JP2823094B2 - Short pulse light source device and method of generating short pulse light - Google Patents

Short pulse light source device and method of generating short pulse light

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JP2823094B2
JP2823094B2 JP40239990A JP40239990A JP2823094B2 JP 2823094 B2 JP2823094 B2 JP 2823094B2 JP 40239990 A JP40239990 A JP 40239990A JP 40239990 A JP40239990 A JP 40239990A JP 2823094 B2 JP2823094 B2 JP 2823094B2
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和則 長沼
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、超高速光通信に必要な
短光パルスを、モードロック法によって発生するための
短パルス光源装置および短パルス光の発生法に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a short-pulse light source device for generating short optical pulses required for ultra-high-speed optical communication by a mode-lock method and a method of generating short-pulse light.

【0002】[0002]

【従来の技術】モードロックにより短光パルスを発生す
るための光素子としては、図1のような光増幅領域1と
導波路2が集積されたものが、最も基本的であり最初に
実現された。光増幅領域および導波路は、結晶端面3に
よって構成されるファブリペロー共振器内に直列に配置
されている。短光パルスが発生するためには、光増幅領
域1で発生した光の光共振器内の往復時間に等しい周期
で、しかも光増幅領域1の利得がピークでしきい値を僅
かに越える様な高周波電流を、光増幅利得に印加する。
このような動作条件では、光パルスが増幅領域1を通過
するたびに、パルスの中心部は両裾野より大きな利得を
受けることになり、このためパルスが変調を受けるたび
に鋭くなる。更に、パルスのピーク近傍は光強度が強い
ので、ピークの通過によって光増幅領域1の利得は急激
に減少する(利得飽和)。従って、パルスの前半部だけ
が増幅され、後半部が削られる効果も加わり、パルスは
更に鋭くなる。該モードロックレーザで幅4psの短パ
ルスが得られたことを、S.TuckerがElect
ronics Letters V.25 p.621
に発表している。
2. Description of the Related Art As an optical element for generating a short optical pulse by mode-locking, an element in which an optical amplification region 1 and a waveguide 2 as shown in FIG. 1 are integrated is the most basic and realized first. Was. The optical amplification region and the waveguide are arranged in series in a Fabry-Perot resonator constituted by the crystal end face 3. In order to generate a short light pulse, the light generated in the optical amplification region 1 has a period equal to the round trip time in the optical resonator, and the gain of the optical amplification region 1 slightly exceeds the threshold value at the peak. A high frequency current is applied to the optical gain.
Under such operating conditions, each time an optical pulse passes through the amplification region 1, the center of the pulse will receive a gain greater than both tails, and thus will become sharper each time the pulse is modulated. Further, since the light intensity is high near the peak of the pulse, the gain of the optical amplification region 1 sharply decreases by passing the peak (gain saturation). Accordingly, only the first half of the pulse is amplified and the second half is removed, so that the pulse becomes sharper. The fact that a short pulse with a width of 4 ps was obtained by the mode-locked laser was confirmed by Tucker is Elect
ronics Letters V. 25 p. 621
Has announced.

