JP2017147299A - 半導体レーザ光源 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】単一モードで発振する半導体レーザが搭載された光源ブロックとエタロン・フィルタが搭載された波長ロッカー・ブロックにより構成される半導体レーザ光源において、波長ロッカー内のエタロン・フィルタからの反射光の一部が半導体レーザチップに戻ってくるように構成したことを特徴とする半導体レーザ光源とした。
【選択図】図2
Description
単一モードで発振する半導体レーザを有する半導体レーザチップが搭載された光源ブロックと、エタロン・フィルタが搭載された波長ロッカー・ブロックにより構成される半導体レーザ光源において、前記波長ロッカー・ブロック内のエタロン・フィルタからの反射光の一部が前記光源ブロック内の半導体レーザチップに戻るように構成したことを特徴とする半導体レーザ光源。
発明の構成1記載の半導体レーザ光源において、単一モードで発振する前記半導体レーザが、回折格子による波長選択機能を備えた分布帰還型レーザ、もしくは分布反射型レーザのいずれかで構成されることを特徴とする半導体レーザ光源。
発明の構成1または2のいずれか1項に記載の半導体レーザ光源において、単一モードで発振する半導体レーザを有する前記半導体レーザチップが、N(≧1)個の半導体レーザからなるレーザアレイ、N対1光合波器、および半導体アンプが集積された波長可変レーザとなっていることを特徴とする半導体レーザ光源。
発明の構成1ないし3のいずれか1項に記載の半導体レーザ光源において、
単一モードで発振する前記半導体レーザの光発振周波数が増加したときに前記エタロン・フィルタから戻る反射光の強度が強くなり、
逆に光発振周波数が減少したときに前記エタロン・フィルタから戻る反射光の強度が弱くなるようなフィルタ特性となる動作点で前記エタロン・フィルタを動作させることを特徴とする半導体レーザ光源。
発明の構成1から4のいずれか1項に記載の半導体レーザ光源において、
前記波長ロッカー・ブロックの光出射側の先の光路上に光アイソレータが設けられており、
前記波長ロッカー・ブロック内の前記エタロン・フィルタからの反射光の一部が前記光源ブロック上の前記半導体レーザチップに戻る光路上には光アイソレータが設けられていないことを特徴とする半導体レーザ光源。
発明の構成1から5のいずれか1項に記載の半導体レーザ光源において、
パッケージの中に前記光源ブロックと前記波長ロッカー・ブロックの2つの機能ブロックが配置され、
それぞれの機能ブロックは、TEC(Thermo−electric cooler)素子の上に実装されて、各々、独立に温度を調整することができるように構成され、
前記波長ロッカー・ブロックには、
前記光源ブロックから直接入射したレーザ光を分岐させるための第1の部分反射ミラーと、
前記第1の部分反射ミラーからの分岐光の一方をさらに分岐するための第2の部分反射ミラーと、
前記第2の部分反射ミラーからの分岐光の一方を受ける前記エタロン・フィルタと、
前記第2の部分反射ミラーからの分岐光の他方を受ける強度モニタ用フォトダイオードと、
前記エタロン・フィルタからの透過光を受ける波長モニタ用フォトダイオードと、
温度モニタ用サーミスタが実装されていることを特徴とする半導体レーザ光源。
発明の構成1から6のいずれか1項に記載の半導体レーザ光源において、
エタロン・フィルタを構成する2枚の部分反射面は光線軸に対して垂直に配置されている
ことを特徴とする半導体レーザ光源。
発明の構成6または7のいずれか1項に記載の半導体レーザ光源において、
少なくとも前記波長モニタ用フォトダイオードの出力電流に基づいて、前記半導体レーザの光発振周波数を安定化するように制御することを特徴とする半導体レーザ光源。
(実施形態)
図2は、本発明の実施例に係る半導体レーザ光源のパッケージの平面図である。
以下に、本発明の実際の動作例について、図2を用いて説明する。
単一モードで発振する半導体レーザを有する光源ブロック102上の半導体レーザチップ104から出力されたレーザ光は、レンズ106により平行ビームに変換され、波長ロッカー・ブロック103へと進む。
比較のため、従来の半導体レーザ光源パッケージの平面図を図3に示す。図3の従来例の構成では図2の本発明の半導体レーザ光源と同じ部分の説明は省略するが、光源ブロックと波長ロッカー・ブロックの間の光路中に、必ず光アイソレータ218が挿入されている。これは波長ロッカー・ブロックからの不要な反射光がレーザ光源側に戻ってくることで、レーザ発振動作を不安定化するとの理由により従来は必要とされていたものである。
図4に、本実施例において実際に光周波数を変化させた場合の、波長モニタ用フォトダイオード114の出力電流(PD1)を強度モニタ用フォトダイオード113の出力電流(PD2)で割った値の光周波数特性を示す。この特性は、エタロン・フィルタを透過した光を検出する波長モニタ用フォトダイオード114の出力電流(PD1)を、エタロン・フィルタ入力側の光を検出する強度モニタ用フォトダイオードの出力電流(PD2)で規格化しているため、エタロン・フィルタの光透過率の光周波数特性(フィルタ特性)と等価なものとなっている。
1、102 光源ブロック
3、103 波長ロッカー・ブロック
104 半導体レーザチップ
105 サーミスタ
106 レンズ
107 分布反射型(DFB)レーザ
108 光合波器
109 半導体アンプ
2、110、111 部分反射ミラー
112 エタロン・フィルタ
113 強度モニタ用フォトダイオード
114 波長モニタ用フォトダイオード
115 サーミスタ
116 透明窓
117 レンズ
118、218 光アイソレータ
119 ファイバ・フェルール
120 光ファイバ
Claims (8)
- 単一モードで発振する半導体レーザを有する半導体レーザチップが搭載された光源ブロックと、エタロン・フィルタが搭載された波長ロッカー・ブロックにより構成される半導体レーザ光源において、
前記波長ロッカー・ブロック内のエタロン・フィルタからの反射光の一部が前記光源ブロック内の半導体レーザチップに戻るように構成した
ことを特徴とする半導体レーザ光源。 - 請求項1記載の半導体レーザ光源において、
単一モードで発振する前記半導体レーザが、回折格子による波長選択機能を備えた分布帰還型レーザ、もしくは分布反射型レーザのいずれかで構成される
ことを特徴とする半導体レーザ光源。 - 請求項1または2に記載の半導体レーザ光源において、
単一モードで発振する半導体レーザを有する前記半導体レーザチップが、N(≧1)個の半導体レーザからなるレーザアレイ、N対1光合波器、および半導体アンプが集積された波長可変レーザとなっている
ことを特徴とする半導体レーザ光源。 - 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の半導体レーザ光源において、
単一モードで発振する前記半導体レーザの光発振周波数が増加したときに前記エタロン・フィルタから戻る反射光の強度が強くなり、
逆に光発振周波数が減少したときに前記エタロン・フィルタから戻る反射光の強度が弱くなるようなフィルタ特性となる動作点で前記エタロン・フィルタを動作させる
ことを特徴とする半導体レーザ光源。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の半導体レーザ光源において、
前記波長ロッカー・ブロックの光出射側の先の光路上に光アイソレータが設けられており、
前記波長ロッカー・ブロック内の前記エタロン・フィルタからの反射光の一部が前記光源ブロック上の前記半導体レーザチップに戻る光路上には光アイソレータが設けられていないことを特徴とする半導体レーザ光源。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の半導体レーザ光源において、
パッケージの中に前記光源ブロックと前記波長ロッカー・ブロックの2つの機能ブロックが配置され、
それぞれの機能ブロックは、TEC(Thermo−electric cooler)素子の上に実装されて、各々、独立に温度を調整することができるように構成され、
前記波長ロッカー・ブロックには、
前記光源ブロックから直接入射したレーザ光を分岐させるための第1の部分反射ミラーと、
前記第1の部分反射ミラーからの分岐光の一方をさらに分岐するための第2の部分反射ミラーと、
前記第2の部分反射ミラーからの分岐光の一方を受ける前記エタロン・フィルタと、
前記第2の部分反射ミラーからの分岐光の他方を受ける強度モニタ用フォトダイオードと、
前記エタロン・フィルタからの透過光を受ける波長モニタ用フォトダイオードと、
温度モニタ用サーミスタが実装されている
ことを特徴とする半導体レーザ光源。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載の半導体レーザ光源において、
エタロン・フィルタを構成する2枚の部分反射面は光線軸に対して垂直に配置されている
ことを特徴とする半導体レーザ光源。 - 請求項6または7に記載の半導体レーザ光源において、
少なくとも前記波長モニタ用フォトダイオードの出力電流に基づいて、前記半導体レーザの光発振周波数を安定化するように制御する
ことを特徴とする半導体レーザ光源。
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