JP3355375B2 - Tunable semiconductor laser - Google Patents

Tunable semiconductor laser

Info

Publication number
JP3355375B2
JP3355375B2 JP00592297A JP592297A JP3355375B2 JP 3355375 B2 JP3355375 B2 JP 3355375B2 JP 00592297 A JP00592297 A JP 00592297A JP 592297 A JP592297 A JP 592297A JP 3355375 B2 JP3355375 B2 JP 3355375B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor laser
bending
thin film
external
external resonance
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
JP00592297A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH10209552A (en
Inventor
宏生 浮田
裕一郎 田邉
陽一郎 増田
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.)
Ritsumeikan Trust
Original Assignee
Ritsumeikan Trust
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 Ritsumeikan Trust filed Critical Ritsumeikan Trust
Priority to JP00592297A priority Critical patent/JP3355375B2/en
Publication of JPH10209552A publication Critical patent/JPH10209552A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3355375B2 publication Critical patent/JP3355375B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Micromachines (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、光通信や光計測
等に使用される波長可変半導体レーザに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wavelength tunable semiconductor laser used for optical communication and optical measurement.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、半導体レーザにおいて
は、温度変化や注入電流の変化によって発振波長が変化
するが、これらの方法では応答速度が遅く、また発振波
長の変化と共に光出力も変化する等の欠点がある。この
ような欠点を解決した従来の波長可変半導体レーザとし
ては、例えば、(a) 多電極半導体レーザ、(b) 遠隔型外
部共振半導体レーザ、(c) 近接型外部共振半導体レーザ
等がある。
2. Description of the Related Art As is well known, in a semiconductor laser, the oscillation wavelength changes due to a change in temperature or a change in injection current. However, in these methods, the response speed is slow, and the optical output also changes with the change in the oscillation wavelength. And the like. As conventional wavelength tunable semiconductor lasers which have solved such a defect, for example, there are (a) a multi-electrode semiconductor laser, (b) a remote external resonance semiconductor laser, and (c) a proximity external resonance semiconductor laser.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、(a) の
多電極半導体レーザにおいては、共振器方向に電極を分
割し、各電極に流す電流により生じた屈折率変化等を発
振波長変化に変換するので、動作が複雑であるという問
題点がある(例えば、土田英実:「波長可変半導体レー
ザー」,光技術コンタクト, 32, 2, pp81-89, 1994)。
However, in the multi-electrode semiconductor laser of (a), the electrodes are divided in the direction of the resonator, and a change in the refractive index or the like caused by a current flowing through each electrode is converted into a change in the oscillation wavelength. Therefore, there is a problem that the operation is complicated (for example, Hidemi Tsuchida: “Tunable semiconductor laser”, Optical Technology Contact, 32, 2, pp81-89, 1994).

【0004】また、(b) の遠隔型外部共振半導体レーザ
においては、外部共振器からの戻り光の位相により半導
体レーザの発振波長を変化させるので、半導体レーザ素
子自体は小型であるが、外部共振器となる回折格子やそ
の回転駆動機構が必要なために全体として大型になると
いう問題点がある。しかも、完全には一体化されていな
いために部品位置合わせ調節が必要であると共に、例え
ば外部共振器長を長くしてモード間隔を狭くした場合等
には、ノイズとなるモードホップによる波長の飛びを起
こし易くなる等、動作が不安定であるという問題点があ
る。
In the remote type external resonance semiconductor laser shown in FIG. 1B, the oscillation wavelength of the semiconductor laser is changed by the phase of the return light from the external resonator. There is a problem that the size becomes large as a whole because of the necessity of a diffraction grating serving as a device and its rotation drive mechanism. In addition, since the components are not completely integrated, it is necessary to adjust the component alignment. In addition, for example, when the length of the external resonator is lengthened and the mode interval is narrowed, the wavelength jump due to the mode hop which causes noise is performed. There is a problem that the operation is unstable, for example, the operation becomes unstable.

【0005】(c) の近接型外部共振半導体レーザは、こ
れらの問題点を解決するために、外部共振器をマイクロ
マシニング技術を利用して作製し、その作製の際に外部
共振器長を数μmと極めて短くしたものである。この種
の近接型外部共振半導体レーザとしては、例えば、(c-
1) 端面発光型(例えば、Y.Uenishi, M.Tsugai and M.M
ehregany, Hybrid-integrated laser-diode micro-exte
rnal mirror fabricated by (110)silicon micromachin
ing, Electronics Letters 31, 12, pp965-966,1995 )
や、(c-2) 面発光型(例えば、M.C.Larson, B.Pezeshki
and J.S.Harris, Verticak Coupled-Cavity Microinte
rferometer on GaAs with Deformable-Membrane Top Mi
rror, IEEE Photonics Tech.Lett. 7, 4, pp382-384, 1
995 )等のものが提案されている。
In order to solve these problems, the proximity type external cavity semiconductor laser shown in FIG. 1 (c) is manufactured by using an external resonator by using micromachining technology, and the external resonator length is reduced by a few minutes when the external resonator is manufactured. μm, which is extremely short. As this type of close proximity type external resonance semiconductor laser, for example, (c-
1) Edge-emitting type (for example, Y.Uenishi, M.Tsugai and MM
ehregany, Hybrid-integrated laser-diode micro-exte
rnal mirror fabricated by (110) silicon micromachin
ing, Electronics Letters 31, 12, pp965-966,1995)
Or (c-2) surface-emitting type (for example, MCLarson, B. Pezeshki
and JSHarris, Verticak Coupled-Cavity Microinte
rferometer on GaAs with Deformable-Membrane Top Mi
rror, IEEE Photonics Tech. Lett. 7, 4, pp382-384, 1
995) has been proposed.

【0006】(c-1) の端面発光型の近接型外部共振半導
体レーザにおいては、マイクロマシニングにより作製し
た振動子に端面発光レーザを近接して配置し、近傍の電
極への電圧の印加による静電力で前記振動子を曲げて外
部共振器長を変化させることによって、半導体レーザの
発振波長を変化可能としている。なお、半導体レーザの
固有波長が850nmである場合、発振波長の可変幅は
3nmとなっている。しかしながら、前記振動子と半導
体レーザとをミクロン単位で位置合わせする実装が困難
で、しかも振動子を静電力で変位させるための電極が必
要であると共に、上記のように発振波長の可変幅も小さ
いという問題点がある。
[0006] In the edge emitting proximity type external cavity semiconductor laser of (c-1), an edge emitting laser is arranged close to a vibrator manufactured by micromachining, and static electricity is applied by applying a voltage to a nearby electrode. The oscillation wavelength of the semiconductor laser can be changed by changing the length of the external resonator by bending the oscillator with electric power. When the intrinsic wavelength of the semiconductor laser is 850 nm, the variable width of the oscillation wavelength is 3 nm. However, it is difficult to mount the vibrator and the semiconductor laser in units of micron units, and furthermore, an electrode for displacing the vibrator with electrostatic force is required, and the variable width of the oscillation wavelength is small as described above. There is a problem.