【0003】図2は、最近発表されたモードロックレー
ザの概略図である。図1に示された構造の導波路2の端
に、可飽和吸収領域4が付け加えられている。可飽和吸
収領域4は、閾値以下の直流電流を印加したレーザ構造
であり、導波路5は閾値以上の直流電流を印加した活性
導波路である。この素子では、上に述べたのと同じ光増
幅領域1のパルス形成機構に加えて、可飽和吸収領域4
でのパルスの急峻化作用も働く。これは、可飽和吸収領
域4にパルスが入射した時、パルスの前半部が可飽和吸
収領域4の吸収によって削り取られるのに対して、ピー
ク近傍及びパルスの後半部では、ピーク近傍の強い光に
よって、吸収が飽和しパルスはそのまま通過することに
よる。この構造によって、図1に示された構造より短い
1.4psのパルス幅が得られていることを、P.A.
Mortonらが、Applied Physics
Letters V.56 p.111に発表してい
る。
FIG. 2 is a schematic diagram of a recently announced mode-locked laser. A saturable absorption region 4 is added to the end of the waveguide 2 having the structure shown in FIG. The saturable absorption region 4 has a laser structure to which a DC current equal to or less than a threshold is applied, and the waveguide 5 is an active waveguide to which a DC current equal to or more than the threshold is applied. In this device, in addition to the same pulse forming mechanism of the optical amplification region 1 as described above, the saturable absorption region 4
The steepening action of the pulse also works. This is because when a pulse is incident on the saturable absorption region 4, the first half of the pulse is shaved off by absorption in the saturable absorption region 4, whereas in the vicinity of the peak and the second half of the pulse, strong light near the peak is generated. Because the absorption is saturated and the pulse passes as it is. The fact that this structure provides a pulse width of 1.4 ps, which is shorter than the structure shown in FIG. A.
Morton et al., Applied Physics
Letters V. 56 p. It was announced on 111.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、モードロッ
クレーザで発生するレーザ光のスペクトルは、ファブリ
ペローレーザと同様に、多数のたてモードよりなってい
る。ファブリペローレーザでは、該たてモードの位相が
バラバラで揃っていないが、位相が揃うと短光パルスが
発生する。従来のモードロックレーザでは、数本のたて
モードの間だけで位相が揃い、光パルスを発生してい
る。即ち、理論的にはモードロックレーザのパルス幅
は、従来のものより十分に短くすることができる。従
来、パルス幅が理論値より広かったのは、パルスの急峻
化作用が不十分であったためであり、短パルス化のため
には、利得飽和および可飽和吸収によるパルス急峻化作
用を強めなければならない。
By the way, the spectrum of the laser light generated by the mode-locked laser is composed of many vertical modes, like the Fabry-Perot laser. In the Fabry-Perot laser, the phases of the vertical modes are not uniform and not aligned, but when the phases are aligned, short optical pulses are generated. In a conventional mode-locked laser, the phases are aligned only between a few vertical modes, and light pulses are generated. That is, theoretically, the pulse width of the mode-locked laser can be made sufficiently shorter than that of the conventional one. Conventionally, the pulse width was wider than the theoretical value because the steepening action of the pulse was insufficient.To shorten the pulse, the steepening action by gain saturation and saturable absorption had to be strengthened. No.

【0005】本発明は、光増幅領域および可飽和吸収領
域でのパルス急峻化作用を強め、従来型の半導体モード
ロックレーザより、短いパルス幅の光を得ることができ
る、短パルス光源装置および短パルス光の発生法の提供
を目的とする。
The present invention provides a short pulse light source device and a short pulse light source device capable of enhancing the pulse steepening action in an optical amplification region and a saturable absorption region and obtaining light having a shorter pulse width than a conventional semiconductor mode-locked laser. The purpose is to provide a method for generating pulsed light.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】図3に、本発明の請求項
1による素子の概略図を示す。半導体結晶に形成された
光共振器内に、可飽和吸収領域4と第一の導波路6と光
増幅領域1と第二の導波路7とが直列に集積されてお
り、光共振器の一方の光反射面8または光反射のための
回折格子に接して該可飽和吸収領域4があり、該可飽和
吸収領域4の後に該第一の導波路6および該光増幅領域
1および該第二の導波路7がこの順番に直列に並び、第
二の導波路7が光共振器のもう一方の光反射面9または
光反射のための回折格子に接していることを特徴とす
る。この素子で、光増幅領域1への高周波電流の印加に
よって、短パルスを得るためには、光増幅領域1がちょ
うど素子の中央に位置するように両側の導波路の長さを
選ぶ。この構造によって短パルスを得るためには、本発
明の請求項3に示した短パルス光の発生法のように、光
増幅領域1で発生した光の光共振器内の往復時間の半分
の周期の高周波電流または該周期の整数分の一の周期の
高周波電流を、必要に応じ直流電流を重畳し光増幅領域
1に印加する(ハイブリッドモード同期)。これによっ
て、光パルスは可飽和吸収領域4を出て再度、可飽和吸
収領域4に入射するまでに、二度増幅されるので、強い
光パルスが得られる。従って、吸収の強い可飽和吸収体
を使うことができる。一般に、吸収の強い可飽和吸収体
ほど吸収の飽和の程度が強く、従って短パルスが得られ
やすい。また、パルスがこの素子を一周する間に二回、
光増幅領域1で利得飽和によるパルスの急峻化を受ける
ことも同様に短パルス化に寄与する。本発明の請求項1
記載の素子を、光増幅領域1に直流電流を印加した状態
で使用する(受動モード同期)ためには、光増幅領域1
への注入電流の値または光増幅領域の位置を、光増幅領
域1を通過したパルスが右端または左端の反射面9,8
で反射されて戻ってくるまでの間に、初めのパルスの通
過によって飽和した利得が十分に回復できるように選
ぶ。このような構造にすることによって、パルスが一回
素子中を周回する間に二回増幅されるので、第二の導波
路7のないときに比べて強いパルスが可飽和吸収領域4
に入射し、効率的に受動モード同期が達成される。ま
た、パルスがこの素子を一周する間に二回、光増幅領域
1で利得飽和によるパルスの急峻化を受けることも同様
に短パルス化に寄与する。本発明の請求項2のように、
可飽和吸収体の接した反射面8を高反射をコートするこ
とにより高反射面にすると、パルスが反射されている
間、入射波と反射の間で干渉が起こり、この時発生する
干渉パターンによって、可飽和吸収体内に過渡的に回折
格子が形成されて、可飽和吸収効果を強め、短パルス化
を進める。以上の構造が従来のモードロックレーザと異
なる点は、本発明の請求項1については、光増幅領域1
の両側に導波路が付いていることであり、本発明の請求
項2については、可飽和吸収体が接している反射面8を
高反射膜コートにより高反射率にする点である。本発明
の請求項3および本発明の請求項4の素子の動作法は、
この素子に特有のものである。従来のモードロックレー
ザを、高周波電流で駆動するときにはパルスが素子を一
周する時間またはその整数分の一を高周波電流の周期と
すれば良いが、本発明の素子では周回時間の半分または
その整数分の一を周期としなければならない。また、直
流電流で駆動する場合も従来型では、パルスが一周する
間に利得が回復すれば良いが、本発明の短パルス光発生
法では、パルスが一周する間に二度利得が回復するよう
にする。
FIG. 3 shows a schematic diagram of a device according to claim 1 of the present invention. A saturable absorption region 4, a first waveguide 6, an optical amplification region 1, and a second waveguide 7 are integrated in series in an optical resonator formed in a semiconductor crystal. The saturable absorption region 4 is in contact with the light reflection surface 8 or the diffraction grating for light reflection, and the first waveguide 6 and the light amplification region 1 and the second Are arranged in series in this order, and the second waveguide 7 is in contact with the other light reflection surface 9 of the optical resonator or the diffraction grating for light reflection. In this element, in order to obtain a short pulse by applying a high-frequency current to the light amplification region 1, the lengths of the waveguides on both sides are selected so that the light amplification region 1 is located exactly at the center of the device. In order to obtain a short pulse by this structure, as in the method of generating a short pulse light according to claim 3 of the present invention, the period of half the round trip time of the light generated in the optical amplification region 1 in the optical resonator is required. Or a high-frequency current having a period equal to an integral number of the period is superimposed on a DC current as necessary and applied to the optical amplification region 1 (hybrid mode synchronization). As a result, the light pulse is amplified twice before leaving the saturable absorption region 4 and entering the saturable absorption region 4 again, so that a strong light pulse is obtained. Therefore, a saturable absorber having strong absorption can be used. In general, a saturable absorber having a higher absorption has a higher degree of saturation of the absorption, and thus a shorter pulse is easily obtained. Also, twice while the pulse goes around this element,
Receiving a steep pulse due to gain saturation in the optical amplification region 1 also contributes to shortening the pulse. Claim 1 of the present invention
In order to use the device described in a state where a DC current is applied to the optical amplification region 1 (passive mode locking), the optical amplification region 1
The value of the current injected into the optical amplification region or the position of the optical amplification region is determined by determining whether the pulse passing through the optical amplification region 1 is the right or left reflection surface 9,8.
It is selected so that the gain saturated by the passage of the first pulse can be sufficiently recovered before being reflected by and returning. With such a structure, the pulse is amplified twice while circulating in the element once, so that a stronger pulse than in the absence of the second waveguide 7 is generated.
And passive mode locking is efficiently achieved. Further, the pulse abruptly caused by gain saturation in the optical amplification region 1 twice while the pulse makes one round of this element also contributes to the shortening of the pulse. As in claim 2 of the present invention,
If the reflection surface 8 in contact with the saturable absorber is made to be a high reflection surface by coating it with high reflection, interference occurs between the incident wave and the reflection while the pulse is being reflected. A diffraction grating is transiently formed in the saturable absorber to enhance the saturable absorption effect and shorten the pulse. The point that the above structure is different from the conventional mode-locked laser is that
The present invention is characterized in that the reflection surface 8 in contact with the saturable absorber is made to have a high reflectance by a high reflection film coating. The operation method of the device according to claim 3 of the present invention and claim 4 according to the present invention is as follows.
Specific to this element. When a conventional mode-locked laser is driven by a high-frequency current, the period of a pulse or one integer fraction of the cycle of the element may be set as the period of the high-frequency current. The cycle must be one of Also, in the case of driving with a direct current, in the conventional type, it is sufficient that the gain is recovered during one round of the pulse, but in the short pulse light generation method of the present invention, the gain is recovered twice during the round of the pulse. To

