JP2020149990A - レーザ装置および送信器 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体レーザの冷却性能を確保しながら、半導体レーザを高速変調することができるレーザ装置および送信器を提供する。【解決手段】本発明の第１の態様に係るレーザ装置は、半導体レーザ１８と、半導体レーザ１８に電流を供給する少なくとも１つの駆動回路１６と、半導体レーザ１８に供給される電流を変調する変調回路１４と、少なくとも１つの駆動回路１６から半導体レーザ１８に電流を伝送するための少なくとも１つの配線１７とを備える。少なくとも１つの配線１７の各々は、テープ状の線材であり、線材の長手方向に延びる第１導電層３０、第２導電層３２および絶縁層３４を含む。第１導電層３０および第２導電層３２は、絶縁層３４を挟んで線材の厚み方向に積層される。【選択図】図４

Description

この発明は、レーザ装置および送信器に関する。

特開２０１７−２２８８８９号公報（特許文献１）は、水中において透過特性の良い４５０ｎｍ帯の青色レーザダイオードを用いて、通信する２つの通信機器間において、互いにレーザを遣り取りすることで通信を行なう水中通信システムを開示する。２つの通信機器の各々は、相手の通信機器にレーザを送信する送信器と、相手の通信機器から送信されたレーザを受信する受信器とを有する。

送信器は、変調装置、レーザ駆動回路および半導体レーザを含む。変調装置は、変調波信号をレーザ駆動部に出力する。レーザ駆動回路は、変調波信号と電力供給装置からの電力とに応じた電流により半導体レーザを駆動する。

特開２０１７−２２８８８９号公報

送信器において、レーザ駆動回路と半導体レーザとの間には配線が配設されており、配線を経由して半導体レーザに電流が供給される。したがって、配線の長さが長くなるほど、配線のインダクタンスが大きくなり、結果的に配線における電圧降下が大きくなってしまう。配線における電圧降下を補償するためレーザ駆動回路からの印加電圧を大きくすると、半導体レーザの高速変調が困難となることが懸念される。配線における電圧降下を低減するためには、レーザ駆動回路を半導体レーザに近接して配置することで、配線の配線長さを短くすることが望ましい。

一方、半導体レーザにおいては、高出力のレーザを出力するために大電流を流す必要があり、半導体レーザの発熱も大きくなる。半導体レーザの放熱対策として冷却器を設置することが必要となる。そのため、冷却器に阻まれてレーザ駆動回路を半導体レーザに近接して配置させることには限界がある。その結果、配線の配線長さを短くすることにも限界が生じる。

そこで、本実施の形態では、半導体レーザの冷却性能を確保しながら、半導体レーザを高速変調することができるレーザ装置および送信器を提供する。

本発明の第１の態様に係るレーザ装置は、半導体レーザと、半導体レーザに電流を供給する少なくとも１つの駆動回路と、半導体レーザに供給される電流を変調する変調回路と、少なくとも１つの駆動回路から半導体レーザに電流を伝送するための少なくとも１つの配線とを備える。少なくとも１つの配線の各々は、テープ状の線材であり、線材の長手方向に延びる第１導電層、第２導電層および絶縁層を含む。第１導電層および第２導電層は、絶縁層を挟んで線材の厚み方向に積層される。

この発明によれば、半導体レーザの冷却性能を確保しながら、半導体レーザを高速変調することができるレーザ装置および送信器を提供することができる。

この発明の実施の形態に係るレーザ装置が適用される通信システムの全体構成を模式的に示す図である。 図１に示した送信器の構成例を示す図である。 一般的な送信器において用いられるレーザ駆動回路および半導体レーザ間の配線構造を示す図である。 実施の形態に係る送信器におけるレーザ駆動回路および半導体レーザ間の配線構造を示す図である。 図４に示す配線の展開図である。 実施の形態に係る配線の設計概念を示す図である。 送信器の第１の変更例の構成を示す図である。 送信器の第２の変更例の構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中の同一または相当部分に同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。

図１は、この発明の実施の形態に係るレーザ装置が適用される通信システムの全体構成を模式的に示す図である。

本実施の形態に係る通信システム１００は、例えば水中でレーザ通信を行なう水中通信システムに適用することができる。水中通信システムにおいては、水中において透過特性の良い４５０ｎｍ帯の青色レーザダイオードを用い、２つの通信装置間において互いにレーザを遣り取りすることで、データを送受信することができる。

図１を参照して、本実施の形態に係る通信システム１００は、第１通信装置１と第２通信装置２との間で通信を行なう。第１通信装置１および第２通信装置２は装置構成が同じであるため、以下では、第１通信装置１の構成について説明する。

第１通信装置１は、送信器１１と、受信器１２と、制御部１３とを備える。送信器１１は、第２通信装置２に向けてレーザを送信する。送信器１１は、変調回路１４と、レーザ駆動回路１６と、配線１７と、半導体レーザ１８とを有する。送信器１１は「レーザ装置」の一実施例に対応する。

変調回路１４は、情報を変調し、変調された変調波信号（パルス信号）をレーザ駆動回路１６に出力する。レーザ駆動回路１６は、変調回路１４からの変調波信号に従って半導体レーザ１８にパルス電流に供給することにより、半導体レーザ１８を駆動する。

配線１７は、レーザ駆動回路１６と半導体レーザ１８との間に配設される。配線１７は、レーザ駆動回路１６から供給される高周波電流（パルス電流）を半導体レーザ１８に伝送する。

半導体レーザ１８は、図示しないレーザダイオードを有する。レーザダイオードは、例えば、４５０ｎｍ帯の青色レーザダイオードまたは緑色のレーザダイオードである。

受信器１２は、第２通信装置２の送信器１１から送信されるレーザを受信する。制御部１３は、送信器１１および受信器１２を制御する。

図２は、図１に示した送信器１１の構成例を示す図である。
図２を参照して、レーザ駆動回路１６は、定電流源１１２と、ＰＮＰトランジスタ１１４と、バッファ１１６とを有する。ＰＮＰトランジスタ１１４は、エミッタが定電流源１１２に接続され、コレクタが配線１７を介して半導体レーザ１８に接続され、ベースがバッファ１１６の出力端子に接続される。

定電流源１１２は、ＰＮＰトランジスタ１１４に一定の電流を流す。バッファ１１６は、変調波信号（パルス信号）によりＰＮＰトランジスタ１１４を導通（オン）／非導通（オフ）することにより、ＰＮＰトランジスタ１１４に高周波電流を流す。

半導体レーザ１８は、ＰＮＰトランジスタ１１４から配線１７を介して供給される高周波電流により駆動されて励起する。半導体レーザ１８は、励起用のレーザダイオードＬＤを有する。レーザ駆動回路１６によってレーザダイオードＬＤをパルス駆動することにより、第２通信装置２にレーザを送信する。

配線１７は、インダクタンスＬおよび静電容量Ｃによる等価回路で表すことができる。
図３は、一般的な送信器において用いられるレーザ駆動回路１６および半導体レーザ１８間の配線構造を示す図である。

図３を参照して、レーザ駆動回路１６およびレーザダイオードＬＤ間の配線１７Ａは、２本の電線１７１，１７２を撚り合わせて（ツイストされて）構成されたツイストペア電線である。電線１７１は、第１端がレーザダイオードＬＤのカソード端子Ｔ２と電気的に接続され、第２端がレーザ駆動回路１６と電気的に接続される。電線１７２は、第１端がレーザダイオードＬＤのアノード端子Ｔ１と電気的に接続され、第２端がレーザ駆動回路１６と電気的に接続される。配線１７Ａには、図３に示すツイストペア電線以外に、同軸ケーブルを用いることができる。

ツイストペア電線は、レーザ駆動回路１６から出力される高周波電流を伝送してレーザダイオードＬＤに供給する。ツイストペア電線の特性インピーダンスをレーザダイオードＬＤの特性インピーダンスに整合させることで、高周波電流の反射等を防いで高効率で高周波電流を伝送することができる。

一方で、高周波電流の周波数が高くなると、電流は主に電線１７１，１７２の表面を流れるため、配線１７Ａの交流抵抗（高周波抵抗）が増加する。また、配線１７Ａは、配線長さが長くなるに従って、インダクタンスが大きくなる。そのため、配線１７Ａの配線長さが長くなると電圧降下が大きくなってしまい、結果的に高周波電流の減衰が問題となることが懸念される。

高周波電流の減衰を補償するためには、レーザ駆動回路１６によって、配線１７Ａによる電圧降下分だけ嵩上げした電圧をレーザダイオードＬＤに印加することができる。ただし、レーザダイオードＬＤに印加する電圧が高くなるに従って、レーザダイオードＬＤの高速変調が困難となることが懸念される。配線１７Ａにおける電圧降下を低減するためには、レーザ駆動回路１６をレーザダイオードＬＤに近接して配置することで、配線１７Ａの配線長さを短くすることが望ましい。

一方、半導体レーザ１８においては、光に変換できないエネルギーは熱となる。高出力のレーザを出力するためには、レーザダイオードＬＤに大電流を流す必要があり、半導体レーザ１８の発熱も大きくなることが懸念される。そこで、半導体レーザ１８を効率的に冷却するため、冷却器１９が設置される。冷却器１９は、例えばヒートシンクである。レーザダイオードＬＤは、はんだ材を用いてヒートシンクに取り付けられる。

このように、高出力の半導体レーザ１８の放熱対策として冷却器１９の設置が必要であるため、冷却器１９に阻まれてレーザ駆動回路１６をレーザダイオードＬＤに近接して配置させることには限界がある。その結果、配線１７Ａの配線長さを短くすることにも限界が生じる。

そこで、本実施の形態では、半導体レーザ１８の冷却性能を確保しながら半導体レーザ１８を高速変調することができる新規な配線構造を提供する。

図４は、実施の形態に係る送信器１１におけるレーザ駆動回路１６および半導体レーザ１８間の配線構造を示す図である。

図４を参照して、配線１７はテープ状の線材である。図５は、配線１７の展開図である。

図４および図５を参照して、配線１７は、線材の長手方向に延びる第１導電層３０、第２導電層３２および絶縁層３４を有する。第１導電層３０、絶縁層３４および第２導電層３２は、配線１７の厚み方向に積層される。

導電層３０，３２の各々を構成する材料については、銅またはアルミニウムなどの金属材料を使用することができる。導電層３０，３２は絶縁膜によって被覆されている。絶縁層３４を構成する材料については、ポリエチレンまたはフッ素系樹脂などの樹脂材料を使用することができる。導電層３０，３２と絶縁層３４とを接着材料を用いて貼り合わせることで、配線１７を形成することができる。導電層３０，３２および絶縁層３４はいずれも可撓性を有する。よって、配線１７は可撓性を有する。

第１導電層３０は、第１端がレーザダイオードＬＤのアノード端子Ｔ１と電気的に接続され、第２端がレーザ駆動回路１６と電気的に接続される。第２導電層３２は、第１端がレーザダイオードＬＤのカソード端子Ｔ２と電気的に接続され、第２端がレーザ駆動回路１６と電気的に接続される。

以下の説明では、配線１７（導電層３０，３２および絶縁層３４）の長手方向の長さをＬ１とし、配線１７の幅をＷとする。また、絶縁層３４の厚みをｄとする。厚みｄは第１導電層３０と第２導電層３２との間隔に相当する。導電層３０，３２および絶縁層３４の厚みは、数μｍ〜数十μｍ程度である。

図４に示す構成によれば、レーザ駆動回路１６とレーザダイオードＬＤとの間には、第１導電層３０を往路とし、第２導電層３２を復路とする、高周波電流の経路が形成される。配線１７は、この電流経路を形成するループの面積に応じたインダクタンスＬを有する。ループの面積が小さくなるほど、配線１７のインダクタンスＬが小さくなる。

本実施の形態では、第１導電層３０と第２導電層３２との間隔、すなわち絶縁層３４の厚みｄを小さくすることで、電流経路が形成するループの面積を小さくすることができる。したがって、配線１７のインダクタンスＬを低減することができる。

これによると、図３に示した従来の配線構造に比べて、配線の単位長さ当たりのインダクタンスを小さくすることができるため、配線長さに起因する電圧降下を低減することができる。したがって、冷却器１９の設置による配線長さの制約を受けた場合においても、レーザダイオードＬＤへの印加電圧が大きくなることを抑えることができる。その結果、半導体レーザ１８の冷却性能を確保しつつ、半導体レーザ１８を高速変調することが可能となる。

その一方で、配線１７において、第１導電層３０および第２導電層３２の間には静電容量Ｃが存在する。配線１７の静電容量Ｃは、導電層３０，３２の面積に比例し、絶縁層３４の厚みｄに反比例する。すなわち、絶縁層３４の厚みｄが薄くなるに従って静電容量Ｃが大きくなる。また、導電層３０，３２の面積が大きくなるに従って静電容量Ｃが大きくなる。よって、導電層３０，３２の長さＬ１を一定とした場合、導電層３０，３２の幅Ｗを大きくするに従って静電容量Ｃが大きくなる。

ここで、配線１７の特性インピーダンスをＺとし、配線１７のインダクタンスをＬとし、静電容量をＣとすると、Ｚ＝（Ｌ／Ｃ）^１／２で近似することができる。配線１７の特性インピーダンスをレーザダイオードＬＤの特性インピーダンスと整合させることで、高周波電流の反射等を低減して高効率に高周波電流をレーザダイオードＬＤに供給することができる。すなわち、配線１７の特性インピーダンスがレーザダイオードＬＤの特性インピーダンスに整合するように、導電層３０，３２の幅Ｗおよび絶縁層３４の厚みｄを調整することが必要となる。

図６に、本実施の形態に係る配線１７の設計概念を示す。図６（Ａ）には、図４および図５に示した配線１７と同様の構成を有する配線１７が示される。図６（Ｂ）には、図４および図５に示した配線１７において導電層および絶縁層の積層数を増やした構成を有する配線１７が示される。図６（Ａ）に示す配線１７と図６（Ｂ）に示す配線１７とは同じ長さＬ１を有するものとする。

図６（Ａ）の構成では、絶縁層３４の厚みｄによって配線１７のインダクタンスＬおよび静電容量Ｃを調整することができる。具体的には、絶縁層３４の厚みｄを小さくすると、インダクタンスＬが小さくなる一方で、静電容量Ｃが大きくなる。また、導電層３０，３２の幅Ｗ１によって静電容量Ｃを調整することができる。具体的には、導電層３０，３２の幅Ｗ１を大きくすると、静電容量Ｃが大きくなる。

ただし、図６（Ａ）の構成では、レーザ駆動回路１６およびレーザダイオードＬＤを設置するスペースが狭い場合、導電層３０，３２の幅Ｗ１の上限が制約されることが懸念される。このような設置レイアウトの制約を受ける場合には、図６（Ｂ）のような構成を採ることができる。

図６（Ｂ）の構成では、第１導電層３０の第１の面には絶縁層３４Ａを介して第２導電層３２Ａが積層される。第１導電層３０の第１の面と反対側の第２の面には絶縁層３４Ｂを介して第２導電層３２Ｂが積層される。第１導電層３０は、第１端がレーザダイオードＬＤのアノードと電気的に接続され、第２端がレーザ駆動回路１６と電気的に接続される。第２導電層３２Ａ，３２Ｂは、第１端がレーザダイオードＬＤのカソードと電気的に並列に接続され、第２端がレーザ駆動回路１６と電気的に並列に接続される。

図６（Ｂ）の構成では、第１導電層３０、絶縁層３４Ａおよび第２導電層３２Ａの積層構造により形成される静電容量と、第１導電層３０、絶縁層３４Ｂおよび第２導電層３２Ｂの積層構造により形成される静電容量とが電気的に並列に接続された状態が形成される。これによると、配線１７全体の静電容量Ｃは、これら２つの静電容量の合計に等しくなる。

図６（Ｂ）の構成によれば、導電層および絶縁層の積層数を増やすことで、実質的に静電容量の並列接続数が増えるため、配線１７の静電容量Ｃを大きくすることができる。したがって、配線１７の幅Ｗ２を図６（Ａ）に示す配線１７の幅Ｗ１より小さい構成であっても、積層数を調整することで図６（Ａ）の配線１７と同等の静電容量Ｃを得ることができる。これによると、レーザ駆動回路１６およびレーザダイオードＬＤの設置レイアウトが制約される場合においても、配線１７の特性インピーダンスをレーザダイオードＬＤの特性インピーダンスに整合させることが可能となる。

なお、配線１７のインダクタンスＬおよび静電容量Ｃの最適値については、配線１７が接続されるレーザダイオードＬＤの高周波特性（電流−電圧特性）に応じて決定することができる。具体的には、レーザダイオードＬＤに大電流を流す場合には、配線１７のインダクタンスＬに蓄積される磁気エネルギーが大きくなるため、磁気エネルギーを抑えるためにはインダクタンスＬを小さくすることが求められる。一方、レーザダイオードＬＤに流す電流が小さいが、高電圧を印加する場合には、配線１７の静電容量Ｃに蓄積される電気エネルギーが大きくなるため、電気エネルギーを抑えるためには静電容量Ｃを小さくすることが求められる。レーザダイオードＬＤの高周波特性に応じて、磁気エネルギーと電気エネルギーとがバランスするように配線１７のインダクタンスＬおよび静電容量Ｃを調整することで、高効率でレーザダイオードＬＤを駆動することができ、結果的に送信器１１の省電力化を図ることが可能となる。

（その他の構成例）
上述した実施の形態では、半導体レーザ１８は単一のレーザダイオードＬＤからレーザを出力する構成について例示したが、複数のレーザダイオードから出力される複数のレーザを１本の光ファイバに結合して送信する構成とすることもできる。

図７は、送信器１１の第１の変更例の構成を示す図である。
図７を参照して、半導体レーザ１８は、複数（例えば４個とする）のレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４と、結合レンズ１８０と、光ファイバ１８２とを有する。複数のレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４は電気的に直列に接続される。レーザダイオードＬＤ１のアノードは配線１７を介してレーザ駆動回路１６と電気的に接続される。レーザダイオードＬＤ４のカソードは配線１７を介してレーザ駆動回路１６と電気的に接続される。

レーザ駆動回路１６から出力される高周波電流は、配線１７を介してレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４の直列回路に供給される。レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４の各々は高周波電流によって駆動されてレーザを出力する。

レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４から出力された複数のレーザは、結合レンズ１８０によって合成された後、光ファイバ１８２に導かれる。光ファイバ１８２から高出力のレーザを出力することができる。

第１の変更例では、配線１７の特性インピーダンスがレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４の直列回路の特性インピーダンスに整合するように、配線１７のインダクタンスＬおよび静電容量Ｃが調整される。配線１７のインダクタンスＬおよび静電容量Ｃに応じて、配線１７の導電層３０，３２の幅Ｗおよび絶縁層３４の厚みｄが決定される。

第１の変更例に係る送信器１１によれば、複数のレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４には同じ高周波電流が流れることになる。レーザ駆動回路１６は、複数のレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４に印加する電圧の合計に等しい電圧を印加する必要がある。単一のレーザダイオードＬＤを駆動する場合に比べてレーザ駆動回路１６が印加する電圧が大きくなるため、配線１７の静電容量Ｃに蓄積される電気エネルギーが大きくなる。そのため、単一のレーザダイオードＬＤを駆動する場合の配線１７と比べて、配線１７の静電容量Ｃを低減する調整が必要となると考えられる。

図８は、送信器１１の第２の変更例の構成を示す図である。
図８を参照して、第２の変更例に係る送信器１１は、図７に示す第１の変更例に係る送信器１１と比較して、複数（例えば４個とする）のレーザ駆動回路１６を有する点が異なる。半導体レーザ１８の構成は第１の変更例と同じであるため、説明は省略する。

第２の変更例では、複数のレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４にそれぞれ対応して、複数のレーザ駆動回路１６が設けられる。レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４の各々は、対応するレーザ駆動回路１６から高周波電流の供給を受けて駆動され、レーザを出力する。

複数の配線１７の各々は、配線１７の特性インピーダンスが対応するレーザダイオードＬＤの特性インピーダンスに整合するように、インダクタンスＬおよび静電容量Ｃが調整される。配線１７のインダクタンスＬおよび静電容量Ｃに応じて、配線１７の導電層３０，３２の幅Ｗおよび絶縁層３４の厚みｄが決定される。

第２の変更例に係る送信器１１によれば、レーザダイオードＬＤの総数分のレーザ駆動回路１６を設置する必要があるが、個々のレーザダイオードＬＤに流す高周波電流を独立して制御することができる。したがって、例えば、複数のレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４を互いに異なる色のレーザを出力するレーザダイオードで構成することができる。あるいは、複数のレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４が同一色のレーザダイオードであっても、互いに異なる電流または電圧で駆動することができる。このような場合においても、個々のレーザダイオードＬＤの特性インピーダンスに合わせて個々の配線１７の特性インピーダンスを調整することで、高効率かつ高出力の送信器１１を実現することができる。

なお、上述した実施の形態では、本発明に係るレーザ装置の適用例として通信装置を説明したが、本発明に係るレーザ装置は、レーザを出力する送信器を用いる装置に広く適用することができる。例えば、高速変調されたレーザを用いて対象物までの距離を測定するレーザレーダーにも適用することができる。

［態様］
上述した複数の例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

（第１項）一態様に係るレーザ装置は、半導体レーザと、半導体レーザに電流を供給する少なくとも１つの駆動回路と、半導体レーザに供給される電流を変調する変調回路と、少なくとも１つの駆動回路から半導体レーザに電流を伝送するための少なくとも１つの配線とを備える。少なくとも１つの配線の各々は、テープ状の線材であり、線材の長手方向に延びる第１導電層、第２導電層および絶縁層を含む。第１導電層および第２導電層は、絶縁層を挟んで線材の厚み方向に積層される。

第１項に記載のレーザ装置によれば、レーザ駆動回路から半導体レーザに高周波電流を供給する配線のインダクタンスを低減することができるため、ツイストペア電線または同軸ケーブルなどを用いた従来の配線構造に比べて、配線長さに起因する電圧降下を低減することができる。これによると、配線の電圧降下を補償するために半導体レーザに印加する電圧を大きくなることを抑えることができる。その結果、半導体レーザの高速変調することが可能となる。

（第２項）第１項に記載のレーザ装置は、半導体レーザと熱的に接続され、半導体レーザを冷却する冷却器をさらに備える。

第２項に記載のレーザ装置によれば、半導体レーザを冷却するための冷却器の設置による配線長さの制約を受けた場合においても、半導体レーザへの印加電圧が大きくなることを抑えることができる。その結果、半導体レーザの冷却性能を確保しつつ、半導体レーザを高速変調することが可能となる。

（第３項）第１項または第２項に記載のレーザ装置において、半導体レーザは、単一のレーザダイオードを有する。少なくとも１つの駆動回路は、単一の駆動回路である。第１導電層は、第１端が単一のレーザダイオードのアノードに接続され、第２端が単一の駆動回路に接続される。第２導電層は、第１端が単一のレーザダイオードのカソードに接続され、第２端が単一の駆動回路に接続される。

第３項に記載のレーザ装置によれば、大出力のレーザダイオードを、その冷却性能を確保しつつ高速変調することが可能となる。

（第４項）第１項または第２項に記載のレーザ装置において、半導体レーザは、電気的に直列接続された複数のレーザダイオードを有する。少なくとも１つの駆動回路は、単一の駆動回路である。第１導電層３０は、第１端が複数のレーザダイオードの直列回路の第１端に接続され、第２端が単一の駆動回路に接続される。第２導電層は、第１端が複数のレーザダイオードの直列回路の第２端に接続され、第２端が単一の駆動回路に接続される。

第４項に記載のレーザ装置によれば、直列接続される複数のレーザダイオードを、その冷却性能を確保しつつ高速変調することが可能となる。

（第５項）第１項または第２項に記載のレーザ装置において、半導体レーザは、併設された複数のレーザダイオードを有する。少なくとも１つの駆動回路は複数の駆動回路である。複数の駆動回路は、複数のレーザダイオードに複数の電流をそれぞれ供給するように構成される。少なくとも１つの配線は複数の配線である。複数の配線は、複数の電流を複数のレーザダイオードにそれぞれ伝送する。

第５項に記載のレーザ装置によれば、複数のレーザダイオードを、その冷却性能を確保しつつ高速変調することが可能となる。

（第６項）一態様に係る送信器は、第１項から第５項のいずれかに記載のレーザ装置を備える。

第６項に記載の送信器１１によれば、半導体レーザの冷却性能を確保しつつ、半導体レーザを高速変調することが可能となる。その結果、高出力のレーザを出力可能な送信器を実現することができる。

今回開示された実施の形態がすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 第１通信装置、２ 第２通信装置、１１ 送信器、１２ 受信器、１３ 制御部、１４ 変調回路、１６ レーザ駆動回路、１７，１７Ａ 配線、１８ 半導体レーザ、１０ 冷却器、３０ 第１導電層、３２，３２Ａ，３２Ｂ 第２導電層、３４，３４Ａ，３４Ｂ 絶縁層、１００ 通信システム、１１２ 定電流源、１１４ ＰＮＰトランジスタ、１１６ バッファ、１７１，１７２ 電線、１８０ 結合レンズ、１８２ 光ファイバ、ＬＤ，ＬＤ１〜ＬＤ４ レーザダイオード。

Claims (6)

1. 半導体レーザと、
   前記半導体レーザに電流を供給する少なくとも１つの駆動回路と、
   前記半導体レーザに供給される前記電流を変調する変調回路と、
   前記少なくとも１つの駆動回路から前記半導体レーザに前記電流を伝送するための少なくとも１つの配線とを備え、
   各前記少なくとも１つの配線は、テープ状の線材であり、前記線材の長手方向に延びる第１導電層、第２導電層および絶縁層を含み、
   前記第１導電層および前記第２導電層は、前記絶縁層を挟んで前記線材の厚み方向に積層される、レーザ装置。
2. 前記半導体レーザと熱的に接続され、前記半導体レーザを冷却する冷却器をさらに備える、請求項１に記載のレーザ装置。
3. 前記半導体レーザは、単一のレーザダイオードを有し、
   前記少なくとも１つの駆動回路は、単一の駆動回路であり、
   前記第１導電層は、第１端が前記単一のレーザダイオードのアノードに接続され、第２端が前記単一の駆動回路に接続され、
   前記第２導電層は、第１端が前記単一のレーザダイオードのカソードに接続され、第２端が前記単一の駆動回路に接続される、請求項１または２に記載のレーザ装置。
4. 前記半導体レーザは、電気的に直列接続された複数のレーザダイオードを有し、
   前記少なくとも１つの駆動回路は、単一の駆動回路であり、
   前記第１導電層は、第１端が前記複数のレーザダイオードの直列回路の第１端に接続され、第２端が前記単一の駆動回路に接続され、
   前記第２導電層は、第１端が前記複数のレーザダイオードの直列回路の第２端に接続され、第２端が前記単一の駆動回路に接続される、請求項１または２に記載のレーザ装置。
5. 前記半導体レーザは、併設された複数のレーザダイオードを有し、
   前記少なくとも１つの駆動回路は複数の駆動回路であり、前記複数の駆動回路は、前記複数のレーザダイオードに複数の前記電流をそれぞれ供給するように構成され、
   前記少なくとも１つの配線は複数の配線であり、前記複数の配線は、前記複数の電流を前記複数のレーザダイオードにそれぞれ伝送する、請求項１または２に記載のレーザ装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載のレーザ装置を備える、送信器。

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