【0007】(c-2) の面発光型の近接型外部共振半導体
レーザにおいては、面発光レーザにマイクロマシニング
により薄膜ミラーを集積し、前記面発光レーザ上面と薄
膜ミラーでの電圧の印加による静電力で前記薄膜ミラー
を曲げて外部共振器長を変化させることによって、半導
体レーザの発振波長を変化可能としている。なお、半導
体レーザの固有波長が920nmである場合、発振波長
の可変幅は20nm、線幅は約3nmとなっている。し
かしながら、前記静電駆動の薄膜ミラーと半導体レーザ
の材質が異なるので、同一基板上への集積プロセスが複
雑であるという問題点がある。
[0007] In the surface-emitting type proximity external cavity semiconductor laser of (c-2), a thin-film mirror is integrated into the surface-emitting laser by micromachining, and static electricity is applied by applying a voltage between the upper surface of the surface-emitting laser and the thin-film mirror. The oscillation wavelength of the semiconductor laser can be changed by changing the external resonator length by bending the thin film mirror with electric power. When the intrinsic wavelength of the semiconductor laser is 920 nm, the variable width of the oscillation wavelength is 20 nm and the line width is about 3 nm. However, since the materials of the electrostatically driven thin-film mirror and the semiconductor laser are different, there is a problem that the integration process on the same substrate is complicated.

【0008】この発明は、以上のような問題点に鑑みて
なされたものであり、全ての構成素子の同一半導体基板
への集積化が簡単で、しかも構成を簡略化して超小型に
できると共に、光軸調整等も不要な波長可変半導体レー
ザを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to easily integrate all the constituent elements on the same semiconductor substrate, to simplify the structure and to make the structure very small. It is an object of the present invention to provide a wavelength tunable semiconductor laser that does not require optical axis adjustment.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段とするところは、第1に、半導体基板の所定箇所
にその長手方向の一端が固定される外部共振ミラーと、
該外部共振ミラーの一面に共振用光を照射する発振用半
導体レーザと、前記外部共振ミラーの他面にこの他面側
を加熱可能な曲げ励起用光を照射する曲げ励起用半導体
レーザとを前記半導体基板に集積化した波長可変半導体
レーザであって、前記発振用半導体レーザと曲げ励起用
半導体レーザとを、前記半導体基板の上面に凹溝を設け
ることによりこの凹溝の両側に所定間隔を開けて形成す
ると共に、前記凹溝の底面に突設した突出部に、前記外
部共振ミラーの長手方向の一端をその両面が前記発振用
半導体レーザと曲げ励起用半導体レーザとに対してそれ
ぞれ所定間隔を開けて相対向し且つその長手方向が前記
凹溝の長手方向に対して平行となるように固定し、前記
外部共振ミラーの他面に、この外部共振ミラーより熱膨
張係数が大きい曲げ変位拡大用薄膜を積層し、前記外部
共振ミラーの他面と曲げ変位拡大用薄膜との間に、これ
ら外部共振ミラーと曲げ変位拡大用薄膜より熱膨張係数
が小さい曲げ促進用薄膜を介在させると共に、前記外部
共振ミラーの曲げ変位を前記発振用半導体レーザの固有
波長の1/2以上としたことにある。
Means for achieving the above object are as follows. First, an external resonant mirror whose one end in the longitudinal direction is fixed to a predetermined portion of a semiconductor substrate;
An oscillation semiconductor laser that irradiates one surface of the external resonance mirror with resonance light; and a bending excitation semiconductor laser that irradiates another surface of the external resonance mirror with bending excitation light capable of heating the other surface. Tunable semiconductor integrated on a semiconductor substrate
A laser for oscillating the semiconductor laser for bending and for bending excitation.
A semiconductor laser is provided with a concave groove on the upper surface of the semiconductor substrate.
To form a predetermined space on both sides of this groove.
And a protrusion protruding from the bottom surface of the concave groove.
One end in the longitudinal direction of the partial resonance mirror is
For semiconductor lasers and bending excitation semiconductor lasers
Oppose each other at a predetermined interval and the longitudinal direction is
Fixed so as to be parallel to the longitudinal direction of the groove,
On the other side of the external resonance mirror, thermal expansion
The thin film for bending displacement expansion having a large tensile coefficient is laminated,
This is between the other side of the resonant mirror and the thin film for bending displacement expansion.
Thermal expansion coefficient from external resonance mirror and thin film for bending displacement expansion
A small bending promoting thin film
The bending displacement of the resonant mirror is determined by the characteristic of the oscillation semiconductor laser.
That is, the wavelength is set to 1 / or more .

【0010】[0010]

【0011】[0011]

【0012】[0012]

【0013】第に、前記発振用半導体レーザの外部共
振ミラー側の一側端面に反射防止膜を固着したことにあ
る。
Second , an antireflection film is fixed to one end face of the oscillation semiconductor laser on the side of the external resonance mirror.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。図1に示すように、第1実施形態
に係る波長可変半導体レーザ1は、半導体基板2の所定
箇所にその長手方向の一端3cが固定される外部共振ミ
ラー3と、該外部共振ミラー3の一面3aに共振用光A
を照射する発振用半導体レーザ4と、前記外部共振ミラ
ー3の他面3bにこの他面3b側を加熱可能な曲げ励起
用光Bを照射する曲げ励起用半導体レーザ5とを前記半
導体基板2に集積化したものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the wavelength tunable semiconductor laser 1 according to the first embodiment includes an external resonance mirror 3 having one end 3c in a longitudinal direction fixed to a predetermined portion of a semiconductor substrate 2, and one surface of the external resonance mirror 3. 3a shows resonance light A
And a bending excitation semiconductor laser 5 for irradiating the other surface 3b of the external resonance mirror 3 with bending excitation light B capable of heating the other surface 3b side to the semiconductor substrate 2. It is integrated.

【0015】この実施形態においては、例えば、前記発
振用半導体レーザ4と曲げ励起用半導体レーザ5とが、
半導体基板2の上面2cに凹溝6を設けることによりこ
の凹溝6の両側に所定間隔を開けて形成されていると共
に、前記凹溝6の底面6cに突設した突出部7に、前記
外部共振ミラー3の長手方向の一端3cが、その両面3
a,3bが前記発振用半導体レーザ4と曲げ励起用半導
体レーザ5とに対してそれぞれ所定間隔を開けて相対向
し且つその長手方向が前記凹溝6の長手方向に対して平
行となるように固定されている。
In this embodiment, for example, the oscillation semiconductor laser 4 and the bending excitation semiconductor laser 5 are
By providing a concave groove 6 on the upper surface 2c of the semiconductor substrate 2, the groove 6 is formed at a predetermined interval on both sides of the concave groove 6, and a protrusion 7 protruding from a bottom surface 6c of the concave groove 6 is provided with the external groove. One end 3c in the longitudinal direction of the resonance mirror 3 is
a and 3b are opposed to the oscillation semiconductor laser 4 and the bending excitation semiconductor laser 5 at predetermined intervals, respectively, and the longitudinal direction thereof is parallel to the longitudinal direction of the concave groove 6. Fixed.

