JP2006066586A - モード同期半導体レーザ装置及びモード同期半導体レーザ装置の波長制御方法 - Google Patents
モード同期半導体レーザ装置及びモード同期半導体レーザ装置の波長制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006066586A JP2006066586A JP2004246504A JP2004246504A JP2006066586A JP 2006066586 A JP2006066586 A JP 2006066586A JP 2004246504 A JP2004246504 A JP 2004246504A JP 2004246504 A JP2004246504 A JP 2004246504A JP 2006066586 A JP2006066586 A JP 2006066586A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mode
- semiconductor laser
- light
- locked semiconductor
- optical
- 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
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
- H01S5/0265—Intensity modulators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/4006—Injection locking
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
- H01S5/0064—Anti-reflection components, e.g. optical isolators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/024—Arrangements for thermal management
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
- H01S5/0261—Non-optical elements, e.g. laser driver components, heaters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/0625—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in multi-section lasers
- H01S5/06255—Controlling the frequency of the radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/065—Mode locking; Mode suppression; Mode selection ; Self pulsating
- H01S5/0657—Mode locking, i.e. generation of pulses at a frequency corresponding to a roundtrip in the cavity
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
- H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
- H01S5/34306—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength longer than 1000nm, e.g. InP based 1300 and 1500nm lasers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
【解決手段】MLLD 1を含む光パルス生成部101と、CW光源19と、第1光学的結合手段110と、第2光学的結合手段112とを具えて構成される。光利得領域3と光変調領域2と受動導波領域4とを含む光導波路30が、MLLD内に形成されている。光利得領域には、p側電極9とn側共通電極7とを介して第1電流源11から定電流が注入される。光変調領域2にはp側電極8とn側共通電極とを介して電圧源12によって逆バイアス電圧が印加される。また、変調電圧源13によりMLLDの有する共振器周回周波数の自然数倍の周波数の変調電圧が光変調領域に印加される。CW光源の出力光は第1光学的結合手段を介してMLLDの光導波路に入力され、MLLDの出力光は第2光学的結合手段を介して外部に出力される。
【選択図】図1
Description
H. Takara, S. Kawanishi, and M. Saruwatari, "20 GHz transform-limited optical pulse generation and bit-error-free operation using a tunable actively mode locked Er-doped fiber ring laser," Electron. Lett., vol. 29, pp. 1149-1150, 1993. D. M. Bird, R. M. Fatah, M. K. Cox, P. D. Constantine, J. C. Regnault, and K. H. Cameron, "Miniture packaged actively mode-locked semiconductor laser with tunable 20 ps transform limited pulses," Electronics Letters, vol. 26, pp. 2086-2087, 1990. R. Ludwig and A. Ehrhardt, "Turn-key-ready wavelength-, repetition rate- and pulsewidth-tunable femtosecond hybrid mode locked semiconductor laser," Electron. Lett., vol. 31, pp. 1165-1167, 1995. M. C. Wu, Y. K. Chen, T. Tanbun-Ek, R. A. Logan, and M. A. Chin, "Tunable monolithic colliding pulse mode-locked quantum-well lasers," IEEE Photon. Technol. Lett., vol. 3, pp. 874-976, 1991. S. Arahira, Y. Katoh, and Y. Ogawa, "20GHz subpicosecond monolithic modelocked laser diode," Electron. Lett., vol. 36, pp. 454-456, 2000. H. F. Liu, S. Arahira, T. kunii, and Y. Ogawa," Tuning characteristics of monolithic passively mode-locked distributed Bragg reflector semiconductor lasers," IEEE J. Quantum Electron., vol. 32, pp. 1965-1975, 1996. L. G. Joneckis, P. T. Ho, and G. L. Burdge, "CW injection seeding of a mode locked semiconductor laser," IEEE J. Quantum Electron. vol. 27, pp. 1854-1858, 1991. Y. Matsui, S. Kutsuzawa, S. Arahira, and Y. Ogawa, "Generation of wavelength tunable gain-switched pulses from FP MQW lasers with external injection seeding,"IEEE Photon. Technol. Lett., vol 9, pp. 1087-1089, 1997.
