JP3194478B2 - 外部共振器型レーザ装置 - Google Patents

外部共振器型レーザ装置

Info

Publication number
JP3194478B2
JP3194478B2 JP15772391A JP15772391A JP3194478B2 JP 3194478 B2 JP3194478 B2 JP 3194478B2 JP 15772391 A JP15772391 A JP 15772391A JP 15772391 A JP15772391 A JP 15772391A JP 3194478 B2 JP3194478 B2 JP 3194478B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
face
semiconductor laser
reflectance
light
grating
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP15772391A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06132598A (ja
Inventor
三千代 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP15772391A priority Critical patent/JP3194478B2/ja
Publication of JPH06132598A publication Critical patent/JPH06132598A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3194478B2 publication Critical patent/JP3194478B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、片端面をAR(無反
射)コートした半導体レーザを用いグレーティングによ
って光帰還を行なう、波長安定化用の外部共振器型レー
ザ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、波長安定化のために用いられる外
部共振器型レーザの構成を図3に示す。図3において、
101は半導体レーザ、102,103は対物レンズ、
104はブレーズドグレーティングである。半導体レー
ザ101の片端面にはARコーティング106が施さ
れ、半導体レーザ端面で形成されるファブリペローモー
ドが抑制されている。
【0003】半導体レーザ101はLDドライバー10
7により定電流駆動され、AR側の端面から出射された
光波はレンズ102でコリメートされた後、グレーティ
ング104で反射回折され、半導体レーザ101に再結
合される。さらに、グレーティング104への入射角
を、コントローラ108により制御される回転ステージ
105により変化させることによって、所望の波長を選
択し光帰還を行なうことができる。
【0004】通常、発振を安定させるためには、グレー
ティング104によってレーザ101へ光帰還される光
量が十分であり、波長選択性がよいことが要求される。
そのための重要なパラメータは、半導体レーザ101の
ARコート106の残留反射率であり、その値はできる
限り低いことが望まれている。
【0005】特に、反射率を低くすれば、完全にファブ
リペローモードを抑制することができ、グレーティング
104の回転によりファブリペローモード以外の任意の
波長にチューニングできる波長可変レーザとすることも
可能であり、高精度な波長可変光源として使用用途が広
がる。
【0006】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、従
来の構成では、無反射コーティングにより反射率を低く
すると、半導体レーザでの光出力は無反射コーティング
をした端面へ偏り、通常、光取り出し側として用いるも
う一方の端面からの光出力は小さくなってしまうという
問題があった。そのため、装置としての光出力のスロー
プ効率が小さく高出力化が望めなかった。
【0007】さらに無反射コーティングをした端面で、
光による端面破壊(COD)が起きやすく、装置の耐久
性が小さいという問題があった。
【0008】従って、本発明の目的は、上記の問題点を
克服する為に、高出力化が望め優れた耐久性を有する外
部共振器型レーザ装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明による外部共振器型レーザ装置では、半導体レーザ
と、該半導体レーザの第1の端面側に配されたグレーテ
ィングにより外部共振器が構成される外部共振器型レー
ザ装置において、該第1の端面、及び該半導体レーザか
ら外部に光を取り出す第2の端面には、第1及び第2の
コーティング膜をそれぞれ有し、かつ該第1の端面と第
2の端面からの出力光が等しくなるように、第2の端面
における実効反射率が第1の端面における実効反射率よ
りも若干小さくなるように構成したことを特徴とした
り、半導体レーザと、該半導体レーザの第1の端面側に
配されたグレーティングと、該半導体レーザの第2の端
面側に配され、第2の端面より出射した光の一部を反射
する反射ミラーとにより外部共振器が構成される外部共
振器型レーザ装置において、該第1の端面、及び該半導
体レーザから外部に光を取り出す第2の端面には、第1
及び第2のコーティング膜をそれぞれ有し、かつ第1の
端面の反射率とグレーティングの回折効率とによって決
定される第1の端面の実効反射率と、第2の端面の反射
率と反射ミラーの反射率とによって決定される第2の端
面の実効反射率とが等しくなるように構成したことを特
徴とする。
【0010】また、該第2の端面に該第1の端面と同じ
無反射コーティング膜が形成されていたり、該第2の端
面の外部に結合レンズおよびミラーから構成される共振
器を備えていてもよい。
【0011】
【実施例】図1は本発明による第1実施例を示す図であ
る。1は半導体レーザ(LD)、2,3は結合レンズ、
4はブレーズドグレーティング、5は回転ステージ、6
は無反射コーティング膜、7はLDドライバ、8はコン
トローラ、9はコーティング膜である。
【0012】本実施例では、装置として光を取り出す第
2の半導体レーザ端面に、適当な反射率のコーティング
膜9を形成して装置を構成している。コーティング膜9
の反射率は、外部共振器を構成する部品の光学的特性、
および第1の端面の無反射コーティング6による端面反
射率によって設計される。
【0013】次に、本実施例における具体的な数値を示
すとともに、本実施例における設計および作製法につい
て説明する。半導体レーザ1としては830nm付近に
ゲインを有すリッジ型レーザを用いた。結合レンズ2,
3としては顕微鏡対物レンズ(焦点距離f=5.2m
m、開口数NA=0.55)を用い、結合効率は約60
%であった。グレーティング4は800nmをブレーズ
ド波長とするブレーズドグレーティングであり、120
0line/mmなるグレーティング本数をもち、S偏
光入射に対し約30%の回折効率を示した。
【0014】第1の端面の無反射コーティング6は、電
子ビーム蒸着法によりZrO2膜を、ちょうど発振波長
λの1/4の光学膜厚を持つようにコーティングした。
この時の端面反射率R10=0.01であった。第2の端
面のコーティング9も、同じく電子ビーム蒸着法により
ZrO2膜をコーティングした。第2の端面反射率R20
は以下のようにして決定した。
【0015】まず、第1の端面反射率R10と外部共振器
を構成する光学部品の特性とから、光帰還による第1の
端面での反射率R1FBと、さらに光帰還光を含む第1の
端面での実効的な反射率R1effを見積る。
【0016】 R1FB=(1−R102ηinηoutηgra1eff=R10+R1FB ここで、ηin、ηoutは結合レンズ2による入力、出力
結合効率でありηin=ηout=0.6とした。ηgraはグ
レーティング4による回折効率であり、前述の通りη
gra=0.3とした。
【0017】以上のデータから、R10=0.01のとき
1FB=0.1058、R1eff=0.1158となる。
【0018】本発明では、第1の端面と第2の端面から
の出力光がほぼ同じであることをめざしているため、第
1、2の端面からの電流−光出力特性で、同じスロープ
効率k1,k2を得るような条件、 k1/k2=(R20/R1eff1/2・{(1−R10)/(1−R20)}=1 から第2の端面での実効的な反射率R20を求めると、R
20=0.0965なる値が得られる。
【0019】これらの見積りからわかるように、R20
1effより若干小さい値となる。ここでは、R10=0.
01として見積ったが、第1の端面反射率R10はいくら
であってもこの傾向は変わらない。従って、R20<R
1effとすることで本発明の効果である両端面への出力光
の均等化が図られることになる。
【0020】第2の端面がR20の反射率となるために、
第2端面のコーティング9は、無反射コーティングと同
様の方法で膜厚を制御した。実際には、計算により求め
られる膜厚に対し、蒸着時間を予測して制御した。
【0021】以上のように、第2の端面の反射率R
20を、第1の端面の実効反射率R1effより小さくするこ
とで、半導体レーザ1の両端面からの光出力をほぼ同等
にすることができ、それにより外部への光取出し効率が
大きくなり高出力化できるようになった。
【0022】また、片側の端面に光出力が偏らないた
め、無反射コーティングを施した端面のみがいち早く劣
化するようなことがなくなり、装置の寿命が長くなり耐
久性が向上した。
【0023】次に、図2に本発明における第2実施例を
示す。同図において、1〜8は図1と同じ部材であり、
10は反射ミラーである。本実施例では、第2の端面に
は第1の端面と同じ無反射コーティング6が施されてい
る。そして、第2の端面から出射された光は、結合レン
ズ3を用いてコリメートされ反射ミラー10に入射し、
反射ミラー10によって反射し、レーザ端面に代わって
共振器をなしている。反射ミラー10の反射率は、グレ
ーティング4からなる外部共振器を構成する部品の光学
特性および第1の端面の端面反射率、そして第2の端面
の端面反射率によって決定される。
【0024】第2実施例が第1実施例と異なるのは、光
取出し側の実効反射率が、第2の端面の反射率と反射ミ
ラー10からの光帰還による反射率から決定される点で
ある。
【0025】本発明のめざすように半導体レーザ端面の
出力を両端面で等しくするには、両端面の実効反射率R
1effとR2effを等しくすればよい。従って、本実施例の
ように、端面反射率R10,R20が等しければ、反射ミラ
ー10の反射率はグレーティング4の回折効率と同じη
gra=0.3とすればよい。
【0026】さらに、本実施例では両端面の反射率を等
しくしたが、必ずしも等しくする必要はない。当然、第
1実施例で設計した第2の端面における反射率R20
0.0965より小さければよく、反射率の低減の度合
によって反射ミラー10の反射率を変え、第2の端面へ
の光帰還量を調整すればよい。
【0027】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、光取出し端面の端面反射率もしくは実効反射率を、
結合レンズおよびグレーティングによって形成される外
部共振器の光帰還量にあわせて決定し、半導体レーザ端
面からの光出力を両端面において均等化することで、 外部共振器レーザの光取出し効率が上がり、高出力
化が図れる。 端面劣化しにくくなり装置の耐久性が向上する。 という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における第1実施例を示す図。
【図2】本発明における第2実施例を示す図。
【図3】従来例を示す図。
【符号の説明】
1 半導体レーザ 2,3 結合レンズ 4 ブレーズドグレーティング 5 回転ステージ 6 無反射コーティング膜 7 LDドライバ 8 コントローラ 9 コーティング膜 10 ミラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−84983(JP,A) 特開 昭60−110187(JP,A) 特開 平2−250384(JP,A) 特開 昭50−120991(JP,A) 特開 昭62−145887(JP,A) 特開 平4−162583(JP,A) 特開 昭63−136589(JP,A) 特開 平2−210891(JP,A) 特開 平1−173772(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 5/00 - 5/50