【0016】前記半導体基板2は、例えば矩形板状に形
成され、その長手方向の略中央の上面2cに前記凹溝6
が設けられている。即ち、この凹溝6によって、半導体
基板2の長手方向の一側2aと他側2bにそれぞれ前記
発振用半導体レーザ4と曲げ励起用半導体レーザ5とが
所定間隔を開けて形成されている。
The semiconductor substrate 2 is formed, for example, in a rectangular plate shape, and the concave groove 6 is formed on an upper surface 2c substantially at the center in the longitudinal direction.
Is provided. That is, the semiconductor laser 4 for oscillation and the semiconductor laser 5 for bending excitation are formed on the one side 2a and the other side 2b in the longitudinal direction of the semiconductor substrate 2 at predetermined intervals by the concave grooves 6, respectively.

【0017】前記外部共振ミラー3は、例えば矩形板状
に形成されている。そして、この外部共振ミラー3の長
手方向の一端3cは、前記凹溝6の底面6cの例えば端
縁に5角柱状に突設した突出部7の上縁に、その両面3
a,3bが前記発振用半導体レーザ4と曲げ励起用半導
体レーザ5とに対してそれぞれ所定間隔を開けて相対向
し、且つ、その長手方向が前記凹溝6の長手方向に対し
て平行となるように固定されている。なお、外部共振ミ
ラー3の厚さとしては1〜数μm程度、長さとしては数
十〜数百μm程度が適当である。
The external resonance mirror 3 is formed, for example, in a rectangular plate shape. One end 3c of the external resonance mirror 3 in the longitudinal direction is attached to an upper edge of a protruding portion 7 protruding in, for example, a pentagonal shape at an end edge of the bottom surface 6c of the concave groove 6, and has both surfaces 3c.
a and 3b are opposed to the oscillation semiconductor laser 4 and the bending excitation semiconductor laser 5 at predetermined intervals, respectively, and the longitudinal direction thereof is parallel to the longitudinal direction of the groove 6. So that it is fixed. The thickness of the external resonance mirror 3 is suitably about 1 to several μm, and the length is suitably about several tens to several hundred μm.

【0018】即ち、この外部共振ミラー3は、前記発振
用半導体レーザ4の当該外部共振ミラー3側の一側端面
4aから外部共振器長Lの間隔を開けて固定されてお
り、発振用半導体レーザ4から発生する共振用光Aをそ
の一面3aに照射できるようになっている。この共振用
光Aは、外部共振ミラー3の一面3aで反射されて戻り
光となり、前記一側端面4aから再び発振用半導体レー
ザ4内へ入射するので、その他側端面4bからの出射光
Cは、増幅されて所定の発振波長で出射することにな
る。また、外部共振ミラー3の他面3bには、曲げ励起
用半導体レーザ5から発生する曲げ励起用光Bを照射で
きるようになっている。なお、図1中の8は、共振用光
Aや曲げ励起用光Bの光路に相当するリッジである。
That is, the external resonance mirror 3 is fixed at a distance of an external resonator length L from one end surface 4a of the oscillation semiconductor laser 4 on the side of the external resonance mirror 3, and is fixed. The surface 3a can be irradiated with the resonance light A generated from the surface 4a. The resonance light A is reflected by the one surface 3a of the external resonance mirror 3 to be return light, and is incident again into the oscillation semiconductor laser 4 from the one end surface 4a. Is amplified and emitted at a predetermined oscillation wavelength. The other surface 3b of the external resonance mirror 3 can be irradiated with bending excitation light B generated from the bending excitation semiconductor laser 5. In FIG. 1, reference numeral 8 denotes a ridge corresponding to the optical path of the resonance light A and the bending excitation light B.

【0019】上記のようにして外部共振ミラー3と、発
振用半導体レーザ4と、曲げ励起用半導体レーザ5とを
半導体基板2に集積化するには、例えばドライエッチン
グやウェットエッチング等を用いるマイクロマシニング
技術(例えば、浮田宏生:“マイクロマシニングと光デ
バイスへの応用”,光学, 23, 12, pp722-727, 1994)
を利用することができる。このマイクロマシニング技術
によれば、前記突出部7と外部共振ミラー3とが残るよ
うにして半導体基板2の上面2cに凹溝6を設けること
によって、これら外部共振ミラー3と、発振用半導体レ
ーザ4と、曲げ励起用半導体レーザ5とを一体的に、半
導体基板2を構成する同一の材質で簡単に集積化できる
という利点がある。従って、前記半導体基板2にあらか
じめ発光部となる所定厚さの活性層9を設けておけば、
前記発振用半導体レーザ4や曲げ励起用半導体レーザ5
にも活性層9が残るので便利である。なお、この場合に
は、前記突出部7や外部共振ミラー3にも活性層9が残
るが特に差し支えない。
In order to integrate the external resonance mirror 3, the semiconductor laser 4 for oscillation, and the semiconductor laser 5 for bending excitation on the semiconductor substrate 2 as described above, for example, micromachining using dry etching, wet etching or the like is used. Technology (eg, Hiroki Ukita: “Micromachining and its application to optical devices”, Optics, 23, 12, pp722-727, 1994)
Can be used. According to this micromachining technology, the external resonance mirror 3 and the oscillating semiconductor laser 4 are provided by providing the concave groove 6 in the upper surface 2c of the semiconductor substrate 2 so that the protrusion 7 and the external resonance mirror 3 remain. In addition, there is an advantage that the bending excitation semiconductor laser 5 can be easily integrated integrally with the same material forming the semiconductor substrate 2. Therefore, if an active layer 9 having a predetermined thickness serving as a light emitting portion is provided in advance on the semiconductor substrate 2,
The oscillation semiconductor laser 4 and the bending excitation semiconductor laser 5
This is convenient because the active layer 9 also remains. In this case, the active layer 9 remains on the protruding portion 7 and the external resonance mirror 3, but this is not a problem.

【0020】次に、図2に基づいて、当該波長可変半導
体レーザ1の動作について説明する。なお、図2中の2
1は発振用電源、22は曲げ励起用電源、23は光ファ
イバ、24は光スペアナである。
Next, the operation of the tunable semiconductor laser 1 will be described with reference to FIG. Note that 2 in FIG.
1 is an oscillation power supply, 22 is a bending excitation power supply, 23 is an optical fiber, and 24 is an optical spectrumr.

【0021】前記出射光Cの発振波長を変化させるに
は、まず、発振用電源21から発振用半導体レーザ4へ
印加電流I4を流して固有波長で発振させ、前記共振用
光Aを発生させることによって出射光Cを発振させる。
次いで、曲げ励起用電源22から曲げ励起用半導体レー
ザ5へ印加電流I5を流して曲げ励起用光Bを発生さ
せ、前記外部共振ミラー3の他面3bに照射する。曲げ
励起用光Bを照射された外部共振ミラー3の他面3b側
は加熱されて熱膨張するので、この外部共振ミラー3は
前記発振用半導体レーザ4側に曲げられる。その結果、
外部共振器長Lが短くなって前記出射光Cの発振波長が
変化することとなる。
In order to change the oscillation wavelength of the emitted light C, first, an applied current I4 is supplied from the oscillation power supply 21 to the oscillation semiconductor laser 4 to oscillate at a specific wavelength to generate the resonance light A. As a result, the emitted light C is oscillated.
Next, an electric current I5 is applied from the bending excitation power supply 22 to the bending excitation semiconductor laser 5 to generate bending excitation light B, and irradiates the other surface 3b of the external resonance mirror 3. Since the other surface 3b of the external resonance mirror 3 irradiated with the bending excitation light B is heated and thermally expanded, the external resonance mirror 3 is bent toward the oscillation semiconductor laser 4. as a result,
As the external resonator length L becomes shorter, the oscillation wavelength of the emitted light C changes.

【0022】このような出射光Cの発振波長の変化を制
御するには、前記外部共振器長Lを変化させればよいの
で、前記曲げ励起用光Bの光出力、つまり前記曲げ励起
用電源22からの印加電流I5を増減させればよい。例
えば、発振波長を連続的に変化させるには、前記印加電
流I5を連続的に増減させればよい。なお、この発振波
長の変化は、例えば図2のように、光ファイバ23を接
続した光スペアナ24等を用いて観測することができ
る。
In order to control such a change in the oscillation wavelength of the emitted light C, the length L of the external resonator may be changed. Therefore, the optical output of the bending excitation light B, that is, the bending excitation power supply What is necessary is just to increase / decrease the applied current I5 from 22. For example, in order to continuously change the oscillation wavelength, the applied current I5 may be continuously increased or decreased. The change in the oscillation wavelength can be observed using, for example, an optical spectrumr 24 to which an optical fiber 23 is connected, as shown in FIG.

【0023】ここで、波長可変半導体レーザ1の材質、
即ち、前記半導体基板2の材質としては特に限定される
ものではなく、例えば、多重量子井戸(MQW)構造の
InP系(長波長帯)やダブルヘテロ(DH)構造のG
aAs系(短波長帯)等が挙げられる。
Here, the material of the wavelength tunable semiconductor laser 1 is
That is, the material of the semiconductor substrate 2 is not particularly limited. For example, an InP-based (long wavelength band) having a multiple quantum well (MQW) structure or a G having a double hetero (DH) structure can be used.
aAs (short wavelength band) and the like.

【0024】このように、前記外部共振ミラー3の長手
方向の一端3cを固定し、この外部共振ミラー3の他面
3b側を前記曲げ励起用光Bにより熱膨張可能としてお
けば、外部共振器長Lの変化により出射光Cの発振波長
を変化させることができるので、従来のものと比較して
前記外部共振ミラー3等の構成を簡略化できるという利
点がある。
As described above, if the one end 3c in the longitudinal direction of the external resonance mirror 3 is fixed and the other surface 3b of the external resonance mirror 3 is made to be thermally expandable by the bending excitation light B, the external resonator Since the oscillation wavelength of the emitted light C can be changed by changing the length L, there is an advantage that the configuration of the external resonance mirror 3 and the like can be simplified as compared with the conventional one.

【0025】次に、図3及び図4に基づいて、外部共振
器長Lと発振波長の関係について説明する。図3は、波
長可変半導体レーザ1と同様の動作をする装置の概略説
明図であって、図3中の31はスライダ、32は光検出
器、33は前記外部共振ミラー3に相当する半透明ディ
スク、34は前記発振用半導体レーザ4に相当する半導
体レーザ、35はオッシロスコープ、36はレンズ、2
3は光ファイバ、24は光スペアナである。
Next, the relationship between the external resonator length L and the oscillation wavelength will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a schematic explanatory view of an apparatus that performs the same operation as the wavelength tunable semiconductor laser 1. In FIG. 3, reference numeral 31 denotes a slider, 32 denotes a photodetector, and 33 denotes a translucent mirror corresponding to the external resonance mirror 3. A disk, 34 is a semiconductor laser corresponding to the oscillation semiconductor laser 4, 35 is an oscilloscope, 36 is a lens,
3 is an optical fiber and 24 is an optical spectrumr.

【0026】この装置においては、前記スライダ31の
側端面31aに光検出器32付きの半導体レーザ34が
搭載されており、この半導体レーザ34から上方に向け
て共振用光A1が放射される。この共振用光A1の出力
は、前記光検出器32に接続したオッシロスコープ35
でモニタされる。なお、この半導体レーザ34として
は、固有波長λが1300nmのInP系半導体レーザ
を用いた。前記半透明ディスク33はスライダ31の上
方で回転により浮上可能であり、外部共振器長Lはこの
半透明ディスク33の回転速度に依存して変化する。前
記半透明ディスク33を透過した透過光C1の発振波長
は、レンズ36及び光ファイバ23を通して光スペアナ
24で測定される。
In this device, a semiconductor laser 34 with a photodetector 32 is mounted on the side end surface 31a of the slider 31, and the semiconductor laser 34 emits resonance light A1 upward. The output of the resonance light A1 is output to an oscilloscope 35 connected to the photodetector 32.
Monitored by As the semiconductor laser 34, an InP-based semiconductor laser having an intrinsic wavelength λ of 1300 nm was used. The translucent disk 33 can float above the slider 31 by rotation, and the external resonator length L changes depending on the rotation speed of the translucent disk 33. The oscillation wavelength of the transmitted light C1 transmitted through the translucent disk 33 is measured by the optical spectrumr 24 through the lens 36 and the optical fiber 23.

【0027】上記のような装置を用いて、外部共振器長
Lの変化に対する発振波長の変化を測定した結果、図4
に示すように、外部共振器長Lが約650nm変化する
ごとに発振波長がほぼ同じパターンで変化した。また、
発振波長の最大値と最小値との差、即ち、可変幅は約9
nmであった。上記の650nmという値は、用いたI
nP系半導体レーザの固有波長λ(=1300nm)の
1/2に相当することから、発振波長の可変幅を最大と
するために、外部共振器長L、即ち、前記外部共振ミラ
ー3の曲げ変位をλ/2(nm)以上とすることが望ま
しい。
As a result of measuring the change in the oscillation wavelength with respect to the change in the external resonator length L using the above-described apparatus, FIG.
As shown in the graph, the oscillation wavelength changed in substantially the same pattern every time the external resonator length L changed by about 650 nm. Also,
The difference between the maximum value and the minimum value of the oscillation wavelength, that is, the variable width is about 9
nm. The above value of 650 nm depends on the used I
Since the wavelength corresponds to 1 / of the intrinsic wavelength λ (= 1300 nm) of the nP-based semiconductor laser, in order to maximize the variable width of the oscillation wavelength, the external resonator length L, that is, the bending displacement of the external resonance mirror 3 is set. Is desirably λ / 2 (nm) or more.

【0028】図5に示すように、第2実施形態に係る波
長可変半導体レーザ51は、第1実施形態において、前
記外部共振ミラー3の他面3bに、この外部共振ミラー
3より熱膨張係数が大きい曲げ変位拡大用薄膜52を積
層するのに加え、前記外部共振ミラー3の他面3bと曲
げ変位拡大用薄膜52との間に、これら外部共振ミラー
3と曲げ変位拡大用薄膜52より熱膨張係数が小さい曲
げ促進用薄膜53を介在させることによって、3層構造
の3層薄膜振動子63を構成したものである。
As shown in FIG. 5, the wavelength tunable semiconductor laser 51 according to the second embodiment differs from the first embodiment in that the other surface 3b of the external resonance mirror 3 has a thermal expansion coefficient higher than that of the external resonance mirror 3. In addition to laminating a large bending displacement enlarging thin film 52, thermal expansion between the other surface 3b of the external resonance mirror 3 and the bending displacement enlarging thin film 52 is performed by the external resonance mirror 3 and the bending displacement enlarging thin film 52. A three-layer thin film vibrator 63 having a three-layer structure is formed by interposing a bending promoting thin film 53 having a small coefficient.

【0029】なお、前記外部共振ミラー3の他面3bに
前記曲げ変位拡大用薄膜52を積層して2層構造の2層
薄膜振動子とした場合でも、この曲げ変位拡大用薄膜5
2に前記曲げ励起用光Bが照射されて外部共振ミラー3
より大きく熱膨張するので、外部共振ミラー3のみの場
合と比較して曲げ変位を拡大できる利点があるが、この
実施形態のように、これら外部共振ミラー3の他面3b
と曲げ変位拡大用薄膜52との間に前記曲げ促進用薄膜
53を介在させて3層構造とした場合には、いわゆるバ
イモルフ効果により、上記の2層構造の場合と比較して
曲げ変位をより拡大できるという利点がある。
Even when the bending displacement enlarging thin film 52 is laminated on the other surface 3b of the external resonance mirror 3 to form a two-layered two-layer thin film vibrator, the bending displacement enlarging thin film 5
2 is irradiated with the bending excitation light B so that the external resonance mirror 3
Since the thermal expansion is larger, there is an advantage that the bending displacement can be increased as compared with the case where only the external resonance mirror 3 is used. However, as in this embodiment, the other surface 3b of the external resonance mirror 3 is used.
When the three-layer structure is formed by interposing the bending promoting thin film 53 between the thin film 52 and the bending displacement enlarging thin film 52, the bending displacement can be reduced more by the so-called bimorph effect as compared with the above two-layer structure. There is an advantage that it can be expanded.

【0030】前記曲げ変位拡大用薄膜52や曲げ促進用
薄膜53は、例えばスパッタ蒸着法等により積層でき、
その厚さとしてはいずれも1μm程度以下が望ましい。
The thin film 52 for enlarging bending displacement and the thin film 53 for accelerating bending can be laminated by, for example, a sputter deposition method or the like.
The thickness is desirably about 1 μm or less.

【0031】次に、図6乃至図9に基づいて、上記のよ
うな3層薄膜振動子63の変位特性について説明する。
3層薄膜振動子63の変位は、2層薄膜振動子の変位式
(W.H.Chu, M.Mehregany and R.L.Mullen,"Analysis of
tip deflection and force of a bimetalliccantileve
r microactuator", J.Micromech.Microeng. 3, pp4-7,
1993 )を拡張することによって次のように解析するこ
とができる。
Next, the displacement characteristics of the three-layer thin-film vibrator 63 will be described with reference to FIGS.
The displacement of the three-layer thin film oscillator 63 is calculated by the displacement equation of the two-layer thin film oscillator (WHChu, M. Mehregany and RLMullen, "Analysis of
tip deflection and force of a bimetalliccantileve
r microactuator ", J. Micromech. Microeng. 3, pp4-7,
1993) can be extended as follows.

【0032】即ち、図6(a) 及び図6(b) に示すよう
に、外部共振ミラー3と、曲げ促進用薄膜53と、曲げ
変位拡大用薄膜52とを順次積層してなる3層薄膜振動
子63の一端63cを固定した場合において、温度をΔ
T℃だけ変化させたときの他端63dに発生する変化を
求めればよい。ここで、3層薄膜振動子63の長さを
l、幅をb、各層52,53,の膜厚をそれぞれ
1,t2,t3、熱膨張係数をそれぞれα1,α2,α3
ヤング率をそれぞれE1,E2,E3とする。
That is, as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), a three-layer thin film formed by sequentially laminating the external resonance mirror 3, the bending promoting thin film 53, and the bending displacement enlarging thin film 52. When one end 63c of the vibrator 63 is fixed, the temperature is Δ
The change that occurs at the other end 63d when changed by T ° C. may be obtained. Here, the length l of the 3-layer thin film oscillator 63, the width b, the layers 52, 53, the thickness of each t 1 of 3, t 2, t 3, respectively thermal expansion coefficient alpha 1, alpha 2, α 3 ,
To Young's modulus and E 1, E 2, E 3, respectively.

【0033】図7に示すように、2層薄膜振動子の場合
と同様に、熱膨張による垂直ひずみの変化の差から、3
層薄膜振動子63の断面に垂直応力P1,P2,P3が作
用すると共に、曲げモーメントM1,M2,M3が発生し
たと仮定し、このときの各層52,53,の曲率半径
をそれぞれr1,r2,r3とすると、前記曲げ変位拡大
用薄膜52と曲げ促進用薄膜53の界面、及び曲げ促進
用薄膜53と外部共振ミラー3の界面における垂直ひず
みは等しいので、次の数1のように表せる。
As shown in FIG. 7, as in the case of the two-layer thin film vibrator, the difference in vertical strain due to thermal expansion is
With acts normal stress P 1, P 2, P 3 to the cross section of the layer thin film oscillator 63, bending assuming moments M 1, M 2, M 3 occurs, the layers 52, 53, 3 in this case Assuming that the radii of curvature are r 1 , r 2 , and r 3 , the vertical strain at the interface between the bending displacement enlarging thin film 52 and the bending promoting thin film 53 and the interface between the bending promoting thin film 53 and the external resonance mirror 3 are equal. , Can be expressed as

【0034】[0034]

【数1】 (Equation 1)

【0035】また、前記垂直応力P1,P2,P3の合力
や曲げモーメントM1,M2,M3の合力はそれぞれ零で
あることから、次の数2のように表せる。但し、数2中
のh1,h2,h3は、中立面から各層52,53,
中心面までの距離である。
Since the resultant force of the vertical stresses P 1 , P 2 , and P 3 and the resultant force of the bending moments M 1 , M 2 , and M 3 are each zero, they can be expressed by the following equation (2). Here, h 1 , h 2 , and h 3 in Equation 2 are distances from the neutral plane to the center plane of each of the layers 52 , 53, and 3 .

【0036】[0036]

【数2】 (Equation 2)

【0037】各層52,53,の膜厚t1,t2,t3
を十分薄いと考えてr1=r2=r3=rと仮定し、上記の数
1と数2とからP1,P2,P3を消去すると、曲率(1
/r)は次の数3のように表すことができるので、3層
薄膜振動子63の湾曲変位dは数4のように表せる。
[0037] Each layer 52, 53, 3 having a thickness of t 1, t 2, t 3
Is assumed to be sufficiently thin, it is assumed that r 1 = r 2 = r 3 = r, and when P 1 , P 2 , and P 3 are eliminated from the above equations 1 and 2 , the curvature (1
/ R) can be expressed as in the following Expression 3, so that the bending displacement d of the three-layer thin-film vibrator 63 can be expressed as in Expression 4.

【0038】[0038]

【数3】 (Equation 3)

【0039】[0039]

【数4】 (Equation 4)

【0040】前記外部共振ミラー3として例えばInP
を選択し、例えば膜厚0.1μmの曲げ変位拡大用薄膜
52にAl又はAu、膜厚0.1μmの曲げ促進用薄膜
53にSiO2 又はSi34を用いた場合における、前
記InP(外部共振ミラー3)の膜厚に対する3層薄膜
振動子63の変位の依存性(温度上昇が100℃の場
合)を上記の数4の式を用いて計算した結果を図8に示
す。
As the external resonance mirror 3, for example, InP
For example, when Al or Au is used for the bending displacement enlarging thin film 52 having a thickness of 0.1 μm and SiO 2 or Si 3 N 4 is used for the bending promoting thin film 53 having a thickness of 0.1 μm, the InP ( FIG. 8 shows the results of calculating the dependence of the displacement of the three-layer thin film vibrator 63 on the thickness of the external resonance mirror 3) (when the temperature rise is 100 ° C.) using the above equation (4).

【0041】図8から、InPの膜厚が増加するにつれ
て3層薄膜振動子63の変位が減少することが分かる。
なお、外部共振ミラー3としてInPを選択した場合、
前記発振用半導体レーザ4もInP(固有波長1300
nm)で構成されているので、この場合における発振波
長の可変幅を最大とするためには、InPの膜厚を、既
述したように3層薄膜振動子63の変位が0.65μm
以上となる範囲としておくのが望ましい。
FIG. 8 shows that the displacement of the three-layer thin-film vibrator 63 decreases as the thickness of InP increases.
When InP is selected as the external resonance mirror 3,
The oscillation semiconductor laser 4 is also made of InP (inherent wavelength 1300).
Therefore, in order to maximize the variable width of the oscillation wavelength in this case, the thickness of the InP film should be set to 0.65 μm as described above.
It is desirable to keep the above range.

【0042】次に、膜厚0.1μmの曲げ促進用薄膜5
3としてSi34を用い、InP(外部共振ミラー3)
の膜厚を2.0μmとした場合における、3層薄膜振動
子63の変位(温度上昇が100℃の場合)を上記の数
4の式を用いて計算した結果を図9に等高線で示す。図
9には、膜厚0.1μmの曲げ変位拡大用薄膜52とし
て、Al等の各種の材料を用いた場合における3層薄膜
振動子63の変位をそれぞれ点で示している。なお、各
材料のヤング率と熱膨張係数を次の表1に示す。
Next, a bending promoting thin film 5 having a thickness of 0.1 μm
InP (external resonance mirror 3) using Si 3 N 4 as 3
The results of calculating the displacement of the three-layer thin-film vibrator 63 (when the temperature rise is 100 ° C.) using the above equation (4) when the film thickness is 2.0 μm are shown by contour lines in FIG. FIG. 9 shows the displacement of the three-layer thin-film vibrator 63 when various materials such as Al are used as the thin film for bending displacement expansion 52 having a thickness of 0.1 μm. Table 1 shows the Young's modulus and coefficient of thermal expansion of each material.

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【0044】図9から、曲げ変位拡大用薄膜52として
は、AlやAu等の金属を好適に使用できることが分か
る。なお、曲げ促進用薄膜53としては、上記のSi3
4の他、SiO2 等の誘電体を好適に使用することが
できる。
FIG. 9 shows that a metal such as Al or Au can be preferably used as the bending displacement enlarging thin film 52. The bending promoting thin film 53 is made of the above Si 3
In addition to N 4 , a dielectric such as SiO 2 can be suitably used.

【0045】図10に示すように、第3実施形態に係る
波長可変半導体レーザ71は、第2実施形態において、
前記発振用半導体レーザ4の外部共振ミラー3側の一側
端面4aに反射防止膜72を固着したものである。
As shown in FIG. 10, the wavelength tunable semiconductor laser 71 according to the third embodiment differs from the second embodiment in that
An anti-reflection film 72 is fixed to one end face 4 a of the oscillation semiconductor laser 4 on the side of the external resonance mirror 3.

【0046】このように、前記反射防止膜72を固着し
ておけば、前記外部共振ミラー3の一面3aで反射され
た戻り光が発振用半導体レーザ4内へ入射する際の反射
を防止できるので、出射光Cの発振波長をより大きく変
化させることができるという利点がある。
As described above, if the antireflection film 72 is fixed, the return light reflected by the one surface 3a of the external resonance mirror 3 can be prevented from being reflected when entering the oscillation semiconductor laser 4. There is an advantage that the oscillation wavelength of the output light C can be changed more greatly.

【0047】前記反射防止膜72は、例えば (SiO2)x(S
i3N4)1-x等から構成でき、いわゆるイオンビームスパッ
タにより、前記一側端面4aに (SiO2)x(Si3N4)1-x層を
形成することによって固着することができる(例えば、
Y.Katagiri and H.Ukita:"Ion beam sputtered (SiO2)x
(Si3N4)1-x antireflection coating on laser facets
produced using O2-N2 discharges", Appl.Opt. 29, 3
4, pp5074-5079, 1990)。
The anti-reflection film 72 is made of, for example, (SiO 2 ) x (S
i 3 N 4) can consist 1-x or the like, so-called ion beam sputtering, the one side end face 4a (SiO 2) x (Si 3 N 4) can be secured by forming the 1-x layer (For example,
Y.Katagiri and H.Ukita: "Ion beam sputtered (SiO 2 ) x
(Si 3 N 4 ) 1-x antireflection coating on laser facets
produced using O 2 -N 2 discharges ", Appl.Opt. 29, 3
4, pp5074-5079, 1990).

【0048】次に、図11に基づいて、前記反射防止膜
72を用いた場合における外部共振器長Lと発振波長の
関係について説明する。図3と同様の装置を用いると共
に、前記半導体レーザ34の側端面に反射防止膜72を
固着して、外部共振器長Lの変化に対する発振波長の変
化を測定した結果を図11に示す。既述したように、図
4に示す反射防止膜72を用いない場合では発振波長の
可変幅は9nmであったが、図11から、反射防止膜7
2を用いた場合ではそれが23nmへと大幅に向上する
ことが分かる。
Next, the relationship between the external resonator length L and the oscillation wavelength when the antireflection film 72 is used will be described with reference to FIG. FIG. 11 shows the result of measuring the change of the oscillation wavelength with respect to the change of the external resonator length L by using the same device as in FIG. 3 and fixing the antireflection film 72 on the side end face of the semiconductor laser 34. As described above, when the antireflection film 72 shown in FIG. 4 was not used, the variable width of the oscillation wavelength was 9 nm.
In the case of using No. 2, it can be seen that it is greatly improved to 23 nm.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上のように、請求項1の発明によれ
ば、前記外部共振ミラーの長手方向の一端を固定し、こ
の外部共振ミラーの他面側を前記曲げ励起用光により熱
膨張可能とすることによって、外部共振器長の変化によ
り出射光の発振波長を変化させることができるので、従
来のものと比較して前記外部共振ミラー等の構成を簡略
化できるという利点がある。そのため、波長可変半導体
レーザを超小型に構成できるという利点もある。
As described above, according to the first aspect of the present invention, one end of the external resonance mirror in the longitudinal direction is fixed, and the other surface of the external resonance mirror can be thermally expanded by the bending excitation light. Since the oscillation wavelength of the emitted light can be changed by changing the length of the external resonator, there is an advantage that the configuration of the external resonance mirror and the like can be simplified as compared with the conventional one. Therefore, there is also an advantage that the wavelength tunable semiconductor laser can be configured to be very small.

【0050】また、マイクロマシニング技術を利用でき
るので、発振用半導体レーザと、外部共振ミラーと、曲
げ励起用半導体レーザとを一体的に、半導体基板を構成
する同一の材質で簡単に集積化できると共に、光軸調整
等も不要であるという利点がある。そのため、波長可変
半導体レーザを安価に製造できるという利点もある。
[0050] Also, since available micromachining technique, and the oscillation semiconductor laser, and the external cavity mirror, integrally and bending pumping semiconductor laser, it is possible to easily integrate the same material of the semiconductor substrate In addition, there is an advantage that optical axis adjustment and the like are not required. Therefore, there is an advantage that the wavelength tunable semiconductor laser can be manufactured at low cost.

【0051】更に、前記外部共振ミラーの他面に、この
外部共振ミラーより熱膨張係数が大きい曲げ変位拡大用
薄膜を積層しているので、この曲げ変位拡大用薄膜に前
記曲げ励起用光を照射して外部共振ミラーより大きく熱
膨張させることができ、そのため外部共振ミラーのみの
場合と比較して曲げ変位をより拡大できるという利点が
ある。
Further , since a bending displacement enlarging thin film having a larger thermal expansion coefficient than the external resonance mirror is laminated on the other surface of the external resonance mirror, the bending excitation enlarging thin film is irradiated with the bending excitation light. As a result, the thermal expansion can be made larger than that of the external resonance mirror, and therefore, there is an advantage that the bending displacement can be further increased as compared with the case of using only the external resonance mirror.

【0052】加えて、前記外部共振ミラーの他面と曲げ
変位拡大用薄膜との間に、これら外部共振ミラーと曲げ
変位拡大用薄膜より熱膨張係数が小さい曲げ促進用薄膜
を介在させているので、いわゆるバイモルフ効果によ
り、上記の2層構造の場合と比較して曲げ変位をより拡
大できるという利点がある。また、外部共振ミラーの曲
げ変位を発振用半導体レーザの固有波長の1/2以上と
しているので、発振波長の可変幅が大きいという利点が
ある。
In addition, a bending promoting thin film having a smaller coefficient of thermal expansion than the external resonance mirror and the bending displacement enlarging thin film is interposed between the other surface of the external resonance mirror and the bending displacement enlarging thin film. There is an advantage that the bending displacement can be further increased by the so-called bimorph effect as compared with the case of the two-layer structure. Also, the external resonance mirror
Displacement to more than と of the intrinsic wavelength of the oscillation semiconductor laser
The advantage is that the variable width of the oscillation wavelength is large.
is there.

【0053】請求項の発明によれば、前記発振用半導
体レーザの外部共振ミラー側の側端面に反射防止膜を固
着しているので、前記外部共振ミラーの一面で反射され
た戻り光が発振用半導体レーザ内へ入射する際の反射を
防止でき、そのため出射光の発振波長をより大きく変化
させることができるという利点がある。
According to the second aspect of the present invention, since the anti-reflection film is fixed to the side end face of the oscillation semiconductor laser on the side of the external resonance mirror, the return light reflected on one surface of the external resonance mirror is oscillated. There is an advantage that the reflection at the time of entering the semiconductor laser for use can be prevented, so that the oscillation wavelength of the emitted light can be changed more greatly.

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

【図1】第1実施形態に係る波長可変半導体レーザの斜
視図。
FIG. 1 is a perspective view of a wavelength tunable semiconductor laser according to a first embodiment.

【図2】図1の波長可変半導体レーザを動作させる様子
を示す概略説明図。
FIG. 2 is a schematic explanatory view showing how the wavelength tunable semiconductor laser of FIG. 1 operates.

【図3】図1の波長可変半導体レーザと同様の動作をす
る装置の概略説明図。
FIG. 3 is a schematic explanatory view of an apparatus that performs the same operation as the wavelength tunable semiconductor laser of FIG. 1;

【図4】図3の装置で測定した外部共振器長と発振波長
の関係を示すグラフ。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between an external resonator length and an oscillation wavelength measured by the apparatus shown in FIG. 3;

【図5】第2実施形態に係る波長可変半導体レーザの斜
視図。
FIG. 5 is a perspective view of a wavelength tunable semiconductor laser according to a second embodiment.

【図6】(a) は3層薄膜振動子の平面図、(b) は3層薄
膜振動子の正面図。
6A is a plan view of a three-layer thin-film vibrator, and FIG. 6B is a front view of the three-layer thin-film vibrator.

【図7】3層薄膜振動子が曲がった状態を示す説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state in which a three-layer thin-film vibrator is bent.

【図8】温度上昇が100℃の場合のInP(外部共振
ミラー)の膜厚と3層薄膜振動子の変位の関係を示すグ
ラフ。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the thickness of InP (external resonance mirror) and the displacement of a three-layer thin film vibrator when the temperature rise is 100 ° C.

【図9】膜厚0.1μmの曲げ促進用薄膜としてSi3
4を用い、InP(外部共振ミラー3)の膜厚を2.
0μmとした場合における、温度上昇が100℃の場合
の3層薄膜振動子の変位を示すグラフ。
FIG. 9 shows a thin film for promoting bending having a thickness of 0.1 μm formed of Si 3
With N 4, 2 the thickness of the InP (external cavity mirror 3).
9 is a graph showing the displacement of a three-layer thin film vibrator when the temperature rise is 100 ° C. when the thickness is set to 0 μm.

【図10】第3実施形態に係る波長可変半導体レーザの
斜視図。
FIG. 10 is a perspective view of a wavelength tunable semiconductor laser according to a third embodiment.

【図11】反射防止膜を用いた場合における外部共振器
長と発振波長の関係を示すグラフ。
FIG. 11 is a graph showing a relationship between an external resonator length and an oscillation wavelength when an antireflection film is used.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,51,71 波長可変半導体レーザ 2 半導体基板 2c 上面 3 外部共振ミラー 3a 一面 3b 他面 3c 一端 4 発振用半導体レーザ A 共振用光 4a 一側端面 5 曲げ励起用半導体レーザ B 曲げ励起用光 6 凹溝 6c 底面 7 突出部 52 曲げ変位拡大用薄膜 53 曲げ促進用薄膜 72 反射防止膜 1, 51, 71 Wavelength tunable semiconductor laser 2 Semiconductor substrate 2c Top surface 3 External resonance mirror 3a One surface 3b Other surface 3c One end 4 Oscillation semiconductor laser A Resonance light 4a One end surface 5 Bend excitation semiconductor laser B Bend excitation light 6 Recessed groove 6c Bottom surface 7 Projecting portion 52 Thin film for increasing bending displacement 53 Thin film for promoting bending 72 Antireflection film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増田 陽一郎 滋賀県草津市野路東1−1−1 立命館 大学 びわこ・くさつキャンパス 理工 学部内 (56)参考文献 特開 平6−188497(JP,A) 特開 平6−130311(JP,A) 特開 平6−117913(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 5/00 - 5/50 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoichiro Masuda 1-1-1, Nojihigashi, Kusatsu-shi, Shiga Ritsumeikan University Biwako-Kusatsu Campus Faculty of Science and Technology (56) References JP-A-6-188497 (JP, A JP-A-6-130311 (JP, A) JP-A-6-117913 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01S 5/00-5/50

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体基板の所定箇所にその長手方向の
一端が固定される外部共振ミラーと、該外部共振ミラー
の一面に共振用光を照射する発振用半導体レーザと、前
記外部共振ミラーの他面にこの他面側を加熱可能な曲げ
励起用光を照射する曲げ励起用半導体レーザとを前記半
導体基板に集積化した波長可変半導体レーザであって、 前記発振用半導体レーザと曲げ励起用半導体レーザと
を、前記半導体基板の上面に凹溝を設けることによりこ
の凹溝の両側に所定間隔を開けて形成すると共に、前記
凹溝の底面に突設した突出部に、前記外部共振ミラーの
長手方向の一端をその両面が前記発振用半導体レーザと
曲げ励起用半導体レーザとに対してそれぞれ所定間隔を
開けて相対向し且つその長手方向が前記凹溝の長手方向
に対して平行となるように固定し、 前記外部共振ミラーの他面に、この外部共振ミラーより
熱膨張係数が大きい曲げ変位拡大用薄膜を積層し、 前記外部共振ミラーの他面と曲げ変位拡大用薄膜との間
に、これら外部共振ミラーと曲げ変位拡大用薄膜より熱
膨張係数が小さい曲げ促進用薄膜を介在させると共に、 前記外部共振ミラーの曲げ変位を前記発振用半導体レー
ザの固有波長の1/2以上とした ことを特徴とする波長
可変半導体レーザ。
An external resonance mirror having one end in a longitudinal direction fixed to a predetermined portion of a semiconductor substrate; an oscillation semiconductor laser for irradiating one surface of the external resonance mirror with resonance light; A wavelength-tunable semiconductor laser in which a semiconductor laser for bending excitation that irradiates a surface with bending excitation light capable of heating the other side is integrated on the semiconductor substrate , wherein the oscillation semiconductor laser and the semiconductor laser for bending excitation are integrated. When
By providing a concave groove on the upper surface of the semiconductor substrate.
At predetermined intervals on both sides of the concave groove of
The protrusion of the external resonance mirror is provided on the protrusion protruding from the bottom of the concave groove.
One end in the longitudinal direction has both surfaces as the oscillation semiconductor laser.
Set a predetermined distance from the semiconductor laser for bending excitation.
Open and face each other and the longitudinal direction is the longitudinal direction of the concave groove.
Is fixed so as to be parallel to the external resonance mirror.
A thin film for bending displacement expansion having a large coefficient of thermal expansion is laminated, and between the other surface of the external resonance mirror and the thin film for bending displacement expansion.
In addition, the heat generated by these external resonance mirrors and the thin film
A bending acceleration thin film having a small expansion coefficient is interposed, and the bending displacement of the external resonance mirror is controlled by the oscillation semiconductor laser.
A wavelength tunable semiconductor laser, wherein the wavelength is at least 1 / of the intrinsic wavelength of the laser.
【請求項2】 前記発振用半導体レーザの外部共振ミラ
ー側の一側端面に反射防止膜を固着したことを特徴とす
る請求項記載の波長可変半導体レーザ。
2. A wavelength tunable semiconductor laser according to claim 1, characterized in that fixed anti-reflection film on one end surface of the external cavity mirror side of the oscillation semiconductor laser.
JP00592297A 1997-01-17 1997-01-17 Tunable semiconductor laser Expired - Fee Related JP3355375B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP00592297A JP3355375B2 (en) 1997-01-17 1997-01-17 Tunable semiconductor laser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP00592297A JP3355375B2 (en) 1997-01-17 1997-01-17 Tunable semiconductor laser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10209552A JPH10209552A (en) 1998-08-07
JP3355375B2 true JP3355375B2 (en) 2002-12-09

Family

ID=11624396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP00592297A Expired - Fee Related JP3355375B2 (en) 1997-01-17 1997-01-17 Tunable semiconductor laser

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3355375B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10209552A (en) 1998-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10221572A (en) Optical device
JP7295127B2 (en) External cavity quantum cascade laser
JP2005223111A (en) Variable wavelength laser
JP4785327B2 (en) Laser resonator for semiconductor laser and method for manufacturing laser resonator
US20040136414A1 (en) Wavelength-tunable semiconductor optical device
US6507593B1 (en) Step-tunable external-cavity surface-emitting semiconductor laser
JP2012074446A (en) Wavelength variable semiconductor laser
EP1229374B1 (en) Optical cavities for optical devices
JPWO2015190348A1 (en) Optical device and method for manufacturing optical device
JP3355375B2 (en) Tunable semiconductor laser
JP2003270604A (en) Wavelength control optical device and optically controlling method
WO2018197015A1 (en) Curved waveguide laser
US20020159491A1 (en) Surface emitting laser
US5619318A (en) Optical displacement sensor
JP3196791B2 (en) Tunable semiconductor light emitting device
US5563901A (en) Semiconductor laser array
JP3412584B2 (en) External cavity type semiconductor laser
JP3454870B2 (en) Optical displacement sensor
EP4073959B1 (en) Spin-entangled photon emission device
JP2013243291A (en) Wavelength variable laser with soa
JPH11163471A (en) External cavity type semiconductor laser
JPH051989B2 (en)
US20240113504A1 (en) Extended-cavity diode laser component and method for producing same
WO2016167071A1 (en) Grating element and external resonator-type light emitting device
JP5103416B2 (en) Wavelength swept light source

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees