−MQW活性層3
の出射側反射膜15端面では、COD(Catastrophic O
ptical Damage)が発生しやすい。CODは、GRIN
−SCH−MQW活性層3の出射側反射膜15端面にお
いて、端面温度の上昇→バンドギャップの縮小→光吸収
→再結合電流→端面温度の上昇という帰還サイクルが発
生し、このサイクルが正帰還となることによって、端面
が溶融し、瞬時にして劣化してしまう現象である。とこ
ろで、この実施の形態1では、この出射側反射膜15端
面は、非電流注入領域E1内であるため、注入電流が抑
制され、発熱の抑制によってCODの発生確率を低減す
ることが期待できる。ここで、InP系の半導体レーザ
装置では、GaAs系に比してCODが発生し難いが、
300mW程度以上の高出力半導体レーザ装置では、た
とえInP系であったとしても、端面温度上昇が大きく
なるため、CODが発生し易くなる。
The GRIN-SCH-MQW active layer 3
At the end surface of the exit side reflection film 15 of COD (Catastrophic O
ptical damage) is likely to occur. COD is GRIN
At the end face of the emitting side reflection film 15 of the -SCH-MQW active layer 3, a feedback cycle occurs in which the end face temperature rises → the band gap decreases → the light absorption → the recombination current → the end face temperature rises, and this cycle is called positive feedback. This is a phenomenon in which the end face melts and deteriorates in an instant. By the way, in the first embodiment, since the end surface of the emitting side reflection film 15 is in the non-current injection region E1, it is expected that the injection current is suppressed and the generation probability of COD is reduced by suppressing the heat generation. Here, in the InP-based semiconductor laser device, COD is less likely to occur than in the GaAs-based semiconductor laser device.
In a high-power semiconductor laser device of about 300 mW or more, even if it is an InP system, the temperature rise of the end face becomes large, and COD is likely to occur.

【0080】なお、電流注入領域E2のGRIN−SC
H−MQW活性層3は、注入電流によって発光する一
方、非電流注入領域E1のGRIN−SCH−MQW活
性層3は、電流注入領域E2のGRIN−SCH−MQ
W活性層3からの光によって、フォトンリサイクルを行
うため、注入電流がなくても、レーザ光を出射側反射膜
15側に透過出力するバッファアンプとして機能し、レ
ーザ光を減衰させることはない。
The GRIN-SC in the current injection region E2 is
The H-MQW active layer 3 emits light by an injection current, while the GRIN-SCH-MQW active layer 3 in the non-current injection region E1 is GRIN-SCH-MQ in the current injection region E2.
Since the photon recycling is performed by the light from the W active layer 3, it functions as a buffer amplifier for transmitting and outputting the laser light to the emitting side reflection film 15 side even if there is no injection current, and does not attenuate the laser light.

【0081】特に、非電流注入領域E1のGRIN−S
CH−MQW活性層3では、電流注入領域E2のGRI
N−SCH−MQW活性層3からの光のエネルギーがG
RIN−SCH−MQW活性層3のバンドギャップエネ
ルギーにほぼ等しいため、電流が注入されなくても、入
力された光のエネルギーを吸収し、誘導放出と自然放出
とを繰り返す過飽和吸収領域として機能し、フォトンラ
イフタイムが低減される。その結果、各発振縦モードの
スペクトル線幅が広がり、図4(b)に示すように、一
層、各発振縦モードのピーク値が低減され、誘導ブリル
アン散乱の発生を抑制することができる。
In particular, GRIN-S in the non-current injection region E1
In the CH-MQW active layer 3, the GRI of the current injection region E2 is
The energy of light from the N-SCH-MQW active layer 3 is G
Since the band gap energy of the RIN-SCH-MQW active layer 3 is almost equal to that of the RIN-SCH-MQW active layer 3, it absorbs the energy of the input light even if no current is injected, and functions as a saturable absorption region in which stimulated emission and spontaneous emission are repeated. Photon lifetime is reduced. As a result, the spectral line width of each oscillation longitudinal mode is widened, and as shown in FIG. 4B, the peak value of each oscillation longitudinal mode is further reduced, and the occurrence of stimulated Brillouin scattering can be suppressed.

【0082】さらに、絶縁膜8によって形成される非電
流注入領域E1は、たかだか70μmであり、共振器長
Lが、3200μm≧L≧800μmであることを鑑み
れば、小さな領域であり、この実施の形態1による半導
体レーザ装置20のレーザ出力は、非電流注入領域E1
が形成されない半導体レーザ装置とほぼ同じレーザ出力
を得ることができる。
Further, the non-current injection region E1 formed by the insulating film 8 is at most 70 μm, and considering that the resonator length L is 3200 μm ≧ L ≧ 800 μm, it is a small region. The laser output of the semiconductor laser device 20 according to the first embodiment is the same as the non-current injection region E1
It is possible to obtain almost the same laser output as that of a semiconductor laser device in which no laser is formed.

【0083】また、絶縁膜8の長さLiは、回折格子1
3の長さLgを越える長さであることが好ましい。ただ
し、絶縁膜8の長さLiを長くし過ぎると、電流注入領
域E2のGRIN−SCH−MQW活性層3部分が少な
くなり、レーザ光の出力低下をもたらすことになるた
め、絶縁膜8の長さLiは、InGaAsPコンタクト
層4の反射膜14側端点からn側電極11に向かう注入
電流の拡散が回折格子13に影響を与えない程度に越え
る長さとするのが好ましい。このため、この実施の形態
1では、絶縁膜8の長さLiを、回折格子13の長さL
g=50μmに対して10μm分長い、60μmとして
いる。なお、上述したように、非電流注入領域E1にお
けるGRIN−SCH−MQW活性層3では、過飽和吸
収領域として機能するので、回折格子13の長さを超え
る長さの絶縁膜8であっても、この絶縁膜8に覆われた
GRIN−SCH−MQW活性層3では、少なくとも誘
導ブリルアン散乱の発生を抑制することができる役割を
持つことになる。
The length Li of the insulating film 8 is determined by the diffraction grating 1
It is preferable that the length exceeds the length Lg of 3. However, if the length Li of the insulating film 8 is made too long, the GRIN-SCH-MQW active layer 3 portion in the current injection region E2 becomes small and the output of the laser light is reduced. It is preferable to set the length Li to such a length that the diffusion of the injection current from the end point of the InGaAsP contact layer 4 on the side of the reflection film 14 toward the n-side electrode 11 does not affect the diffraction grating 13. Therefore, in the first embodiment, the length Li of the insulating film 8 is equal to the length L of the diffraction grating 13.
It is set to 60 μm, which is longer than g = 50 μm by 10 μm. As described above, since the GRIN-SCH-MQW active layer 3 in the non-current injection region E1 functions as a supersaturation absorption region, even if the insulating film 8 has a length exceeding the length of the diffraction grating 13, The GRIN-SCH-MQW active layer 3 covered with the insulating film 8 has a role of at least suppressing the occurrence of stimulated Brillouin scattering.

【0084】なお、図1および図2に示した半導体レー
ザ装置20では、回折格子13の長さLg=50μmと
し、絶縁膜8の長さLi=60μmとしていたが、回折
格子13の長さを100μm、結合係数κ=25cm-1
と長くし、絶縁膜8の長さLi=130μmとした場合
であっても、一定の効果が得られることがわかった。図
6(a)は、回折格子の長さLg=100μmとし、絶
縁膜8を設けない場合におけるモニタ電流の光出力依存
性を示す図である。この場合、モニタ電流Imは、光出
力Poの全域にわたり、光出力の増加に伴って段階的に
変化するふらつきが生じている。一方、図6(b)は、
回折格子の長さLg=100μmとし、絶縁膜8の長さ
Li=130μmとした場合におけるモニタ電流の光出
力依存性を示す図である。図6(b)に示すように、回
折格子の長さLgが100μmと長い場合であっても、
絶縁膜8を設けることによって、光出力Poの高出力領
域においてモニタ電流Imのふらつきがなくなってい
る。したがって、光出力Poが低出力領域においては実
用に耐えないが、光出力Poを高出力領域において用い
る場合には、実用に適した半導体レーザ装置となる。す
なわち、絶縁膜8を設けて非電流注入領域を形成するこ
とによって、モニタ電流の光出力依存性が改善されるこ
とがわかる。
In the semiconductor laser device 20 shown in FIGS. 1 and 2, the diffraction grating 13 has a length Lg = 50 μm and the insulating film 8 has a length Li = 60 μm. 100 μm, coupling coefficient κ = 25 cm −1
It was found that a certain effect can be obtained even when the length Li of the insulating film 8 is set to Li = 130 μm. FIG. 6A is a diagram showing the optical output dependence of the monitor current when the length Lg of the diffraction grating is 100 μm and the insulating film 8 is not provided. In this case, the monitor current Im has a fluctuation that changes stepwise as the optical output increases over the entire optical output Po. On the other hand, FIG.
FIG. 6 is a diagram showing the optical output dependence of the monitor current when the length Lg of the diffraction grating is 100 μm and the length Li of the insulating film 8 is 130 μm. As shown in FIG. 6B, even when the length Lg of the diffraction grating is as long as 100 μm,
By providing the insulating film 8, the fluctuation of the monitor current Im is eliminated in the high output region of the optical output Po. Therefore, although the optical output Po cannot be used practically in the low output region, when the optical output Po is used in the high output region, the semiconductor laser device is suitable for practical use. That is, it is understood that the optical output dependency of the monitor current is improved by providing the insulating film 8 and forming the non-current injection region.

【0085】この実施の形態1では、GRIN−SCH
−MQW活性層3に沿って部分的に設けられた回折格子
13近傍に注入電流の流入を抑制するように、回折格子
13の上部に絶縁膜8を設けるようにしているので、光
出力に対するモニタ電流が安定し、高出力の半導体レー
ザ装置であっても、光増幅制御が簡易かつ容易になる。
In the first embodiment, GRIN-SCH
Since the insulating film 8 is provided above the diffraction grating 13 so as to suppress the inflow of the injection current in the vicinity of the diffraction grating 13 partially provided along the MQW active layer 3, the monitor for the optical output is performed. Even in a semiconductor laser device with a stable current and a high output, the optical amplification control is simple and easy.

【0086】また、出射側反射膜15から、回折格子1
3および絶縁膜8が延びる構成としているので、GRI
N−SCH−MQW活性層3の出射側反射膜15端面に
加えられる注入電流も抑制され、CODの発生確率を低
減することが期待できる。
Further, from the exit side reflection film 15 to the diffraction grating 1
3 and the insulating film 8 extend, the GRI
It is expected that the injection current applied to the end face of the emission-side reflection film 15 of the N-SCH-MQW active layer 3 is also suppressed and the probability of occurrence of COD is reduced.

【0087】さらに、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1100μm
〜1550μm帯とし、共振器長Lを800μm〜32
00μm帯とすることによって、発振波長スペクトル3
0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、過飽和吸収領域を形成してスペクトル線幅が広げ
られることも考えられるので、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。
Further, the semiconductor laser device 20 selects the wavelength by the diffraction grating 13, and the oscillation wavelength is 1100 μm.
˜1550 μm band, resonator length L is 800 μm to 32
The oscillation wavelength spectrum 3
It is also considered that a laser beam having a plurality of oscillation longitudinal modes, preferably four or more oscillation longitudinal modes is output within a half-value width Δλh of 0 to form a supersaturated absorption region to broaden the spectral line width. , When used as a pumping light source for a Raman amplifier, stable and high Raman gain can be obtained without generating stimulated Brillouin scattering.

【0088】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。
Further, unlike the semiconductor laser module using the fiber grating, the optical coupling between the optical fiber having the fiber grating and the semiconductor light emitting element is not performed in the resonator, so that the assembly is facilitated and mechanical vibration or the like may occur. Unstable output can be avoided.

【0089】なお、実施の形態1では、GRIN−SC
H−MQW活性層3に沿って、回折格子13が形成され
ている半導体レーザ装置20であったが、これに限ら
ず、活性層に隣接する光導波路を有し、この光導波路に
沿って回折格子が形成される半導体レーザ装置において
も、同様に適用することができるのは明らかである。
In the first embodiment, GRIN-SC
Although the semiconductor laser device 20 has the diffraction grating 13 formed along the H-MQW active layer 3, the invention is not limited to this. The semiconductor laser device 20 has an optical waveguide adjacent to the active layer and diffracts along the optical waveguide. It is obvious that the same can be applied to the semiconductor laser device in which the grating is formed.

【0090】(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、回折格子13の上部であって、InGaAsPコン
タクト層7とp側電極10との間に絶縁膜8を設け、非
電流注入領域E1を形成し、回折格子13近傍への電流
注入を抑制するようにしていたが、この実施の形態2で
は、回折格子13の上部であって、InGaAsPコン
タクト層7の上面にp側電極10を設けないようにし、
これによって、非電流注入領域E1を形成するようにし
ている。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment described above, the insulating film 8 is provided above the diffraction grating 13 between the InGaAsP contact layer 7 and the p-side electrode 10 to form the non-current injection region E1, and the vicinity of the diffraction grating 13 is formed. In the second embodiment, the p-side electrode 10 is not provided on the upper surface of the InGaAsP contact layer 7, which is the upper portion of the diffraction grating 13.
As a result, the non-current injection region E1 is formed.

【0091】図7は、この発明の実施の形態2である半
導体レーザ装置の長手方向の縦断面図である。図7にお
いて、回折格子13は、実施の形態1と同じであり、長
さLg=50μmである。p−InPクラッド層6の上
面全面には、InGaAsPコンタクト層7が形成さ
れ、このInGaAsPコンタクト層7の上面には、p
側電極10が形成されるが、回折格子13の上部に対応
する部分であって、InGaAsPコンタクト層7の上
面には、p側電極10が形成されない。その他の構成
は、実施の形態1と同じであり、同一構成部分には同一
符号を付している。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view in the longitudinal direction of the semiconductor laser device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 7, the diffraction grating 13 is the same as that of the first embodiment and has a length Lg = 50 μm. An InGaAsP contact layer 7 is formed on the entire upper surface of the p-InP clad layer 6, and p is formed on the upper surface of the InGaAsP contact layer 7.
Although the side electrode 10 is formed, the p-side electrode 10 is not formed on the upper surface of the InGaAsP contact layer 7, which is a portion corresponding to the upper portion of the diffraction grating 13. Other configurations are the same as those in the first embodiment, and the same components are designated by the same reference numerals.

【0092】このp側電極10が形成されない領域は、
実施の形態1に示した絶縁膜8と同じであり、出射側反
射膜15から60μmの領域である。したがって、回折
格子13近傍への電流注入が抑制され、実施の形態1と
同様に、光増幅制御が簡易かつ容易となり、結果として
安定した光出力を得ることができるとともに、誘導ブリ
ルアン散乱の発生を抑制することができる半導体レーザ
装置を実現することができる。
The region where the p-side electrode 10 is not formed is
This is the same as the insulating film 8 shown in the first embodiment, and is a region of 60 μm from the emitting side reflecting film 15. Therefore, the current injection into the vicinity of the diffraction grating 13 is suppressed, the optical amplification control becomes simple and easy as in the first embodiment, and as a result, a stable optical output can be obtained and the occurrence of stimulated Brillouin scattering can be prevented. It is possible to realize a semiconductor laser device that can be suppressed.

【0093】(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の上部であって、InGaAsPコン
タクト層7とp側電極10との間に絶縁膜8を積極的に
設け、非電流注入領域E1を形成し、回折格子13近傍
への電流注入を抑制するようにしていたが、この実施の
形態3では、回折格子13の上部であって、絶縁膜8が
形成される領域のInGaAsPコンタクト層7を形成
しないようにし、これによって、非電流注入領域E1を
形成するようにしている。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment described above, the insulating film 8 is positively provided on the diffraction grating 13 between the InGaAsP contact layer 7 and the p-side electrode 10 to form the non-current injection region E1. Although the current injection into the vicinity of 13 is suppressed, in the third embodiment, the InGaAsP contact layer 7 in the region above the diffraction grating 13 where the insulating film 8 is formed is not formed, As a result, the non-current injection region E1 is formed.

【0094】図8は、この発明の実施の形態3である半
導体レーザ装置の長手方向の縦断面図である。図8にお
いて、回折格子13は、実施の形態1と同じであり、長
さLg=50μmである。p−InPクラッド層6の上
面全面には、InGaAsPコンタクト層7が形成され
ず、回折格子13の上部に対応する部分を除いて形成さ
れる。すなわち、実施の形態1に示した絶縁膜8と同じ
であって、出射側反射膜15から60μmの領域には、
InGaAsPコンタクト層7が形成されない。このI
nGaAsPコンタクト層7が形成されず、p−InP
クラッド層6が剥き出しになった領域の上面と、InG
aAsPコンタクト層7が形成された領域の上面には、
p側電極10が形成される。その他の構成は、実施の形
態1と同じであり、同一構成部分には同一符号を付して
いる。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view in the longitudinal direction of the semiconductor laser device according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 8, the diffraction grating 13 is the same as that of the first embodiment and has a length Lg = 50 μm. The InGaAsP contact layer 7 is not formed on the entire upper surface of the p-InP cladding layer 6, but is formed except for the portion corresponding to the upper portion of the diffraction grating 13. That is, the same as the insulating film 8 shown in the first embodiment, and in the region 60 μm from the emitting side reflection film 15,
The InGaAsP contact layer 7 is not formed. This I
Since the nGaAsP contact layer 7 is not formed, p-InP
The upper surface of the exposed region of the cladding layer 6 and InG
On the upper surface of the region where the aAsP contact layer 7 is formed,
The p-side electrode 10 is formed. Other configurations are the same as those in the first embodiment, and the same components are designated by the same reference numerals.

【0095】この結果、p側電極10とp−InPクラ
ッド層6との間は、直接接合され、高い抵抗値を持つこ
とになるが、InGaAsPコンタクト層7を介して接
合されるp側電極10とp−InPクラッド層6との間
は、低い抵抗値を呈することになる。したがって、回折
格子13近傍への電流注入が抑制され、実施の形態1と
同様に、光出力に対するモニタ電流が安定し、高出力の
半導体レーザ装置であっても、光増幅制御が簡易かつ容
易になるとともに、誘導ブリルアン散乱の発生を抑制す
ることができる。
As a result, the p-side electrode 10 and the p-InP cladding layer 6 are directly joined to each other to have a high resistance value, but the p-side electrode 10 joined via the InGaAsP contact layer 7 is formed. And the p-InP clad layer 6 exhibit a low resistance value. Therefore, the current injection into the vicinity of the diffraction grating 13 is suppressed, the monitor current with respect to the optical output is stable, and the optical amplification control is simple and easy even in a high-output semiconductor laser device, as in the first embodiment. In addition, the occurrence of stimulated Brillouin scattering can be suppressed.

【0096】(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。上述した実施の形態1で
は、回折格子13の上部であって、p型であるInGa
AsPコンタクト層7とp側電極10との間に絶縁膜8
を設け、非電流注入領域E1を形成し、回折格子13近
傍への電流注入を抑制するようにしていたが、この実施
の形態4では、絶縁膜8に代えて、n−InP層18を
形成することによって電流ブロッキング層を形成し、こ
れによって、非電流注入領域E1を形成するようにして
いる。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the above-described first embodiment, p-type InGa that is the upper part of the diffraction grating 13 is used.
An insulating film 8 is provided between the AsP contact layer 7 and the p-side electrode 10.
Although the non-current injection region E1 is formed to suppress the current injection into the vicinity of the diffraction grating 13, in the fourth embodiment, the n-InP layer 18 is formed instead of the insulating film 8. By doing so, the current blocking layer is formed, and thereby the non-current injection region E1 is formed.

【0097】図9は、この発明の実施の形態4である半
導体レーザ装置の長手方向の縦断面図である。図9にお
いて、回折格子13は、実施の形態1と同じであり、長
さLg=50μmである。p−InPクラッド層6の上
面全面には、InGaAsPコンタクト層7が形成さ
れ、回折格子13の上部に対応する部分であるInGa
AsPコンタクト層7の上面には、n−InP層18が
形成される。すなわち、実施の形態1に示した絶縁膜8
と同じ位置にn−InP層18が形成される。n−In
P層18の上面とこのn−InP層18が形成されてい
ないInGaAsPコンタクト層7の上面とには、p側
電極10が形成される。その他の構成は、実施の形態1
と同じであり、同一構成部分には同一符号を付してい
る。
FIG. 9 is a longitudinal sectional view in the longitudinal direction of a semiconductor laser device according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 9, the diffraction grating 13 is the same as that of the first embodiment and has a length Lg = 50 μm. An InGaAsP contact layer 7 is formed on the entire upper surface of the p-InP clad layer 6, and the InGa corresponding to the upper portion of the diffraction grating 13 is InGa.
An n-InP layer 18 is formed on the upper surface of the AsP contact layer 7. That is, the insulating film 8 shown in the first embodiment
The n-InP layer 18 is formed at the same position as. n-In
A p-side electrode 10 is formed on the upper surface of the P layer 18 and the upper surface of the InGaAsP contact layer 7 where the n-InP layer 18 is not formed. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
The same components are denoted by the same reference numerals.

【0098】この結果、n−InP層18とp−InP
クラッド層6との接合は、回折格子13方向に対してn
p接合となり、電流ブロッキング層として機能する。し
たがって、回折格子13近傍への電流注入が抑制され、
実施の形態1と同様に、光出力に対するモニタ電流が安
定し、高出力の半導体レーザ装置であっても、光増幅制
御が簡易かつ容易になる。
As a result, the n-InP layer 18 and the p-InP layer are formed.
The junction with the cladding layer 6 is n in the direction of the diffraction grating 13.
It becomes a p-junction and functions as a current blocking layer. Therefore, the current injection into the vicinity of the diffraction grating 13 is suppressed,
Similar to the first embodiment, the monitor current with respect to the optical output is stable, and even in a high-output semiconductor laser device, optical amplification control is simple and easy.

【0099】なお、この実施の形態4の構成では、n−
InP層18と電極10との間の接触抵抗が大きくなる
ことと、n−InP層18とInGaAsPコンタクト
層7との間が逆バイアスになることとによって、n−I
nP層18下部への電流注入が抑制されるようになって
いる。したがって、n−InP層18と電極10との間
のように、電極10に対して接触抵抗が大きくなるn−
InP層18に代えて、たとえばi−InP(真性In
P)層、p−InP層、n−InGaAsP層、i−I
nGsAsP層、n−InGaAs層、i−InGaA
s層を形成し、接触抵抗を大きくして、回折格子13近
傍への電流注入を抑制するようにしてもよい。このよう
な構成であっても、光出力に対するモニタ電流が安定
し、高出力の半導体レーザ装置であっても、簡易かつ容
易な光増幅制御が実現できるとともに、誘導ブリルアン
散乱の発生を抑制することができる。
In the configuration of the fourth embodiment, n-
The increase in contact resistance between the InP layer 18 and the electrode 10 and the reverse bias between the n-InP layer 18 and the InGaAsP contact layer 7 result in n-I.
The current injection into the lower part of the nP layer 18 is suppressed. Therefore, the contact resistance between the n-InP layer 18 and the electrode 10 is large, such as between the n-InP layer 18 and the electrode 10.
Instead of the InP layer 18, for example, i-InP (intrinsic In
P) layer, p-InP layer, n-InGaAsP layer, i-I
nGsAsP layer, n-InGaAs layer, i-InGaA
The s layer may be formed to increase the contact resistance to suppress the current injection into the vicinity of the diffraction grating 13. Even with such a configuration, the monitor current with respect to the optical output is stable, and even with a high-output semiconductor laser device, simple and easy optical amplification control can be realized and the occurrence of stimulated Brillouin scattering can be suppressed. You can

【0100】(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。上述した実施の形態4で
は、回折格子13の上部であって、p型であるInGa
AsPコンタクト層7とp側電極10との間にn−In
P層18を設けて電流ブロッキング層を形成することに
よって非電流注入領域E1を形成し、回折格子13近傍
への電流注入を抑制するようにしていたが、この実施の
形態5では、回折格子13の上部に対応するInGaA
sPコンタクト層7にn型不純物を拡散してn型半導体
に変化させ、p−InPクラッド層6とによって電流ブ
ロッキング層を形成し、これによって、非電流注入領域
E1を形成するようにしている。
(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In the above-described fourth embodiment, p-type InGa that is the upper part of the diffraction grating 13 is used.
N-In is formed between the AsP contact layer 7 and the p-side electrode 10.
Although the non-current injection region E1 is formed by providing the P layer 18 and forming the current blocking layer, the current injection into the vicinity of the diffraction grating 13 is suppressed, but in the fifth embodiment, the diffraction grating 13 is formed. Corresponding to the top of the InGaA
An n-type impurity is diffused into the sP contact layer 7 to change it into an n-type semiconductor, and a current blocking layer is formed by the p-InP clad layer 6, whereby a non-current injection region E1 is formed.

【0101】図10は、この発明の実施の形態5である
半導体レーザ装置の長手方向の縦断面図である。図10
において、回折格子13は、実施の形態1と同じであ
り、長さLg=50μmである。p−InPクラッド層
6の上面全面には、InGaAsPコンタクト層7が形
成される。このInGaAsPコンタクト層7のうち、
回折格子13に対応するInGaAsPコンタクト層7
には、n型不純物が添加、拡散され、InGaAsPコ
ンタクト層7に接するp−InPクラッド層6領域もn
型に変化され、n型領域17aが形成される。なお、n
型不純物の添加、拡散は、イオン注入、アニーリングな
どの各種方法の組み合わせによって行うことができる。
その後、InGaAsPコンタクト層7の上面には、p
側電極10が形成される。その他の構成は、実施の形態
4と同じであり、同一構成部分には同一符号を付してい
る。
FIG. 10 is a longitudinal sectional view in the longitudinal direction of a semiconductor laser device according to the fifth embodiment of the present invention. Figure 10
In, the diffraction grating 13 is the same as that of the first embodiment and has a length Lg = 50 μm. An InGaAsP contact layer 7 is formed on the entire upper surface of the p-InP clad layer 6. Of this InGaAsP contact layer 7,
InGaAsP contact layer 7 corresponding to the diffraction grating 13
Of the p-InP clad layer 6 in contact with the InGaAsP contact layer 7 by adding and diffusing n-type impurities.
The n-type region 17a is formed by changing to a mold. Note that n
The addition and diffusion of the type impurities can be performed by combining various methods such as ion implantation and annealing.
After that, on the upper surface of the InGaAsP contact layer 7, p
The side electrode 10 is formed. The other configuration is the same as that of the fourth embodiment, and the same components are designated by the same reference numerals.

【0102】この結果、新たにn−InP層18を設け
ることなく、回折格子13方向に対してnp接合が形成
され、このnp接合は電流ブロッキング層として機能す
る。したがって、回折格子13近傍への電流注入が抑制
され、実施の形態1と同様に、光出力に対するモニタ電
流が安定し、高出力の半導体レーザ装置であっても、光
増幅制御が簡易かつ容易になるとともに、誘導ブリルア
ン散乱の発生を抑制することができる。
As a result, an np junction is formed in the direction of the diffraction grating 13 without newly providing the n-InP layer 18, and this np junction functions as a current blocking layer. Therefore, the current injection into the vicinity of the diffraction grating 13 is suppressed, the monitor current with respect to the optical output is stable, and the optical amplification control is simple and easy even in a high-output semiconductor laser device, as in the first embodiment. In addition, the occurrence of stimulated Brillouin scattering can be suppressed.

【0103】(実施の形態6)つぎに、この発明の実施
の形態6について説明する。上述した実施の形態5で
は、n型領域17aを形成することによって、n−In
P層18などの新たな半導体層を設けないようにしてい
たが、この実施の形態6では、n型領域17aに対応す
る領域を高抵抗化することによって、非電流注入領域E
1を形成するようにしている。
(Sixth Embodiment) Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. In the fifth embodiment described above, by forming the n-type region 17a, n-In
Although no new semiconductor layer such as the P layer 18 is provided, in the sixth embodiment, the non-current injection region E is formed by increasing the resistance of the region corresponding to the n-type region 17a.
1 is formed.

【0104】図11は、この発明の実施の形態6である
半導体レーザ装置の長手方向の縦断面図である。図11
において、高抵抗化された高抵抗領域17bは、実施の
形態5に示したn型領域17aと同じ位置に形成され
る。その他の構成は、実施の形態6と同じであり、同一
構成部分には、同一符号を付している。この高抵抗領域
17bは、図12に示すように、InGaAsPコンタ
クト層7が形成された後、プロトン(H+)を、回折格
子13に対応する部分に、上部からイオン注入すること
によって形成される。
FIG. 11 is a longitudinal sectional view in the longitudinal direction of a semiconductor laser device which is Embodiment 6 of the present invention. Figure 11
In, the high resistance region 17b having the increased resistance is formed at the same position as the n-type region 17a shown in the fifth embodiment. The other configuration is the same as that of the sixth embodiment, and the same components are designated by the same reference numerals. As shown in FIG. 12, the high resistance region 17b is formed by ion-implanting protons (H +) into the portion corresponding to the diffraction grating 13 from above after the InGaAsP contact layer 7 is formed. .

【0105】この結果、p側電極10から注入された電
流は、高抵抗領域17bの存在によって、回折格子13
近傍に流入し難くなり、新たにn−InP層18などを
設けることなく、回折格子13近傍への電流注入が抑制
されるので、実施の形態1と同様に、光出力に対するモ
ニタ電流が安定し、高出力の半導体レーザ装置であって
も、光増幅制御が簡易かつ容易になるとともに、誘導ブ
リルアン散乱の発生を抑制することができる。
As a result, the current injected from the p-side electrode 10 is generated by the diffraction grating 13 due to the existence of the high resistance region 17b.
It becomes difficult to flow into the vicinity, and the current injection into the vicinity of the diffraction grating 13 is suppressed without newly providing the n-InP layer 18 and the like, so that the monitor current with respect to the optical output becomes stable as in the first embodiment. Even in a high-output semiconductor laser device, optical amplification control can be simplified and facilitated, and the occurrence of stimulated Brillouin scattering can be suppressed.

【0106】(実施の形態7)つぎに、この発明の実施
の形態7について説明する。上述した実施の形態1で
は、絶縁膜8を設けて非電流注入領域E1を形成するよ
うにしていたが、この実施の形態7では、さらに、絶縁
膜8の反射膜14側端部近傍に溝部40が形成され、一
層、注入電流が回折格子13に流入するのを抑制してい
る。
(Seventh Embodiment) Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment described above, the insulating film 8 is provided to form the non-current injection region E1, but in the seventh embodiment, the groove portion is further provided near the end of the insulating film 8 on the reflection film 14 side. 40 is formed to further suppress the injection current from flowing into the diffraction grating 13.

【0107】図13は、この発明の実施の形態7である
半導体レーザ装置の長手方向の縦断面図である。図13
において、InGaAsPコンタクト層7は、出射側反
射膜15から60μm近傍で、InGaAsPコンタク
ト層7a,7bに空間的に離隔される。InGaAsP
コンタクト層7が形成された段階で、横方向の溝部40
が形成され、これによって、InGaAsPコンタクト
層7は分離される。この際、p−InPクラッド層6の
一部も削られ、溝部40を形成する。
FIG. 13 is a longitudinal sectional view in the longitudinal direction of the semiconductor laser device according to the seventh embodiment of the present invention. FIG.
In, the InGaAsP contact layer 7 is spatially separated from the InGaAsP contact layers 7 a and 7 b in the vicinity of 60 μm from the emitting side reflection film 15. InGaAsP
When the contact layer 7 is formed, the lateral groove 40 is formed.
Are formed, whereby the InGaAsP contact layer 7 is separated. At this time, a part of the p-InP clad layer 6 is also scraped off to form the groove 40.

【0108】この溝部40が形成された後、絶縁膜8
が、InGaAsPコンタクト層7a、InGaAsP
コンタクト層7bの出射側反射膜15側端部、およびこ
れらに挟まれた溝部40の各上面に形成される。さら
に、絶縁膜8およびInGaAsPコンタクト層7bの
各上面にp側電極10が形成される。
After the groove 40 is formed, the insulating film 8 is formed.
InGaAsP contact layer 7a, InGaAsP
The contact layer 7b is formed on the ends of the contact layer 7b on the emitting side reflection film 15 side and on the upper surfaces of the groove 40 sandwiched therebetween. Further, the p-side electrode 10 is formed on each upper surface of the insulating film 8 and the InGaAsP contact layer 7b.

【0109】この結果、p側電極10から注入された電
流は、溝部41に形成された絶縁膜8の構成によって、
回折格子13方向に対する注入電流の流入が抑制される
ので、実施の形態1と同様に、光出力に対するモニタ電
流が安定し、高出力の半導体レーザ装置であっても、光
増幅制御が簡易かつ容易になるとともに、誘導ブリルア
ン散乱の発生を抑制することができる。
As a result, the current injected from the p-side electrode 10 depends on the structure of the insulating film 8 formed in the groove 41.
Since the inflow of the injection current in the direction of the diffraction grating 13 is suppressed, the monitor current with respect to the optical output is stable as in the first embodiment, and the optical amplification control is simple and easy even in a high-output semiconductor laser device. And the occurrence of stimulated Brillouin scattering can be suppressed.

【0110】(実施の形態8)つぎに、この発明の実施
の形態8について説明する。上述した実施の形態1〜7
では、p側電極10が、一体化した薄膜として形成され
るものであったが、この実施の形態8では、非電流注入
領域E1と電流注入領域E2とにそれぞれ対応する2つ
の電極に空間的に分離し、電気的に絶縁するようにして
いる。
(Embodiment 8) Next, an embodiment 8 of the invention will be described. Embodiments 1 to 7 described above
In the above, the p-side electrode 10 is formed as an integrated thin film, but in the eighth embodiment, the two electrodes spatially corresponding to the non-current injection region E1 and the current injection region E2 are spatially formed. Separated and electrically isolated.

【0111】図14は、この発明の実施の形態8である
半導体レーザ装置の長手方向の縦断面図である。図14
において、非電流注入領域E1と電流注入領域E2との
間には、p−InPクラッド層6の上面の一部から上部
側であって、出射側反射膜15から60μm近傍に、溝
部41が形成されている。p−InPクラッド層6の非
電流注入領域E1側上面には、InGaAsPコンタク
ト層7aが形成され、電流注入領域E2側上面には、I
nGaAsPコンタクト層7bが形成される。非電流注
入領域E1側では、InGaAsPコンタクト層7aの
上部にさらに電極8aが形成され、この電極8aの上面
に、メッキ12aが形成される。一方、電流注入領域E
2側では、InGaAsPコンタクト層7bの上面に
は、さらに電極8bが形成され、さらにメッキ12bが
形成される。その他の構成は、実施の形態1と同じであ
り、同一構成部分には同一符号を付している。
FIG. 14 is a longitudinal sectional view in the longitudinal direction of a semiconductor laser device according to the eighth embodiment of the present invention. 14
In the above, between the non-current injection region E1 and the current injection region E2, the groove 41 is formed from a part of the upper surface of the p-InP cladding layer 6 to the upper side and in the vicinity of 60 μm from the emitting side reflection film 15. Has been done. An InGaAsP contact layer 7a is formed on the upper surface of the p-InP clad layer 6 on the non-current injection region E1 side, and I is formed on the upper surface of the current injection region E2 side.
The nGaAsP contact layer 7b is formed. On the non-current injection region E1 side, an electrode 8a is further formed on the InGaAsP contact layer 7a, and a plating 12a is formed on the upper surface of the electrode 8a. On the other hand, the current injection region E
On the second side, an electrode 8b is further formed on the upper surface of the InGaAsP contact layer 7b, and a plating 12b is further formed. Other configurations are the same as those in the first embodiment, and the same components are designated by the same reference numerals.

【0112】この溝部41の形成は、p−InPクラッ
ド層6を形成した後、このp−InPクラッド層6の上
面全面にInGaAsPコンタクト層7a,7bに対応
するInGaAsPコンタクト層7を形成し、その後、
出射側反射膜15から60μm近傍におけるInGaA
sPコンタクト層7をエッチングすることによって形成
される。その後、InGaAsPコンタクト層7a,7
bの各上面に電極8a,8bが形成され、さらにメッキ
12a,12bが形成される。このメッキ12bは、p
側電極を形成する。なお、注入電流を通電する図示しな
いワイヤは、メッキ12b側にボンディングされる。し
たがって、メッキ12aは通電されず、注入電流は、メ
ッキ12b側のGRIN−SCH−MQW活性層3に加
えられることになる。
The groove 41 is formed by forming the p-InP cladding layer 6 and then forming the InGaAsP contact layer 7 corresponding to the InGaAsP contact layers 7a and 7b on the entire upper surface of the p-InP cladding layer 6. ,
InGaA in the vicinity of 60 μm from the emitting side reflection film 15
It is formed by etching the sP contact layer 7. After that, the InGaAsP contact layers 7a, 7
Electrodes 8a and 8b are formed on each upper surface of b, and platings 12a and 12b are further formed. This plating 12b is p
Form a side electrode. A wire (not shown) for supplying an injection current is bonded to the plating 12b side. Therefore, the plating 12a is not energized, and the injection current is applied to the GRIN-SCH-MQW active layer 3 on the plating 12b side.

【0113】この結果、注入電流がメッキ12b側のみ
から加えられることと溝部41の存在とによって、回折
格子13方向に対する注入電流の流入が抑制されるの
で、実施の形態1と同様に、光出力に対するモニタ電流
が安定し、高出力の半導体レーザ装置であっても、光増
幅制御が簡易かつ容易になるとともに、誘導ブリルアン
散乱の発生を抑制することができる。
As a result, since the injection current is applied only from the side of the plating 12b and the presence of the groove 41 suppresses the inflow of the injection current in the direction of the diffraction grating 13, the light output is the same as in the first embodiment. Even when the semiconductor laser device has a stable monitor current and a high output, the optical amplification control can be simplified and facilitated, and the occurrence of stimulated Brillouin scattering can be suppressed.

【0114】ここで、図14に示した半導体レーザ装置
は、通常、図15に示すように、メッキ12a,12b
をヒートシンク57a側に接合(ジャンクションダウ
ン)させて用いる。このジャンクションダウン方式で
は、半導体レーザ装置全体において、発熱源としてのG
RIN−SCH−MQW活性層3がメッキ12a,12
b側に配置されるため、GRIN−SCH−MQW活性
層3をヒートシンク57側に近づけることによって、温
度制御が容易になるからである。ただし、図14に示し
た半導体レーザ装置の構成をそのままジャンクションダ
ウンさせると、メッキ12a,12b間が導通してしま
うため、ヒートシンク57aのメッキ12b側の接触部
分に、Auによる導通パターン16が形成される。ここ
で、ヒートシンク57aは、高熱伝導率を有するととも
に絶縁性材料から形成されるため、メッキ12a側とメ
ッキ12b側とは絶縁されることになる。なお、メッキ
12a、電極8a、InGaAsPコンタクト層7a
は、熱伝導率が高いため、非電流注入領域E1側の熱を
ヒートシンク57a側に効率良く伝導することができ
る。導電パターン16は、半導体レーザ装置とヒートシ
ンク57aとの接合部分以外のヒートシンク57a上に
延び、ワイヤ16aとボンディングされ、注入電流が供
給されることになる。このようなジャンクションダウン
方式を採用すると、上述したように、発熱の大きなGR
IN−SCH−MQW活性層3側をヒートシンク57a
に近づけることができるため、半導体レーザ装置20の
温度制御が容易になり、一層、出力安定性を保つことが
できる。
Here, in the semiconductor laser device shown in FIG. 14, normally, as shown in FIG.
Is used by being joined (junction down) to the heat sink 57a side. In this junction down method, G as a heat source is used in the entire semiconductor laser device.
RIN-SCH-MQW active layer 3 is plated 12a, 12
Since it is arranged on the b side, the temperature control becomes easy by bringing the GRIN-SCH-MQW active layer 3 closer to the heat sink 57 side. However, if the structure of the semiconductor laser device shown in FIG. 14 is subjected to a junction down as it is, the plating 12a and 12b become conductive, so that the conduction pattern 16 of Au is formed at the contact portion of the heat sink 57a on the plating 12b side. It Here, since the heat sink 57a has a high thermal conductivity and is made of an insulating material, the plating 12a side and the plating 12b side are insulated from each other. The plating 12a, the electrode 8a, the InGaAsP contact layer 7a
Has a high thermal conductivity, so that the heat on the non-current injection region E1 side can be efficiently conducted to the heat sink 57a side. The conductive pattern 16 extends on the heat sink 57a other than the joint between the semiconductor laser device and the heat sink 57a, is bonded to the wire 16a, and is supplied with an injection current. If such a junction down method is adopted, as described above, GR with a large amount of heat is generated.
The IN-SCH-MQW active layer 3 side is provided with a heat sink 57a.
The temperature control of the semiconductor laser device 20 is facilitated and the output stability can be further maintained.

【0115】なお、上述した実施の形態1〜7あるいは
後述する実施の形態においても、ジャンクションダウン
方式を採用することが好ましい。これは、上述したよう
に半導体レーザ装置20の温度制御が容易になり、一
層、出力安定性を保つことができるからである。
It is preferable to adopt the junction down method also in the first to seventh embodiments described above or the embodiments described later. This is because the temperature control of the semiconductor laser device 20 is facilitated as described above, and the output stability can be further maintained.

【0116】(実施の形態9)つぎに、この発明の実施
の形態9について説明する。上述した実施の形態1〜8
では、いずれも出射側反射膜15側に回折格子13を設
けるようにしていたが、この実施の形態9では、反射膜
14側にも回折格子を設けるようにしている。
(Ninth Embodiment) Next, a ninth embodiment of the present invention will be described. Embodiments 1 to 8 described above
In each of the above, the diffraction grating 13 is provided on the emission side reflection film 15 side, but in the ninth embodiment, the diffraction grating 13 is also provided on the reflection film 14 side.

【0117】図16は、この発明の実施の形態9である
半導体レーザ装置の長手方向の縦断面図である。図16
において、この半導体レーザ装置は、反射膜14側に
も、反射膜14側から長さLgaを有する回折格子13
aを設け、この回折格子13aの屈折率低下を防ぐた
め、絶縁膜8aが設けられている。この絶縁膜8aは、
絶縁膜8と同様に、回折格子13aの上部であって、p
−InPクラッド層6とp側電極10との間に設けら
れ、長さLiaを有する。この長さLiaは、長さLg
と長さLiとの関係と同じであり、長さLgaを覆うこ
とができる程度であって最小限の長さに設定される。な
お、反射膜14側の回折格子13aは、波長選択性を持
たせるとともに反射特性とを持たせるため、結合係数κ
と長さLgaとの積は、大きな値、たとえば「2」以上
に設定するとよい。
FIG. 16 is a longitudinal sectional view in the longitudinal direction of a semiconductor laser device which is Embodiment 9 of the present invention. FIG.
In this semiconductor laser device, the diffraction grating 13 having the length Lga from the reflection film 14 side is also provided on the reflection film 14 side.
The insulating film 8a is provided in order to prevent the decrease of the refractive index of the diffraction grating 13a. This insulating film 8a is
Similar to the insulating film 8, the upper part of the diffraction grating 13a, p
It is provided between the InP clad layer 6 and the p-side electrode 10 and has a length Lia. This length Lia is the length Lg
Is the same as the relationship between the length L and the length Li, and is set to a minimum length that can cover the length Lga. The diffraction grating 13a on the side of the reflection film 14 has wavelength selectivity and reflection characteristics.
The product of the length and the length Lga may be set to a large value, for example, “2” or more.

【0118】これによって、回折格子13a側にも非電
流注入領域E3を形成することができ、回折格子13a
近傍に対する注入電流の流入が抑制されるので、実施の
形態1と同様に、光出力に対するモニタ電流が安定し、
高出力の半導体レーザ装置であっても、光増幅制御が簡
易かつ容易になる。また、反射膜14側端面における端
面劣化をも防ぐことができる。なお、回折格子13aの
みを設けた半導体レーザ装置であっても、この実施の形
態9を適用することによって、光出力に対するモニタ電
流が安定し、高出力の半導体レーザ装置であっても、光
増幅制御が簡易かつ容易になるとともに、誘導ブリルア
ン散乱の発生を抑制することができる。
As a result, the non-current injection region E3 can be formed also on the diffraction grating 13a side, and the diffraction grating 13a can be formed.
Since the inflow of the injection current into the vicinity is suppressed, the monitor current with respect to the optical output becomes stable, as in the first embodiment.
Even in a high-power semiconductor laser device, optical amplification control becomes simple and easy. Further, it is possible to prevent end face deterioration on the end face on the reflective film 14 side. Even in the semiconductor laser device provided with only the diffraction grating 13a, by applying the ninth embodiment, the monitor current with respect to the optical output is stable, and even in the high output semiconductor laser device, the optical amplification is performed. The control is simple and easy, and the occurrence of stimulated Brillouin scattering can be suppressed.

【0119】なお、上述した実施の形態1〜9では、回
折格子13あるいは回折格子13aが中心波長に対して
揺らぎを持つ波長選択性によって、複数本の発振縦モー
ドを出力するようにしていたが、回折格子13あるいは
回折格子13aに対して積極的に揺らぎをもたせ、発振
縦モードの数を増やすことができる半導体レーザ装置を
得るようにしてもよい。
In the above-described first to ninth embodiments, the diffraction grating 13 or the diffraction grating 13a outputs a plurality of oscillation longitudinal modes by the wavelength selectivity having fluctuation with respect to the center wavelength. Alternatively, it is possible to obtain a semiconductor laser device capable of increasing the number of oscillation longitudinal modes by positively giving fluctuations to the diffraction grating 13 or the diffraction grating 13a.

【0120】図17は、回折格子13のグレーティング
周期の周期的変化を示す図である。この回折格子13
は、グレーティング周期を周期的に変化させたチャープ
ドグレーティングとしている。図17では、この回折格
子13の波長選択性に揺らぎを発生させ、発振波長スペ
クトルの半値幅Δλhを広げ、半値幅Δλh内の発振縦モ
ードの本数を増大するようにしている。その他の構成
は、実施の形態1〜9と同じであり、同一構成部分には
同一符号を付している。
FIG. 17 is a diagram showing a periodical change in the grating period of the diffraction grating 13. This diffraction grating 13
Is a chirped grating in which the grating period is periodically changed. In FIG. 17, fluctuations are caused in the wavelength selectivity of the diffraction grating 13, the half-width Δλh of the oscillation wavelength spectrum is widened, and the number of oscillation longitudinal modes within the half-width Δλh is increased. Other configurations are the same as those of the first to ninth embodiments, and the same components are designated by the same reference numerals.

【0121】図17に示すように、回折格子13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、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
もたせることができる。
As shown in FIG. 17, the diffraction grating 13 has a structure in which the average period is 220 nm and the period fluctuation (deviation) of ± 0.02 nm is repeated in the period C. Due to this periodic fluctuation of ± 0.02 nm, it is possible to have about 3 to 6 oscillation longitudinal modes within the half-width Δλh of the oscillation wavelength spectrum.

【0122】たとえば、図18は、異なる周期Λ1,Λ2
の回折格子を有する半導体レーザ装置の発振波長スペク
トルを示す図である。図18において、周期Λ1の回折
格子は、波長λ1の発振波長スペクトルを形成し、この
発振波長スペクトル内に3本の発振縦モードを選択す
る。一方、周期Λ2の回折格子は、波長λ2の発振波長
スペクトルを形成し、この発振波長スペクトル内に3本
の発振縦モードを選択する。したがって、周期Λ1,Λ2
の回折格子による複合発振波長スペクトル45は、この
複合発振波長スペクトル45内に4〜5本の発振縦モー
ドが含まれることになる。この結果、単一の発振波長ス
ペクトルを形成するときに比べ、一層多くの発振縦モー
ドを容易に選択出力することができ、光出力の増大をも
たらすことができる。
For example, FIG. 18 shows different periods Λ1 and Λ2.
FIG. 6 is a diagram showing an oscillation wavelength spectrum of a semiconductor laser device having the diffraction grating of FIG. In FIG. 18, the diffraction grating with period Λ1 forms an oscillation wavelength spectrum of wavelength λ1 and selects three oscillation longitudinal modes within this oscillation wavelength spectrum. On the other hand, the diffraction grating with the period Λ2 forms the oscillation wavelength spectrum of the wavelength λ2, and selects three oscillation longitudinal modes within this oscillation wavelength spectrum. Therefore, the periods Λ1 and Λ2
The complex oscillation wavelength spectrum 45 by the diffraction grating of No. 4 includes four to five oscillation longitudinal modes in the complex oscillation wavelength spectrum 45. As a result, more oscillation longitudinal modes can be easily selected and output as compared with the case where a single oscillation wavelength spectrum is formed, and the optical output can be increased.

【0123】なお、回折格子13の構成としては、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
グレーティングに限らず、グレーティング周期を、周期
Λ1(220nm+0.02nm)と周期Λ2(220n
m−0.02nm)との間でランダムに変化させるよう
にしてもよい。
The structure of the diffraction grating 13 is not limited to the chirped grating in which the grating period is changed at a constant period C, and the grating period is set to the period Λ1 (220 nm + 0.02 nm) and the period Λ2 (220n).
m-0.02 nm) may be randomly changed.

【0124】さらに、図19(a)に示すように、周期
Λ1と周期Λ2とを一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
19(b)に示すように、周期Λ1と周期Λ2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19(c)に
示すように、連続する複数回の周期Λ1と連続する複数
回の周期Λ2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と周期Λ2との
間の離散的な異なる値をもつ周期を補完して配置するよ
うにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 19A, a periodic fluctuation may be provided as a diffraction grating in which the period Λ1 and the period Λ2 are alternately repeated once. Further, as shown in FIG. 19B, a period fluctuation may be provided as a diffraction grating in which the period Λ1 and the period Λ2 are alternately repeated a plurality of times. Further, as shown in FIG. 19C, a diffraction grating having a plurality of continuous cycles Λ1 and a plurality of continuous cycles Λ2 may be provided with periodic fluctuations. Further, the periods having discretely different values between the period Λ1 and the period Λ2 may be complementarily arranged.

【0125】(実施の形態10)つぎに、この発明の実
施の形態10について説明する。上述した実施の形態1
〜9では、いずれも非電流注入領域E1に回折格子13
が含まれる構成であったが、この実施の形態10では、
回折格子13の存在しない領域に非電流注入領域を設
け、誘導ブリルアン散乱の発生を積極的に抑制しようと
するものである。
(Tenth Embodiment) Next, a tenth embodiment of the present invention will be described. Embodiment 1 described above
9 to 9, the diffraction grating 13 is formed in the non-current injection region E1.
However, in the tenth embodiment,
A non-current injection region is provided in a region where the diffraction grating 13 does not exist to positively suppress the generation of stimulated Brillouin scattering.

【0126】図20は、この発明の実施の形態10であ
る半導体レーザ装置の長手方向の縦断面図である。ま
た、図21は、図20に示した半導体レーザ装置のA−
A線断面図である。図20および図21において、この
半導体レーザ装置21は、ファブリペロー型の半導体レ
ーザ装置であり、図1および図2に示した半導体レーザ
装置の回折格子13を削除した構成となっている。この
結果、絶縁膜8の下部に位置するGRIN−SCH−M
QW活性層3には電流が注入されず、絶縁膜8以外の領
域の下部に位置するGRIN−SCH−MQW活性層3
からの光を吸収する過飽和吸収領域E10が形成され
る。
FIG. 20 is a longitudinal sectional view in the longitudinal direction of the semiconductor laser device according to the tenth embodiment of the present invention. Further, FIG. 21 is a cross sectional view of the semiconductor laser device shown in FIG.
It is an A line sectional view. 20 and 21, the semiconductor laser device 21 is a Fabry-Perot type semiconductor laser device, and has a configuration in which the diffraction grating 13 of the semiconductor laser device shown in FIGS. 1 and 2 is removed. As a result, the GRIN-SCH-M located under the insulating film 8
No current is injected into the QW active layer 3, and the GRIN-SCH-MQW active layer 3 located under the region other than the insulating film 8 is located.
A supersaturated absorption region E10 that absorbs light from is formed.

【0127】この過飽和吸収領域E10では、フォトン
ライフタイムが低減され、その結果、各発振縦モードの
スペクトル線幅が広がり、各発振縦モードのピーク値が
低減されることから、誘導ブリルアン散乱の発生を抑制
される。
In the supersaturated absorption region E10, the photon lifetime is reduced, and as a result, the spectral line width of each oscillation longitudinal mode is widened and the peak value of each oscillation longitudinal mode is reduced, so that the stimulated Brillouin scattering occurs. Is suppressed.

【0128】なお、半導体レーザ装置21は、ファブリ
ペロー型の半導体レーザ装置であり、たとえば図32に
示すように、ファイバグレーティング233を有する光
ファイバ203を接続して波長選択を行うようにし、E
DFAやラマン増幅器などの励起光源として用いられ
る。
The semiconductor laser device 21 is a Fabry-Perot type semiconductor laser device. For example, as shown in FIG. 32, an optical fiber 203 having a fiber grating 233 is connected for wavelength selection.
It is used as a pumping light source for DFA and Raman amplifiers.

【0129】ここで、絶縁膜8は、回折格子13の位置
関係に左右されることなく配置することができ、GRI
N−SCH−MQW活性層3の上部であれば任意の位置
に配置することができる。たとえば、図22に示すよう
に反射膜14側に絶縁膜8を設け、反射膜14側に過飽
和吸収領域E11を形成するようにしてもよい。また、
図23に示すように、長手方向の中央部付近に絶縁膜8
を設け、この絶縁膜の下方に位置するGRIN−SCH
−MQW活性層3に過飽和吸収領域E12を形成するよ
うにしてもよい。
Here, the insulating film 8 can be arranged without being influenced by the positional relationship of the diffraction grating 13, and the GRI
The N-SCH-MQW active layer 3 can be disposed at any position on the active layer 3. For example, as shown in FIG. 22, the insulating film 8 may be provided on the reflective film 14 side and the supersaturated absorption region E11 may be formed on the reflective film 14 side. Also,
As shown in FIG. 23, the insulating film 8 is formed near the center in the longitudinal direction.
And the GRIN-SCH located under the insulating film.
The supersaturated absorption region E12 may be formed in the MQW active layer 3.

【0130】さらに、図24に示した絶縁膜8aのよう
に、GRIN−SCH−MQW活性層3の上部であっ
て、横方向の一部領域に絶縁膜を形成するようにしても
よい。この場合、設けられた絶縁膜8aによって電流が
注入されないGRIN−SCH−MQW活性層3の領域
が過飽和吸収領域E10aとなる。
Further, as the insulating film 8a shown in FIG. 24, an insulating film may be formed in a partial region in the lateral direction above the GRIN-SCH-MQW active layer 3. In this case, the region of the GRIN-SCH-MQW active layer 3 where the current is not injected by the provided insulating film 8a becomes the supersaturation absorption region E10a.

【0131】さらに、図20〜図24に示した半導体レ
ーザ装置では、いずれも実施の形態1に対応した絶縁膜
8を設けて過飽和吸収領域を形成するようにしていた
が、これに限らず、上述した実施の形態2〜9に示した
非電流注入領域の形成と同様にして、過飽和吸収領域を
形成することができる。
Further, in each of the semiconductor laser devices shown in FIGS. 20 to 24, the insulating film 8 corresponding to the first embodiment is provided to form the supersaturation absorption region, but the present invention is not limited to this. The supersaturated absorption region can be formed in the same manner as the formation of the non-current injection region shown in the second to ninth embodiments described above.

【0132】たとえば、図25は、この発明の実施の形
態2に対応した変形例を示す半導体レーザ装置の構成を
示す長手方向の縦断面図である。この場合、p側電極1
0に覆われないGRIN−SCH−MQW活性層3の領
域が過飽和吸収領域E21となる。
For example, FIG. 25 is a longitudinal cross-sectional view showing the structure of a semiconductor laser device showing a modification corresponding to the second embodiment of the present invention. In this case, the p-side electrode 1
The region of the GRIN-SCH-MQW active layer 3 which is not covered with 0 becomes the supersaturation absorption region E21.

【0133】図26は、半導体レーザ装置21に示した
過飽和吸収領域E10を設けた場合と設けない場合とに
おける誘導ブリルアン散乱の反射光を測定した結果を示
す図である。なお、測定条件としては、駆動電流Iop=
100mAであり、共振器長L=1500μmである。
図26において、誘導ブリルアン散乱の発生が開始する
誘導ブリルアン散乱の反射光レベルは、約−28dB以
上であり、過飽和吸収領域E10を設けた場合には、誘
導ブリルアン散乱の反射光レベルは、−28dB以下で
あり、誘導ブリルアン散乱が抑制されているが、過飽和
吸収領域E10を設けない場合には、誘導ブリルアン散
乱の反射光レベルは、−28dB以上で−28dBから
−10dBの範囲に分散し、誘導ブリルアン散乱が発生
している。この結果から、過飽和吸収領域E10を設け
ることによって、誘導ブリルアン散乱を有効に抑制する
ことができることがわかる。
FIG. 26 is a diagram showing the results of measurement of the reflected light of stimulated Brillouin scattering with and without the supersaturation absorption region E10 shown in the semiconductor laser device 21. The measurement condition is as follows: drive current Iop =
It is 100 mA, and the resonator length L is 1500 μm.
In FIG. 26, the reflected light level of stimulated Brillouin scattering at which the occurrence of stimulated Brillouin scattering starts is about −28 dB or more, and when the supersaturated absorption region E10 is provided, the reflected light level of stimulated Brillouin scattering is −28 dB. It is below, but stimulated Brillouin scattering is suppressed, but in the case where the supersaturated absorption region E10 is not provided, the reflected light level of stimulated Brillouin scattering is -28 dB or more and is dispersed in the range of -28 dB to -10 dB, Brillouin scattering is occurring. From this result, it is understood that the stimulated Brillouin scattering can be effectively suppressed by providing the supersaturated absorption region E10.

【0134】(実施の形態11)つぎに、この発明の実
施の形態11について説明する。この実施の形態11で
は、上述した実施の形態1〜10に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。ただし、実施の形
態10に示した半導体レーザ装置では、外部にファイバ
グレーティングを有した図示しない光ファイバを接続す
るようにしている。
(Embodiment 11) Next, an embodiment 11 of the invention will be described. In the eleventh embodiment, the semiconductor laser device shown in the above-described first to tenth embodiments is modularized. However, in the semiconductor laser device shown in the tenth embodiment, an optical fiber (not shown) having a fiber grating is connected to the outside.

【0135】図27は、この発明の実施の形態11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27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1〜10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。なお、
この半導体レーザ装置51は、p側電極がヒートシンク
57aに接合されるジャンクションダウン構成としてい
る。半導体レーザモジュール50の筐体として、セラミ
ック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素子58が配置さ
れる。ペルチェ素子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。ペルチェ素子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
ルチェ素子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素子
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素子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の出力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
電流印加時の発熱が抑制されるからである。
FIG. 27 is a longitudinal sectional view showing the structure of the semiconductor laser module according to the eleventh embodiment of the present invention. In FIG. 27, this semiconductor laser module 50
Has a semiconductor laser device 51 corresponding to the semiconductor laser device shown in the above-described first to tenth embodiments. In addition,
The semiconductor laser device 51 has a junction-down structure in which the p-side electrode is joined to the heat sink 57a. As a housing of the semiconductor laser module 50, a Peltier element 58 as a temperature control device is arranged on the inner bottom surface of a package 59 formed of ceramic or the like. The base 57 is arranged on the Peltier element 58,
A heat sink 57a is arranged on the base 57. An electric current (not shown) is applied to the Peltier element 58, and cooling and heating are performed depending on its polarity. However, the Peltier element 58 mainly functions as a cooler in order to prevent the oscillation wavelength shift due to the temperature rise of the semiconductor laser device 51. That is, the Peltier element 58 cools the laser light to a lower temperature when the wavelength of the laser light is longer than the desired wavelength, and controls the temperature to a low temperature when the laser light has a shorter wavelength than the desired wavelength. Is heated and controlled to a high temperature. This temperature control is specifically controlled on the heat sink 57a based on the detection value of the thermistor 58a arranged in the vicinity of the semiconductor laser device 51, and a control device (not shown) normally controls the temperature of the heat sink 57a. The Peltier element 58 is controlled so that is maintained constant. In addition, the control device (not shown) causes the temperature of the heat sink 57a to decrease as the drive current of the semiconductor laser device 51 increases, and the Peltier element 58 is then included.
To control. By performing such temperature control,
The output stability of the semiconductor laser device 51 can be improved, which is also effective in improving the yield. The heat sink 57a is preferably formed of a material having a high thermal conductivity such as diamond. this is,
This is because if the heat sink 57a is made of diamond, heat generation when a high current is applied is suppressed.

【0136】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、および電流モニタ56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、電流モニタ56は、半導体レーザ装置5
1の反射膜側から漏れた光をモニタ検出する。
The semiconductor laser device 51 is provided on the base 57.
And the heat sink 57 in which the thermistor 58a is arranged.
a, the first lens 52, and the current monitor 56 are arranged. The laser light emitted from the semiconductor laser device 51 is
The light is guided onto the optical fiber 55 via the first lens 52, the isolator 53, and the second lens 54. The second lens 54 is on the optical axis of the laser light and has a package 59.
It is optically coupled to an optical fiber 55 which is provided above and is externally connected. The current monitor 56 is used for the semiconductor laser device 5.
The light leaked from the reflection film side of No. 1 is detected by the monitor.

【0137】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
戻らないように、半導体レーザ装置51と光ファイバ5
5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
のファイバ型でなく、半導体レーザモジュール50内に
内蔵できる偏波無依存型のアイソレータを用いることが
できるため、アイソレータによる挿入損失を小さく、さ
らに低い相対強度雑音(RIN)を達成することがで
き、部品点数も減らすことができる。
Here, the semiconductor laser module 50
Then, the semiconductor laser device 51 and the optical fiber 5 are arranged so that the return light reflected by other optical components does not return to the inside of the resonator.
An isolator 53 is interposed between the isolator 53 and the element 5. Unlike the conventional semiconductor laser module using a fiber grating, the isolator 53 is not an in-line fiber type, but a polarization-independent type isolator that can be built in the semiconductor laser module 50 can be used. It is possible to reduce insertion loss due to, to achieve lower relative intensity noise (RIN), and to reduce the number of parts.

【0138】この実施の形態11では、実施の形態1〜
10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、偏波無依存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。
In the eleventh embodiment, the first to the first embodiments are described.
Since the semiconductor laser device shown by 10 is modularized, a polarization-independent isolator can be used, insertion loss can be reduced, and noise reduction and the number of parts can be promoted. .

【0139】(実施の形態12)つぎに、この発明の実
施の形態12について説明する。この実施の形態12で
は、上述した実施の形態11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。
(Twelfth Embodiment) Next, a twelfth embodiment of the present invention will be described. In the twelfth embodiment, the semiconductor laser module described in the eleventh embodiment is applied to a Raman amplifier.

【0140】図28は、この発明の実施の形態12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2
8において、このラマン増幅器は、上述した実施の形態
11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31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。
FIG. 28 is a block diagram showing the structure of the Raman amplifier according to the twelfth embodiment of the present invention. This Raman amplifier is used in a WDM communication system. Figure 2
8, the Raman amplifier uses semiconductor laser modules 60a to 60d having the same configuration as the semiconductor laser module shown in the eleventh embodiment, and the semiconductor laser modules 182a to 182d shown in FIG. It has a configuration in which the modules 60a to 60d are replaced.

【0141】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。
Each semiconductor laser module 60a, 60b
Outputs a laser beam having a plurality of oscillation longitudinal modes to the polarization beam combiner 61a via the polarization maintaining fiber 71, and each of the semiconductor laser modules 60c and 60d outputs a plurality of laser beams via the polarization maintaining fiber 71. The laser light having the oscillation longitudinal mode is output to the polarization beam combiner 61b. Here, the laser lights oscillated by the semiconductor laser modules 60a and 60b have the same wavelength. The laser light emitted by the semiconductor laser modules 60c and 60d has the same wavelength, but is different from the wavelength of the laser light emitted by the semiconductor laser modules 60a and 60b. This is because the Raman amplification has polarization dependence, and the polarization combining coupler 61
A laser beam whose polarization dependence is eliminated by a and 61b is output.

【0142】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。
The laser beams having different wavelengths output from the respective polarization combining couplers 61a and 61b are transmitted by the WDM coupler 6
The laser light combined by 2 is output to the amplification fiber 64 as Raman amplification pumping light via the WDM coupler 65. The signal light to be amplified is input to the amplification fiber 64 to which the pumping light is input, and Raman amplification is performed.

【0143】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
出力レーザ光として信号光出力ファイバ70に出力す
る。
The signal light (amplified signal light) that has been Raman-amplified in the amplification fiber 64 passes through the WDM coupler 65 and the isolator 66, and the monitor light distribution coupler 67.
Entered in. The monitor light distribution coupler 67 outputs a part of the amplified signal light to the control circuit 68, and outputs the remaining amplified signal light to the signal light output fiber 70 as output laser light.

【0144】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。
The control circuit 68 controls each of the semiconductor laser modules 60a-60d based on a part of the amplified signal light input.
Is controlled by feedback control so that the gain band of Raman amplification has a flat characteristic.

【0145】この実施の形態12に示したラマン増幅器
では、たとえば図31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182
aを用いず、実施の形態1〜9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
化とコスト低減を実現することができる。
In the Raman amplifier shown in the twelfth embodiment, for example, the semiconductor light emitting device 180a shown in FIG.
And a fiber grating 181a are coupled by a polarization maintaining fiber 71a to a semiconductor laser module 182.
Since the semiconductor laser module 60a incorporating the semiconductor laser device shown in the first to ninth embodiments is used instead of a, it is possible to reduce the use of the polarization maintaining fiber 71a. As described above, since each of the semiconductor laser modules 60a to 60d has a plurality of oscillation longitudinal modes, the polarization maintaining fiber length can be shortened. As a result, it is possible to reduce the size and weight of the Raman amplifier and reduce the cost.

【0146】なお、図28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29
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。
In the Raman amplifier shown in FIG. 28,
The polarization combining couplers 61a and 61b are used.
, The semiconductor laser modules 60a and 60c are directly connected to the WD through the polarization maintaining fiber 71, respectively.
The light may be output to the M coupler 62. In this case, the polarization planes of the semiconductor laser modules 60a and 60c are incident on the polarization-maintaining fiber 71 at 45 degrees. This makes it possible to eliminate the polarization dependence of the optical output output from the polarization maintaining fiber 71,
It is possible to realize a more compact Raman amplifier with a smaller number of components.

【0147】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。
In addition, the semiconductor laser modules 60a-6
If a semiconductor laser device having a large number of oscillation longitudinal modes is used as the semiconductor laser device built in 0d, the required length of the polarization maintaining fiber 71 can be shortened. In particular, when the number of oscillation longitudinal modes becomes 4 or 5, the required length of the polarization-maintaining fiber 71 is drastically shortened, so that simplification and downsizing of the Raman amplifier can be promoted. Furthermore, as the number of oscillation longitudinal modes increases, the coherence length becomes shorter, and the degree of polarization (DOP: De
gree of polarization) can be reduced, and the polarization dependence can be eliminated, which also facilitates simplification and miniaturization of the Raman amplifier.

【0148】さらに、上述した実施の形態1〜10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とともに、誘導ブリルアン散
乱の発生を抑制することができる。
Furthermore, since the semiconductor laser devices of the above-described first to tenth embodiments have a plurality of oscillation modes, it is possible to generate high-power pumping light without causing stimulated Brillouin scattering. Therefore, a stable and high Raman gain can be obtained, and the occurrence of stimulated Brillouin scattering can be suppressed.

【0149】また、図28および図29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。
The Raman amplifiers shown in FIGS. 28 and 29 are of the backward pumping type, but are of the forward pumping type because the semiconductor laser modules 60a-60d output stable pumping light as described above. Also, stable Raman amplification can be performed even with the bidirectional pumping method.

【0150】この図28あるいは図29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30は、図28あるいは図29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。
The Raman amplifier shown in FIG. 28 or 29 can be applied to the WDM communication system as described above. FIG. 30 is a block diagram showing a schematic configuration of a WDM communication system to which the Raman amplifier shown in FIG. 28 or 29 is applied.

【0151】図30において、複数の送信機Tx1〜T
xnから送出された波長λ1〜λn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28ある
いは図29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〜λnの
光信号に分波され、複数の受信機Rx1〜Rxn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(Add/Drop Mul
tiplexer)が挿入される場合もある。
In FIG. 30, a plurality of transmitters Tx1 to Tx are provided.
The optical signals of wavelengths λ1 to λn transmitted from xn are combined by the optical combiner 80 and integrated into one optical fiber 85. On the transmission path of the optical fiber 85, a plurality of Raman amplifiers 81 and 83 corresponding to the Raman amplifier shown in FIG. 28 or 29 are arranged according to the distance to amplify the attenuated optical signal. The signal transmitted on the optical fiber 85 is demultiplexed by the optical demultiplexer 84 into optical signals having a plurality of wavelengths λ1 to λn and received by the plurality of receivers Rx1 to Rxn. An ADM (Add / Drop Mul) for adding and extracting an optical signal of an arbitrary wavelength is provided on the optical fiber 85.
tiplexer) may be inserted.

【0152】なお、上述した実施の形態12では、実施
の形態1〜10に示した半導体レーザ装置あるいは実施
の形態11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。特に、励
起光のEDFまでの伝送距離が数kmから数十kmとな
るようなリモートポンプEDFAにおいては、実施の形
態1〜10にかかる半導体レーザ装置あるいは実施の形
態を励起光源に用いることで、伝送中の誘導ブリルアン
散乱に起因した増幅利得の低下を効果的に抑制すること
ができる。
In the twelfth embodiment described above, the semiconductor laser device shown in the first to tenth embodiments or the semiconductor laser module shown in the eleventh embodiment is used as a pumping light source for Raman amplification. However, not limited to this, it is obvious that it can be used as a light source for EDFA excitation of 0.98 μm or the like, for example. Particularly, in the remote pump EDFA in which the transmission distance of the pumping light to the EDF is several kilometers to several tens of kilometers, by using the semiconductor laser device according to the first to tenth embodiments or the embodiment as the pumping light source, It is possible to effectively suppress a decrease in amplification gain due to stimulated Brillouin scattering during transmission.

【0153】[0153]

【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
た活性層の近傍に部分的に設けられた回折格子を有し、
少なくとも該回折格子による波長選択特性によって所望
の発振縦モードをもつレーザ光を出力する際、前記回折
格子の近傍の活性層を除いた活性層の一部領域への注入
電流を抑制する非電流注入領域を形成し、前記活性層の
一部領域を過飽和吸収領域にし、この過飽和吸収領域に
おいてフォトンライフタイムが低減されることによっ
て、スペクトル線幅を増大するようにしているので、誘
導ブリルアン散乱の発生を抑制することができるという
効果を奏する。
As described above, according to the invention of claim 1, between the first reflective film provided on the emitting end face of the laser beam and the second reflective film provided on the reflective end face of the laser beam. Having a diffraction grating partially provided in the vicinity of the formed active layer,
Non-current injection that suppresses injection current to a partial region of the active layer except the active layer near the diffraction grating when outputting laser light having a desired oscillation longitudinal mode by at least the wavelength selection characteristic of the diffraction grating A region is formed, a partial region of the active layer is made into a supersaturated absorption region, and the photon lifetime is reduced in this supersaturated absorption region to increase the spectral line width, so that the occurrence of stimulated Brillouin scattering occurs. There is an effect that can suppress.

【0154】また、請求項2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によって
ファブリペロー共振器を形成し、少なくとも複数の発振
縦モードをもつレーザ光を出力する際、前記活性層の一
部領域への注入電流を抑制する非電流注入領域を形成
し、前記活性層の一部領域を過飽和吸収領域にし、この
過飽和吸収領域においてフォトンライフタイムが低減さ
れることによって、スペクトル線幅を増大するようにし
ているので、誘導ブリルアン散乱の発生を抑制すること
ができるという効果を奏する。
According to the second aspect of the invention, the active layer is formed between the first reflection film provided on the emission end face of the laser light and the second reflection film provided on the reflection end face of the laser light. When a Fabry-Perot resonator is formed and a laser beam having at least a plurality of oscillation longitudinal modes is output, a non-current injection region that suppresses an injection current to a partial region of the active layer is formed, and one of the active layers is formed. The partial region is made into a supersaturated absorption region, and the photon lifetime is reduced in this supersaturated absorption region to increase the spectral line width, so that it is possible to suppress the occurrence of stimulated Brillouin scattering. .

【0155】また、請求項3〜24の発明によれば、い
ずれも活性層の一部領域を過飽和吸収領域にし、この過
飽和吸収領域においてフォトンライフタイムを低減して
スペクトル線幅を増大するようにしているので、誘導ブ
リルアン散乱の発生を抑制することができるという効果
を奏する。
According to the third to twenty-fourth aspects of the present invention, all of the regions of the active layer are made into the supersaturated absorption region, and the photon lifetime is reduced in this supersaturated absorption region to increase the spectral line width. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of stimulated Brillouin scattering.

【0156】また、請求項25〜27の発明によれば、
誘導ブリルアン散乱の発生を抑制できるレーザ光を出力
する半導体レーザ装置あるいは半導体レーザモジュール
を用いているので、光出力化が可能であり、リモートポ
ンプEDFAやラマン増幅器に適し、増幅器個数を低減
したWDM通信システムを構築することができるという
効果を奏する。
According to the inventions of claims 25 to 27,
Since a semiconductor laser device or a semiconductor laser module that outputs a laser beam capable of suppressing the occurrence of stimulated Brillouin scattering is used, optical output can be achieved, which is suitable for a remote pump EDFA or a Raman amplifier, and WDM communication with a reduced number of amplifiers. The effect that a system can be built is produced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の実施の形態1である半導体レーザ装
置の構成を示す長手方向の縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal cross sectional view showing a configuration of a semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した半導体レーザ装置のA−A線断面
図である。
2 is a cross-sectional view of the semiconductor laser device shown in FIG. 1 taken along the line AA.

【図3】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。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between an oscillation wavelength spectrum and an oscillation longitudinal mode of the semiconductor laser device shown in FIG.

【図4】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。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between laser light output powers in a single-oscillation longitudinal mode and a plurality of oscillation longitudinal modes and a threshold value for stimulated Brillouin scattering.

【図5】この発明の実施の形態1である半導体レーザ装
置におけるモニタ電流の光出力依存性を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing optical output dependence of a monitor current in the semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention.

【図6】回折格子長を100μmとした場合における非
電流注入領域の有無によるモニタ電流の光出力依存性の
違いを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a difference in optical output dependency of a monitor current depending on the presence / absence of a non-current injection region when the diffraction grating length is 100 μm.

【図7】この発明の実施の形態2である半導体レーザ装
置の構成を示す長手方向の縦断面図である。
FIG. 7 is a longitudinal cross-sectional view showing a structure of a semiconductor laser device according to a second embodiment of the present invention.

【図8】この発明の実施の形態3である半導体レーザ装
置の構成を示す長手方向の縦断面図である。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view in a longitudinal direction showing a configuration of a semiconductor laser device which is Embodiment 3 of the present invention.

【図9】この発明の実施の形態4である半導体レーザ装
置の構成を示す長手方向の縦断面図である。
FIG. 9 is a longitudinal sectional view in a longitudinal direction showing a configuration of a semiconductor laser device which is Embodiment 4 of the present invention.

【図10】この発明の実施の形態5である半導体レーザ
装置の構成を示す長手方向の縦断面図である。
FIG. 10 is a longitudinal cross-sectional view showing the structure of a semiconductor laser device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図11】この発明の実施の形態6である半導体レーザ
装置の構成を示す長手方向の縦断面図である。
FIG. 11 is a longitudinal cross-sectional view showing the structure of a semiconductor laser device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図12】図10に示したInGaAsPコンタクト層
の出射側反射膜近傍を拡大した断面図である。
12 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the emitting side reflection film of the InGaAsP contact layer shown in FIG.

【図13】この発明の実施の形態7である半導体レーザ
装置の構成を示す長手方向の縦断面図である。
FIG. 13 is a longitudinal cross-sectional view showing the structure of a semiconductor laser device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図14】この発明の実施の形態8である半導体レーザ
装置の構成を示す長手方向の縦断面図である。
FIG. 14 is a longitudinal cross-sectional view showing the structure of a semiconductor laser device according to an eighth embodiment of the present invention.

【図15】図13に示した半導体レーザ装置をジャンク
ションダウンでヒートシンクに接合した場合の構成を示
す断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a configuration when the semiconductor laser device shown in FIG. 13 is joined to a heat sink by junction down.

【図16】この発明の実施の形態9である半導体レーザ
装置の構成を示す長手方向の縦断面図である。
FIG. 16 is a longitudinal cross-sectional view showing the structure of a semiconductor laser device according to a ninth embodiment of the present invention.

【図17】回折格子に適用されるチャープドグレーティ
ングの構成を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a configuration of a chirped grating applied to a diffraction grating.

【図18】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。
FIG. 18 is a diagram showing an oscillation wavelength spectrum when a chirped grating is applied to a diffraction grating.

【図19】周期揺らぎのあるグレーティングの変形例を
示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing a modified example of a grating having periodic fluctuation.

【図20】この発明の実施の形態10である半導体レー
ザ装置の構成を示す長手方向の縦断面図である。
FIG. 20 is a longitudinal cross-sectional view showing the structure of a semiconductor laser device according to a tenth embodiment of the present invention.

【図21】図20に示した半導体レーザ装置のA−A線
断面図である。
21 is a cross-sectional view taken along the line AA of the semiconductor laser device shown in FIG.

【図22】この発明の実施の形態10である半導体レー
ザ装置の変形例の構成を示す長手方向の縦断面図であ
る。
FIG. 22 is a longitudinal sectional view in the longitudinal direction showing the configuration of a modification of the semiconductor laser device according to the tenth embodiment of the present invention.

【図23】この発明の実施の形態10である半導体レー
ザ装置の変形例の構成を示す長手方向の縦断面図であ
る。
FIG. 23 is a longitudinal cross sectional view in the longitudinal direction showing the configuration of a modification of the semiconductor laser device according to the tenth embodiment of the present invention.

【図24】この発明の実施の形態10である半導体レー
ザ装置の変形例の構成を示す長手方向の縦断面図であ
る。
FIG. 24 is a longitudinal sectional view in the longitudinal direction showing the configuration of a modification of the semiconductor laser device according to the tenth embodiment of the present invention.

【図25】この発明の実施の形態10である半導体レー
ザ装置の変形例の構成を示す長手方向の縦断面図であ
る。
FIG. 25 is a longitudinal cross-sectional view showing the structure of a modification of the semiconductor laser device according to the tenth embodiment of the present invention in the longitudinal direction.

【図26】図20に示した半導体レーザ装置における過
飽和吸収領域を設けた場合と設けない場合とにおける誘
導ブリルアン散乱の反射光の実験結果を示す図である。
FIG. 26 is a diagram showing experimental results of reflected light of stimulated Brillouin scattering in the semiconductor laser device shown in FIG. 20 with and without a supersaturated absorption region.

【図27】この発明の実施の形態11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。
FIG. 27 is a vertical sectional view showing a structure of a semiconductor laser module according to an eleventh embodiment of the present invention.

【図28】この発明の実施の形態12であるラマン増幅
器の構成を示すブロック図である。
FIG. 28 is a block diagram showing the configuration of a Raman amplifier that is Embodiment 12 of the present invention.

【図29】この発明の実施の形態12の応用例を示す図
である。
FIG. 29 is a diagram showing an application example of the twelfth embodiment of the present invention.

【図30】図28あるいは図29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。
30 is a block diagram showing a schematic configuration of a WDM communication system using the Raman amplifier shown in FIG. 28 or FIG. 29.

【図31】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。
FIG. 31 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional Raman amplifier.

【図32】図24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。
32 is a diagram showing a configuration of a semiconductor laser module used in the Raman amplifier shown in FIG.

【図33】従来の半導体レーザ装置におけるモニタ電流
の光出力依存性を示す図である。
FIG. 33 is a diagram showing optical output dependence of a monitor current in a conventional semiconductor laser device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 n−InP基板 2 n−InPバッファ層 3 GRIN−SCH−MQW活性層 4 p−InPスペーサ層 6 p−InPクラッド層 7 InGaAsPコンタクト層 8 絶縁膜 9a n−InPブロッキング層 9b p−InPブロッキング層 10 p側電極 11 n側電極 12a,12b メッキ 13,13a 回折格子 14 反射膜 15 出射側反射膜 16 導通パターン 16a ワイヤ 17a n型領域 17b 高抵抗領域 18 n−InP層 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 40,41 溝部 45 複合発振波長スペクトル 50,60a〜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 電流モニタ 57 ベース 57a ヒートシンク 58 ペルチェ素子 58a サーミスタ 59 パッケージ 61a,61b 偏波合成カプラ 62,65 WDMカプラ 64 増幅用ファイバ 67 モニタ用光分配カプラ 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 偏波面保存ファイバ 81,83 ラマン増幅器 E1 非電流注入領域 E2 電流注入領域 E11〜E12,E10a,E21 過飽和吸収領域 1 n-InP substrate 2 n-InP buffer layer 3 GRIN-SCH-MQW active layer 4 p-InP spacer layer 6 p-InP clad layer 7 InGaAsP contact layer 8 insulating film 9a n-InP blocking layer 9b p-InP blocking layer 10 p side electrode 11 n-side electrode 12a, 12b plating 13,13a Diffraction grating 14 Reflective film 15 Emitting side reflective film 16 conduction patterns 16a wire 17a n-type region 17b High resistance area 18 n-InP layer 20,51 Semiconductor laser device 30 oscillation wavelength spectrum 31-33 Oscillation longitudinal mode 40, 41 groove 45 Compound oscillation wavelength spectrum 50, 60a-60d Semiconductor laser module 52 First lens 53,63,66 Isolator 54 second lens 55 optical fiber 56 Current monitor 57 base 57a heat sink 58 Peltier element 58a thermistor 59 packages 61a, 61b Polarization combining coupler 62,65 WDM coupler 64 amplification fiber 67 Monitor Optical Distribution Coupler 68 Control circuit 69 optical signal input fiber 70 signal light output fiber 71 Polarization maintaining fiber 81,83 Raman amplifier E1 Non-current injection area E2 Current injection area E11-E12, E10a, E21 Supersaturated absorption region

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大木 泰 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 5F073 AA03 AA11 AA21 AA46 AA64 AA74 BA01 CA12 EA01 FA06 FA25 FA30 GA22    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yasushi Oki             2-6-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Kawa Electric Industry Co., Ltd. F-term (reference) 2H037 AA01 BA03 DA38                 5F073 AA03 AA11 AA21 AA46 AA64                       AA74 BA01 CA12 EA01 FA06                       FA25 FA30 GA22

Claims (27)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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部分的に設けられた回折格子を
有し、少なくとも該回折格子による波長選択特性によっ
て所望の発振縦モードをもつレーザ光を出力する半導体
レーザ装置において、 前記回折格子の近傍の活性層を除いた活性層の一部領域
への注入電流を抑制する非電流注入領域を形成すること
を特徴とする半導体レーザ装置。
1. Diffraction partially provided in the vicinity of an active layer formed between a first reflection film provided on a laser light emission end face and a second reflection film provided on the laser light reflection end face. In a semiconductor laser device having a grating and outputting a laser beam having a desired oscillation longitudinal mode by at least the wavelength selection characteristic of the diffraction grating, in a partial region of the active layer except the active layer near the diffraction grating, A semiconductor laser device characterized by forming a non-current injection region for suppressing an injection current.
【請求項2】 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
成された活性層によってファブリペロー共振器を形成
し、少なくとも複数の発振縦モードをもつレーザ光を出
力する半導体レーザ装置において、 前記活性層の一部領域への注入電流を抑制する非電流注
入領域を形成することを特徴とする半導体レーザ装置。
2. A Fabry-Perot resonator is formed by an active layer formed between a first reflection film provided on a laser light emission end face and a second reflection film provided on the laser light reflection end face, and at least a Fabry-Perot resonator is formed. A semiconductor laser device for outputting a laser beam having a plurality of oscillation longitudinal modes, characterized by forming a non-current injection region for suppressing an injection current to a partial region of the active layer.
【請求項3】 前記活性層の一部領域の上部を覆う絶縁
膜によって前記非電流注入領域が形成されることを特徴
とする請求項1または2に記載の半導体レーザ装置。
3. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the non-current injection region is formed by an insulating film which covers an upper portion of a partial region of the active layer.
【請求項4】 前記注入電流が加えられる電極は、少な
くとも前記活性層の一部領域の上面を除いて設けられる
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。
4. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the electrode to which the injection current is applied is provided except at least an upper surface of a partial region of the active layer. .
【請求項5】 前記活性層内の光を閉じ込める上部クラ
ッド層と前記注入電流を加える電極との間に設けられ注
入電流の接触抵抗を低減するコンタクト層を、少なくと
も前記活性層の一部領域の上面を除いて設けたことを特
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。
5. A contact layer, which is provided between an upper clad layer for confining light in the active layer and an electrode for applying the injection current, and which reduces a contact resistance of the injection current, at least in a partial region of the active layer. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the semiconductor laser device is provided excluding an upper surface.
【請求項6】 前記活性層内の光を閉じ込める上部クラ
ッド層と前記注入電流を加える電極との間であって、前
記活性層の一部領域の上部に対応する位置に、前記上部
クラッド層に対して前記電極から前記活性層の一部領域
の方向に向かう電流を阻止するダイオード接合を形成す
る電流ブロッキング層を設け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。
6. The upper clad layer is formed between the upper clad layer for confining light in the active layer and the electrode for applying the injection current, at a position corresponding to an upper portion of a partial region of the active layer. 6. A semiconductor according to claim 1, further comprising a current blocking layer that forms a diode junction that blocks a current flowing from the electrode toward a partial region of the active layer. Laser device.
【請求項7】 前記活性層内の光を閉じ込める上部クラ
ッド層と前記注入電流を加える電極との間であって、前
記活性層の一部領域の上部に対応する位置に、前記電極
に対して高い接触抵抗をもつ材質によって形成された高
接触抵抗層を設けたことを特徴とする請求項1〜6のい
ずれか一つに記載の半導体レーザ装置。
7. The electrode is located between the upper clad layer for confining light in the active layer and the electrode for applying the injection current, at a position corresponding to an upper portion of a partial region of the active layer with respect to the electrode. 7. The semiconductor laser device according to claim 1, further comprising a high contact resistance layer formed of a material having a high contact resistance.
【請求項8】 前記活性層内の光を閉じ込める上部クラ
ッド層の上面に形成されるコンタクト層を、前記活性層
の一部領域の上部に対応する第1コンタクト層と前記活
性層の一部領域の上部に対応しない第2コンタクト層と
に空間的に分離し、前記第1コンタクト層の上面および
前記分離によって形成された溝部を絶縁膜または電流ブ
ロッキング層によって覆い、前記第2コンタクト層およ
び前記絶縁膜または前記電流ブロッキング層の上部全面
に前記電極を形成す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。
8. A contact layer formed on an upper surface of an upper clad layer for confining light in the active layer, a first contact layer corresponding to an upper portion of a partial region of the active layer, and a partial region of the active layer. Is spatially separated from a second contact layer that does not correspond to the upper part of the first contact layer, and the upper surface of the first contact layer and the groove formed by the separation are covered with an insulating film or a current blocking layer. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the electrode is formed on the entire surface of the film or the current blocking layer.
【請求項9】 前記活性層内の光を閉じ込める上部クラ
ッド層の上面に形成されるコンタクト層を、前記活性層
の一部領域の上部に対応する第1コンタクト層と前記活
性層の一部領域の上部に対応しない第2コンタクト層と
に空間的に分離し、前記第1コンタクト層と前記第2コ
ンタクト層との上面にそれぞれ電極を形成したことを特
徴とする請求項1または2に記載の半導体レーザ装置。
9. A contact layer formed on an upper surface of an upper clad layer for confining light in the active layer, a first contact layer corresponding to an upper portion of a partial region of the active layer, and a partial region of the active layer. The second contact layer which does not correspond to the upper part of the above is spatially separated, and electrodes are formed on the upper surfaces of the first contact layer and the second contact layer, respectively. Semiconductor laser device.
【請求項10】 前記クラッド層のうちの前記活性層の
一部領域の上面に位置する領域および/または前記第1
コンタクト層のキャリア濃度は、前記クラッド層のキャ
リア濃度に比して小さいことを特徴とする請求項1〜9
のいずれか一つに記載の半導体レーザ装置。
10. A region located on an upper surface of a partial region of the active layer in the cladding layer and / or the first region.
10. The carrier concentration of the contact layer is lower than the carrier concentration of the cladding layer.
The semiconductor laser device according to any one of 1.
【請求項11】 前記クラッド層のうちの前記活性層の
一部領域の上面に位置する領域および/または前記第1
コンタクト層は、プロトン照射によって高抵抗化される
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。
11. A region located on the upper surface of a partial region of the active layer of the cladding layer and / or the first region.
11. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the contact layer has a high resistance due to proton irradiation.
【請求項12】 前記クラッド層のうちの前記活性層の
一部領域の上面に位置する領域および/または前記第1
コンタクト層は、n型不純物の添加、拡散によって前記
クラッド層に対して電流ブロッキング層を形成すること
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。
12. A region located on an upper surface of a partial region of the active layer in the cladding layer and / or the first region.
11. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the contact layer forms a current blocking layer with respect to the cladding layer by adding and diffusing n-type impurities.
【請求項13】 前記回折格子は、前記第1反射膜側あ
るいは前記第1反射膜近傍に設けられることを特徴とす
る請求項1,3〜12のいずれか一つに記載の半導体レ
ーザ装置。
13. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the diffraction grating is provided on the first reflection film side or in the vicinity of the first reflection film.
【請求項14】 前記回折格子は、前記第2反射膜側あ
るいは前記第2反射膜近傍に設けられることを特徴とす
る請求項1,3〜12のいずれか一つに記載の半導体レ
ーザ装置。
14. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the diffraction grating is provided on the second reflection film side or in the vicinity of the second reflection film.
【請求項15】 前記回折格子は、前記第1反射膜側ま
たは前記第1反射膜近傍および前記第2反射膜側または
前記第2反射膜近傍に設けられることを特徴とする請求
項1,3〜12のいずれか一つに記載の半導体レーザ装
置。
15. The diffraction grating is provided on the first reflection film side or in the vicinity of the first reflection film and on the second reflection film side or in the vicinity of the second reflection film. 12. The semiconductor laser device according to any one of 1 to 12.
【請求項16】 前記所望の発振縦モードの本数は、発
振波長スペクトルの半値幅内に2本以上含まれることを
特徴とする請求項1,3〜15のいずれか一つに記載の
半導体レーザ装置。
16. The semiconductor laser according to claim 1, wherein the desired number of oscillation longitudinal modes is two or more within a half-value width of an oscillation wavelength spectrum. apparatus.
【請求項17】 前記回折格子は、回折格子長が300
μm以下であることを特徴とする請求項1,3〜16の
いずれか一つに記載の半導体レーザ装置。
17. The diffraction grating has a diffraction grating length of 300.
17. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the semiconductor laser device has a thickness of μm or less.
【請求項18】 前記回折格子の回折格子長は、前記共
振器長の(300/1300)倍の値以下であることを
特徴とする請求項1,3〜17のいずれか一つに記載の
半導体レーザ装置。
18. The diffraction grating length of the diffraction grating is equal to or less than a value of (300/1300) times the resonator length, according to any one of claims 1 to 3. Semiconductor laser device.
【請求項19】 前記回折格子は、該回折格子の結合係
数と回折格子長との乗算値が0.3以下であることを特
徴とする請求項1,3〜18のいずれか一つに記載の半
導体レーザ装置。
19. The diffraction grating according to claim 1, wherein a multiplication value of a coupling coefficient of the diffraction grating and a diffraction grating length is 0.3 or less. Semiconductor laser device.
【請求項20】 前記回折格子は、グレーティング周期
をランダムあるいは所定周期で変化させたことを特徴と
する請求項1,3〜19のいずれか一つに記載の半導体
レーザ装置。
20. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the diffraction grating has a grating period changed randomly or in a predetermined period.
【請求項21】 前記第1反射膜と前記第2反射膜との
間に形成された活性層によって形成された共振器の長さ
は、800μm以上であることを特徴とする請求項1,
3〜20のいずれか一つに記載の半導体レーザ装置。
21. The resonator formed by an active layer formed between the first reflective film and the second reflective film has a length of 800 μm or more.
The semiconductor laser device according to any one of 3 to 20.
【請求項22】 請求項1〜21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の光結合を行
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。
22. The semiconductor laser device according to claim 1, an optical fiber for guiding the laser light emitted from the semiconductor laser device to the outside, and an optical coupling between the semiconductor laser device and the optical fiber. A semiconductor laser module comprising: an optical coupling lens system for performing.
【請求項23】 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22に記載の半
導体レーザモジュール。
23. A temperature control device for controlling the temperature of the semiconductor laser device, and an isolator arranged in the optical coupling lens system for suppressing incidence of reflected return light from the optical fiber side. The semiconductor laser module according to claim 22, wherein:
【請求項24】 前記光ファイバの出力側に波長選択用
の光ファイバグレーティングを接続したことを特徴とす
る請求項22または23に記載の半導体レーザモジュー
ル。
24. The semiconductor laser module according to claim 22, wherein an optical fiber grating for wavelength selection is connected to the output side of the optical fiber.
【請求項25】 請求項22〜24のいずれか一つに記
載の半導体レーザモジュールと、 増幅用光ファイバと、 前記半導体レーザモジュールから出力された励起光と前
記増幅用光ファイバ内を伝搬する信号光とを合波するた
めのカプラと、 を備えたことを特徴とする光ファイバ増幅器。
25. The semiconductor laser module according to claim 22, an amplification optical fiber, a pumping light output from the semiconductor laser module, and a signal propagating in the amplification optical fiber. An optical fiber amplifier comprising: a coupler for multiplexing light.
【請求項26】 前記増幅用光ファイバは、ラマン増幅
によって信号光を増幅することを特徴とする請求項25
に記載の光ファイバ増幅器。
26. The amplification optical fiber amplifies the signal light by Raman amplification.
The optical fiber amplifier according to.
【請求項27】 前記増幅用光ファイバは、エルビウム
添加ファイバであり、 前記半導体レーザモジュールと前記増幅用光ファイバと
は遠隔に配置されることを特徴とする請求項25に記載
の光ファイバ増幅器。
27. The optical fiber amplifier according to claim 25, wherein the amplification optical fiber is an erbium-doped fiber, and the semiconductor laser module and the amplification optical fiber are arranged remotely.
JP2002033251A 2001-07-06 2002-02-08 Semiconductor laser device, semiconductor laser module, and optical fiber amplifier using the same Pending JP2003086887A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002033251A JP2003086887A (en) 2001-07-06 2002-02-08 Semiconductor laser device, semiconductor laser module, and optical fiber amplifier using the same

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001-206995 2001-07-06
JP2001206995 2001-07-06
JP2002033251A JP2003086887A (en) 2001-07-06 2002-02-08 Semiconductor laser device, semiconductor laser module, and optical fiber amplifier using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003086887A true JP2003086887A (en) 2003-03-20

Family

ID=26618318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002033251A Pending JP2003086887A (en) 2001-07-06 2002-02-08 Semiconductor laser device, semiconductor laser module, and optical fiber amplifier using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003086887A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013191895A (en) * 2013-07-03 2013-09-26 Sony Corp Semiconductor laser element, method for driving the same, and semiconductor laser device
US8989228B2 (en) 2009-07-09 2015-03-24 Sony Corporation Laser diode device, method of driving the same, and laser diode apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8989228B2 (en) 2009-07-09 2015-03-24 Sony Corporation Laser diode device, method of driving the same, and laser diode apparatus
JP2013191895A (en) * 2013-07-03 2013-09-26 Sony Corp Semiconductor laser element, method for driving the same, and semiconductor laser device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6950452B2 (en) Semiconductor laser module and method for simultaneously reducing relative intensity noise (RIN) and stimulated brillouin scattering (SBS)
JP3682417B2 (en) Semiconductor laser device, semiconductor laser module, and Raman amplifier using the same
JP2002319738A (en) Semiconductor laser device, semiconductor laser module and raman amplifier using the same
US6898228B2 (en) Semiconductor laser device, semiconductor laser module, Raman amplifier using the device or module, and method for forming a suitable current blocking layer
US6829285B2 (en) Semiconductor laser device and method for effectively reducing facet reflectivity
US6643308B2 (en) Semiconductor laser device and method for suppressing injection current
JP4297321B2 (en) Semiconductor laser device, semiconductor laser module, and Raman amplifier using the same
US20030068125A1 (en) Semiconductor laser device, semiconductor laser module and optical fiber amplifier using the semiconductor laser module
EP1318583A2 (en) Semiconductor laser with two active layers and optical fiber amplifier using the same
JP2003283036A (en) Semiconductor laser module and raman amplifier employing the same
JP3725498B2 (en) Semiconductor laser device, semiconductor laser module, Raman amplifier using the same, and WDM communication system
US6925102B2 (en) Semiconductor laser device, semiconductor laser module, and Raman amplifier using the device or module
US6876680B2 (en) Semiconductor laser device, semiconductor laser module, and optical fiber amplifier
JP2003086887A (en) Semiconductor laser device, semiconductor laser module, and optical fiber amplifier using the same
JP4234353B2 (en) Semiconductor laser module and optical fiber amplifier using the same
JP2002374037A (en) Semiconductor laser module, fiber-optic amplifier using the same and optical communication system
JP2003174230A (en) Semiconductor laser device, semiconductor laser module and optical fiber amplifier using the semiconductor laser module
JP3752171B2 (en) Semiconductor laser device, semiconductor laser module, and Raman amplifier using the same
JP2003174229A (en) Semiconductor laser device, semiconductor laser module and raman amplifier using the same
JP4043929B2 (en) Semiconductor laser device, semiconductor laser module, and Raman amplifier using the same
JP2003179304A (en) Semiconductor laser device, semiconductor laser module and optical fiber amplifier using semiconductor laser module
JP4162905B2 (en) Optical fiber amplifier
JP2003324237A (en) Semiconductor laser device and semiconductor laser module and optical fiber amplifier using the device and module
JP2003179307A (en) Semiconductor laser device, semiconductor laser module and raman amplifier using the same
JP2003204115A (en) Semiconductor laser equipment semiconductor laser module, and optical fiber amplifier