JP3263553B2 - 光送信機 - Google Patents
光送信機Info
- Publication number
- JP3263553B2 JP3263553B2 JP33210694A JP33210694A JP3263553B2 JP 3263553 B2 JP3263553 B2 JP 3263553B2 JP 33210694 A JP33210694 A JP 33210694A JP 33210694 A JP33210694 A JP 33210694A JP 3263553 B2 JP3263553 B2 JP 3263553B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- light
- semiconductor laser
- light emitting
- optical amplifier
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/2912—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form characterised by the medium used for amplification or processing
- H04B10/2914—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form characterised by the medium used for amplification or processing using lumped semiconductor optical amplifiers [SOA]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/50—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/5036—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30 the arrangement being polarisation-selective
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/516—Details of coding or modulation
- H04B10/532—Polarisation modulation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/06233—Controlling other output parameters than intensity or frequency
- H01S5/06236—Controlling other output parameters than intensity or frequency controlling the polarisation, e.g. TM/TE polarisation switching
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、注入電流を制御するこ
とによって出力光の偏波面方向を互いに直交する２種類
の方向のどちらかに選択的に変化しうる半導体レーザな
どを有する光発光装置を用いた光送信機に関する。
とによって出力光の偏波面方向を互いに直交する２種類
の方向のどちらかに選択的に変化しうる半導体レーザな
どを有する光発光装置を用いた光送信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、注入電流を制御することによっ
て、出力光の偏波面方向を互いに直交するいわゆるＴＥ
モード、ＴＭモードの間で選択的に変化させる半導体レ
ーザ（分布帰還型（ＤＦＢ）半導体レーザ）を用いた通
信方式については、特開昭６２−４２５９３号あるいは
特開昭６２−１４４４２６号に記載がある。これらの従
来例では、上述の出力光の偏波モードをＴＥとＴＭの間
で変化させることが可能な半導体レーザと、出力光のう
ちどちらか一方の偏波面の光を透過する偏波選択手段と
を組み合わせて、偏波面の変化を強度変化に変換して、
光通信を行うものであった。
て、出力光の偏波面方向を互いに直交するいわゆるＴＥ
モード、ＴＭモードの間で選択的に変化させる半導体レ
ーザ（分布帰還型（ＤＦＢ）半導体レーザ）を用いた通
信方式については、特開昭６２−４２５９３号あるいは
特開昭６２−１４４４２６号に記載がある。これらの従
来例では、上述の出力光の偏波モードをＴＥとＴＭの間
で変化させることが可能な半導体レーザと、出力光のう
ちどちらか一方の偏波面の光を透過する偏波選択手段と
を組み合わせて、偏波面の変化を強度変化に変換して、
光通信を行うものであった。
【０００３】このような通信に用いられる出力光の偏波
面が変化する半導体レーザを安定させて動作させるため
には、従来、半導体レーザに対して行われていたＡＰＣ
（自動パワ−制御）だけでは不十分で、半導体レーザの
動作点を安定させるための制御が必要であった。このた
めの制御方式としては、出力光の一部をＴＥ偏波とＴＭ
偏波に分離して、各々電気信号に変換し、２つの電気信
号をもとに半導体レーザを制御する方式などが考えられ
る。
面が変化する半導体レーザを安定させて動作させるため
には、従来、半導体レーザに対して行われていたＡＰＣ
（自動パワ−制御）だけでは不十分で、半導体レーザの
動作点を安定させるための制御が必要であった。このた
めの制御方式としては、出力光の一部をＴＥ偏波とＴＭ
偏波に分離して、各々電気信号に変換し、２つの電気信
号をもとに半導体レーザを制御する方式などが考えられ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記の例では、注入電流を制御することにより出力光の偏
波面を変化させることができる半導体レーザの出力光の
一部を用いて、制御動作をするために次のような欠点が
あった。 （１）出力光の一部を制御に用いるために、それ用の光
学系が必要となる（系が複雑となる）。 （２）また、分岐用の光学系を半導体レーザと集積する
と、過剰損失が発生する（損失の増大）。
記の例では、注入電流を制御することにより出力光の偏
波面を変化させることができる半導体レーザの出力光の
一部を用いて、制御動作をするために次のような欠点が
あった。 （１）出力光の一部を制御に用いるために、それ用の光
学系が必要となる（系が複雑となる）。 （２）また、分岐用の光学系を半導体レーザと集積する
と、過剰損失が発生する（損失の増大）。
【０００５】従って、本発明の目的は、損失が小さく簡
