JP2005175049A - External resonator semiconductor laser - Google Patents

External resonator semiconductor laser Download PDF

Info

Publication number
JP2005175049A
JP2005175049A JP2003410087A JP2003410087A JP2005175049A JP 2005175049 A JP2005175049 A JP 2005175049A JP 2003410087 A JP2003410087 A JP 2003410087A JP 2003410087 A JP2003410087 A JP 2003410087A JP 2005175049 A JP2005175049 A JP 2005175049A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor laser
grating
laser
light
external cavity
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
JP2003410087A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fuji Tanaka
富士 田中
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2003410087A priority Critical patent/JP2005175049A/en
Publication of JP2005175049A publication Critical patent/JP2005175049A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an external resonator semiconductor laser of a smaller size while achieving single mode operation by arranging a grating in closer proximity to the semiconductor laser. <P>SOLUTION: The external resonator semiconductor laser 1 is a Littrow type semiconductor laser comprising a semiconductor laser 2, a lens 3, a supporting part 4, and a grating 5. The semiconductor laser 2 employs a semiconductor laser element, e.g. a blue laser diode. The grating 5 is of a transmission type and most of laser beams emitted from the semiconductor laser 2 penetrate the grating 5 to be provided to the outside as 0th order transparent light. The grating 5 is supported while inclining at an angle larger than 45°, e.g. at about 60°, with respect to laser light from the semiconductor laser 2. Consequently, the external resonator semiconductor laser 2 where the grating 5 is arranged in closer proximity to the semiconductor laser can be reduced in size. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、レーザ・ダイオード(LD:laser diode)を含む外部共振器型半導体レーザに関する。   The present invention relates to an external resonator type semiconductor laser including a laser diode (LD).

ホログラフィメモリへの記録はレーザ光を使って行われる。より詳細には、一旦2本に分けられたレーザ光が、ホログラム(記録媒体)上で再び重ね合わされ、その干渉性を利用してホログラムに回折格子が記録される。この回折格子の記録によってデータが記録されることになるが、レーザ光が多重モードである場合は干渉性が低く、回折格子を形成し難い。   Recording in the holographic memory is performed using laser light. More specifically, the laser light once divided into two is superimposed again on the hologram (recording medium), and the diffraction grating is recorded on the hologram by utilizing the coherence. Data is recorded by recording the diffraction grating. However, when the laser beam is in a multimode, the coherence is low and it is difficult to form the diffraction grating.

従って、ホログラフィメモリに利用されるレーザ光については、単一モード性が要求される。このため、従来では、532nmの固体レーザ(YAGの2次高調波)が使われることが多かった。   Therefore, the laser beam used for the holographic memory is required to have a single mode. For this reason, conventionally, a 532 nm solid-state laser (second harmonic of YAG) has often been used.

しかしながら、個体レーザは、例えば、パワー設定値を変更した場合に、実際のパワーがその設定値となるのに時間がかかる等、制御が難しいという欠点を有する。そこで、パワー等の制御が比較的容易なうえに、波長が短く、より高密度の記録が可能な青色レーザ・ダイオードをホログラフィメモリの分野に適用しようとする試みが盛んになされている。   However, the individual laser has a drawback that it is difficult to control, for example, when the power setting value is changed, it takes time for the actual power to reach the setting value. Therefore, attempts have been actively made to apply a blue laser diode, which is relatively easy to control power and the like, and has a short wavelength and capable of higher density recording, to the field of holography memory.

ただし、この青色レーザ・ダイオードは、本来多重モードであって干渉性が低いため、ホログラフィメモリ用に単独で用いることは難しい。そこで、青色レーザ・ダイオードは、外部共振器と組み合わせた外部共振器型半導体レーザとして構成することによって単一モード化を実現している。外部共振器型半導体レーザは、外部から所定の波長の光を入射することによって半導体レーザの発振光の波長を安定化(単一モード化)する。   However, this blue laser diode is inherently multimode and has low coherence, so it is difficult to use it alone for holographic memory. Therefore, the blue laser diode is realized as a single mode by being configured as an external resonator type semiconductor laser combined with an external resonator. The external resonator type semiconductor laser stabilizes the wavelength of the oscillation light of the semiconductor laser (single mode) by inputting light of a predetermined wavelength from the outside.

ここで、外部共振器型半導体レーザの代表的な例であるLittrow(リトロー)型の半導体レーザについて、図4を参照して説明する。例えば、レーザ・ダイオードのような半導体レーザ素子を含む半導体レーザ51から出射された縦多モードのレーザ光(発振光)がレンズ(コリメートレンズ)52によって平行にされ、グレーティング(回折格子)54に入射される。グレーティング54は、各モードの1次回折光を出力し、その配置角度に応じて、特定の1次回折光が、レンズ52を介して半導体レーザ51に逆注入される。この結果、半導体レーザ51が、注入された1次回折光に共振して単一モードの光を出射するようになり、その光の波長は、グレーティング54から戻った1次回折光の波長と同じになる。さらに、グレーティング54に入射したレーザ光の残り(0次光)は、入射角と同じ角度で反射され、外部に出射される。   Here, a Littrow semiconductor laser, which is a typical example of an external cavity semiconductor laser, will be described with reference to FIG. For example, longitudinal multimode laser light (oscillation light) emitted from a semiconductor laser 51 including a semiconductor laser element such as a laser diode is collimated by a lens (collimating lens) 52 and incident on a grating (diffraction grating) 54. Is done. The grating 54 outputs first-order diffracted light of each mode, and specific first-order diffracted light is reversely injected into the semiconductor laser 51 through the lens 52 according to the arrangement angle. As a result, the semiconductor laser 51 resonates with the injected first-order diffracted light and emits single-mode light, and the wavelength of the light is the same as the wavelength of the first-order diffracted light returned from the grating 54. . Furthermore, the remainder of the laser light (zero-order light) incident on the grating 54 is reflected at the same angle as the incident angle and emitted to the outside.

半導体レーザ51に入射される光の波長は、グレーティング54の配置角度を変えることによって調整することができる。グレーティング54は、例えば、所定の支持部に支持された板バネに保持されており、グレーティング54に接するネジを回転させると、レンズ52の方向に移動、あるいは、これと逆の方向に移動する。この移動は、グレーティング54が、板バネが所定の支持部に支持されている箇所を支点として回転する運動に近似しており、この回転によってグレーティング54の配置角度が変わる。   The wavelength of light incident on the semiconductor laser 51 can be adjusted by changing the arrangement angle of the grating 54. For example, the grating 54 is held by a leaf spring supported by a predetermined support portion, and when a screw in contact with the grating 54 is rotated, the grating 54 moves in the direction of the lens 52 or in the opposite direction. This movement approximates a movement in which the grating 54 rotates about a place where the plate spring is supported by a predetermined support portion, and the rotation angle changes the arrangement angle of the grating 54.

また、グレーティング54は通常、反射型のものが使用され、半導体レーザ51から出射されたレーザ光に対して約45°の角度で配置される。従って、半導体レーザ51から出射されたレーザ光は、グレーティング54で、約90°曲がって反射する。上記グレーティング54の配置角度の調整は2°前後であるため、90°曲げられたレーザ光(すなわち、0次光)の出射方向も2°程度変わる。   The grating 54 is usually a reflection type and is arranged at an angle of about 45 ° with respect to the laser light emitted from the semiconductor laser 51. Therefore, the laser light emitted from the semiconductor laser 51 is reflected by the grating 54 with a bend of about 90 °. Since the adjustment of the arrangement angle of the grating 54 is about 2 °, the emission direction of the laser beam bent by 90 ° (that is, the zero-order light) also changes by about 2 °.

グレーティング54の配置角度が、上記のように約45°となっているのには大きく2つの理由がある。1つは、グレーティング54を、半導体レーザ51から出射されたレーザ光に対して45°より小さい角度で配置すると、レーザ光をすべて受光するために長いグレーティングが必要となり、結果的に外部共振器型半導体レーザが大きくなってしまうことである。もう1つの理由は、グレーティング54を、半導体レーザ51から出射されたレーザ光に対して45°より大きな角度で配置すると、反射光(0次光)が半導体レーザ51に近接した方向に進み、極端な場合には、反射光がレンズ52の縁に当たって、レーザ光を外部に取り出せなくなってしまうことである。   There are two main reasons why the arrangement angle of the grating 54 is about 45 ° as described above. One is that if the grating 54 is arranged at an angle smaller than 45 ° with respect to the laser beam emitted from the semiconductor laser 51, a long grating is required to receive all the laser beam, resulting in an external resonator type. The semiconductor laser becomes large. Another reason is that when the grating 54 is disposed at an angle larger than 45 ° with respect to the laser light emitted from the semiconductor laser 51, the reflected light (zero-order light) proceeds in the direction close to the semiconductor laser 51, and the In this case, the reflected light hits the edge of the lens 52 and the laser light cannot be extracted to the outside.

しかしながら、グレーティング54が、上述のように、半導体レーザから出射されたレーザ光に対して約45°の角度で配置されると、図4のDで示すような大きなサイズが必ず必要となり、それ以下のサイズの外部共振器型半導体レーザを作製することができない。また、図4は、Littrow型の外部共振器型半導体レーザを示したものであるが、Littman型の外部共振器型半導体レーザについては、さらに、ミラーまたはプリズムを含む構成であるため、小型化が一層困難である。   However, if the grating 54 is arranged at an angle of about 45 ° with respect to the laser beam emitted from the semiconductor laser as described above, a large size as shown by D in FIG. It is not possible to produce an external cavity type semiconductor laser of the size. FIG. 4 shows a Littrow type external resonator type semiconductor laser. Since the Littman type external resonator type semiconductor laser further includes a mirror or a prism, the size can be reduced. More difficult.

従って、この発明の目的は、より小さなサイズで構成が可能な外部共振器型半導体レーザを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an external cavity semiconductor laser that can be configured in a smaller size.

さらに、この発明の目的は、グレーティングを、半導体レーザから出射されたレーザ光に対して45°より大きな角度に傾斜させることによって、グレーティングを半導体レーザにより近接して配置しても、単一モードのレーザ光を取り出すことのできる外部共振器型半導体レーザを提供することにある。   Furthermore, an object of the present invention is to incline the grating with respect to the laser beam emitted from the semiconductor laser at an angle larger than 45 °, so that even if the grating is arranged closer to the semiconductor laser, the single mode An object of the present invention is to provide an external resonator type semiconductor laser from which laser light can be extracted.

さらに、この発明の目的は、透過型グレーティングを用いることによって、波長によらず、同じ方向の外部出射光を提供可能な外部共振器型半導体レーザを提供することにある。   Furthermore, an object of the present invention is to provide an external resonator type semiconductor laser that can provide externally emitted light in the same direction regardless of the wavelength by using a transmission type grating.

この発明は、レーザ光を出射する半導体レーザと、半導体レーザから受光したレーザ光をほぼ平行な光として出射するコリメートレンズと、レーザ光をコリメートレンズを経由して受光する透過型のグレーティングとを有し、レーザ光を受光したグレーティングは、反射1次光および透過0次光を出射し、反射1次光は所定の周波数を有する光であり、反射1次光がコリメートレンズを介して半導体レーザに入射されることにより、半導体レーザから出射されるレーザ光が単一モード化され、グレーティングが、半導体レーザから出射されたレーザ光がグレーティングに向かう方向に対して少なくとも45°より大きな角度で配置されている外部共振器型半導体レーザである。   The present invention includes a semiconductor laser that emits laser light, a collimating lens that emits laser light received from the semiconductor laser as substantially parallel light, and a transmission type grating that receives the laser light via the collimating lens. The grating that receives the laser light emits reflected primary light and transmitted zero-order light, and the reflected primary light is light having a predetermined frequency, and the reflected primary light passes through the collimator lens to the semiconductor laser. By being incident, the laser beam emitted from the semiconductor laser is made into a single mode, and the grating is disposed at an angle larger than at least 45 ° with respect to the direction of the laser beam emitted from the semiconductor laser toward the grating. This is an external cavity semiconductor laser.

この発明によれば、グレーティングを半導体レーザに近接して配置することができ、結果的により小さなサイズの外部共振器型半導体レーザを実現することができる。また、透過0次光の光路の方向が一定であるため、取り出されたレーザ光の光学的調整が容易となる。   According to the present invention, the grating can be disposed close to the semiconductor laser, and as a result, an external cavity semiconductor laser having a smaller size can be realized. Further, since the direction of the optical path of the transmitted zero-order light is constant, the optical adjustment of the extracted laser light becomes easy.

最初に、この発明の第1の実施形態に係る外部共振器型半導体レーザの構成を、図1を参照して説明する。図1に示す外部共振器型半導体レーザ1は、半導体レーザ2、レンズ(コリメートレンズ)3、支持部4、およびグレーティング5によって構成される。半導体レーザ2は、例えば、青色レーザ・ダイオードのような半導体レーザ素子を使用したものであり、レンズ3とともに、支持部4によって所定の位置に支持される。   First, the configuration of the external cavity semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. An external resonator type semiconductor laser 1 shown in FIG. 1 includes a semiconductor laser 2, a lens (collimating lens) 3, a support portion 4, and a grating 5. The semiconductor laser 2 uses a semiconductor laser element such as a blue laser diode, for example, and is supported at a predetermined position by the support portion 4 together with the lens 3.

グレーティング5は、透過型のものであり、半導体レーザ2から出射されたレーザ光のほとんどは、グレーティング5を透過して外部に提供される。図1には、レーザ光が半導体レーザ2からレンズ3を経由して、グレーティング5を透過する様子が示されている。なお、ここでは、図を簡潔化するため、グレーティング5からの反射光等については省略している。また、この実施形態において、グレーティング5は、半導体レーザ2からのレーザ光に対して45°より大きな角度、例えば、約60°に傾斜した状態で配置され、例えば、2500本/mmのものが用いられる。   The grating 5 is of a transmissive type, and most of the laser light emitted from the semiconductor laser 2 passes through the grating 5 and is provided to the outside. FIG. 1 shows a state in which laser light passes through the grating 5 from the semiconductor laser 2 through the lens 3. Here, in order to simplify the drawing, the reflected light from the grating 5 is omitted. Further, in this embodiment, the grating 5 is arranged in an inclined state with respect to the laser beam from the semiconductor laser 2 at an angle larger than 45 °, for example, about 60 °, for example, 2500 / mm is used. It is done.

半導体レーザ2の傾斜角度は、より厳密には、半導体レーザ2からグレーティング5に向かうレーザ光の方向に対して60°ということになる。ここでは、半導体レーザ2からグレーティング5の間のレーザ光の光路の方向を基準としていることに注意すべきである(グレーティング5により屈折した光路等は考慮しない)。また、上記レーザ光の方向(に延長した線)はグレーティング5と交差しているので、レーザ光の方向とグレーティング5のなす角は2つあることになる。しかしながら、ここでは、これらのなす角のうち小さい方の角度を用いて両者の位置関係を現すものとする。従って、傾斜角度が60°という場合、グレーティング5は、例えば、図1に示すグレーティング5の右端を下げる方向に60°傾いていても良いし、逆に、左端を下げる方向に60°傾いていても良い。   Strictly speaking, the inclination angle of the semiconductor laser 2 is 60 ° with respect to the direction of the laser beam from the semiconductor laser 2 toward the grating 5. Here, it should be noted that the direction of the optical path of the laser beam between the semiconductor laser 2 and the grating 5 is used as a reference (the optical path refracted by the grating 5 is not considered). Further, since the laser beam direction (a line extending in the direction) intersects the grating 5, there are two angles formed by the laser beam direction and the grating 5. However, here, the smaller of these angles is used to represent the positional relationship between them. Therefore, when the tilt angle is 60 °, the grating 5 may be tilted by 60 ° in the direction of lowering the right end of the grating 5 shown in FIG. 1, for example, or tilted by 60 ° in the direction of lowering the left end. Also good.

図1に示す、こうした構成によって、半導体レーザ2からグレーティング5の最大距離はD’となり、その分、外部共振器型半導体レーザ1のサイズをより小さくすることができる。図4に示された、半導体レーザ51からグレーティング54までの最大距離Dと比べると、外部共振器型半導体レーザ1のサイズを従来のものよりかなり小さくすることができるのが分かる。図4のグレーティング54は、半導体レーザ51からのレーザ光に対して約45°傾斜した状態で配置されている。   With such a configuration shown in FIG. 1, the maximum distance from the semiconductor laser 2 to the grating 5 is D ′, and accordingly, the size of the external cavity semiconductor laser 1 can be further reduced. Compared to the maximum distance D from the semiconductor laser 51 to the grating 54 shown in FIG. 4, it can be seen that the size of the external cavity semiconductor laser 1 can be made considerably smaller than that of the conventional one. The grating 54 in FIG. 4 is arranged in a state inclined by about 45 ° with respect to the laser light from the semiconductor laser 51.

次に、図2を参照して、図1に示した第1の実施形態に係る外部共振器型半導体レーザ1において、グレーティング5で受光されたレーザ光がどのようになるかを説明する。図1の外部共振器型半導体レーザ1と同じ構成要素については同じ符号が付されている。また、図1に示した、半導体レーザ2からグレーティング5へのレーザ光は省略してある。   Next, how the laser light received by the grating 5 in the external cavity semiconductor laser 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. The same components as those in the external cavity semiconductor laser 1 in FIG. Further, the laser beam from the semiconductor laser 2 to the grating 5 shown in FIG. 1 is omitted.

半導体レーザ2から出射されたレーザ光は、レンズ3を介してグレーティング5に入射すると、一部の光は反射して反射光となり、残りの光はグレーティング5を透過して透過光となる。反射光のうち、反射1次光9は、半導体レーザ2に戻って共振し、単一モード化が実現される。また、透過光のうち、透過0次光6は、外部に取り出されるレーザ光であり、これを用いてホログラフィメモリへの記録等が行われる。透過0次光6は、半導体レーザ2から出射されたレーザ光がグレーティング5に向かう方向と同じ方向に進む。すなわち、半導体レーザ2から出射されたレーザ光がグレーティング5に向かう方向に延びる線と、透過0次光6の進む方向に延びる線とは平行である。この関係は、波長を調整するためにグレーティング5の配置角度を変更した場合も維持される。   When the laser light emitted from the semiconductor laser 2 enters the grating 5 through the lens 3, a part of the light is reflected and becomes reflected light, and the remaining light is transmitted through the grating 5 and becomes transmitted light. Of the reflected light, the reflected primary light 9 returns to the semiconductor laser 2 and resonates, thereby realizing a single mode. Of the transmitted light, the transmitted 0th-order light 6 is laser light extracted to the outside, and recording to the holography memory is performed using this. The transmitted zero-order light 6 travels in the same direction as the direction in which the laser light emitted from the semiconductor laser 2 travels toward the grating 5. That is, the line extending in the direction in which the laser light emitted from the semiconductor laser 2 is directed toward the grating 5 is parallel to the line extending in the direction in which the transmitted zero-order light 6 is advanced. This relationship is maintained even when the arrangement angle of the grating 5 is changed in order to adjust the wavelength.

反射0次光10と透過1次光7は、ここでは使用されていない。また、この実施形態では、外部に取り出される透過0次光6の出力パワーをできるだけ強くし、かつ半導体レーザ2の良好な単一モード化のために、反射1次光9を全体の出力パワーの5%以上(より好ましくは10%以上)という要件を想定すると、完全に透明なグレーティングを使用した場合の反射1次光の出力パワーは全体の4%以下であり、上記要件を満たさない。   The reflected zero-order light 10 and the transmitted primary light 7 are not used here. In this embodiment, the output power of the transmitted 0 order light 6 taken out to the outside is made as strong as possible, and the reflected primary light 9 is reduced to the total output power in order to make the semiconductor laser 2 have a good single mode. Assuming the requirement of 5% or more (more preferably 10% or more), the output power of the reflected primary light when a completely transparent grating is used is 4% or less of the total, and does not satisfy the above requirement.

そこで、グレーティング5の反射面には、ある程度レーザ光を反射する層を形成することが望ましい。また、本実施形態においては、反射0次光10の出力パワーは弱くても構わないので、それを減らし、反射1次光9の出力パワーを増大させるためにグレーティング5をブレーズド回折格子とし、さらに、透過1次光7の出力パワーは、全体のほぼ15%とした。グレーティング5は、例えば、ガラス基板上にコートしたエポキシ樹脂に、格子形状を転写した後、その表面に薄いアルミコートを施すことによって作られる。また、反対側の表面に、無反射コーティングを施して、グレーティング5の裏面からの不要な反射光を軽減させるようにすることもできる。   Therefore, it is desirable to form a layer that reflects laser light to some extent on the reflecting surface of the grating 5. In the present embodiment, the output power of the reflected zero-order light 10 may be weak, so that the grating 5 is a blazed diffraction grating in order to reduce it and increase the output power of the reflected primary light 9. The output power of the transmitted primary light 7 was about 15% of the whole. The grating 5 is produced, for example, by transferring a lattice shape to an epoxy resin coated on a glass substrate and then applying a thin aluminum coat on the surface thereof. Further, an antireflection coating can be applied to the opposite surface so that unnecessary reflected light from the back surface of the grating 5 can be reduced.

このような外部共振器型半導体レーザ1の構成によって、グレーティング5を半導体レーザ2に近接して配置することができ、結果的により小さなサイズの外部共振器型半導体レーザ1を実現することができる。また、透過0次光6の光路の方向が一定であるため、取り出されたレーザ光の光学的調整が容易となる。   With such a configuration of the external cavity semiconductor laser 1, the grating 5 can be disposed close to the semiconductor laser 2, and as a result, a smaller-sized external cavity semiconductor laser 1 can be realized. In addition, since the direction of the optical path of the transmitted zero-order light 6 is constant, optical adjustment of the extracted laser light is facilitated.

次に、図3を参照して、この発明の第2の実施形態に係る外部共振器型半導体レーザについて説明する。図3の外部共振器型半導体レーザ21は、図2の外部共振器型半導体レーザ1に対して、ディテクタ、波長モニタ、および光ファイバを付加した形態となっている。また、図2と同様に、半導体レーザからグレーティングへのレーザ光は省略してある。また、この実施形態においても、グレーティング25は、半導体レーザ22からのレーザ光に対して約60°傾斜した状態で配置され、例えば、2500本/mmのものが用いられる。   Next, an external resonator type semiconductor laser according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The external cavity semiconductor laser 21 in FIG. 3 has a configuration in which a detector, a wavelength monitor, and an optical fiber are added to the external cavity semiconductor laser 1 in FIG. Similarly to FIG. 2, the laser beam from the semiconductor laser to the grating is omitted. Also in this embodiment, the grating 25 is arranged in an inclined state of about 60 ° with respect to the laser beam from the semiconductor laser 22, and for example, one having 2500 lines / mm is used.

図2に示す第1の実施形態に係る外部共振器型半導体レーザ1では、透過1次光と反射0次光は使われていなかったが、第2の実施形態では、透過1次光27は、半導体レーザ22から出射されるレーザ光の出力パワーのモニタ用に、反射0次光30は、半導体レーザ22から出射されるレーザ光の波長確認用にそれぞれ用いられている。   In the external cavity semiconductor laser 1 according to the first embodiment shown in FIG. 2, the transmitted primary light and the reflected zero-order light are not used, but in the second embodiment, the transmitted primary light 27 is The reflected zero-order light 30 is used for monitoring the output power of the laser light emitted from the semiconductor laser 22 and for confirming the wavelength of the laser light emitted from the semiconductor laser 22.

透過1次光27は、まず、ディテクタ31で受光されて出力パワー(光量)の値が求められ、その値と、外部に取り出されるレーザ光である透過0次光26の出力パワーの値との比率が求められる。この後、ディテクタ31で透過1次光27の出力パワーを所定の間隔で検出すれば、当該検出された値と上記比率とから透過0次光26の出力パワーを把握することができる。   First, the transmitted primary light 27 is received by the detector 31 and the value of the output power (light quantity) is obtained, and the value and the value of the output power of the transmitted zero-order light 26 that is laser light extracted outside A ratio is required. Thereafter, if the detector 31 detects the output power of the transmitted primary light 27 at a predetermined interval, the output power of the transmitted 0th-order light 26 can be grasped from the detected value and the ratio.

また、ディテクタ31によって検出された透過1次光27の出力パワーの値を使用して、透過0次光26の出力パワーが常に所望のパワーとなるように、半導体レーザ22の駆動電流をフィードバック制御することもできる。   Further, using the value of the output power of the transmitted primary light 27 detected by the detector 31, the drive current of the semiconductor laser 22 is feedback-controlled so that the output power of the transmitted 0th-order light 26 is always a desired power. You can also

一方、反射0次光30は、光ファイバ33を介して波長モニタ(光スペクトラムアナライザ)32に入射され、そこで反射0次光30の波長がチェックされる。また、光ファイバ33が介在するため、波長モニタ32が受光する光のパワーは、反射0次光30の出力パワーの数千分の1程度である。   On the other hand, the reflected zero-order light 30 is incident on a wavelength monitor (optical spectrum analyzer) 32 via an optical fiber 33, where the wavelength of the reflected zero-order light 30 is checked. Further, since the optical fiber 33 is interposed, the power of the light received by the wavelength monitor 32 is about one thousandth of the output power of the reflected zero-order light 30.

また、第1の実施形態の外部共振器型半導体レーザ1と同様に、外部に取り出される透過0次光26の出力パワーをできるだけ強くし、かつ半導体レーザ22が良好な単一モードを示すことが望ましい。そこで、この場合も、第1の実施形態と同様の構造のグレーティング25を使用する。   Similarly to the external resonator type semiconductor laser 1 of the first embodiment, the output power of the transmitted zero-order light 26 extracted to the outside is made as strong as possible and the semiconductor laser 22 exhibits a good single mode. desirable. Therefore, also in this case, the grating 25 having the same structure as that of the first embodiment is used.

第2の実施形態では、上記のように、透過1次光27は出力パワーのモニタ用に、反射0次光30はレーザ光の波長確認用にそれぞれ用いられているが、透過1次光27と反射0次光30をこれらの用途に限る必要はなく、その他の様々な用途に利用することができる。   In the second embodiment, as described above, the transmitted primary light 27 is used for monitoring the output power, and the reflected zero-order light 30 is used for confirming the wavelength of the laser light. The reflected zero-order light 30 need not be limited to these applications, and can be used for various other applications.

このような外部共振器型半導体レーザ21の構成によって、グレーティング25を半導体レーザ22に近接して配置することができ、結果的により小さなサイズの外部共振器型半導体レーザ21を実現することができる。   With such a configuration of the external cavity semiconductor laser 21, the grating 25 can be disposed close to the semiconductor laser 22, and as a result, a smaller-sized external cavity semiconductor laser 21 can be realized.

この発明の第1の実施形態の外部共振器型半導体レーザを表す略線図である。1 is a schematic diagram illustrating an external resonator type semiconductor laser according to a first embodiment of the present invention. 図1の外部共振器型半導体レーザについて、グレーディングの反射光および透過光を示す略線図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing grading reflected light and transmitted light with respect to the external cavity semiconductor laser of FIG. 1. この発明の第2の実施形態の外部共振器型半導体レーザを表す略線図である。It is a basic diagram showing the external resonator type semiconductor laser of 2nd Embodiment of this invention. 従来の外部共振器型半導体レーザの構成を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the structure of the conventional external resonator type semiconductor laser.

符号の説明Explanation of symbols

1,21・・・外部共振器型半導体レーザ、2,22・・・半導体レーザ、3,23・・・レンズ、4,24・・・支持部、5,25・・・グレーティング、6,26・・・透過0次光、7,27・・・透過1次光、9,29・・・反射1次光、10,30・・・反射0次光、31・・・ディテクタ、32・・・波長モニタ、33・・・光ファイバ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,21 ... External cavity type semiconductor laser, 2,22 ... Semiconductor laser, 3,23 ... Lens, 4,24 ... Supporting part, 5,25 ... Grating, 6,26 ... 0th order transmitted light, 7, 27 ... 1st transmitted light, 9, 29 ... 1st reflected light, 10, 30 ... 0th reflected light, 31 ... Detector, 32 ...・ Wavelength monitor, 33 ... Optical fiber

Claims (11)

レーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから受光したレーザ光をほぼ平行な光として出射するコリメートレンズと、
前記レーザ光を前記コリメートレンズを経由して受光する透過型のグレーティングとを有し、
前記レーザ光を受光した前記グレーティングは、反射1次光および透過0次光を出射し、
前記反射1次光は所定の周波数を有する光であり、前記反射1次光が前記コリメートレンズを介して前記半導体レーザに入射されることにより、前記半導体レーザから出射されるレーザ光が単一モード化され、
前記グレーティングが、前記半導体レーザから出射されたレーザ光が前記グレーティングに向かう方向に対して少なくとも45°より大きな角度で配置されていることを特徴とする外部共振器型半導体レーザ。
A semiconductor laser that emits laser light;
A collimating lens that emits laser light received from the semiconductor laser as substantially parallel light;
A transmission type grating that receives the laser light via the collimating lens,
The grating that receives the laser beam emits reflected primary light and transmitted zero-order light,
The reflected primary light is light having a predetermined frequency, and the reflected primary light is incident on the semiconductor laser through the collimating lens, so that the laser light emitted from the semiconductor laser is in a single mode. And
2. An external resonator type semiconductor laser, wherein the grating is disposed at an angle larger than at least 45 ° with respect to a direction in which laser light emitted from the semiconductor laser is directed toward the grating.
請求項1に記載の外部共振器型半導体レーザにおいて、
前記透過0次光は、前記半導体レーザから出射されたレーザ光が前記グレーティングに向かう方向と同じ方向に進むことを特徴とする外部共振器型半導体レーザ。
The external cavity semiconductor laser according to claim 1,
The external-cavity semiconductor laser characterized in that the transmitted zero-order light travels in the same direction as the direction of the laser light emitted from the semiconductor laser toward the grating.
請求項1に記載の外部共振器型半導体レーザにおいて、
前記グレーティングは、前記半導体レーザから出射されたレーザ光を受光する側に反射膜が形成されていることを特徴とする外部共振器型半導体レーザ。
The external cavity semiconductor laser according to claim 1,
2. The external cavity semiconductor laser according to claim 1, wherein a reflection film is formed on a side of the grating that receives a laser beam emitted from the semiconductor laser.
請求項3に記載の外部共振器型半導体レーザにおいて、
前記反射膜はアルミコートであることを特徴とする外部共振器型半導体レーザ。
The external cavity semiconductor laser according to claim 3,
An external cavity semiconductor laser, wherein the reflective film is an aluminum coat.
請求項3に記載の外部共振器型半導体レーザにおいて、
前記グレーティングは、前記半導体レーザから出射されたレーザ光を受光する側とは反対側に無反射コーティングが施されていることを特徴とする外部共振器型半導体レーザ。
The external cavity semiconductor laser according to claim 3,
2. The external cavity semiconductor laser according to claim 1, wherein the grating is provided with a non-reflective coating on the side opposite to the side receiving the laser light emitted from the semiconductor laser.
請求項1に記載の外部共振器型半導体レーザにおいて、
前記グレーティングは、ブレーズド回折格子であることを特徴とする外部共振器型半導体レーザ。
The external cavity semiconductor laser according to claim 1,
2. The external cavity semiconductor laser according to claim 1, wherein the grating is a blazed diffraction grating.
請求項1に記載の外部共振器型半導体レーザにおいて、
前記レーザ光を受光した前記グレーティングはさらに、透過1次光を出射し、
前記透過1次光が、前記半導体レーザから出射されたレーザ光の出力パワーのフィードバック制御、または前記半導体レーザから出射されたレーザ光の波長のチェックに用いられることを特徴とする外部共振器型半導体レーザ。
The external cavity semiconductor laser according to claim 1,
The grating that has received the laser light further emits transmitted primary light,
The external resonator type semiconductor characterized in that the transmitted primary light is used for feedback control of output power of laser light emitted from the semiconductor laser, or for checking the wavelength of laser light emitted from the semiconductor laser. laser.
請求項1に記載の外部共振器型半導体レーザにおいて、
前記レーザ光を受光した前記グレーティングはさらに、反射0次光を出射し、
前記反射0次光が、前記半導体レーザから出射されたレーザ光の出力パワーのフィードバック制御、または前記半導体レーザから出射されたレーザ光の波長のチェックに用いられることを特徴とする外部共振器型半導体レーザ。
The external cavity semiconductor laser according to claim 1,
The grating that has received the laser light further emits reflected zeroth-order light,
The external resonator type semiconductor, wherein the reflected zero-order light is used for feedback control of output power of laser light emitted from the semiconductor laser or for checking the wavelength of laser light emitted from the semiconductor laser. laser.
請求項1に記載の外部共振器型半導体レーザにおいて、
前記グレーティングが、前記半導体レーザから出射されたレーザ光が前記グレーティングに向かう方向に対してほぼ60°の角度で配置されていることを特徴とする外部共振器型半導体レーザ。
The external cavity semiconductor laser according to claim 1,
2. An external resonator type semiconductor laser, wherein the grating is arranged at an angle of approximately 60 ° with respect to a direction in which laser light emitted from the semiconductor laser is directed toward the grating.
請求項5に記載の外部共振器型半導体レーザにおいて、
前記グレーティングが、入射したレーザ光の出力パワーの少なくとも10%を反射1次光として反射するよう構成されることを特徴とする外部共振器型半導体レーザ。
The external cavity semiconductor laser according to claim 5,
An external cavity semiconductor laser, wherein the grating is configured to reflect at least 10% of the output power of incident laser light as reflected primary light.
請求項6に記載の外部共振器型半導体レーザにおいて、
前記グレーティングが、入射したレーザ光の出力パワーのほぼ15%を透過1次光として透過するよう構成されることを特徴とする外部共振器型半導体レーザ。
The external cavity semiconductor laser according to claim 6, wherein
An external cavity semiconductor laser, wherein the grating is configured to transmit approximately 15% of the output power of incident laser light as transmitted primary light.
JP2003410087A 2003-12-09 2003-12-09 External resonator semiconductor laser Pending JP2005175049A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003410087A JP2005175049A (en) 2003-12-09 2003-12-09 External resonator semiconductor laser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003410087A JP2005175049A (en) 2003-12-09 2003-12-09 External resonator semiconductor laser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005175049A true JP2005175049A (en) 2005-06-30

Family

ID=34731257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003410087A Pending JP2005175049A (en) 2003-12-09 2003-12-09 External resonator semiconductor laser

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005175049A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009529786A (en) * 2006-03-09 2009-08-20 インフェイズ テクノロジーズ インコーポレイテッド External cavity laser
WO2009135982A1 (en) * 2008-05-05 2009-11-12 Nanocomp Ltd Light manipulation arrangement
US7701627B2 (en) 2005-12-12 2010-04-20 Sony Corporation Holographic recording medium, holographic writing system and holographic reading system
JP2015513792A (en) * 2012-02-14 2015-05-14 テラダイオード,インコーポレーテッド Two-dimensional multi-beam stabilizer and combining system and method
JP2016046290A (en) * 2014-08-20 2016-04-04 日本板硝子株式会社 Diffraction grating for external cavity diode laser
JPWO2015115301A1 (en) * 2014-01-30 2017-03-23 三菱電機株式会社 Beam combiner and output recovery method of beam combiner
WO2018051450A1 (en) * 2016-09-15 2018-03-22 株式会社島津製作所 Laser device
JP2020134872A (en) * 2019-02-25 2020-08-31 日亜化学工業株式会社 Light source device, direct diode laser device, and optical coupler
CN115995756A (en) * 2023-03-23 2023-04-21 苏州长光华芯半导体激光创新研究院有限公司 Wavelength locking system and wavelength locking method
JP7453519B2 (en) 2020-03-02 2024-03-21 日亜化学工業株式会社 Oscillation adjustment method

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7701627B2 (en) 2005-12-12 2010-04-20 Sony Corporation Holographic recording medium, holographic writing system and holographic reading system
US7920309B2 (en) 2005-12-12 2011-04-05 Sony Corporation Holographic recording medium, holographic writing system and holographic reading system
US8009339B2 (en) 2005-12-12 2011-08-30 Sony Corporation Holographic recording medium, holographic writing system and holographic reading system
US9190803B2 (en) 2006-03-09 2015-11-17 Akonia Holographics, Llc External cavity laser
JP2009529786A (en) * 2006-03-09 2009-08-20 インフェイズ テクノロジーズ インコーポレイテッド External cavity laser
WO2009135982A1 (en) * 2008-05-05 2009-11-12 Nanocomp Ltd Light manipulation arrangement
CN102016658B (en) * 2008-05-05 2014-12-10 纳诺科普有限公司 Light manipulation arrangement
JP2015513792A (en) * 2012-02-14 2015-05-14 テラダイオード,インコーポレーテッド Two-dimensional multi-beam stabilizer and combining system and method
JPWO2015115301A1 (en) * 2014-01-30 2017-03-23 三菱電機株式会社 Beam combiner and output recovery method of beam combiner
JP2016046290A (en) * 2014-08-20 2016-04-04 日本板硝子株式会社 Diffraction grating for external cavity diode laser
WO2018051450A1 (en) * 2016-09-15 2018-03-22 株式会社島津製作所 Laser device
JPWO2018051450A1 (en) * 2016-09-15 2019-06-27 株式会社島津製作所 Laser device
JP2020134872A (en) * 2019-02-25 2020-08-31 日亜化学工業株式会社 Light source device, direct diode laser device, and optical coupler
JP7277716B2 (en) 2019-02-25 2023-05-19 日亜化学工業株式会社 Light source device, direct diode laser device, and optical coupler
JP7453519B2 (en) 2020-03-02 2024-03-21 日亜化学工業株式会社 Oscillation adjustment method
CN115995756A (en) * 2023-03-23 2023-04-21 苏州长光华芯半导体激光创新研究院有限公司 Wavelength locking system and wavelength locking method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2008008265A9 (en) Angle-tunable transmissive grating
JP2005513791A (en) Retroreflective devices especially for tunable lasers
JP4947367B2 (en) External resonator type tunable light source
US7366221B2 (en) Laser apparatus and method of driving diffraction grating
JP2008130805A (en) External resonator wavelength variable light source
JP2008071798A (en) Laser light source apparatus
JP2005175049A (en) External resonator semiconductor laser
WO2005055380A1 (en) External resonator type semiconductor laser
US6700904B2 (en) Light source for an external cavity laser
US6999482B2 (en) Wavelength tunable laser with diffractive optical element
JP2005317819A (en) Laser system
US6731661B2 (en) Tuning mechanism for a tunable external-cavity laser
JP6211237B1 (en) Laser equipment
US20220131334A1 (en) An external-cavity laser device, corresponding system and method
JPH0818167A (en) Variable wavelength light source
JPH05206579A (en) External-cavity laser device
JP2008227407A (en) External-resonator wavelength variable light source and light source device
JP3069643B2 (en) Tunable light source
JP2005159000A (en) Semiconductor laser
US20060227821A1 (en) Tunable laser
JP3795500B2 (en) Method and apparatus for correcting optical axis misalignment in Littrow external cavity semiconductor laser
JP2003069146A (en) External resonator type wavelength variable semiconductor laser
JP2010272823A (en) Wavelength variable light source apparatus
US20060227820A1 (en) Tunable laser
US8953649B2 (en) Grating external-cavity semiconductor laser and quasi-synchronous method thereof