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明の第1実施例、第2実施例、第
3実施例を図面に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The first, second and third embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0008】(1)第1実施例。図4に高周波電流注入
によってモード同期をかけた場合の実施図を示す。素子
長は5mmである。素子中央に位置する光増幅領域1
は、グレーデッドインデックスInGaAs/InGa
AsP 量子井戸レーザ構造であり、光増幅領域1の長
さは300μmである。量子井戸10のInGaAs井
戸層の厚さは10nm、InGaAsP(吸収短波長
1.2μm)障壁層の厚さは4nmであり、層数はそれ
ぞれ12層と11層である。クラッド層11はInPで
あり、エピ層最上部はInGaAsキャップ層12とな
っている。光導波路6,7は活性導波路であり、上述の
レーザ構造にしきい値より僅に多い直流電流を印加す
る。可飽和吸収領域4は同じレーザ構造に逆バイアスを
印加することによって、可飽和吸収体として動作させ
る。可飽和吸収領域4の長さは25μmである。各領域
間の電気的分離は、領域間のキャップ層12をエッチン
グによって除去することによって達成する。第1実施例
では、光増幅領域1に、16GHzの高周波電流を印加
することによって、繰り返し周波数8GHz、幅1ps
のパルスが得られる。この16GHzの値は、光の光共
振器内の往復時間の半分の周期に対応する。
(1) First Embodiment FIG. 4 shows an embodiment when mode locking is performed by injection of high-frequency current. The element length is 5 mm. Light amplification region 1 located at the center of the device
Is the graded index InGaAs / InGa
It has an AsP quantum well laser structure, and the length of the light amplification region 1 is 300 μm. The thickness of the InGaAs well layer of the quantum well 10 is 10 nm, the thickness of the InGaAsP (absorption short wavelength 1.2 μm) barrier layer is 4 nm, and the number of layers is 12 and 11, respectively. The cladding layer 11 is made of InP, and the uppermost part of the epi layer is an InGaAs cap layer 12. The optical waveguides 6 and 7 are active waveguides, and apply a DC current slightly higher than the threshold to the above-described laser structure. The saturable absorber region 4 is operated as a saturable absorber by applying a reverse bias to the same laser structure. The length of the saturable absorption region 4 is 25 μm. Electrical isolation between the regions is achieved by removing the cap layer 12 between the regions by etching. In the first embodiment, a repetition frequency of 8 GHz and a width of 1 ps are applied to the optical amplification region 1 by applying a high-frequency current of 16 GHz.
Is obtained. This value of 16 GHz corresponds to a half cycle of the round trip time of light in the optical resonator.