単な構成で偏波面が変調可能な半導体レーザなどの発光
手段の制御をかけることができる光発光装置を用いた光
送信機を提供することにある。
単な構成で偏波面が変調可能な半導体レーザなどの発光
手段の制御をかけることができる光発光装置を用いた光
送信機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による光送信機
は、励起状態を制御することによって、出力光の偏波面
方向を互いに直交する２つの方向のどちらかに選択的に
変化しうる発光手段と、該発光手段の出力光を増幅し、
該互いに直交する２種類の方向の偏波に対して増幅率が
異なる光増幅手段とから構成される光発光装置、及び前
記光増幅手段の光信号の増幅時における、該信号の互い
に直交する２種類の方向の偏波に対する該光増幅手段の
端子間電圧の変化を検出し、該検出信号にもとづいて、
前記発光手段の動作を制御する回路を有することを特徴
とする。
は、励起状態を制御することによって、出力光の偏波面
方向を互いに直交する２つの方向のどちらかに選択的に
変化しうる発光手段と、該発光手段の出力光を増幅し、
該互いに直交する２種類の方向の偏波に対して増幅率が
異なる光増幅手段とから構成される光発光装置、及び前
記光増幅手段の光信号の増幅時における、該信号の互い
に直交する２種類の方向の偏波に対する該光増幅手段の
端子間電圧の変化を検出し、該検出信号にもとづいて、
前記発光手段の動作を制御する回路を有することを特徴
とする。
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【００１０】具体的には、発光手段は半導体レーザであ
る。また、光増幅手段は半導体光増幅器である。また、
半導体レーザと半導体光増幅器が１つの半導体基板上に
作製された集積デバイスである。また、光送信機は、光
発光装置の出力光の互いに直交する２種類の直線偏光の
光のうちのいずれか一方を透過させる偏光選択手段を更
に有する。
る。また、光増幅手段は半導体光増幅器である。また、
半導体レーザと半導体光増幅器が１つの半導体基板上に
作製された集積デバイスである。また、光送信機は、光
発光装置の出力光の互いに直交する２種類の直線偏光の
光のうちのいずれか一方を透過させる偏光選択手段を更
に有する。
【００１１】
【第１実施例】図１は本実施例の特徴を最もよく表わす
図面であり、１は注入電流を制御することにより出力光
の偏波を選択的にＴＥまたはＴＭとすることができる半
導体レーザ、３は増幅率に偏波依存性のある光増幅器、
２は半導体レーザ１の出力光を光増幅器３へ結合するた
めの光学系などの光学系手段、４は光増幅器３の出力光
のうち、特定の偏波の光だけを透過させる偏光子、５は
偏光子４を透過してきた光を光ファイバ６へ結合するた
めの光結合手段、７は制御回路、９は制御回路７へ入力
される送信しようとしている電気信号、８は光ファイバ
６を伝送される光信号、１２は光増幅器３の出力光を偏
光子４へ結合するための光結合手段である。
図面であり、１は注入電流を制御することにより出力光
の偏波を選択的にＴＥまたはＴＭとすることができる半
導体レーザ、３は増幅率に偏波依存性のある光増幅器、
２は半導体レーザ１の出力光を光増幅器３へ結合するた
めの光学系などの光学系手段、４は光増幅器３の出力光
のうち、特定の偏波の光だけを透過させる偏光子、５は
偏光子４を透過してきた光を光ファイバ６へ結合するた
めの光結合手段、７は制御回路、９は制御回路７へ入力
される送信しようとしている電気信号、８は光ファイバ
６を伝送される光信号、１２は光増幅器３の出力光を偏
光子４へ結合するための光結合手段である。
【００１２】半導体レーザ１は、例えば特開昭６２−４
２５９３号に記載されているような構成をもつ分布帰還
型半導体レーザを用いることができる。また、光増幅器
３は、例えば半導体レーザ１の出力波長に利得のある活
性層を持つファブリペロー型半導体レーザの両端面に反
射防止膜が形成されている所謂進行波型半導体レーザア
ンプを用いる。このような光増幅器３は、導波路の非対
称性、活性領域の利得の偏光依存性により、増幅率に偏
光依存性を有している。この実施例では、光増幅器３の
活性層として多重量子井戸構成を持つものを用い、ＴＥ
モードの光に対して２０ｄＢ程度の増幅率、ＴＭモード
の光に対して１３ｄＢ程度の増幅率を示すようにした。
図１の構成では、半導体レーザ１のＴＥ光が、光増幅器
３のＴＥモードと結合するように構成してある。また、
偏光子４は、光増幅器３の出力光（増幅光）のＴＥモー
ドを透過するように設置した（ＴＭモードだけを透過す
るようにしてもよい）。
２５９３号に記載されているような構成をもつ分布帰還
型半導体レーザを用いることができる。また、光増幅器
３は、例えば半導体レーザ１の出力波長に利得のある活
性層を持つファブリペロー型半導体レーザの両端面に反
射防止膜が形成されている所謂進行波型半導体レーザア
ンプを用いる。このような光増幅器３は、導波路の非対
称性、活性領域の利得の偏光依存性により、増幅率に偏
光依存性を有している。この実施例では、光増幅器３の
活性層として多重量子井戸構成を持つものを用い、ＴＥ
モードの光に対して２０ｄＢ程度の増幅率、ＴＭモード
の光に対して１３ｄＢ程度の増幅率を示すようにした。
図１の構成では、半導体レーザ１のＴＥ光が、光増幅器
３のＴＥモードと結合するように構成してある。また、
偏光子４は、光増幅器３の出力光（増幅光）のＴＥモー
ドを透過するように設置した（ＴＭモードだけを透過す
るようにしてもよい）。
【００１３】次に本実施例の動作について説明する。制
御回路７は制御信号１０を含む半導体レーザ１への駆動
用電流を送り、その結果、出力された光が光増幅器３へ
入力される。制御回路７から電流１１の注入される光増
幅器３中では入力された光信号が増幅され、この増幅作
用によって光増幅器３の端子間電圧に変化が生じる。光
増幅器３の活性層として多重量子井戸構成を持つものを
用いているので、この変化の度合が、入力光がＴＥ光と
ＴＭ光の時で異なる（ＴＥ光の時の方が大きく変化す
る）。したがって、半導体レーザ１からの出力光の偏光
状態が、図２（ａ）に示すように、ＴＥ光とＴＭ光から
構成されるパルス列であると、光増幅器３の端子間電圧
は図２（ｂ）のように変化する。制御回路７は、このよ
うな電圧変化を用いて電圧パターンが一定になるように
半導体レーザ１を制御することにより、半導体レーザ１
のバイアス点を制御することが可能である。
御回路７は制御信号１０を含む半導体レーザ１への駆動
用電流を送り、その結果、出力された光が光増幅器３へ
入力される。制御回路７から電流１１の注入される光増
幅器３中では入力された光信号が増幅され、この増幅作
用によって光増幅器３の端子間電圧に変化が生じる。光
増幅器３の活性層として多重量子井戸構成を持つものを
用いているので、この変化の度合が、入力光がＴＥ光と
ＴＭ光の時で異なる（ＴＥ光の時の方が大きく変化す
る）。したがって、半導体レーザ１からの出力光の偏光
状態が、図２（ａ）に示すように、ＴＥ光とＴＭ光から
構成されるパルス列であると、光増幅器３の端子間電圧
は図２（ｂ）のように変化する。制御回路７は、このよ
うな電圧変化を用いて電圧パターンが一定になるように
半導体レーザ１を制御することにより、半導体レーザ１
のバイアス点を制御することが可能である。
【００１４】より詳細に説明すると以下のようになる。
制御回路７は、光増幅器３が光を増幅するときに光増幅
器３の端子間に生じる電圧変化を検知する機構を有す
る。この様な構成は、例えば、コイルとコンデンサから
成る回路（バイアスＴ）を用いることにより、注入電流
１１を流しながら、電圧変化を検出することが可能であ
る。この様な構成を図３に示した。制御回路７は、図３
に示されるように、光増幅器３の駆動回路７１、電圧変
化検出器７２、ＤＣ−ＡＣ結合器７３（バイアスＴ）、
半導体レーザ１用の駆動回路７４、電圧変化検出器７２
の出力をもとに半導体レーザ１の駆動回路７４を制御す
る制御回路７５を有する。ここでは、光増幅器駆動回路
７１は、定電流を光増幅器３へ注入する様に動作させ
た。
制御回路７は、光増幅器３が光を増幅するときに光増幅
器３の端子間に生じる電圧変化を検知する機構を有す
る。この様な構成は、例えば、コイルとコンデンサから
成る回路（バイアスＴ）を用いることにより、注入電流
１１を流しながら、電圧変化を検出することが可能であ
る。この様な構成を図３に示した。制御回路７は、図３
に示されるように、光増幅器３の駆動回路７１、電圧変
化検出器７２、ＤＣ−ＡＣ結合器７３（バイアスＴ）、
半導体レーザ１用の駆動回路７４、電圧変化検出器７２
の出力をもとに半導体レーザ１の駆動回路７４を制御す
る制御回路７５を有する。ここでは、光増幅器駆動回路
７１は、定電流を光増幅器３へ注入する様に動作させ
た。
【００１５】ここで用いた半導体レーザ１の特性は、注
入電流量１１により発振光の偏光方向がＴＥであったり
ＴＭであったりするもので、図４に示される。
入電流量１１により発振光の偏光方向がＴＥであったり
ＴＭであったりするもので、図４に示される。
【００１６】出力光の偏光状態を直交する方向で変化さ
せる変調方式では、変調のための駆動電流（変調電流）
が少なくて、大きな消光比が得られることが特徴であ
る。従って、バイアス点及び変調電流の振幅の設定がう
まく行われなければならない。図４に示されるような特
性の場合、バイアス点では、ＴＭ光が出力され、変調電
流のパルスがかかった時にはＴＥ光が出力される。よっ
て、バイアス点では、極力ＴＥ光が出力されず、また、
パルスがかかった時には、極力ＴＭ光が出力されない状
態が実現でき、且つ、変調に用いるパルス振幅が極力小
さくなる動作点になるように、制御回路７は半導体レー
ザ１を制御する。
せる変調方式では、変調のための駆動電流（変調電流）
が少なくて、大きな消光比が得られることが特徴であ
る。従って、バイアス点及び変調電流の振幅の設定がう
まく行われなければならない。図４に示されるような特
性の場合、バイアス点では、ＴＭ光が出力され、変調電
流のパルスがかかった時にはＴＥ光が出力される。よっ
て、バイアス点では、極力ＴＥ光が出力されず、また、
パルスがかかった時には、極力ＴＭ光が出力されない状
態が実現でき、且つ、変調に用いるパルス振幅が極力小
さくなる動作点になるように、制御回路７は半導体レー
ザ１を制御する。
【００１７】この制御の為に、図２に示されるＴＥ、Ｔ
Ｍ光に対応した信号を検知する。この信号を用いた制御
方法としては、例えば、一定のパルス振幅のパルスを、
バイアス電流が無い状態から徐々にバイアス電流を増加
させた状態で半導体レーザ１に注入し、光増幅器３の電
圧変化を検知する方法などがある。この様にバイアス電
流を変化させると、光パルスに対応した光増幅器３の電
圧変化はパルス状になり、そのパルス振幅は、ＴＥ光と
ＴＭ光が混在するにつれて徐々に大きくなる。そのパル
スは、上記の様な動作点で最大振幅となり、そのあと
は、ＴＥ光が主になり、振幅が小さくなる。この最大振
幅の状態で駆動条件を固定すればよい。
Ｍ光に対応した信号を検知する。この信号を用いた制御
方法としては、例えば、一定のパルス振幅のパルスを、
バイアス電流が無い状態から徐々にバイアス電流を増加
させた状態で半導体レーザ１に注入し、光増幅器３の電
圧変化を検知する方法などがある。この様にバイアス電
流を変化させると、光パルスに対応した光増幅器３の電
圧変化はパルス状になり、そのパルス振幅は、ＴＥ光と
ＴＭ光が混在するにつれて徐々に大きくなる。そのパル
スは、上記の様な動作点で最大振幅となり、そのあと
は、ＴＥ光が主になり、振幅が小さくなる。この最大振
幅の状態で駆動条件を固定すればよい。
【００１８】更に、この場合、電流のパルス振幅も変化
させ（例えば、小さい値から徐々に大きなものへ）、且
つ、各パルス振幅でバイアス電流を変化させたときの光
増幅器３の電圧変化を見ることにより、より良くバイア
ス点とパルス振幅を設定することが可能である。
させ（例えば、小さい値から徐々に大きなものへ）、且
つ、各パルス振幅でバイアス電流を変化させたときの光
増幅器３の電圧変化を見ることにより、より良くバイア
ス点とパルス振幅を設定することが可能である。
【００１９】
【他の実施例】本発明の他の実施例を、図５〜図７に示
した。図５と図６は第２実施例のデバイスの構成を示す
図、図７は使い方を説明するための図である。
した。図５と図６は第２実施例のデバイスの構成を示す
図、図７は使い方を説明するための図である。
【００２０】まず、デバイス構成について説明する。図
６は、図５のＡ−Ａ′での断面図である。図５、図６に
おいて、１０１は例えばｎ−ＩｎＰからなる基板、１０
２は例えばｎ−ＩｎＰからなる第１クラッド層、１０３
は例えば厚さ０．２μｍ程度のｎ−Ｉｎ０．７１Ｇａ
０．２９Ａ０．６２Ｐ０．３８からなる光ガイド層、１
０４Ａは例えばＩｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ（厚さ５
ｎｍ）とＩｎ０．２８Ｇａ０．７２Ａｓ（厚さ５ｎｍ）
の交互層１０層からなる歪多重量子井戸、１０５は第１
クラッド層１０１と光ガイド層１０３の界面の一部に形
成された格子、１０６は例えばＰ−ＩｎＰからなる第２
クラッド層、１０７は例えばＰ＋−ＩｎＰからなるキャ
ップ層、１０８は反射防止膜、１０９から１１３は電
極、１１４は例えばＰ−ＩｎＰからなる第１埋め込み
層、１１５は例えばｎ−ＩｎＰからなる第２埋め込み層
である。また、１０４Ｂは光増幅器の活性層で、歪多重
量子井戸１０４Ａの活性層とは異なり、歪のない多重量
子井戸からなっていて、構成はＧａＩｎＡｓＰ（厚さ２
００Å、１．３μｍ組成）／Ｇａ０．４７Ｉｎ０．５３
Ａｓ（厚さ６０Å）の交互層である。また、図６には示
してないが、ＤＦＢレーザ側の端面にも反射防止膜があ
ってもよい。
６は、図５のＡ−Ａ′での断面図である。図５、図６に
おいて、１０１は例えばｎ−ＩｎＰからなる基板、１０
２は例えばｎ−ＩｎＰからなる第１クラッド層、１０３
は例えば厚さ０．２μｍ程度のｎ−Ｉｎ０．７１Ｇａ
０．２９Ａ０．６２Ｐ０．３８からなる光ガイド層、１
０４Ａは例えばＩｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ（厚さ５
ｎｍ）とＩｎ０．２８Ｇａ０．７２Ａｓ（厚さ５ｎｍ）
の交互層１０層からなる歪多重量子井戸、１０５は第１
クラッド層１０１と光ガイド層１０３の界面の一部に形
成された格子、１０６は例えばＰ−ＩｎＰからなる第２
クラッド層、１０７は例えばＰ＋−ＩｎＰからなるキャ
ップ層、１０８は反射防止膜、１０９から１１３は電
極、１１４は例えばＰ−ＩｎＰからなる第１埋め込み
層、１１５は例えばｎ−ＩｎＰからなる第２埋め込み層
である。また、１０４Ｂは光増幅器の活性層で、歪多重
量子井戸１０４Ａの活性層とは異なり、歪のない多重量
子井戸からなっていて、構成はＧａＩｎＡｓＰ（厚さ２
００Å、１．３μｍ組成）／Ｇａ０．４７Ｉｎ０．５３
Ａｓ（厚さ６０Å）の交互層である。また、図６には示
してないが、ＤＦＢレーザ側の端面にも反射防止膜があ
ってもよい。
【００２１】上記のような構成のデバイスによって、格
子１０５が形成された領域が第１実施例の半導体レーザ
１に相当し、活性層１０４Ｂの部分が第１実施例の光増
幅器の部分となる。本デバイスの場合、例えば、ＤＦＢ
レーザ側の第１、第３ 電極１１１、１１３に一定のバ
イアス電流を注入した状態で第２電極１１２へ注入する
電流を変化させて、出力光の偏光方向をＴＥとＴＭの間
で切り換えることができる。即ち、こうした電流変化
で、ＴＥとＴＭモードに対するブラッグ波長におけるし
きい値ゲインなどを変化させて出力光の偏光方向をＴＥ
とＴＭの間で切り換える。
子１０５が形成された領域が第１実施例の半導体レーザ
１に相当し、活性層１０４Ｂの部分が第１実施例の光増
幅器の部分となる。本デバイスの場合、例えば、ＤＦＢ
レーザ側の第１、第３ 電極１１１、１１３に一定のバ
イアス電流を注入した状態で第２電極１１２へ注入する
電流を変化させて、出力光の偏光方向をＴＥとＴＭの間
で切り換えることができる。即ち、こうした電流変化
で、ＴＥとＴＭモードに対するブラッグ波長におけるし
きい値ゲインなどを変化させて出力光の偏光方向をＴＥ
とＴＭの間で切り換える。
【００２２】本デバイスは、第１実施例の半導体レーザ
１と光結合手段２と光増幅器３の部分に相当する動作は
第１実施例と実質的に同じである。即ち、ＤＦＢレーザ
からの光がＴＥ光或はＴＭ光であるべきときに実際にそ
うなっているか否かを光増幅器の電圧変化から検出し、
そうなっていなければ制御回路７は、例えば、ＤＦＢレ
ーザ側の第１、第３ 電極１１１、１１３に注入するバ
イアス電流を調整したり第２電極１１２へ注入する電流
の変化態様を調整したりしてＤＦＢレーザを制御する。
１と光結合手段２と光増幅器３の部分に相当する動作は
第１実施例と実質的に同じである。即ち、ＤＦＢレーザ
からの光がＴＥ光或はＴＭ光であるべきときに実際にそ
うなっているか否かを光増幅器の電圧変化から検出し、
そうなっていなければ制御回路７は、例えば、ＤＦＢレ
ーザ側の第１、第３ 電極１１１、１１３に注入するバ
イアス電流を調整したり第２電極１１２へ注入する電流
の変化態様を調整したりしてＤＦＢレーザを制御する。
【００２３】図７に、本実施例のデバイスを光送信機あ
るいは光送受信機の送信部に適用した構成を示す。図７
において、２１１は第２実施例のデバイス、２１０は図
１の光結合手段５、１２であるレンズ、他の部材等は第
１実施例と同じである。
るいは光送受信機の送信部に適用した構成を示す。図７
において、２１１は第２実施例のデバイス、２１０は図
１の光結合手段５、１２であるレンズ、他の部材等は第
１実施例と同じである。
【００２４】次に動作について説明する。端末からの電
気信号９が制御回路７に入力されると、制御回路７は、
電気信号９にしたがったパルス信号をＤＦＢ第２電極１
１２へ送り、パルス信号にしたがいＤＦＢレーザからＴ
ＥとＴＭモードで切り変わる光を出力する。このとき、
ＤＦＢレーザ側の第１、第３ 電極１１１、１１３には
一定のバイアス電流が注入されている。この出力光は光
増幅器の領域へ進行し、ここで増幅作用をうける。増幅
作用を光信号に施すと、この光増幅器領域での電圧変化
が生じ（例えば図２のような）、制御回路７はこの電圧
変化にもとづいて、ＤＦＢレーザ部分の動作点が安定す
るように制御をほどこす。この際、どのような電流注入
状態でＴＥ或はＴＭモードになるかは初めに調べられて
いて、この情報に基づいて制御回路７はＤＦＢレーザ部
分の動作点安定制御を行う。光増幅器部分を出力した光
信号はレンズ２１０でコリメート光とされ、偏光子４で
ＴＥ光だけが透過され強度変調された光となる。強度変
調光は、さらにレンズ２１０で光ファイバ６へ結合され
伝送される。この光信号は、強度変調されている信号な
ので、従来用いられている強度変調用の光受信機で受信
することができる。
気信号９が制御回路７に入力されると、制御回路７は、
電気信号９にしたがったパルス信号をＤＦＢ第２電極１
１２へ送り、パルス信号にしたがいＤＦＢレーザからＴ
ＥとＴＭモードで切り変わる光を出力する。このとき、
ＤＦＢレーザ側の第１、第３ 電極１１１、１１３には
一定のバイアス電流が注入されている。この出力光は光
増幅器の領域へ進行し、ここで増幅作用をうける。増幅
作用を光信号に施すと、この光増幅器領域での電圧変化
が生じ（例えば図２のような）、制御回路７はこの電圧
変化にもとづいて、ＤＦＢレーザ部分の動作点が安定す
るように制御をほどこす。この際、どのような電流注入
状態でＴＥ或はＴＭモードになるかは初めに調べられて
いて、この情報に基づいて制御回路７はＤＦＢレーザ部
分の動作点安定制御を行う。光増幅器部分を出力した光
信号はレンズ２１０でコリメート光とされ、偏光子４で
ＴＥ光だけが透過され強度変調された光となる。強度変
調光は、さらにレンズ２１０で光ファイバ６へ結合され
伝送される。この光信号は、強度変調されている信号な
ので、従来用いられている強度変調用の光受信機で受信
することができる。
【００２５】また、半導体レーザの部分を、適当に電極
を増やして、発振波長が変化させられ且つ出力光の偏光
状態を切り換えることが可能な構成とすることにより、
波長多重送信機として使うことができる。
を増やして、発振波長が変化させられ且つ出力光の偏光
状態を切り換えることが可能な構成とすることにより、
波長多重送信機として使うことができる。
【００２６】ここで示したような光送信部分は、光強度
変調信号を扱う系であれば、単純な２点間の光通信系に
限らず、光ＣＡＴＶ、光ＬＡＮなどにも適用できる。
変調信号を扱う系であれば、単純な２点間の光通信系に
限らず、光ＣＡＴＶ、光ＬＡＮなどにも適用できる。
【００２７】上記実施例では、光増幅器の部分に量子井
戸構造の活性層を用いて増幅率に偏光依存性をもたせ、
検出電圧を得た。しかし、光増幅器の部分の構成は、こ
の活性層に限定されるものではなく、例えば、圧縮歪の
導入された歪量子井戸を用いて、従来の量子井戸構成よ
り、ＴＥ偏波の光に対して大きな利得をもたせた構造を
用いることも可能である。また、引っ張り歪の導入され
た歪量子井戸を用いて、ＴＭ偏波の光に対して大きな増
幅率を持たせた構造を用いることも可能である。さら
に、量子井戸構造でなくてバルク構成の活性層であって
も、導波構造の非対称性により、増幅率に偏光依存性を
もたせたものを用いることも可能である。
戸構造の活性層を用いて増幅率に偏光依存性をもたせ、
検出電圧を得た。しかし、光増幅器の部分の構成は、こ
の活性層に限定されるものではなく、例えば、圧縮歪の
導入された歪量子井戸を用いて、従来の量子井戸構成よ
り、ＴＥ偏波の光に対して大きな利得をもたせた構造を
用いることも可能である。また、引っ張り歪の導入され
た歪量子井戸を用いて、ＴＭ偏波の光に対して大きな増
幅率を持たせた構造を用いることも可能である。さら
に、量子井戸構造でなくてバルク構成の活性層であって
も、導波構造の非対称性により、増幅率に偏光依存性を
もたせたものを用いることも可能である。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
注入電流を変化させることにより出力光の偏波面を変化
させることができるＤＦＢ、ＤＢＲ（分布反射型）、Ｆ
Ｐ（ファブリペロー型）などの半導体レーザ等の発光手
段と、増幅率に偏波依存性がある半導体光増幅器等の光
増幅手段と、光増幅手段の増幅時の電圧変化をもとに半
導体レーザ等の発光手段の動作点を制御する手段ないし
回路とを用いることにより、従来より損失が小さく簡単
な構成で半導体レーザ等の発光手段の制御をかけること
ができる。
注入電流を変化させることにより出力光の偏波面を変化
させることができるＤＦＢ、ＤＢＲ（分布反射型）、Ｆ
Ｐ（ファブリペロー型）などの半導体レーザ等の発光手
段と、増幅率に偏波依存性がある半導体光増幅器等の光
増幅手段と、光増幅手段の増幅時の電圧変化をもとに半
導体レーザ等の発光手段の動作点を制御する手段ないし
回路とを用いることにより、従来より損失が小さく簡単
な構成で半導体レーザ等の発光手段の制御をかけること
ができる。
【図１】本発明の第１実施例の構成を示す図。
【図２】本発明の第１実施例の動作を説明するための
図。
図。
【図３】図１の制御回路７の構成を示す図。
【図４】図１の半導体レーザの特性を示す図。
【図５】本発明の第２実施例のデバイスの構成を示す
図。
図。
【図６】図５のＡ−Ａ′断面図。
【図７】本発明の第２実施例のデバイスを、光通信に用
いられる送信機に適用した構成図。
いられる送信機に適用した構成図。
１ 半導体レーザ ２，５，１２ 光結合手段 ３ 光増幅器 ４ 偏光子 ６ 光ファイバ ７ 制御回路 ７１ 光増幅器駆動回路 ７２ 電圧変化検知回路 ７３ バイアスＴ ７４ 半導体レーザ駆動回路 ７５ 半導体レーザ駆動回路の制御回路 １０１ 基板 １０２，１０６ クラッド層 １０３ 光ガイド層 １０４Ａ，１０４Ｂ 活性層 １０５ グレーティング（格子） １０７ キャップ層 １０８ 反射防止層 １０９，１１０，１１１，１１２，１１３ 電極 １１４，１１５ 埋め込み層 ２１０ レンズ ２１１ 光発光装置 １０４ 光結合手段 １０５ 光ファイバ １１１ 光送信機
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/28
Claims (4)
- 【請求項１】 励起状態を制御することによって、出力
光の偏波面方向を互いに直交する２つの方向のどちらか
に選択的に変化しうる発光手段と、該発光手段の出力光
を増幅し、該互いに直交する２種類の方向の偏波に対し
て増幅率が異なる光増幅手段とから構成される光発光装
置、及び前記光増幅手段の光信号の増幅時における、該
信号の互いに直交する２種類の方向の偏波に対する該光
増幅手段の端子間電圧の変化を検出し、該検出信号にも
とづいて、前記発光手段の動作を制御する回路を有する
ことを特徴とする光送信機。 - 【請求項２】 前記発光手段が半導体レーザであり、前
記光増幅手段が半導体光増幅器であることを特徴とする
請求項１記載の光送信機。 - 【請求項３】 前記半導体レーザと前記半導体光増幅器
が１つの半導体基板上に作製された集積デバイスである
ことを特徴とする請求項２記載の光送信機。 - 【請求項４】 前記光発光装置の出力光の互いに直交す
る２種類の直線偏光の光のうちのいずれか一方を透過さ
せる偏光選択手段を更に有することを特徴とする請求項
１記載の光送信機。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33210694A JP3263553B2 (ja) | 1994-02-23 | 1994-12-12 | 光送信機 |
| DE69532981T DE69532981T2 (de) | 1994-02-23 | 1995-02-21 | Lichtaussendende Vorrichtung fähig zur Auswahl der Polarisationsrichtung, optisches Übertragungssystem und Steuerungsverfahren von Polarisationsmodulation |
| EP95102415A EP0670642B1 (en) | 1994-02-23 | 1995-02-21 | Light-emitting apparatus capable of selecting polarization direction, optical communication system, and polarization modulation control method |
| US08/392,212 US5590145A (en) | 1994-02-23 | 1995-02-22 | Light-emitting apparatus capable of selecting polarization direction, optical communication system, and polarization modulation control method |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5120694 | 1994-02-23 | ||
| JP6-51206 | 1994-02-23 | ||
| JP33210694A JP3263553B2 (ja) | 1994-02-23 | 1994-12-12 | 光送信機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07288364A JPH07288364A (ja) | 1995-10-31 |
| JP3263553B2 true JP3263553B2 (ja) | 2002-03-04 |
Family
ID=26391739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33210694A Expired - Fee Related JP3263553B2 (ja) | 1994-02-23 | 1994-12-12 | 光送信機 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5590145A (ja) |
| EP (1) | EP0670642B1 (ja) |
| JP (1) | JP3263553B2 (ja) |
| DE (1) | DE69532981T2 (ja) |
Families Citing this family (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69511311T2 (de) * | 1994-03-08 | 2000-04-13 | Canon Kk | Aufzeichnungspapier, Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren und Aufzeichnungssystem unter Verwendung des Aufzeichnungspapiers |
| JP3244976B2 (ja) * | 1994-12-05 | 2002-01-07 | キヤノン株式会社 | 半導体レーザの駆動方法及び半導体レーザ装置及び光通信方法及びノード及び光通信システム |
| DE69609547T2 (de) * | 1995-03-31 | 2001-04-19 | Canon Kk | Optischer Halbleitervorrichtung, Antriebsverfahren und optisches Kommunikationssystem |
| US6333943B1 (en) * | 1995-06-02 | 2001-12-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical device, laser beam source, laser apparatus and method of producing optical device |
| US6031860A (en) * | 1996-08-22 | 2000-02-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical device capable of switching output intensity of light of predetermined polarized wave, optical transmitter using the device, network using the transmitter, and method of driving optical device |
| JP2820138B2 (ja) * | 1996-11-26 | 1998-11-05 | 日本電気株式会社 | 光変調装置 |
| DE59802489D1 (de) | 1997-03-07 | 2002-01-31 | Contraves Space Ag Zuerich | Verfahren und Anordnung zum Betreiben eines Laser-Sendesystems für optische Freiraum-Kommunikation |
| JPH11243256A (ja) | 1997-12-03 | 1999-09-07 | Canon Inc | 分布帰還形半導体レーザとその駆動方法 |
| US6963598B1 (en) | 2000-05-23 | 2005-11-08 | Finisar Corporation | System and method for VCSEL polarization control |
| US7065124B2 (en) | 2000-11-28 | 2006-06-20 | Finlsar Corporation | Electron affinity engineered VCSELs |
| US6990135B2 (en) | 2002-10-28 | 2006-01-24 | Finisar Corporation | Distributed bragg reflector for optoelectronic device |
| US6905900B1 (en) | 2000-11-28 | 2005-06-14 | Finisar Corporation | Versatile method and system for single mode VCSELs |
| US6836501B2 (en) * | 2000-12-29 | 2004-12-28 | Finisar Corporation | Resonant reflector for increased wavelength and polarization control |
| TWI227799B (en) * | 2000-12-29 | 2005-02-11 | Honeywell Int Inc | Resonant reflector for increased wavelength and polarization control |
| US6965626B2 (en) | 2002-09-03 | 2005-11-15 | Finisar Corporation | Single mode VCSEL |
| US6813293B2 (en) | 2002-11-21 | 2004-11-02 | Finisar Corporation | Long wavelength VCSEL with tunnel junction, and implant |
| US7298942B2 (en) | 2003-06-06 | 2007-11-20 | Finisar Corporation | Pluggable optical optic system having a lens fiber stop |
| US7433381B2 (en) | 2003-06-25 | 2008-10-07 | Finisar Corporation | InP based long wavelength VCSEL |
| US7277461B2 (en) | 2003-06-27 | 2007-10-02 | Finisar Corporation | Dielectric VCSEL gain guide |
| US7075962B2 (en) | 2003-06-27 | 2006-07-11 | Finisar Corporation | VCSEL having thermal management |
| US7054345B2 (en) | 2003-06-27 | 2006-05-30 | Finisar Corporation | Enhanced lateral oxidation |
| US7210857B2 (en) | 2003-07-16 | 2007-05-01 | Finisar Corporation | Optical coupling system |
| US6887801B2 (en) | 2003-07-18 | 2005-05-03 | Finisar Corporation | Edge bead control method and apparatus |
| US7573928B1 (en) * | 2003-09-05 | 2009-08-11 | Santur Corporation | Semiconductor distributed feedback (DFB) laser array with integrated attenuator |
| US7031363B2 (en) | 2003-10-29 | 2006-04-18 | Finisar Corporation | Long wavelength VCSEL device processing |
| US7829912B2 (en) | 2006-07-31 | 2010-11-09 | Finisar Corporation | Efficient carrier injection in a semiconductor device |
| US7596165B2 (en) | 2004-08-31 | 2009-09-29 | Finisar Corporation | Distributed Bragg Reflector for optoelectronic device |
| US7920612B2 (en) | 2004-08-31 | 2011-04-05 | Finisar Corporation | Light emitting semiconductor device having an electrical confinement barrier near the active region |
| US8031752B1 (en) | 2007-04-16 | 2011-10-04 | Finisar Corporation | VCSEL optimized for high speed data |
| US20110134957A1 (en) * | 2009-12-07 | 2011-06-09 | Emcore Corporation | Low Chirp Coherent Light Source |
| US9306672B2 (en) | 2013-03-14 | 2016-04-05 | Encore Corporation | Method of fabricating and operating an optical modulator |
| US9059801B1 (en) | 2013-03-14 | 2015-06-16 | Emcore Corporation | Optical modulator |
| US9306372B2 (en) | 2013-03-14 | 2016-04-05 | Emcore Corporation | Method of fabricating and operating an optical modulator |
| US9564733B2 (en) | 2014-09-15 | 2017-02-07 | Emcore Corporation | Method of fabricating and operating an optical modulator |
| US10074959B2 (en) | 2016-08-03 | 2018-09-11 | Emcore Corporation | Modulated laser source and methods of its fabrication and operation |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6242593A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-24 | Fujitsu Ltd | 半導体発光装置 |
| JPS62144426A (ja) * | 1985-12-19 | 1987-06-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光伝送装置 |
| US5007063A (en) * | 1990-02-12 | 1991-04-09 | Eastman Kodak Company | Laser diode |
| US5155737A (en) * | 1990-11-07 | 1992-10-13 | Nippon Telegraph & Telephone Corporation | Semiconductor wavelength conversion device |
| US5117469A (en) * | 1991-02-01 | 1992-05-26 | Bell Communications Research, Inc. | Polarization-dependent and polarization-diversified opto-electronic devices using a strained quantum well |
| JPH0537074A (ja) * | 1991-07-31 | 1993-02-12 | Nec Corp | 半導体レーザ装置 |
| EP0543061B1 (en) * | 1991-11-20 | 1998-07-15 | Hamamatsu Photonics K.K. | Light amplifying polarizer |
| JPH05327626A (ja) * | 1992-05-25 | 1993-12-10 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 偏光状態制御光通信システム装置 |
| US5396508A (en) * | 1992-09-22 | 1995-03-07 | Xerox Corporation | Polarization switchable quantum well laser |
| US5412678A (en) * | 1992-09-22 | 1995-05-02 | Xerox Corporation | Multi-beam, orthogonally-polarized emitting monolithic quantum well lasers |
-
1994
- 1994-12-12 JP JP33210694A patent/JP3263553B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-02-21 DE DE69532981T patent/DE69532981T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-02-21 EP EP95102415A patent/EP0670642B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-02-22 US US08/392,212 patent/US5590145A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69532981D1 (de) | 2004-06-09 |
| EP0670642A1 (en) | 1995-09-06 |
| US5590145A (en) | 1996-12-31 |
| DE69532981T2 (de) | 2005-04-07 |
| JPH07288364A (ja) | 1995-10-31 |
| EP0670642B1 (en) | 2004-05-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3263553B2 (ja) | 光送信機 | |
| EP0305995B1 (en) | An optical amplifying repeater | |
| EP0721240B1 (en) | Oscillation polarization mode selective semiconductor laser, modulation method therefor and optical communication system using the same | |
| US5764670A (en) | Semiconductor laser apparatus requiring no external modulator, method of driving semiconductor laser device, and optical communication system using the semiconductor laser apparatus | |
| JP3323725B2 (ja) | 偏波変調レーザ、その駆動方法及びそれを用いた光通信システム | |
| EP0668642B1 (en) | Oscillation polarization mode selective semiconductor laser, light transmitter and optical communication system using the laser | |
| US6337868B1 (en) | Distributed feedback semiconductor laser and a driving method therefor | |
| AU674545B2 (en) | Optical amplification system | |
| AU637073B2 (en) | Phase modulation | |
| US5157544A (en) | Waveguide optical element and its driving method | |
| JP3630977B2 (ja) | 位相調整領域を有するレーザ及びその使用法 | |
| JP3246703B2 (ja) | 偏波変調可能な半導体レーザおよびこれを用いた光通信方式 | |
| JP3287443B2 (ja) | 偏波変調可能な半導体レーザおよびこれを用いた光通信方式 | |
| JP3270648B2 (ja) | 半導体レーザ装置及びそれを用いた光送信機 | |
| JP3226072B2 (ja) | 偏波変調可能な半導体レーザとその使用法 | |
| JPH07321416A (ja) | 直接偏波変調光源制御方式ないし装置、集積半導体装置、その駆動法及びそれを用いた光通信システム | |
| JP3720514B2 (ja) | 半導体レーザ装置の駆動方法、半導体レーザ装置及び光伝送システム | |
| JP3387722B2 (ja) | 半導体レーザ装置及びそれを用いた光通信システム | |
| JP3072124B2 (ja) | 光集積型半導体レーザ装置 | |
| JPH10117046A (ja) | 半導体レーザ及びその駆動法及びそれを用いた光送信器及びそれを用いた光通信システム | |
| JPH09289350A (ja) | 光源装置、その駆動方法及びそれを用いた光伝送システム、光情報処理システム | |
| JPH1027948A (ja) | 半導体光デバイス | |
| JPH08172234A (ja) | 光伝送装置およびその変調方式 | |
| JPH07106709A (ja) | 半導体レーザおよびその使用法 | |
| JPH09186409A (ja) | 光源装置、その駆動方法及びそれを用いた光通信方式、光通信システム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |