JP2010147284A - Wavelength-variable laser device - Google Patents

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Tetsuya Watanabe
哲也 渡辺
Shinichiro Tezuka
信一郎 手塚
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wavelength-variable laser device which can narrow the spreading of the spectrum line width of laser beam emitted from a wavelength-variable laser chip by suppressing the oscillation of an MEMS movable mirror. <P>SOLUTION: In a wavelength-variable laser device, a wavelength-variable laser chip having an MEMS movable mirror is housed in an airtight package having a glass window and a liquid is enclosed in the interior. The wavelength-variable laser device has stabilizing means for lessening a variation in internal pressure in the airtight package. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、波長可変レーザー装置に関し、詳しくは、光測定器、ガス分析、ファイバーセンサ用光源、光通信用光源などに好適な波長可変レーザー装置の性能改善に関するものである。   The present invention relates to a wavelength tunable laser device, and more particularly, to performance improvement of a wavelength tunable laser device suitable for an optical measuring instrument, gas analysis, a fiber sensor light source, an optical communication light source, and the like.

図5は、従来のMEMS可動ミラーを有する波長可変レーザーチップを用いた波長可変レーザー装置の一例を示す構成図である。図5において、波長可変レーザー装置は、印加電圧E1に応じて出射光の波長が変わる波長可変レーザーチップ1と、この波長可変レーザーチップ1からの出射光を収束するレンズ2と、ユーザーに波長可変レーザーチップ1の光を出力する光ファイバ3と、波長可変レーザーチップ1に電圧を印加する電圧回路4などで構成されている。   FIG. 5 is a configuration diagram showing an example of a wavelength tunable laser device using a wavelength tunable laser chip having a conventional MEMS movable mirror. In FIG. 5, the wavelength tunable laser device includes a wavelength tunable laser chip 1 in which the wavelength of the emitted light changes according to the applied voltage E1, a lens 2 that converges the emitted light from the wavelength tunable laser chip 1, and a wavelength tunable for the user. An optical fiber 3 that outputs light from the laser chip 1 and a voltage circuit 4 that applies a voltage to the wavelength tunable laser chip 1 are configured.

はじめに、波長可変レーザーチップ1の構成について説明する。波長可変レーザーチップ1は、InP基板101とSOI(Silicon on Insulator)基板107で構成されている。   First, the configuration of the wavelength tunable laser chip 1 will be described. The wavelength tunable laser chip 1 includes an InP substrate 101 and an SOI (Silicon on Insulator) substrate 107.

InP基板101の一方の表面には多層膜ミラー103が結晶成長され、多層膜ミラー103の表面には活性層104が結晶成長され、活性層104の中央部分を除いた表面には電極105が形成されている。InP基板101の他方の表面には電極102が形成されている。   A multilayer mirror 103 is crystal-grown on one surface of the InP substrate 101, an active layer 104 is crystal-grown on the surface of the multilayer mirror 103, and an electrode 105 is formed on the surface excluding the central portion of the active layer 104. Has been. An electrode 102 is formed on the other surface of the InP substrate 101.

SOI基板107は、シリコン基板107a上に絶縁層107bとシリコン層107cが積層されたものである。シリコン層107cの表面を研磨することにより凹部が形成され、この凹部には可動ミラー109が設けられている。また、このシリコン層107cのInP基板101の両端と対向する部分にはシリコン結晶を成長させて、スペーサ106が形成される。そして、スペーサ106を含むシリコン層107cの表面には、電極108が形成される。   The SOI substrate 107 is obtained by stacking an insulating layer 107b and a silicon layer 107c on a silicon substrate 107a. A recess is formed by polishing the surface of the silicon layer 107c, and a movable mirror 109 is provided in the recess. In addition, a silicon crystal is grown on portions of the silicon layer 107c facing both ends of the InP substrate 101, and a spacer 106 is formed. An electrode 108 is formed on the surface of the silicon layer 107 c including the spacer 106.

一方、シリコン基板107aの表面の中央部分を異方性エッチングや等方性エッチングで絶縁層107bに達するまで取り除くことにより、四角錐状のレーザー光取り出し口110が形成される。このレーザー光取り出し口110の外周には電極111が形成される。   On the other hand, by removing the central portion of the surface of the silicon substrate 107a until it reaches the insulating layer 107b by anisotropic etching or isotropic etching, a quadrangular pyramid-shaped laser light extraction port 110 is formed. An electrode 111 is formed on the outer periphery of the laser beam extraction port 110.

さらに、絶縁層107bに対して選択エッチングを行い、絶縁層107bを部分的に除去する。これにより、絶縁層107bの膜厚よりなる空間が形成されてシリコン層107cはダイヤフラムとして機能することになる。以下、シリコン層107cをダイヤフラムともいう。   Further, selective etching is performed on the insulating layer 107b to partially remove the insulating layer 107b. As a result, a space formed by the thickness of the insulating layer 107b is formed, and the silicon layer 107c functions as a diaphragm. Hereinafter, the silicon layer 107c is also referred to as a diaphragm.

これらInP基板101の電極105とSOI基板107のスペーサ106の表面に形成されている電極108との位置合わせを行って接合することにより、波長可変レーザーチップ1が形成される。これにより、InP基板101とSOI基板107との間にはスペーサ106と電極105および108の膜厚よりなる空間が形成される。ダイヤフラム107cと可動ミラー109は、これらの両面に形成された空間内で変位する。   The wavelength tunable laser chip 1 is formed by aligning and bonding the electrode 105 of the InP substrate 101 and the electrode 108 formed on the surface of the spacer 106 of the SOI substrate 107. Thereby, a space formed by the film thickness of the spacer 106 and the electrodes 105 and 108 is formed between the InP substrate 101 and the SOI substrate 107. Diaphragm 107c and movable mirror 109 are displaced in the space formed on both surfaces thereof.

また、レーザー光取り出し口110には、可動ミラー109とレーザーを集光するレンズ2と光ファイバ3が出射されるレーザー光の光軸の中心線上に並ぶように配置される。   Further, the laser light extraction port 110 is arranged so that the movable mirror 109, the lens 2 for condensing the laser, and the optical fiber 3 are aligned on the center line of the optical axis of the emitted laser light.

SOI基板107の両面に形成された電極108、111間には第1の直流電源E1が接続され、InP基板101に形成された電極102とSOI基板107に形成された電極108間には第2の直流電源E2が接続されている。   A first DC power supply E1 is connected between the electrodes 108 and 111 formed on both surfaces of the SOI substrate 107, and a second electrode is formed between the electrode 102 formed on the InP substrate 101 and the electrode 108 formed on the SOI substrate 107. DC power supply E2 is connected.

これら多層膜ミラー103と活性層104と可動ミラー109で光共振器を構成している。SOI基板107の両面に形成された電極108、111の間は絶縁層107bで絶縁されているので、可動ミラー109が設けられたダイヤフラム107cを変位させる直流電源E1の電圧を制御することができる。   The multilayer mirror 103, the active layer 104, and the movable mirror 109 constitute an optical resonator. Since the electrodes 108 and 111 formed on both surfaces of the SOI substrate 107 are insulated by the insulating layer 107b, the voltage of the DC power source E1 that displaces the diaphragm 107c provided with the movable mirror 109 can be controlled.

このような構成において、InP基板101に形成された電極102とSOI基板107に形成された電極108間に第2の直流電源E2の出力電圧を印加することにより活性層104に電流が注入されて活性層104に含まれる電子が励起され、光が出射される。この出力光が可動ミラー109と多層膜ミラー103の間を反射してレーザー発振を行う。すなわち、電流注入による励起方式を採っている。そして、レーザー出力光はレンズ2を経由して光ファイバ3に入射される。   In such a configuration, current is injected into the active layer 104 by applying the output voltage of the second DC power source E2 between the electrode 102 formed on the InP substrate 101 and the electrode 108 formed on the SOI substrate 107. Electrons contained in the active layer 104 are excited and light is emitted. This output light is reflected between the movable mirror 109 and the multilayer mirror 103 to cause laser oscillation. That is, the excitation method by current injection is adopted. The laser output light is incident on the optical fiber 3 via the lens 2.

出射されるレーザー光の発振波長は、可動ミラー109と多層膜ミラー103の間の距離で決定される。すなわち、SOI基板107の両面に形成された電極108と電極111間に電圧E1を印加することにより、電圧E1に応じた静電気力でダイヤフラム107cとともに可動ミラー109が変位して多層膜ミラー103との間の距離が変化し、レーザー光の発振波長を変えることができる。そして、SOI基板107に四角錐状のレーザー光取り出し口110を設けていることにより、レンズ2および光ファイバ3に効率良くレーザー光を取り入れることができる。   The oscillation wavelength of the emitted laser light is determined by the distance between the movable mirror 109 and the multilayer mirror 103. That is, by applying the voltage E1 between the electrodes 108 and 111 formed on both surfaces of the SOI substrate 107, the movable mirror 109 is displaced together with the diaphragm 107c by the electrostatic force according to the voltage E1, and the multilayer mirror 103 is The distance between them changes, and the oscillation wavelength of the laser light can be changed. Further, by providing the quadrangular pyramid-shaped laser light extraction port 110 in the SOI substrate 107, the laser light can be efficiently taken into the lens 2 and the optical fiber 3.

特許文献1は、面発光型レーザーから出射されるレーザー光を効率よく光ファイバに入れることができ、損失を軽減できる面発光型レーザーに関するものである。   Patent Document 1 relates to a surface-emitting laser that can efficiently put laser light emitted from a surface-emitting laser into an optical fiber and reduce loss.

特開2007−173550号公報JP 2007-173550 A

しかし、図5のような従来のMEMS可動ミラーを有する波長可変レーザーチップ1を用いた波長可変レーザー装置は、MEMS可動ミラーが振動することから、波長可変レーザーチップ1から出射されるレーザー光のスペクトル線幅(波長変動)が広く(大きく)なってしまうという問題がある。レーザー光のスペクトル線幅が広くなると、たとえば光測定器の測定精度が低下することになり、好ましくない。   However, in the wavelength tunable laser device using the wavelength tunable laser chip 1 having the conventional MEMS movable mirror as shown in FIG. 5, the spectrum of the laser light emitted from the wavelength tunable laser chip 1 is vibrated because the MEMS movable mirror vibrates. There is a problem that the line width (wavelength fluctuation) becomes wide (large). When the spectral line width of the laser beam is widened, for example, the measurement accuracy of the optical measuring device is lowered, which is not preferable.

本発明は、上記のような問題点を解決するものであり、MEMS可動ミラーの振動を抑圧することにより、波長可変レーザーチップから出射されるレーザー光のスペクトル線幅の広がりを狭くでき、光測定器などスペクトル線幅の広がりが問題となるアプリケーションにも使用できる波長可変レーザー装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned problems, and by suppressing the vibration of the MEMS movable mirror, the spread of the spectral line width of the laser light emitted from the wavelength tunable laser chip can be narrowed, and optical measurement is performed. An object of the present invention is to provide a wavelength tunable laser apparatus that can be used for applications where the broadening of the spectral line width is a problem.

上記のような目的を達成するために、本発明の請求項1は、
MEMS可動ミラーを有する波長可変レーザーチップがガラス窓を有する気密パッケージ内に収納され、内部に液体が封入される波長可変レーザー装置において、
前記気密パッケージの内部に、内圧の変動を軽減する安定化手段を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, claim 1 of the present invention provides:
In a wavelength tunable laser device in which a wavelength tunable laser chip having a MEMS movable mirror is housed in an airtight package having a glass window, and liquid is sealed inside,
The airtight package has a stabilizing means for reducing fluctuations in internal pressure.

請求項2は、請求項1記載の波長可変レーザー装置において、
安定化前記手段は、ゴム状弾性体を隔壁として形成された空間部であることを特徴とする。
Claim 2 is the wavelength tunable laser device according to claim 1,
The stabilizing means is a space formed by using a rubber-like elastic body as a partition.

請求項3は、請求項1記載の波長可変レーザー装置において、
前記安定化手段は、ゴム状弾性体で形成された中空のボールであることを特徴とする。
Claim 3 is the wavelength tunable laser device according to claim 1,
The stabilizing means is a hollow ball formed of a rubber-like elastic body.

請求項4は、請求項1〜3いずれかに記載の波長可変レーザー装置において、
前記封入液体は、絶縁性を有することを特徴とする。
Claim 4 is the wavelength tunable laser device according to any one of claims 1 to 3,
The sealed liquid has an insulating property.

このように構成することにより、波長可変レーザーチップのMEMS可動ミラーの振動を抑えることができ、波長可変レーザー装置から出力されるレーザー光のスペクトル線幅の広がりを抑制できる。   With this configuration, vibration of the MEMS movable mirror of the wavelength tunable laser chip can be suppressed, and the spread of the spectral line width of the laser light output from the wavelength tunable laser apparatus can be suppressed.

以下、図面を用いて、本発明の波長可変レーザー装置を説明する。図1は本発明の一実施例を示す構成図である。図1において、ステム5の穴にハーメチックピン6が差し込まれ、ステム5とハーメチックピン6の間を封着ガラス7で封止されている。   The wavelength tunable laser device of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a hermetic pin 6 is inserted into a hole of the stem 5, and the space between the stem 5 and the hermetic pin 6 is sealed with a sealing glass 7.

ハーメチックピン6には、ゴム状弾性体(以下、ゴムシート9という)よりなる隔壁が取り付けられた第1のスペーサー8と、図5と同様なMEMS可動ミラーを有する波長可変レーザーチップ1が実装された第2のスペーサー10が、重ね合わせるようにして取り付けられている。   Mounted on the hermetic pin 6 is a first spacer 8 to which a partition made of a rubber-like elastic body (hereinafter referred to as a rubber sheet 9) is attached, and a wavelength tunable laser chip 1 having a MEMS movable mirror similar to FIG. The second spacer 10 is attached so as to overlap.

第1のスペーサー8の一方の面には段付凹部が形成されていて、この段付凹部を塞ぐようにゴムシート9よりなる隔壁が接合されている。他方の面には、第2のスペーサー10に実装された波長可変レーザーチップ1よりも広い開口面を有する凹部が形成されている。   A stepped recess is formed on one surface of the first spacer 8, and a partition made of a rubber sheet 9 is joined so as to close the stepped recess. On the other surface, a recess having an opening surface wider than the wavelength tunable laser chip 1 mounted on the second spacer 10 is formed.

第2のスペーサー10は、第1のスペーサー8と重ね合わせた状態で外周が一致するように等しい大きさに形成されている。第2のスペーサー10の第1のスペーサー8との対向面には、図5の波長可変レーザーチップ1を上下反転させた状態で実装するための凹部が形成されている。この凹部の中心部には、波長可変レーザーチップ1のレーザー光取り出し口110の開口と重なり合う大きさの穴が設けられている。   The second spacer 10 is formed in an equal size so that the outer circumferences coincide with each other in a state where it is overlapped with the first spacer 8. On the surface of the second spacer 10 facing the first spacer 8, there is formed a recess for mounting the wavelength tunable laser chip 1 shown in FIG. A hole having a size overlapping with the opening of the laser beam extraction port 110 of the wavelength tunable laser chip 1 is provided at the center of the recess.

ステム5には、重ね合わせるようにしてハーメチックピン6に取り付けられた第1のスペーサー8と第2のスペーサー10を内包するように形成されたキャップ11が気密パッケージを構成するように取り付けられている。キャップ11の主平面中央部にはレーザー光を取り出すための開口が設けられるとともにその外周の内面には凹部が形成され、この凹部にはガラス窓12が接合されている。   A cap 11 formed so as to enclose the first spacer 8 and the second spacer 10 attached to the hermetic pin 6 so as to overlap each other is attached to the stem 5 so as to constitute an airtight package. . An opening for taking out laser light is provided in the central portion of the main plane of the cap 11, and a recess is formed in the inner surface of the outer periphery, and a glass window 12 is joined to the recess.

このように気密パッケージ化された波長可変レーザー装置において、ゴムシート9で塞がれた第1のスペーサー8の段付凹部の空間部14以外の全空間部には、液体13が封入されている。   In the wavelength tunable laser device thus hermetically packaged, the liquid 13 is sealed in all the space portions other than the space portion 14 of the stepped recess of the first spacer 8 closed by the rubber sheet 9. .

図2は、図1に示した波長可変レーザー装置の作製プロセスの一実施例を示す工程図である。まず、(a)に示すように、ステム5の穴にハーメチックピン6を差し込み、ステム5とハーメチックピン6の間を封着ガラス7で封止する。   FIG. 2 is a process diagram showing an example of a manufacturing process of the wavelength tunable laser device shown in FIG. First, as shown in (a), the hermetic pin 6 is inserted into the hole of the stem 5 and the space between the stem 5 and the hermetic pin 6 is sealed with a sealing glass 7.

次に、(b)に示すように、第1のスペーサー8の段付凹部に位置を合わせながらゴムシート9を接合する。   Next, as shown in (b), the rubber sheet 9 is joined while aligning with the stepped recess of the first spacer 8.

そして、(c)に示すように、ステム5の穴に差し込んで封着ガラス7で封止されたハーメチックピン6に、段付凹部にゴムシート9よりなる隔壁が接合された第1のスペーサー8を、ゴムシート9よりなる隔壁がステム5と対向するようにして差し込み接合する。   Then, as shown in (c), a first spacer 8 in which a partition made of a rubber sheet 9 is joined to a stepped recess to a hermetic pin 6 inserted into a hole of the stem 5 and sealed with a sealing glass 7. Are inserted and joined so that the partition wall made of the rubber sheet 9 faces the stem 5.

次に、(d)に示すように、第2のスペーサー10の凹部に、図5の波長可変レーザーチップ1を上下反転させた状態で位置を合わせながら接合する。なお、これら第1および第2のスペーサー8、10は、たとえばセラミックで形成されている。   Next, as shown in (d), the wavelength tunable laser chip 1 of FIG. The first and second spacers 8 and 10 are made of ceramic, for example.

その後、(e)に示すように、凹部に波長可変レーザーチップ1が接合された第2のスペーサー10を、波長可変レーザーチップ1が第1のスペーサー8と対向するようにしてハーメチックピン6に差し込み接合する。   Thereafter, as shown in (e), the second spacer 10 with the wavelength tunable laser chip 1 bonded to the recess is inserted into the hermetic pin 6 so that the wavelength tunable laser chip 1 faces the first spacer 8. Join.

続いて、(f)に示すように、キャップ11の凹部に位置を合わせながらガラス窓12を接合する。   Subsequently, as shown in (f), the glass window 12 is joined while aligning the position with the concave portion of the cap 11.

そして、(g)に示すように、凹部にガラス窓12が接合されたキャップ11を、重ね合わせるようにしてハーメチックピン6に取り付けられた第1のスペーサー8と第2のスペーサー10を内包するようにステム5に取り付けて接合固着する。   Then, as shown in (g), the cap 11 having the glass window 12 bonded to the recess is included so as to enclose the first spacer 8 and the second spacer 10 attached to the hermetic pin 6. It is attached to the stem 5 and bonded and fixed.

ここまでの工程で、気密パッケージ化された波長可変レーザー装置を組み立てることができるが、さらに本発明の波長可変レーザー装置では、ゴムシート9で塞がれた第1のスペーサー8の段付凹部の空間部14以外の全空間部に、液体13を封入する。   The wavelength tunable laser device that is hermetically packaged can be assembled through the steps up to here. Further, in the wavelength tunable laser device of the present invention, the stepped concave portion of the first spacer 8 that is blocked by the rubber sheet 9 is used. The liquid 13 is sealed in the entire space other than the space 14.

液体13の封入にあたっては、たとえば真空状態の雰囲気で図示しないステム5の穴から液体13を注入してステム5の穴を閉じるようにするが、他の方法によって液体13を封入してもよい。   In sealing the liquid 13, for example, the liquid 13 is injected from a hole of the stem 5 (not shown) in a vacuum atmosphere to close the hole of the stem 5, but the liquid 13 may be sealed by other methods.

ここで、液体13としては、たとえばシリコンオイルのような絶縁剤を用いる。   Here, as the liquid 13, for example, an insulating material such as silicon oil is used.

波長可変レーザー装置の空間部に封入された液体13は、波長可変レーザーチップ1の可動ミラー109の振動とダイヤフラム107cの振動を抑制するように機能する。ダイヤフラム107cの振動を抑制することにより、スペクトル線幅の拡大が低減できる。   The liquid 13 sealed in the space of the wavelength tunable laser device functions to suppress the vibration of the movable mirror 109 and the vibration of the diaphragm 107c of the wavelength tunable laser chip 1. By suppressing the vibration of the diaphragm 107c, the expansion of the spectral line width can be reduced.

また、多層膜ミラー103と活性層104と可動ミラー109で構成される波長可変レーザーチップ1の光共振器の光路部分に液体13を封入することにより、外部からの衝撃による揺れが生じたとしても液体13により振動が抑制されるので、ダイヤフラム107cの振動を軽減できる。   Even if the liquid 13 is sealed in the optical path portion of the optical resonator of the wavelength tunable laser chip 1 composed of the multilayer mirror 103, the active layer 104, and the movable mirror 109, even if shaking due to an external impact occurs. Since the vibration is suppressed by the liquid 13, the vibration of the diaphragm 107c can be reduced.

なお、ガラス窓12が設けられた気密パッケージ内にシリコンオイルなどの液体13を封入した場合、封入した液体13が温度上昇によって膨張して内圧が上昇し、ガラス窓12が割れるおそれがある。また、温度が低下した場合には、液体13の収縮によって気泡が発生し、レーザー光を遮るおそれもある。   In addition, when the liquid 13 such as silicon oil is enclosed in the hermetic package provided with the glass window 12, the enclosed liquid 13 may expand due to a rise in temperature to increase the internal pressure, and the glass window 12 may be broken. Further, when the temperature is lowered, bubbles are generated by the contraction of the liquid 13, and there is a possibility that the laser beam is blocked.

そこで、本発明では、温度変化に基づく液体13の膨張および収縮による内圧変化を吸収して軽減するために、ゴムシート9の隔壁を設けている。   Therefore, in the present invention, the partition of the rubber sheet 9 is provided in order to absorb and reduce the change in internal pressure due to the expansion and contraction of the liquid 13 based on the temperature change.

なお、ゴムシート9としては、耐薬品性・耐熱性が高い液体13中で安定な材料であるバイトン(登録商標)などのフッ素ゴム系の材料を用いる。   The rubber sheet 9 is made of a fluoro rubber material such as Viton (registered trademark) which is a stable material in the liquid 13 having high chemical resistance and heat resistance.

このように、ゴムシート9のような柔らかい材料で液体13の膨張収縮による内圧変化を吸収することにより、波長可変レーザーチップ1のMEMS可動ミラー109の振動を抑えることができ、波長可変レーザー装置から出力されるレーザー光のスペクトル線幅の広がりを抑制できる。   In this way, by absorbing the internal pressure change due to the expansion and contraction of the liquid 13 with a soft material such as the rubber sheet 9, the vibration of the MEMS movable mirror 109 of the wavelength tunable laser chip 1 can be suppressed. The spread of the spectral line width of the output laser light can be suppressed.

図3は本発明の他の実施例を示す構成図であり、図1と共通する部分には同一の符号を付けている。図1と異なる点は、空間部14を形成する第1のスペーサー8の隔壁がゴムシート9ではなく、中空のゴムボール15を用いていることである。   FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention, and the same reference numerals are given to portions common to FIG. The difference from FIG. 1 is that the partition wall of the first spacer 8 forming the space portion 14 uses a hollow rubber ball 15 instead of the rubber sheet 9.

図3のように液体13内部に中空のゴムボール15を設けることによって、図1と同じように液体13の膨張収縮による内圧変化を吸収して、軽減できる。   By providing the hollow rubber ball 15 inside the liquid 13 as shown in FIG. 3, the internal pressure change due to the expansion and contraction of the liquid 13 can be absorbed and reduced as in FIG.

また、中空のゴムボール15を用いることにより、第1のスペーサー8に隔壁としてゴムシート9を接合するための段付凹部の段付部が不要になり、第1のスペーサー8の構造を単純化できる。   Further, by using the hollow rubber ball 15, the stepped portion of the stepped recess for joining the rubber sheet 9 as a partition to the first spacer 8 becomes unnecessary, and the structure of the first spacer 8 is simplified. it can.

そして、中空のゴムボール15で液体13の膨張収縮による内圧変化を吸収して軽減することにより、図1と同様に、波長可変レーザーチップ1のMEMS可動ミラー109の振動を抑えることができ、波長可変レーザー装置から出力されるレーザー光のスペクトル線幅の広がりを抑制できる。   Then, by absorbing and reducing the internal pressure change due to the expansion and contraction of the liquid 13 with the hollow rubber ball 15, the vibration of the MEMS movable mirror 109 of the wavelength tunable laser chip 1 can be suppressed similarly to FIG. The spread of the spectral line width of the laser beam output from the variable laser device can be suppressed.

図4は図3に示した波長可変レーザー装置の作製プロセスの他の実施例を示す工程図であり、図2と共通する部分には同一の符号を付けている。図2と異なる点は、(b)に示す第1のスペーサー8に隔壁として接合しているゴムシート9に代えて中空のゴムボール15を設けていることである。   FIG. 4 is a process diagram showing another embodiment of the fabrication process of the wavelength tunable laser device shown in FIG. 3, and the same reference numerals are given to portions common to FIG. A difference from FIG. 2 is that a hollow rubber ball 15 is provided in place of the rubber sheet 9 joined as a partition wall to the first spacer 8 shown in FIG.

このように、中空のゴムボール15のような柔らかい材料で液体13の膨張収縮による内圧変化を吸収して軽減することにより、波長可変レーザーチップ1のMEMS可動ミラー109の振動を抑えることができ、波長可変レーザーチップ1における出力光のスペクトル線幅の狭窄化を実現できる。   In this way, by absorbing and reducing the internal pressure change due to the expansion and contraction of the liquid 13 with a soft material such as the hollow rubber ball 15, the vibration of the MEMS movable mirror 109 of the wavelength tunable laser chip 1 can be suppressed. Narrowing of the spectral line width of output light in the wavelength tunable laser chip 1 can be realized.

以上説明したように、本発明によれば、波長可変レーザーチップのMEMS可動ミラーの振動を抑えることができ、出力レーザー光のスペクトル線幅の広がりを抑制できる波長可変レーザー装置を実現でき、光測定器、ガス分析、ファイバーセンサ用光源、光通信用光源などに好適である。   As described above, according to the present invention, it is possible to realize a wavelength tunable laser device that can suppress the vibration of the MEMS movable mirror of the wavelength tunable laser chip, and can suppress the spread of the spectral line width of the output laser light. It is suitable for an optical device, gas analysis, fiber sensor light source, optical communication light source, and the like.

本発明の一実施例を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Example of this invention. 図1の波長可変レーザー装置の作製プロセスの一実施例を示す工程図である。It is process drawing which shows one Example of the manufacturing process of the wavelength tunable laser apparatus of FIG. 本発明の他の実施例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the other Example of this invention. 図3の波長可変レーザー装置の作製プロセスの他の実施例を示す工程図である。It is process drawing which shows the other Example of the manufacturing process of the wavelength tunable laser apparatus of FIG. 従来のMEMS可動ミラーを有する波長可変レーザーチップを用いた波長可変レーザー装置の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the wavelength tunable laser apparatus using the wavelength tunable laser chip which has the conventional MEMS movable mirror.

符号の説明Explanation of symbols

1 波長可変レーザーチップ
5 ステム
6 ハーメチックピン
7 封着ガラス
8 第1のスペーサー
9 ゴムシート
10 第2のスペーサー
11 キャップ
12 ガラス窓
13 液体
14 空間部
15 ゴムボール
1 Wavelength Tunable Laser Chip 5 Stem 6 Hermetic Pin 7 Sealing Glass 8 First Spacer 9 Rubber Sheet 10 Second Spacer 11 Cap 12 Glass Window 13 Liquid 14 Space 15 Rubber Ball

Claims (4)

MEMS可動ミラーを有する波長可変レーザーチップがガラス窓を有する気密パッケージ内に収納され、内部に液体が封入される波長可変レーザー装置において、
前記気密パッケージの内部に、内圧の変動を軽減する安定化手段を有することを特徴とする波長可変レーザー装置。
In a wavelength tunable laser device in which a wavelength tunable laser chip having a MEMS movable mirror is housed in an airtight package having a glass window, and liquid is sealed inside,
A wavelength tunable laser device comprising a stabilizing means for reducing fluctuations in internal pressure inside the hermetic package.
安定化前記手段は、ゴム状弾性体を隔壁として形成された空間部であることを特徴とする請求項1記載の波長可変レーザー装置。   2. The wavelength tunable laser device according to claim 1, wherein the stabilizing means is a space formed by using a rubber-like elastic body as a partition wall. 前記安定化手段は、ゴム状弾性体で形成された中空のボールであることを特徴とする請求項1記載の波長可変レーザー装置。   2. The wavelength tunable laser device according to claim 1, wherein the stabilizing means is a hollow ball formed of a rubber-like elastic body. 前記封入液体は、絶縁性を有することを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載の波長可変レーザー装置。   The wavelength tunable laser device according to claim 1, wherein the sealed liquid has an insulating property.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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