【0009】(2)第2実施例。上記第1実施例に示し
たモードロックレーザの可飽和領域が接している反射面
8にSiO2による反射率99%の高反射コーティング
を施したところ、反射波自身の干渉によって、可飽和吸
収体内に過渡的に回折格子が形成され、パルス幅は1p
s以下になった。
(2) Second embodiment. The reflection surface 8 where the saturable region of the mode-locked laser shown in the first embodiment is in contact with the saturable region is coated with a high reflection coating of 99% reflectivity by SiO2. A diffraction grating is formed transiently and the pulse width is 1p
s or less.

【0010】(3)第3実施例。図4で、光増幅領域1
に高周波電流に代えて直流電流を注入することによって
モード同期をかけられる。素子長は5mmである。光増
幅領域1は上記第1実施例とは異なり、可飽和吸収領域
4の接している反射面8より、光増幅領域の中点が全素
子長の3/5の所に位置している。光増幅領域1は、グ
レーデッドインデックスInGaAs/InGaAsP
量子井戸レーザであり、増幅領域の長さは300μm
である。InGaAs井戸層の厚さは10nm、InG
aAsP(吸収短波長1.2μm)障壁層の厚さ4nm
であり、層数はそれぞれ12層と11層である。クラッ
ド層11はInPであり、エピ層最上部はInGaAs
キャップ層12となっている。即ち、エピ層構成は第1
実施例と同じである。光導波路6,7は活性導波路であ
り、上述のレーザ構造にしきい値より僅に多い直流電流
を印加する。可飽和吸収領域4は同じレーザ構造に逆バ
イアスを印加することによって、可飽和吸収体として動
作させる。可飽和吸収領域4の長さは25μmである。
各領域間の電気的分離は、領域間のキャップ層12をエ
ッチングによって除去することによって達成する。第3
実施例では、光増幅領域1に印加する直流電流を調節す
ることによって、繰り返し周波数8GHz、パルスが得
られた。
(3) Third embodiment. In FIG. 4, the optical amplification region 1
The mode locking can be performed by injecting a DC current instead of a high-frequency current. The element length is 5 mm. The light amplification region 1 is different from the first embodiment in that the midpoint of the light amplification region is located at 3 of the total element length from the reflection surface 8 in contact with the saturable absorption region 4. The optical amplification region 1 has a graded index of InGaAs / InGaAsP.
It is a quantum well laser and the length of the amplification region is 300 μm
It is. The thickness of the InGaAs well layer is 10 nm,
aAsP (absorption short wavelength 1.2 μm) barrier layer thickness 4 nm
And the number of layers is 12 and 11, respectively. The cladding layer 11 is made of InP, and the top of the epi layer is made of InGaAs.
The cap layer 12 is formed. That is, the epilayer structure is the first
This is the same as the embodiment. The optical waveguides 6 and 7 are active waveguides, and apply a DC current slightly higher than the threshold to the above-described laser structure. The saturable absorber region 4 is operated as a saturable absorber by applying a reverse bias to the same laser structure. The length of the saturable absorption region 4 is 25 μm.
Electrical isolation between the regions is achieved by removing the cap layer 12 between the regions by etching. Third
In the example, a pulse with a repetition frequency of 8 GHz was obtained by adjusting the DC current applied to the optical amplification region 1.

【0011】以上の実施例では活性導波路を使用してい
るが、レーザ構造を混晶化した混晶化導波路やエッチン
グと再成長を組み合わせて形成する受動導波路でも同様
の効果が得られる。また、共振器も結晶端面を用いたフ
ァブリペロー共振器でなく、図5のように、回折格子1
3を用いて構成することもできる。
In the above embodiment, an active waveguide is used. However, a similar effect can be obtained with a mixed crystal waveguide in which the laser structure is mixed or a passive waveguide formed by combining etching and regrowth. . Also, the resonator is not a Fabry-Perot resonator using a crystal end face, but as shown in FIG.
3 can be used.

【0012】[0012]

【発明の効果】以上説明したように本発明によるモード
ロックレーザは、ハイブリッドおよび受動モードロック
双方のモードで使用できるが、いずれの場合においても
以下に述べるメカニズムによって短パルスが達成され
る。本発明の請求項1によるモードロックレーザでは、
光パルスは可飽和吸収領域を出て再度可飽和吸収領域へ
入射するまでに、二度増幅されるので、強い光パルスが
得られる。従って、吸収の強い可飽和吸収体を使うこと
ができる。一般に、吸収の強い可飽和吸収体ほど吸収の
飽和の程度が強く、従って短パルスが得られやすい。ま
た、パルスがこの素子を一周する間に二回、増幅領域で
利得飽和によるパルスの急峻化を受ける。以上二つの効
果のよって、従来のモードロックレーザにくらべて短パ
ルス化が図れる。更に、本発明の請求項2のように、可
飽和吸収体の接した反射面を高反射面にすると、パルス
が反射されている間、入射波と反射の間で干渉が起こ
り、この時発生する干渉パターンによって、可飽和吸収
体内に過渡的に回折格子が形成されて、衝突モードロッ
クが達成されいっそうの短パルス化が進められる。
As described above, the mode-locked laser according to the present invention can be used in both the hybrid mode and the passive mode-locked mode. In any case, a short pulse is achieved by the mechanism described below. In the mode-locked laser according to claim 1 of the present invention,
Since the light pulse is amplified twice before exiting the saturable absorption region and re-entering the saturable absorption region, a strong light pulse is obtained. Therefore, a saturable absorber having strong absorption can be used. In general, a saturable absorber having a higher absorption has a higher degree of saturation of the absorption, and thus a shorter pulse is easily obtained. In addition, the pulse undergoes sharpening due to gain saturation in the amplification region twice during one round of the element. With the above two effects, a shorter pulse can be achieved as compared with the conventional mode-locked laser. Further, when the reflection surface in contact with the saturable absorber is made a high reflection surface as in claim 2 of the present invention, interference occurs between the incident wave and the reflection while the pulse is being reflected. Due to the interference pattern, a diffraction grating is formed transiently in the saturable absorber, thereby achieving collision mode locking and further shortening the pulse.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】最初のモードロックレーザの概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a first mode-locked laser.

【図2】最初のモードロックレーザの概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a first mode-locked laser.

【図3】本発明によるモードロックレーザの概略図であ
る。
FIG. 3 is a schematic diagram of a mode-locked laser according to the present invention.

【図4】本発明による短パルス発生の実施図である。FIG. 4 is an implementation diagram of short pulse generation according to the present invention.

