JPH01128584A - 半導体レーザの発振周波数安定化法 - Google Patents

半導体レーザの発振周波数安定化法

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JPH01128584A
JPH01128584A JP28805887A JP28805887A JPH01128584A JP H01128584 A JPH01128584 A JP H01128584A JP 28805887 A JP28805887 A JP 28805887A JP 28805887 A JP28805887 A JP 28805887A JP H01128584 A JPH01128584 A JP H01128584A
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semiconductor laser
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Hiroshi Yasaka
洋 八坂
Hitoshi Kawaguchi
仁司 河口
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/122Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
    • B23K20/1265Non-butt welded joints, e.g. overlap-joints, T-joints or spot welds

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 m立■工且1 本発明は、半導体レーザの発振周波数を安定化させる方
法に関する。
1λ立且韮 従来、半導体レーザから得られる発振光の一部でなる発
射光から、半導体レーザと相対的に位置決めされている
鏡を用いて、反射光を、帰還光としてIFl、その帰還
光を半導体レーザに帰還させる、という光帰遠形の半導
体レー量アの発振周波数安定化法が提案されている。
このような半導体レーザの発振周波数安定化。
法によれば、半導体レーザ内で、発振光と帰遷光とが干
渉することによって、半導体レー(fの発振周波数が変
化するという機ff4で、半導体レーザの発振周波数を
安定化させる。
また、従来、半導体レーIfから得られる・発振光の一
部でなる出射光から、光の周波数に応じた反射率または
透過率を呈する光学フィルタを用いて、出射光の周波数
に応じた充足を有する光を(り、その光から、光電変換
器を用いて、出射光の周波数に応じた直を有する制御電
圧または制御電流を得、その制御電圧または制υO電流
によって、半導体レーザを作動させる電流を制御させ、
ぞれによって、半導体レーザの発振周波数を安定化さけ
る、という電流帰還形の半導体レーザの発振周波数安定
化法も提案されている。
、 が ゛しようとする問題点 しかしながら、上述した従来の光帰還形の半導体レーザ
の発振周波数安定化法の場合、半導体レーザと、帰還光
を得るために用いている鏡との相対位置が、例えば、鏡
の様械的振動などによって変化した場合、帰還光と出射
光との相対位相が変化するため、半導体レーザの発振周
波数が比較的速い速度で変化する場合、半導体レーザの
発振周波数を安定化することができなくなり、このため
、半導体レーザの発振光のスペクトル線幅が広くなった
りする、という欠点を右していた。
また、上述した電流帰還形の半導体レーザの発振周波数
安定化法の場合、半導体レーザの発振周波数を安定化さ
けるために、光学系の外、電気系を必要とし、また、半
導体レーザの発振周波数を安定さUるための電気系を含
んだ系で異常発振が生ずるおそれがある、という欠点を
有していた。
間 、Jを解決するための手段 よって、本発明は、上述した欠点のない、新規な半導体
レーザの発振周波数安定化法を提案Uんとするものであ
る。
本発明による半導体レーザの発振周波数安定化法によれ
ば、半導体レーザから得られる発振光の一部でなる出射
光から、光の周波数に応じた反q寸率または透過率を呈
する光学フィルタと、偏光回転子とを用いて、上記出射
光の周波数に応じた光昂を有し且つ上記出射光に対して
90°回転している偏光角を有する帰還光をi+7、そ
の帰還光を、上記半導体レーザに帰還させる。
L皿羞」 このような、本発明による半導体レーデの発振周波数安
定化法によれば、帰還光が出射光に対して90°回転し
ている偏光角を有しているので、従来の光帰還形の半導
体レーザの発振周波数安定化法のような、半導体レーザ
内において、発振光と帰還光とが干渉することによって
、半導体レーザの発振周波数が安定化される、という機
構をとらず、半導体レーザ内において、帰還光の光量の
変化に応じて、半導体レーザを構成している活性層のキ
ャリア密度が変化し、これに応じて、半導体レーザの活
性層の屈折率が変化し、このため、半導体レーfの発振
周波数が変化するという機構をとって、半導体レーザの
発振周波数を安定化させる。
また、このため、たとえ、半導体レープと光学フィルタ
との相対位置が、例えば、光学フィルタの振動によって
変化しても、それに依存することなしに、半導体レーザ
の発振周波数を安定化させることができ、このため、半
導体レージの発振光のスペクトル線幅が広くなったりし
ない。
さらに、半導体レーザの発振周波数を安定化ざUoるた
めに電気系を必要とせず、また、このため、その電気系
を含んだ系で異常発振が生ずる、というおそれも有しな
い。
実施例1 次に、第1図を伴って本発明による半導体レープの発掘
周波数安定化法の第1の実施例を述べよう。
第1図に示す本発明による半導体レーザの発振周波数安
定化法においては、半導体レー+f1から冑られる発振
光の一部でなる出射光L1を光学レンズ2を介して、偏
光回転子3に通し、出射光L1に対して45°回転して
いる偏光角を有する光L2を得る。
次で、その先L2を、光の周波数に応じた反射率を呈す
る光学フィルタ4に入射さヒ、その光学フィルタ4から
、出射光L1の周波数に応じた光ωを有し且つ出射光L
1に対して45゜回転している偏光角を有する光L〜3
を1qる。
この場合、光学フィルタ4として、第2図に承りような
、光の周波数に対する反射率の特性に、周波数が高くな
るに従い反射率が大きくなる関係を表している傾斜部を
有し、そして、その傾斜部のほぼ中央位置の周波数「、
またはf。が、出射光L1の予定の周波数とほぼ等しい
、というそれ自体は公知の7アプリベロエタロンを用い
1qる。光学フィルタ4として、このようなファブリペ
ロエタロンを用いる場合、光L3は、出射光L1の周波
数が予定の周波数から低い方に変化した場合、その変化
1に応じて光mが予定の光量から低い方に変化している
ものとして得られる。
次で、このように光学フィルタ4から得られる光L3を
、再度偏向回転子3に通し、出射光L1の周波数に応じ
た光量を有し且つ出射光L1に対して90’回転してい
る光を、帰還光L4として得る。
次で、その帰還光[4を、半導体レーザ1に帰還させる
しかるときは、半導体レーザ1を構成している活性層の
キャリア密度が、1Iii)還元L4の光量が予定の光
量から低下する方向に変化する場合、予定のキャリア密
度から増加する方向に変化するという関係で、予定のキ
ャリア密度から変化し、これに応じて半導体レーザの活
性層の屈折率が、活性層のキャリア密度が予定のキャリ
ア密度から増加する方向に変化する場合、予定の屈折率
から低下する方向に変化する関係で、予定の屈折率から
変化し、このため、半導体レーザの発振周波数が、活性
層の屈折率が予定の屈折率から低下する方向に変化する
場合、予定の発振周波数から高くなる方向に変化する関
係で、変化する、という機構をとって、半尋体し−11
の発振周波数を安定化させる。
以上が本発明による半導体レー11の発振周波数安定化
法の第1の実施例である。
このような本発明による半導体レーザの発振周波数安定
化法によれば、帰還光L4が、出射光L1に対して90
’回転している偏光角を有しているので、従来の光帰還
形の半導体レーザの発振周波数安定化法の場合のような
、半導体レーザ1内において、発振光と帰還光とが干渉
することによって、半導体レーザの発振周波数が安定化
される、という機構をとらず、半導体レーザ1内におい
て、帰還光L4の光mの変化に応じて、半導体レーザ1
を構成している活性層のキャリア密度が変化し、これに
応じて、半導体レーザの活性層の屈折率が変化し、この
ため、半導体レーザの発振周波数が変化する、というn
114をとって、半導体レーザの発振周波数が安定化さ
れるので、たとえ、半導体レーザ1と光学フィルタ4と
の相対位置が、例えば、光学フィルタ4の振彷によって
変化しても、それに依存することなしに、半導体レープ
1の発振周波数を安定化させることができ、このため、
半導体レーザの発振光のスペクトル線幅が広くなったり
しない。
また、半導体レーザの発振周波数を安定化さけるために
電気系を必要とけず、また、このため、その電気系を含
んだ系で異常発振が生ずる、というおぞれも有しない。
実施例2 次に、第3図を伴って、本発明による半導体レーザの発
振周波数安定化法の第2の実施例を述べよう。
第3図において、第1図との対応部分には同一符号を付
して示す。
第3図に示す本発明による半導体レーザの発振周波数安
定化法においては、第1図で上述した本発明による半導
体レーザの発振周波数安定化法′の第1の実施例の場合
と同様に、半導体レーザ1から得られる発振光の一部で
なる出射光L1を光学レンズ2を介して、偏光回転子3
に通し、出射光L1に対して45°回転している偏光角
を有する光L2を得る。
次で、その光L2を、光の周波数に応じた透過率を呈す
る光学フィルタ5に通し、次で、その通過光L5を再度
光学フィルタ5に通し、よって、光学フィルタ5から、
出射光L1の周波数に応じた光■を有し且つ出射光L1
に対して45°回転している偏光角を有する光L7を(
qる。
この場合、光学フィルタ5として、その光学フィルタ5
が反eJ SJI 6を含んでいる乙のとしたときの光
の周波数に対する反射率の特性でみて、その特性に、第
4図に示すように、周波数が高くなるに従い反射率が大
きくなる関係を表している傾斜部を有し、そして、その
傾斜部のほぼ中央位置の周波数fcまたはf、が、出射
光L1の予定の周波数とほぼ等しい、という、それ自体
は公知のリング干渉針形光学フィルタを用い17る。光
学フィルタ5として、このようなリング干渉針形光学フ
ィルタを用いる場合、光L7は、出射光L1の周波数が
予定の周波数から低い方に変化した場合、その変化量に
応じて光ωが予定の光量から低い方に変化しているもの
として得られる。
次で、このように光学フィルタ5から1′:Iられる光
L7を、第1図で上述した本発明による半導体レーデの
発振周波数安定化法の第1の実施例の場合と同様に、再
度−向回転子3に通し、出射光L1の周波数に応じた光
芒を有し且つ出射光L1に対して90’回転している光
を、帰還光L’4として得る。
次で、その帰還光L4を半導体レー+′f1に帰還させ
る。
しかるときは、第1図で上述した本発明による半導体レ
ーIJ’の発振周波数安定化法の第1の実施例の場合と
同様に、半導体レーザ1を構成している活性層のキャリ
ア密度が、帰)7光L4の光量が予定の光芒から変化づ
る場合、これに応じて予定のキャリア密度から変化し、
これに応じて半導体レーザの活性層の屈折率が、予定の
屈折率から変化し、このため、半導体レーザの発振周波
数が、予定の発振周波数から変化ケる、という機能で、
半導体レーI7’の発振周波数を安定化させる。
以上が本発明による半導体レーザの発振周波数安定化法
の第2の実施例である。
このような本発明による半導体レー11の発振周波数安
定化法によれば、第1図で上述した本発明による半導体
レーザの発振周波数安定化法の第1の実施例の場合と同
様に、帰還光L4が、出射光L1に対して90°回転し
ている隔光角を有しているので、従来の光帰遷形の半導
体レーザの発振周波数安定化法の場合のような、半導体
レー量ア1内において、発振光と帰)7光とが干渉する
ことによって、半導体レーザの発振周波数が安定化され
る、という機構をとらず、半導体レーザ1内において、
帰還光L4の光量の変化に応じて、半導体レーザ1を構
成している活性層のキャリア密度が変化し、これに応じ
て、半導体レーザの活性層の屈折率が変化し、このため
、半導体レーデの発振局□波数が変化する、という機構
をどって、半導体レーザの発振周波数が安定化されるの
で、たとえ、半導体レーザ1と光学フィルタ5との相対
位置が、例えば、光学フィルタ5の振動によって変化し
ても、また、光学フィルタ5と反射鏡6との相対位置が
、それらのいずれか一方または双方の振動によって変化
しても、それらに依存することなしに、半導体レーザ1
の発振周波数を安定化させることができ、このため、半
導体レーザの発振光のスペクトル線幅が広くなったりし
ない。
また、第1図で上述した本発明による半導体レーザの発
振周波数安定化法の第1の実施例の場合と同様に、半導
体レーザの発振周波数を安定化させるために電気系を必
要とせず、また、このため、その電気系を含んだ系でf
il、!常発振が生ずる、というおそれも有しない。
なお、上述においては、本発明による半導体レー量アの
発振周波数安定化法の2つの実施例を示したに過ぎず、
本発明の精神を脱することなしに、種々の変型、変更を
なし17るであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による半導体レーデの発振周波数安定
化法の第1の実施例を示す系統図である。 第2図は、第1図に示す本発明による半導体レーザの発
振周波数安定化法の第1の実/Jl1例に用いている光
学フィルタの説明に供する、光の周波数に対する反射率
の特性を示す図である。 第3図は、本発明による半導体レーザの発振周波数安定
化法の第2の実施例を示づ系統図である。 第4図は、第3図に承り本発明による半導体レーザの発
振周波数安定化法の第2の実施例に用いている光学フィ
ルタの説明に供する、光の周波数に対する反射率の特性
を示す図である。 1・・・・・・・・・・・・・・・・・・半導体レーザ
2・・・・・・・・・・・・・・・・・・光学レンズ3
・・・・・・・・・・・・・・・・・・偏向回転子4.
5・・・・・・・・・・・・光学フィルタ6・・・・・
・・・・・・・・・・・・・反射鏡出願人  日本電信
電話株式会社 第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体レーザから得られる発振光の一部でなる出射光か
    ら、光の周波数に応じた反射率または透過率を呈する光
    学フィルタと、漏光回転子とを用いて、上記出射光の周
    波数に応じた光量を有し且つ上記出射光に対して90°
    回転している偏光角を有する帰還光を得、その帰還光を
    、上記半導体レーザに帰還させることを特徴とする半導
    体レーザの発振周波数安定化法。
JP28805887A 1987-11-13 1987-11-13 半導体レーザの発振周波数安定化法 Expired - Fee Related JPH0831647B2 (ja)

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