(A)MLLDを発振させるステップ:
(B)光変調領域においてMLLDの共振器の周回周波数の自然数倍の周波数で光変調を行なうことによってMLLDのモード同期動作を実現させるステップ:
(C)CW光源からMLLDの発振縦モードのうちいずれか一つの縦モード波長に近接した波長のCW光を出力させるステップ:
(D)MLLDの光導波路内においてCW光源の出力光の偏光方向がMLLDの発振光の偏光方向と合致するように、偏光面調整素子によってCW光源の出力光の偏光方向を調整し、出力光をMLLDの光導波路に入力するステップ:
(E)MLLDから、CW光源の出力光の波長に等しくかつ周波数チャーピングが抑制されており位相雑音が低いモード同期光パルスがMLLDから出力されるように、CW光源からMLLDの光導波路に入力されるCW光強度を調整するステップ:
(F)MLLDから光パルスを出力するステップ:
ここで、MLLDの発振縦モードのうちのいずれか一つの縦モードの波長とCW光源が出力するCW光の波長とは、MLLDが光注入同期現象を起こすことが可能な範囲で近接している必要がある。
(構成)
図1を参照してこの発明の第1実施例の波長可変MLLDの構成を説明する。この発明の第1実施例のMLLD装置は、MLLD 1と、CW光源19と、第1光学的結合手段110と、第2光学的結合手段112とを具えて構成されている。そして、光パルス生成部101がMLLD 1を含んで構成されている。
図2(A)及び(B)を参照して、光注入同期について説明する。図2(A)及び(B)は、横軸に光周波数を、縦軸に光強度をそれぞれ任意スケールで目盛って示したMLLD 1の発振スペクトルを表している。モード周期周波数の間隔で並んだ直線は、発振スペクトルの縦モードを示している。発振スペクトルの縦モードの一つ一つの半値幅はきわめて狭いので、ここではこの半値幅を無視して示してある。
MLLD 1を発振させるステップは、MLLD 1の光利得領域3に順方向に電流を流してキャリア注入を行なえば実現される。この順方向電流は第1電流源11によって光利得領域3のp側電極9を介して供給される。
光変調領域2においてMLLD 1の共振器の周回周波数の自然数倍の周波数で光変調を行なうことは、変調電圧源13を利用して光変調領域2にMLLD 1の共振器の周回周波数の自然数倍の周波数に等しい交流電圧を印加すれば実現できる。MLLD 1の共振器は、光変調領域2、光利得領域3及び受動導波領域4を含む光導波路30の両端を反射鏡として形成されるFP型光共振器である。
CW光源19からMLLD 1の発振縦モードのうちいずれか一つの縦モード周波数に近接した周波数のCW光を出力させることは、この周波数の光を発振周波数帯域にもつ半導体レーザをCW動作させればよい。このCW光の周波数に等しい光パルスがMLLD 1から発振される。すなわち、このCW光の周波数を変化させることによって、MLLD 1から発振される光パルスの周波数を制御することができる。
MLLD 1の光導波路30内においてCW光源19の出力光の偏光方向がMLLD 1の発振光の偏光方向と合致するように、CW光源19の出力光の偏光方向を調整することは、波長板等の偏光面調整素子20を用いることで実行できる。また偏光方向が調整された出力光をMLLD 1の光導波路30に入力するには第1光学的結合手段110を介して実行できる。
MLLD 1から、CW光源19の出力光の周波数に等しくかつ周波数チャーピングが抑制されており位相雑音が低いモード同期光パルスがMLLD 1から出力されるように、CW光源19からMLLD 1の光導波路30に入力されるCW光強度を調整して出力させるステップでは、CW光源19の駆動電流を調整すればよい。
MLLD 1から光パルスを出力するステップは第2光学的結合手段112を介して実行できる。
(構成)
図8を参照して、この発明の第2実施例のMLLD装置の構成を説明する。上述の第1実施例と異なる点は、受動導波領域4に発振波長調整手段が形成されている点である。具体的には、受動導波領域4に形成されている発振波長調整手段は、p側電極10とn側共通電極7とを介して第2電流源23によって、光導波路30の受動導波領域4を含んで形成されているp-i-n接合に電流を注入できる構造となっている。このp-i-n接合は、p型クラッド層5、i層(真性半導体層)である光導波路30の受動導波領域4及びn型クラッド層6で形成される。すなわち、このp-i-n接合に電流を注入するための手段を有している点がこの発明の第1の実施例と異なる点である。この点以外は第1実施例のMLLD装置の構成と同一であるので、この同一部分についてはその重複する説明を繰り返さない。
第1実施例のMLLD装置を、出力される光パルスの周波数が所望の周波数となるように制御して駆動するには、MLLD 1の光導波路30に入力するCW光の周波数を、MLLD 1にCW光が注入されない状態でのモード同期動作による発振縦モードのうちのいずれかの縦モード周波数に近接する周波数を有するCW光を注入する必要がある。そして、MLLD 1に注入するCW光の周波数を変化させて光注入同期を起こさせることによってMLLD 1から出力される光パルスの周波数は、次のような制限がある。すなわち、MLLD 1から出力される光パルスの周波数は、発生する光パルスの繰り返し周波数であるモード同期周波数に相当する周波数の間隔で並ぶ離散的な周波数に限られる。
(B1)光変調領域においてMLLDの共振器の周回周波数の自然数倍の周波数で光変調を行なうことによってこのMLLDのモード同期動作を実現させるステップ:
(C)CW光源から、MLLDの発振縦モードのうちいずれか一つの縦モード波長に、光注入同期現象を生じさせることが可能な範囲で、近接した波長のCW光を出力させるステップ:
(B2)CW光の波長と、モード同期動作しているMLLDの縦モードのいずれか一つの縦モードの波長が合致するように、発振波長調整手段によってMLLDの縦モードの位置を調整するステップ:
(D)MLLDの光導波路30内においてCW光源の出力光の偏光方向がMLLDの発振光の偏光方向と合致するように、偏光面調整素子によってこのCW光源の出力光の偏光方向を調整し、この出力光をMLLDの光導波路30に入力するステップ:
(E)MLLDから、CW光源の出力光の波長に等しくかつ周波数チャーピングが抑制されており位相雑音が低いモード同期光パルスがMLLDから出力されるように、CW光源からMLLDの光導波路30に入力されるCW光強度を調整するステップ:
(F)MLLDから光パルスを出力するステップ:
ここでは、上述の(B2)のステップを、
(b2)CW光の波長と、モード同期動作しているMLLDの縦モードのいずれか一つの縦モードの波長が合致するように、受動導波領域を含んで形成されているp-i-n接合に電流を注入してMLLDの縦モードの位置を調整するステップ、として構成する。
(構成)
図11を参照してこの発明の第3実施例のMLLD装置の構成を説明する。上述の第2実施例と異なる点は、上述の発振波長調整手段が、p型クラッド層5、i層(真性半導体層)である光導波路30の受動導波領域4、及びn型クラッド層6で形成されるp-i-n接合に、p側電極10とn側共通電極7とを介して逆バイアス電圧源24によって、逆バイアス電圧を印加できる構造によって構成している点である。すなわち、このp-i-n接合に逆バイアス電圧を印加するための手段を有している点がこの発明の第1の実施例と異なる点である。この点以外は第1実施例のMLLD装置の構成と同一であるので、この同一部分についてはその重複する説明を繰り返さない。
第3実施例のMLLD装置も、第2実施例のMLLD装置と同様に、出力される光パルスの波長を連続的に制御することができるようにするための発振波長調整手段が具えられている。この発振波長調整手段が、第2実施例のMLLD装置と異なるのは、次のように構成される点である。すなわち、ここでの発振波長調整手段は、受動導波領域4を含んで形成されているp-i-n接合に逆バイアス電圧を印加することにより、受動導波領域4において発現するポッケルス効果によって受動導波領域4の実効屈折率を変化させる。
(B1)光変調領域においてMLLDの共振器の周回周波数の自然数倍の周波数で光変調を行なうことによってこのMLLDのモード同期動作を実現させるステップ:
(C)CW光源から、MLLDの発振縦モードのうちいずれか一つの縦モード波長に、光注入同期現象を生じさせることが可能な範囲で、近接した波長のCW光を出力させるステップ:
(B2)CW光の波長と、モード同期動作しているMLLDの縦モードのいずれか一つの縦モードの波長が合致するように、発振波長調整手段によってMLLDの縦モードの位置を調整するステップ:
(D)MLLDの光導波路30内においてCW光源の出力光の偏光方向がMLLDの発振光の偏光方向と合致するように、偏光面調整素子によってこのCW光源の出力光の偏光方向を調整し、この出力光をMLLDの光導波路30に入力するステップ:
(E)MLLDから、CW光源の出力光の波長に等しくかつ周波数チャーピングが抑制されており位相雑音が低いモード同期光パルスがMLLDから出力されるように、CW光源からMLLDの光導波路30に入力されるCW光強度を調整するステップ:
(F)MLLDから光パルスを出力するステップ:
ここでは、上述の(B2)のステップを、
(b3)CW光の波長と、モード同期動作しているMLLDの縦モードのいずれか一つの縦モードの波長が合致するように、受動導波領域を含んで形成されているp-i-n接合に逆バイアス電圧を印加してMLLDの縦モードの位置を調整するステップ、として構成する。
(構成)
図12を参照してこの発明の第4実施例のMLLD装置の構成を説明する。上述の第1実施例と異なる点は、発振波長調整手段として、受動導波領域4の温度を制御するための受動導波領域温度制御手段を付加した点にある。受動導波領域4の温度を制御するために、受動導波領域4の直上にp型クラッド層5を挟んで絶縁層25を形成し、この絶縁層25の直上に白金薄膜等の抵抗膜26を形成することによって構成する。抵抗膜26には第3電流源27によって電流を供給して発熱させる。
第4実施例のMLLD装置も、第2実施例及び第3実施例のMLLD装置と同様に、出力される光パルスの波長を連続的に制御することができるようにするための発振波長調整手段が具えられている。第2実施例及び第3実施例のMLLD装置と異なるのは、この発振波長調整手段として受動導波領域4の実効屈折率を変化させるために受動導波領域温度制御手段が設けられる点である。
(B1)光変調領域においてMLLDの共振器の周回周波数の自然数倍の周波数で光変調を行なうことによってこのMLLDのモード同期動作を実現させるステップ:
(C)CW光源から、MLLDの発振縦モードのうちいずれか一つの縦モード波長に、光注入同期現象を生じさせることが可能な範囲で、近接した波長のCW光を出力させるステップ:
(B2)CW光の波長と、モード同期動作しているMLLDの縦モードのいずれか一つの縦モードの波長が合致するように、発振波長調整手段によってMLLDの縦モードの位置を調整するステップ:
(D)MLLDの光導波路30内においてCW光源の出力光の偏光方向がMLLDの発振光の偏光方向と合致するように、偏光面調整素子によってCW光源の出力光の偏光方向を調整し、この出力光をMLLDの光導波路30に入力するステップ:
(E)MLLDから、CW光源の出力光の波長に等しくかつ周波数チャーピングが抑制されており位相雑音が低いモード同期光パルスがMLLDから出力されるように、CW光源からMLLDの光導波路30に入力されるCW光強度を調整するステップ:
(F)MLLDから光パルスを出力するステップ:
ここでは、上述の(B2)ステップを、
(b4)CW光の波長と、モード同期動作しているMLLDの縦モードのいずれか一つの縦モードの波長が合致するように、受動導波領域温度制御手段を用いて受動導波領域4の温度を制御して縦モードの位置を調整するステップ、として構成する。
第5実施例のMLLD装置の特徴は、第1光学的結合手段114及び第2光学的結合手段116と、光パルス生成部105との配置の関係にある。図13を参照して第5実施例のMLLD装置の構成を説明する。第1光学的結合手段114は、偏光面調整素子120、第1光アイソレータ121及び結合レンズ17-1を具えて構成される。第2光学的結合手段116は、結合レンズ17-2及び第2光アイソレータ122を具えて構成される。
2:光変調領域
3:光利得領域
4:受動導波領域
5:p型クラッド層
6:n型クラッド層
7:n側共通電極
8:光変調領域のp側電極
9:光利得領域のp側電極
10:受動導波領域のp側電極
11:第1電流源
12:電圧源
13:変調電圧源
14:発熱・吸熱素子
15:温度モニター
16:発熱・吸熱素子制御器
17、17-1、17-2:結合レンズ
18:光サーキュレータ
19、119:CW光源
20、120:偏光面調整素子
21、121:第1光アイソレータ
22、122:第2光アイソレータ
23:第2電流源
24:逆バイアス電源
25:絶縁膜
26:抵抗膜
27:第3電流源
30:光導波路
101、102、103、104、105:光パルス生成部
110、114:第1光学的結合手段
112、116:第2光学的結合手段
Claims (12)
- 反転分布が形成される光利得領域と光強度を変調する機能を有する光変調領域とを含み、該光利得領域と該光変調領域とが直列に配置された光導波路を具えるモード同期半導体レーザと、
該モード同期半導体レーザの発振縦モードのうちのいずれか一つの縦モードの波長に、光注入同期現象を生じさせることが可能な範囲で、近接した波長の連続波光を発生する連続波光出力光源と、
該連続波光出力光源の出力光を、前記モード同期半導体レーザの前記光導波路に入力し、前記モード同期半導体レーザの前記光導波路内において該連続波光出力光源の出力光の偏光方向が前記モード同期半導体レーザの発振光の偏光方向と合致するように、該連続波光出力光源の出力光の偏光方向を制御する偏光面調整素子を含む第1光学的結合手段と、
前記モード同期半導体レーザが出力する光パルスを外部に出力させるための第2光学的結合手段と
を有することを特徴とするモード同期半導体レーザ装置。 - 請求項1に記載のモード同期半導体レーザ装置において、
前記光導波路が前記光利得領域と前記光変調領域とに加えて受動導波領域を含み、該光利得領域と該光変調領域と該受動導波領域とが直列に配置されて形成されており、
該受動導波領域に発振波長調整手段が形成されていることを特徴とするモード同期半導体レーザ装置。 - 請求項1に記載のモード同期半導体レーザ装置において、
前記連続波光出力光源から出力される連続波光が前記第1光学的結合手段を介して前記モード同期半導体レーザの光導波路の一方の入力端から前記モード同期半導体レーザの光導波路に入力され、前記モード同期半導体レーザの光導波路から出力される光パルスは前記モード同期半導体レーザの光導波路の他方の出力端から前記第2光学的結合手段を介して外部に出力されるように配置されて構成されること
を特徴とするモード同期半導体レーザ装置。 - 請求項2に記載のモード同期半導体レーザ装置において、
前記連続波光出力光源から出力される連続波光が前記第1光学的結合手段を介して前記モード同期半導体レーザの光導波路の一方の入力端から前記モード同期半導体レーザの光導波路に入力され、前記モード同期半導体レーザの光導波路から出力される光パルスは前記モード同期半導体レーザの光導波路の他方の出力端から前記第2光学的結合手段を介して外部に出力されるように配置されて構成されること
を特徴とするモード同期半導体レーザ装置。 - 請求項1又は3に記載のモード同期半導体レーザ装置が出力する光パルスの波長を制御する方法であって、
(A)前記モード同期半導体レーザを発振させるステップと、
(B)前記光変調領域において前記モード同期半導体レーザの共振器の周回周波数の自然数倍の周波数で光変調を行なうことによって該モード同期半導体レーザのモード同期動作を実現させるステップと、
(C)前記連続波光出力光源から、前記モード同期半導体レーザの発振縦モードのうちいずれか一つの縦モード波長に、光注入同期現象を生じさせることが可能な範囲で、近接した波長の連続波光を出力させるステップと、
(D)前記モード同期半導体レーザの前記光導波路内において該連続波光出力光源の出力光の偏光方向が前記モード同期半導体レーザの発振光の偏光方向と合致するように、前記偏光面調整素子によって該連続波光出力光源の出力光の偏光方向を調整し、該出力光を前記モード同期半導体レーザの前記光導波路に入力するステップと、
(E)前記モード同期半導体レーザから、前記連続波光出力光源の出力光の波長に等しくかつ周波数チャーピングが抑制されており位相雑音が低いモード同期光パルスが前記モード同期半導体レーザから出力されるように、前記連続波光出力光源から前記モード同期半導体レーザの前記光導波路に入力される連続波光強度を調整するステップと、
(F)前記モード同期半導体レーザから光パルスを出力するステップと
を具えることを特徴とするモード同期半導体レーザ装置の波長制御方法。 - 請求項2又は4に記載のモード同期半導体レーザ装置が出力する光パルスの波長を制御する方法であって、
(A)前記モード同期半導体レーザを発振させるステップと、
(B1)光変調領域において前記モード同期半導体レーザの共振器の周回周波数の自然数倍の周波数で光変調を行なうことによってこの前記モード同期半導体レーザのモード同期動作を実現させるステップと、
(C)前記連続波光出力光源から、前記モード同期半導体レーザの発振縦モードのうちいずれか一つの縦モード波長に、光注入同期現象を生じさせることが可能な範囲で、近接した波長の連続波光を出力させるステップと、
(B2)前記連続波光の波長と、モード同期動作している前記モード同期半導体レーザの縦モードのいずれか一つの縦モードの波長が合致するように、前記発振波長調整手段によって前記モード同期半導体レーザの縦モードの位置を調整するステップと、
(D)前記モード同期半導体レーザの前記光導波路内において該連続波光出力光源の出力光の偏光方向が前記モード同期半導体レーザの発振光の偏光方向と合致するように、前記偏光面調整素子によって該連続波光出力光源の出力光の偏光方向を調整し、該出力光を前記モード同期半導体レーザの前記光導波路に入力するステップと、
(E)前記モード同期半導体レーザから、前記連続波光出力光源の出力光の波長に等しくかつ周波数チャーピングが抑制されており位相雑音が低いモード同期光パルスが前記モード同期半導体レーザから出力されるように、前記連続波光出力光源から前記モード同期半導体レーザの前記光導波路に入力される連続波光強度を調整するステップと、
(F)前記モード同期半導体レーザから光パルスを出力するステップと
を具えることを特徴とするモード同期半導体レーザ装置の波長制御方法。 - 請求項2又は4に記載のモード同期半導体レーザ装置において、
前記発振波長調整手段が、前記受動導波領域を含んで形成されているp-i-n接合に電流注入するための手段であることを特徴とするモード同期半導体レーザ装置。 - 請求項7に記載のモード同期半導体レーザ装置が出力する光パルスの波長を制御する方法であって、
(A)前記モード同期半導体レーザを発振させるステップと、
(b1)前記光変調領域において前記モード同期半導体レーザの共振器の周回周波数の自然数倍の周波数で光変調を行なうことによって該モード同期半導体レーザのモード同期動作を実現させるステップと、
(C)前記連続波光出力光源から、前記モード同期半導体レーザの発振縦モードのうちいずれか一つの縦モード波長に、光注入同期現象を生じさせることが可能な範囲で、近接した波長の連続波光を出力させるステップと、
(b2)前記連続波光の波長と、モード同期動作している前記モード同期半導体レーザの縦モードのいずれか一つの縦モードの波長が合致するように、前記受動導波領域を含んで形成されているp-i-n接合に電流を注入して前記モード同期半導体レーザの縦モードの位置を調整するステップと、
(D)前記モード同期半導体レーザの前記光導波路内において該連続波光出力光源の出力光の偏光方向が前記モード同期半導体レーザの発振光の偏光方向と合致するように、前記偏光面調整素子によって該連続波光出力光源の出力光の偏光方向を調整し、該出力光を前記モード同期半導体レーザの前記光導波路に入力するステップと、
(E)前記モード同期半導体レーザから、前記連続波光出力光源の出力光の波長に等しくかつ周波数チャーピングが抑制されており位相雑音が低いモード同期光パルスが前記モード同期半導体レーザから出力されるように、前記連続波光出力光源から前記モード同期半導体レーザの前記光導波路に入力される連続波光強度を調整するステップと、
(F)モード同期半導体レーザから光パルスを出力するステップと
を具えることを特徴とするモード同期半導体レーザ装置の波長制御方法。 - 請求項2又は4に記載のモード同期半導体レーザ装置において、
前記発振波長調整手段が、前記受動導波領域を含んで形成されているp-i-n接合に逆バイアス電圧を印加するための手段であることを特徴とするモード同期半導体レーザ装置。 - 請求項9に記載のモード同期半導体レーザ装置が出力する光パルスの波長を制御する方法であって、
(A)前記モード同期半導体レーザを発振させるステップと、
(b1)前記光変調領域において前記モード同期半導体レーザの共振器の周回周波数の自然数倍の周波数で光変調を行なうことによって該モード同期半導体レーザのモード同期動作を実現させるステップと、
(C)前記連続波光出力光源から、前記モード同期半導体レーザの発振縦モードのうちいずれか一つの縦モード波長に、光注入同期現象を生じさせることが可能な範囲で、近接した波長の連続波光を出力させるステップと、
(b3)前記連続波光の波長と、モード同期動作している前記モード同期半導体レーザの縦モードのいずれか一つの縦モードの波長が合致するように、前記受動導波領域を含んで形成されているp-i-n接合に逆バイアス電圧を印加して前記モード同期半導体レーザの縦モードの位置を調整するステップと、
(D)前記モード同期半導体レーザの前記光導波路内において該連続波光出力光源の出力光の偏光方向が前記モード同期半導体レーザの発振光の偏光方向と合致するように、前記偏光面調整素子によって該連続波光出力光源の出力光の偏光方向を調整し、該出力光を前記モード同期半導体レーザの前記光導波路に入力するステップと、
(E)前記モード同期半導体レーザから、前記連続波光出力光源の出力光の波長に等しくかつ周波数チャーピングが抑制されており位相雑音が低いモード同期光パルスが前記モード同期半導体レーザから出力されるように、前記連続波光出力光源から前記モード同期半導体レーザの前記光導波路に入力される連続波光強度を調整するステップと、
(F)モード同期半導体レーザから光パルスを出力するステップと
を具えることを特徴とするモード同期半導体レーザ装置の波長制御方法。 - 請求項2又は4に記載のモード同期半導体レーザ装置において、
前記発振波長調整手段が、前記受動導波領域の温度を制御するための受動導波領域温度制御手段であることを特徴とするモード同期半導体レーザ装置。 - 請求項11に記載のモード同期半導体レーザ装置が出力する光パルスの波長を制御する方法であって、
(A)前記モード同期半導体レーザを発振させるステップと、
(b1)前記光変調領域において前記モード同期半導体レーザの共振器の周回周波数の自然数倍の周波数で光変調を行なうことによって該モード同期半導体レーザのモード同期動作を実現させるステップと、
(C)前記連続波光出力光源から、前記モード同期半導体レーザの発振縦モードのうちいずれか一つの縦モード波長に、光注入同期現象を生じさせることが可能な範囲で、近接した波長の連続波光を出力させるステップと、
(b4)前記連続波光の波長と、モード同期動作している前記モード同期半導体レーザの縦モードのいずれか一つの縦モードの波長が合致するように、受動導波領域温度制御手段を用いて前記受動導波領域の温度を制御して縦モードの位置を調整するステップと、
(D)前記モード同期半導体レーザの前記光導波路内において該連続波光出力光源の出力光の偏光方向が前記モード同期半導体レーザの発振光の偏光方向と合致するように、前記偏光面調整素子によって該連続波光出力光源の出力光の偏光方向を調整し、該出力光を前記モード同期半導体レーザの前記光導波路に入力するステップと、
(E)前記モード同期半導体レーザから、前記連続波光出力光源の出力光の波長に等しくかつ周波数チャーピングが抑制されており位相雑音が低いモード同期光パルスが前記モード同期半導体レーザから出力されるように、前記連続波光出力光源から前記モード同期半導体レーザの前記光導波路に入力される連続波光強度を調整するステップと、
(F)モード同期半導体レーザから光パルスを出力するステップと
を具えることを特徴とするモード同期半導体レーザ装置の波長制御方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004246504A JP2006066586A (ja) | 2004-08-26 | 2004-08-26 | モード同期半導体レーザ装置及びモード同期半導体レーザ装置の波長制御方法 |
US11/181,726 US20060045145A1 (en) | 2004-08-26 | 2005-07-15 | Mode-locked laser diode device and wavelength control method for mode-locked laser diode device |
CNB2005100879081A CN100448123C (zh) | 2004-08-26 | 2005-07-29 | 模式同步半导体激光器装置和模式同步半导体激光器装置的波长控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004246504A JP2006066586A (ja) | 2004-08-26 | 2004-08-26 | モード同期半導体レーザ装置及びモード同期半導体レーザ装置の波長制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006066586A true JP2006066586A (ja) | 2006-03-09 |
Family
ID=35942996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004246504A Pending JP2006066586A (ja) | 2004-08-26 | 2004-08-26 | モード同期半導体レーザ装置及びモード同期半導体レーザ装置の波長制御方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20060045145A1 (ja) |
JP (1) | JP2006066586A (ja) |
CN (1) | CN100448123C (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009063614A (ja) * | 2007-09-04 | 2009-03-26 | Keiwa Inc | 液晶表示モジュール |
JP2010010315A (ja) * | 2008-06-26 | 2010-01-14 | Oki Electric Ind Co Ltd | モード同期半導体レーザの駆動方法及びモード同期半導体レーザ装置 |
JP2010147533A (ja) * | 2008-12-16 | 2010-07-01 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光パルス列生成方法及び光パルス列生成装置 |
US10409139B2 (en) | 2017-09-21 | 2019-09-10 | Qioptiq Photonics Gmbh & Co. Kg | Light source with multi-longitudinal mode continuous wave output based on multi-mode resonant OPO technology |
US10756505B2 (en) | 2017-09-21 | 2020-08-25 | Qioptiq Photonics Gmbh & Co. Kg | Tunable light source with broadband output |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5233090B2 (ja) * | 2006-07-28 | 2013-07-10 | 沖電気工業株式会社 | キャリア抑圧光パルス列発生方法及びこの方法を実現するモード同期半導体レーザ |
DE102007044438A1 (de) * | 2007-09-18 | 2009-03-19 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Pulslaserdiode und Verfahren zum Betrieb einer Pulslaserdiode |
JP2010205810A (ja) * | 2009-03-02 | 2010-09-16 | Sony Corp | 半導体レーザ素子の駆動方法及び半導体レーザ装置 |
JP5589671B2 (ja) * | 2010-08-20 | 2014-09-17 | ソニー株式会社 | レーザ装置、レーザ増幅変調方法。 |
US8687665B1 (en) | 2011-09-15 | 2014-04-01 | Sandia Corporation | Mutually injection locked lasers for enhanced frequency response |
WO2013074084A1 (en) * | 2011-11-15 | 2013-05-23 | Empire Technology Development Llc | Integrated optical sensor |
US9059801B1 (en) | 2013-03-14 | 2015-06-16 | Emcore Corporation | Optical modulator |
US9306672B2 (en) | 2013-03-14 | 2016-04-05 | Encore Corporation | Method of fabricating and operating an optical modulator |
US9306372B2 (en) * | 2013-03-14 | 2016-04-05 | Emcore Corporation | Method of fabricating and operating an optical modulator |
CN103457156A (zh) * | 2013-09-03 | 2013-12-18 | 苏州海光芯创光电科技有限公司 | 应用于高速并行光传输的大耦合对准容差半导体激光芯片及其光电器件 |
US9564733B2 (en) | 2014-09-15 | 2017-02-07 | Emcore Corporation | Method of fabricating and operating an optical modulator |
CN107078458B (zh) * | 2014-09-15 | 2021-09-07 | 昂科公司 | 制作及操作光学调制器的方法 |
US10074959B2 (en) | 2016-08-03 | 2018-09-11 | Emcore Corporation | Modulated laser source and methods of its fabrication and operation |
CN107591673A (zh) * | 2017-10-09 | 2018-01-16 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 激光器驰豫振荡噪声抑制装置 |
CN109193328A (zh) * | 2018-09-25 | 2019-01-11 | 北京工业大学 | 一种可进行脉冲选择的激光器 |
CN116868110A (zh) * | 2021-01-28 | 2023-10-10 | 马克斯·普朗克科学促进会 | 用于调节光波的偏振的偏振改变装置和方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01319986A (ja) * | 1988-06-21 | 1989-12-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ装置 |
US5799024A (en) * | 1994-11-14 | 1998-08-25 | The Regents Of The University Of California | Generation of high power optical pulses using flared mode-locked semiconductor lasers and optical amplifiers |
JPH114037A (ja) * | 1997-06-12 | 1999-01-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 標準光周波数発生装置 |
JPH11112093A (ja) * | 1997-10-01 | 1999-04-23 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光パルス発生方法 |
JP2003069138A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-07 | Oki Electric Ind Co Ltd | モード同期半導体レーザ |
JP2004165383A (ja) * | 2002-11-12 | 2004-06-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ装置、第2高調波発生装置及び光ピックアップ装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4961198A (en) * | 1988-01-14 | 1990-10-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor device |
US5345454A (en) * | 1991-11-06 | 1994-09-06 | At&T Bell Laboratories | Antiresonant Fabry-Perot p-i-n modulator |
US5237331A (en) * | 1992-05-08 | 1993-08-17 | Henderson Sammy W | Eyesafe coherent laser radar for velocity and position measurements |
JP2751903B2 (ja) * | 1995-12-15 | 1998-05-18 | 日本電気株式会社 | 光クロック再生器 |
US6359913B1 (en) * | 1999-08-13 | 2002-03-19 | Trw Inc. | Stabilization of injection locking of CW lasers |
GB0205111D0 (en) * | 2002-03-05 | 2002-04-17 | Denselight Semiconductors Pte | Active wavelength locking |
US7177330B2 (en) * | 2003-03-17 | 2007-02-13 | Hong Kong Polytechnic University | Method and apparatus for controlling the polarization of an optical signal |
-
2004
- 2004-08-26 JP JP2004246504A patent/JP2006066586A/ja active Pending
-
2005
- 2005-07-15 US US11/181,726 patent/US20060045145A1/en not_active Abandoned
- 2005-07-29 CN CNB2005100879081A patent/CN100448123C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01319986A (ja) * | 1988-06-21 | 1989-12-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ装置 |
US5799024A (en) * | 1994-11-14 | 1998-08-25 | The Regents Of The University Of California | Generation of high power optical pulses using flared mode-locked semiconductor lasers and optical amplifiers |
JPH114037A (ja) * | 1997-06-12 | 1999-01-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 標準光周波数発生装置 |
JPH11112093A (ja) * | 1997-10-01 | 1999-04-23 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光パルス発生方法 |
JP2003069138A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-07 | Oki Electric Ind Co Ltd | モード同期半導体レーザ |
JP2004165383A (ja) * | 2002-11-12 | 2004-06-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ装置、第2高調波発生装置及び光ピックアップ装置 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009063614A (ja) * | 2007-09-04 | 2009-03-26 | Keiwa Inc | 液晶表示モジュール |
JP2010010315A (ja) * | 2008-06-26 | 2010-01-14 | Oki Electric Ind Co Ltd | モード同期半導体レーザの駆動方法及びモード同期半導体レーザ装置 |
JP2010147533A (ja) * | 2008-12-16 | 2010-07-01 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光パルス列生成方法及び光パルス列生成装置 |
US10409139B2 (en) | 2017-09-21 | 2019-09-10 | Qioptiq Photonics Gmbh & Co. Kg | Light source with multi-longitudinal mode continuous wave output based on multi-mode resonant OPO technology |
US10409140B2 (en) | 2017-09-21 | 2019-09-10 | Qioptiq Photonics Gmbh & Co. Kg | Method for multi-longitudinal mode continuous wave output based on multi-mode resonant OPO technology |
US10756505B2 (en) | 2017-09-21 | 2020-08-25 | Qioptiq Photonics Gmbh & Co. Kg | Tunable light source with broadband output |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20060045145A1 (en) | 2006-03-02 |
CN100448123C (zh) | 2008-12-31 |
CN1741331A (zh) | 2006-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2006066586A (ja) | モード同期半導体レーザ装置及びモード同期半導体レーザ装置の波長制御方法 | |
Rafailov et al. | Mode-locked quantum-dot lasers | |
EP1735681B1 (en) | Surface emitting laser with an integrated absorber | |
US20100284430A1 (en) | Systems and methods for generating high repetition rate ultra-short optical pulses | |
Vlachos et al. | 10 x 30 GHz pulse train generation from semiconductor amplifier fiber ring laser | |
Vlachos et al. | Ultrafast semiconductor-based fiber laser sources | |
US7991023B2 (en) | Multi-band multiwavelength quantum dot mode-locked lasers | |
US9385506B2 (en) | Wavelength tunable comb source | |
Li et al. | Electrical wavelength-tunable actively mode-locked fiber ring laser with a linearly chirped fiber Bragg grating | |
Habruseva et al. | Dynamics of quantum-dot mode-locked lasers with optical injection | |
Li et al. | Actively mode-locked erbium fiber ring laser using a Fabry–Perot semiconductor modulator as mode locker and tunable filter | |
Sousa et al. | Short pulse generation and control in Er-doped frequency-shifted-feedback fibre lasers | |
Arahira et al. | 480-GHz subharmonic synchronous mode locking in a short-cavity colliding-pulse mode-locked laser diode | |
Wang et al. | Seed-injected, actively Q-switched fiber ring laser using an AOM of zero-order transmission | |
Arahira et al. | Extreme timing jitter reduction of a passively mode-locked laser diode by optical pulse injection | |
Mwarania et al. | Integrated Q-switched multiple-cavity glass waveguide laser | |
Liu et al. | Generation of wavelength-tunable transform-limited pulses from a monolithic passively mode-locked distributed Bragg reflector semiconductor laser | |
Li et al. | Wavelength-tunable actively mode-locked erbium-doped fiber ring laser using a distributed feedback semiconductor laser as mode locker and tunable filter | |
Wang et al. | Tunable 19× 10 GHz L-band FP-SOA based multi-wavelength mode-locked fiber laser | |
Avrutin et al. | Advances in mode-locked semiconductor lasers | |
Fang et al. | Mutual pulse injection seeding by the use of two fabry-perot laser diodes to produce wavelength-tunable optical short pulses | |
He et al. | Generation and wavelength switching of picosecond pulses by optically modulating a semiconductor optical amplifier in a fiber laser with optical delay line | |
Rafailov et al. | Nonresonant self-injection seeding of a gain-switched diode laser | |
Vasil’ev | High-Speed Laser Diodes | |
Wang et al. | Eleven-wavelength switchable fiber ring laser with a dispersion compensation fiber and a delayed interferometer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061204 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090630 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090827 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100202 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100601 |