【図5】本発明による回折格子を用いた場合のモードロ
ックレーザの概略図である。
FIG. 5 is a schematic view of a mode-locked laser using a diffraction grating according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光増幅領域 2 導波路 3 結晶端面 4 可飽和吸収領域 5 活性導波路 6 第一導波路 7 第二導波路 8 可飽和吸収領域の接した光反射面 9 第二導波路の接した光反射面 10 InGaAs/InGaAsP 量子井戸 11 InPクラッド 12 InGaAs キャップ層 13 回折格子 REFERENCE SIGNS LIST 1 light amplification region 2 waveguide 3 crystal end face 4 saturable absorption region 5 active waveguide 6 first waveguide 7 second waveguide 8 light reflection surface in contact with saturable absorption region 9 light reflection in contact with second waveguide Surface 10 InGaAs / InGaAsP quantum well 11 InP clad 12 InGaAs cap layer 13 Diffraction grating

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−97889(JP,A) 特開 昭58−202581(JP,A) 特開 平1−168086(JP,A) 特開 平4−2190(JP,A) 特表 昭61−500995(JP,A) Electron.Lett.25[10 ] (1989) P.621−622 Appl.Phys.Lett.56 [2] (1990) P.111−113 Appl.Phys.Lett.57 [8] (1990) P.759−761 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01S 3/18 H01S 3/096 H01S 3/103 H01S 3/133──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-58-97889 (JP, A) JP-A-58-202581 (JP, A) JP-A-1-168086 (JP, A) JP-A-4- 2190 (JP, A) JP 61-509995 (JP, A) Electron. Lett. 25 [10] (1989) 621-622 Appl. Phys. Lett. 56 [2] (1990) 111-113 Appl. Phys. Lett. 57 [8] (1990) 759-761 (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H01S 3/18 H01S 3/096 H01S 3/103 H01S 3/133

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体結晶に形成された光共振器内に、
可飽和吸収領域と第一の導波路と光増幅領域と第二の導
波路とが直列に集積されており、光共振器の一方の光反
射面または光反射のための回折格子に接して該可飽和吸
収領域があり、該可飽和吸収領域の後に該第一の導波路
および該光増幅領域および該第二の導波路がこの順番に
直列に並び、第二の導波路が光共振器のもう一方の光反
射面または光反射のための回折格子に接していることを
特徴とする半導体レーザ装置。
1. An optical resonator formed in a semiconductor crystal, comprising:
A saturable absorption region, a first waveguide, an optical amplification region, and a second waveguide are integrated in series, and are in contact with one light reflection surface of an optical resonator or a diffraction grating for light reflection. There is a saturable absorption region, and after the saturable absorption region, the first waveguide, the optical amplification region, and the second waveguide are arranged in series in this order, and the second waveguide is an optical resonator. A semiconductor laser device which is in contact with another light reflection surface or a diffraction grating for light reflection.
【請求項2】 可飽和吸収領域が接している光反射面
が、高反射膜によってコートされていることを特徴とす
る請求項1記載の半導体レーザ装置。
2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the light reflection surface in contact with the saturable absorption region is coated with a high reflection film.
【請求項3】 光増幅領域を半導体レーザ装置の中央に
配置し、光増幅領域で発生した光の光共振器内の往復時
間の半分の周期の高周波電流または該周期の整数分の一
の周期の高周波電流を、必要に応じ直流電流を重畳し該
光増幅領域に印加することによってモードロックを達成
することを特徴とする請求項1または請求項2記載の短
パルス光の発生法。
3. A high-frequency current having a cycle of half the reciprocating time of light generated in the optical amplification area in the optical resonator or a cycle of an integral number of the cycle, wherein the optical amplification area is arranged at the center of the semiconductor laser device. 3. The method for generating short pulse light according to claim 1, wherein the high-frequency current is superimposed with a direct current as necessary and applied to the optical amplification region to achieve mode locking.
【請求項4】 増幅領域に直流電流を印加することを特
徴とする請求項1または請求項2記載の短パルス光の発
生法。
4. The method for generating short pulse light according to claim 1, wherein a direct current is applied to the amplification region.
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