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体レーザと、該半導体レーザの第1の
    端面側に配されたグレーティングにより外部共振器が構
    成される外部共振器型レーザ装置において、該第1の端
    面、及び該半導体レーザから外部に光を取り出す第2の
    端面には、第1及び第2のコーティング膜をそれぞれ有
    し、かつ該第1の端面と第2の端面からの出力光が等し
    くなるように、第2の端面における実効反射率が第1の
    端面における実効反射率よりも若干小さくなるように構
    成したことを特徴とする外部共振器型レーザ。
  2. 【請求項2】半導体レーザと、該半導体レーザの第1の
    端面側に配されたグレーティングと、該半導体レーザの
    第2の端面側に配され、第2の端面より出射した光の一
    部を反射する反射ミラーとにより外部共振器が構成され
    る外部共振器型レーザ装置において、該第1の端面、及
    び該半導体レーザから外部に光を取り出す第2の端面に
    は、第1及び第2のコーティング膜をそれぞれ有し、か
    つ第1の端面の反射率とグレーティングの回折効率とに
    よって決定される第1の端面の実効反射率と、第2の端
    面の反射率と反射ミラーの反射率とによって決定される
    第2の端面の実効反射率とが等しくなるように構成した
    ことを特徴とする外部共振器型レーザ。
JP15772391A 1991-06-01 1991-06-01 外部共振器型レーザ装置 Expired - Fee Related JP3194478B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15772391A JP3194478B2 (ja) 1991-06-01 1991-06-01 外部共振器型レーザ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15772391A JP3194478B2 (ja) 1991-06-01 1991-06-01 外部共振器型レーザ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06132598A JPH06132598A (ja) 1994-05-13
JP3194478B2 true JP3194478B2 (ja) 2001-07-30

Family

ID=15655964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15772391A Expired - Fee Related JP3194478B2 (ja) 1991-06-01 1991-06-01 外部共振器型レーザ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3194478B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09321711A (ja) * 1996-05-29 1997-12-12 Canon Inc 光送信装置、光送受信装置、光通信システム、送信波長制御方法、及び光通信方法
TW201401699A (zh) 2012-04-09 2014-01-01 Sony Corp 半導體雷射裝置組立體
JP6319883B2 (ja) * 2014-02-19 2018-05-09 国立大学法人東北大学 波長フィルタおよびレーザ
JPWO2016152730A1 (ja) * 2015-03-20 2018-01-11 日本碍子株式会社 外部共振器型発光装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06132598A (ja) 1994-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6661830B1 (en) Tunable optically-pumped semiconductor laser including a polarizing resonator mirror
US5434874A (en) Method and apparatus for optimizing output characteristics of a tunable external cavity laser
US6700904B2 (en) Light source for an external cavity laser
US5949804A (en) Semiconductor light emission device
US6487227B1 (en) Semiconductor laser
US6792010B2 (en) Laser with reduced parasitic etalon effects
JP3194478B2 (ja) 外部共振器型レーザ装置
JPH05206580A (ja) 外部共振器型レーザ装置
CA2251486C (en) External cavity laser type light source
JP3031976B2 (ja) 半導体レーザ装置
EP1005117B1 (en) External cavity type tunable semiconductor laser source
US6407869B1 (en) External cavity type light source
KR20050022333A (ko) 반도체 레이저장치
US6432471B1 (en) Method for generating an anti-reflection coating for a laser diode
JP2005536897A (ja) 分散要素を有する空洞共振器
JPH1075004A (ja) 半導体発光装置
JP2666086B2 (ja) 半導体レーザ装置
JPH01184893A (ja) 半導体レーザー
WO2024047442A1 (en) A laser with no anti-reflection coating for the lasing wavelength
JP2002353555A (ja) 外部共振器型波長可変半導体レーザ
JP2001077456A (ja) 半導体レーザおよび光学部品用コート膜
JPH0834332B2 (ja) 波長可変半導体レーザ光源装置
JP2004087782A (ja) 波長可変半導体レーザ光源
WO2024095193A1 (en) Method for removing unwanted etalon effect in semiconductor gain chip
JPH05343770A (ja) レーザーダイオードポンピング固体レーザー

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090601

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090601

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100601

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees