JPH02269323A - 発光素子 - Google Patents
発光素子Info
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- JPH02269323A JPH02269323A JP9134189A JP9134189A JPH02269323A JP H02269323 A JPH02269323 A JP H02269323A JP 9134189 A JP9134189 A JP 9134189A JP 9134189 A JP9134189 A JP 9134189A JP H02269323 A JPH02269323 A JP H02269323A
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- Japan
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- optical
- semiconductor laser
- optical waveguide
- signal light
- light emitting
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 239000011295 pitch Substances 0.000 claims 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 16
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Classifications
-
- 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
-
- 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
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- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/0632—Thin film lasers in which light propagates in the plane of the thin film
- H01S3/0635—Thin film lasers in which light propagates in the plane of the thin film provided with a periodic structure, e.g. using distributed feed-back, grating couplers
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、コヒーレント光通信において、光周波数多重
伝送する際の送信用光源あるいは発振波長が選択可能な
局部発振光源として用いる為のもので、発振可能な波長
を複数個有し、そのうちの一つを随時選択できる機能を
有した発光素子に関する。
伝送する際の送信用光源あるいは発振波長が選択可能な
局部発振光源として用いる為のもので、発振可能な波長
を複数個有し、そのうちの一つを随時選択できる機能を
有した発光素子に関する。
従来の技術
従来の発光素子の構成を第３図に示す。図中、５０は発
光素子本体で、３つの電極を有する半導体レーザである
。５１は発光素子のうちの活性領域、５２は位相制御領
域、５３は波長制御領域、５４は電極を示す。以下、動
作の説明を行う。
光素子本体で、３つの電極を有する半導体レーザである
。５１は発光素子のうちの活性領域、５２は位相制御領
域、５３は波長制御領域、５４は電極を示す。以下、動
作の説明を行う。
発光素子５０は半導体レーザの一種であり、活性領域５
１に電流量、を流すことによって発光素子５０がレーザ
発振し信号光を出射する。今・ 波長制御領域５３に電
流Ｉ、を流すと波長制御領域５３の屈折率が変化し発光
素子５０内の光路長が等価的に変わり発振波長が偏移す
る。すなわち、波長制御領域５３に流す電流Ｉａを変え
ることによって信号光の波長を制御することができる。
１に電流量、を流すことによって発光素子５０がレーザ
発振し信号光を出射する。今・ 波長制御領域５３に電
流Ｉ、を流すと波長制御領域５３の屈折率が変化し発光
素子５０内の光路長が等価的に変わり発振波長が偏移す
る。すなわち、波長制御領域５３に流す電流Ｉａを変え
ることによって信号光の波長を制御することができる。
なお、位相制御領域５２は、波長制御領域５３に電流Ｉ
、を流して発振波長を変える際の制御量の誤差分を補正
するためのものである。
、を流して発振波長を変える際の制御量の誤差分を補正
するためのものである。
発明が解決しようとする課題
上述した従来の発光素子では、各電極に流す電流量で発
振波長が微妙に変化する。また、電流量で発光素子の温
度も変化する。したがって、各領域への電流量や素子全
体の温度を厳しく制御しなければならない。また、この
タイプの発光素子はＤＦＢ型、もしくはＤＢＲ型の半導
体レーザを用いているため出力光のスペクトル線幅は数
ＭＨｚ以上になる。
振波長が微妙に変化する。また、電流量で発光素子の温
度も変化する。したがって、各領域への電流量や素子全
体の温度を厳しく制御しなければならない。また、この
タイプの発光素子はＤＦＢ型、もしくはＤＢＲ型の半導
体レーザを用いているため出力光のスペクトル線幅は数
ＭＨｚ以上になる。
本発明はかかる点に鑑み、発振可能な波長を複数個有し
、そのうちの一つを随時選択することができ、さらに、
安定な単一モードで狭スペクトル線幅の信号光が得られ
る発光素子を提供することを目的とする。
、そのうちの一つを随時選択することができ、さらに、
安定な単一モードで狭スペクトル線幅の信号光が得られ
る発光素子を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明は、半導体レーザの一方の端面に複数個の光導波
路と回折格子から成る反射鏡を置き、光スイッチで複数
個ある光導波路のうちの一つを選択して半導体レーザの
発振波長を切り替える構成とした。
路と回折格子から成る反射鏡を置き、光スイッチで複数
個ある光導波路のうちの一つを選択して半導体レーザの
発振波長を切り替える構成とした。
作用
以上のように構成することによって、光スイッチで光導
波路を切り替えて発振波長を随時変更することができる
。また、出力光のスペクトル線幅を数百ｋＨｚ以下に抑
えることができる。
波路を切り替えて発振波長を随時変更することができる
。また、出力光のスペクトル線幅を数百ｋＨｚ以下に抑
えることができる。
実施例
第１図は請求項１記載の発明の実施例を示したものであ
る。図中、１は半導体レーザ、２は半導体レーザ１の前
方から出射する信号光、３は半導体レーザ１の後方から
出射する信号光、４はレンズ）５は基板、１１〜１３は
光導波路、２１．２２は光スイッチ、４１〜４３は回折
格子である。
る。図中、１は半導体レーザ、２は半導体レーザ１の前
方から出射する信号光、３は半導体レーザ１の後方から
出射する信号光、４はレンズ）５は基板、１１〜１３は
光導波路、２１．２２は光スイッチ、４１〜４３は回折
格子である。
以下、本実施例の動作に付いて説明する。
半導体レーザ１の後方から出射した信号光３はレンズ４
で集光され基板５上の光導波路１１に入射する。今、光
スイッチ２１．２２を適当に設定して信号光３が光導波
路１１をそのまま導波し回折格子４１に達するようにす
る。この場合、信号光３は回折格子４１で反射し、再び
半導体レーザ１に入射する。すなわち、半導体レーザ１
と光導波路１１及び回折格子４１で外部共振器型のレー
ザが形成されたことになる。この時に半導体レーザ１の
前方から出射する信号光２の波長をλ１とする。次に光
スイッチ２１を切り替えて信号光３が導波路１２に導波
されるようにする。どの場合の信号光２の波長をλ２と
する。同様に光スイッチ２１．２２を切り替えて信号光
３が導波路１３に導波されるようにしたときの信号光２
の波長をλ３とする。回折格子４１．４２，４３の格子
定数が互いに異なる様にすれば、発振波長λ３、λ２、
λ３は互いに異なる。以上のように構成することによっ
て光スイッチ２１．２２を適当に選択すれば３種類の異
なる波長の信号光を得ることができる。なお、第１図の
実施例では発振可能な波長を３つとしたが、光導波路、
反射鏡、及び光スイッチの数を増やし、発振可能な波長
を更に増やしてもよい。
で集光され基板５上の光導波路１１に入射する。今、光
スイッチ２１．２２を適当に設定して信号光３が光導波
路１１をそのまま導波し回折格子４１に達するようにす
る。この場合、信号光３は回折格子４１で反射し、再び
半導体レーザ１に入射する。すなわち、半導体レーザ１
と光導波路１１及び回折格子４１で外部共振器型のレー
ザが形成されたことになる。この時に半導体レーザ１の
前方から出射する信号光２の波長をλ１とする。次に光
スイッチ２１を切り替えて信号光３が導波路１２に導波
されるようにする。どの場合の信号光２の波長をλ２と
する。同様に光スイッチ２１．２２を切り替えて信号光
３が導波路１３に導波されるようにしたときの信号光２
の波長をλ３とする。回折格子４１．４２，４３の格子
定数が互いに異なる様にすれば、発振波長λ３、λ２、
λ３は互いに異なる。以上のように構成することによっ
て光スイッチ２１．２２を適当に選択すれば３種類の異
なる波長の信号光を得ることができる。なお、第１図の
実施例では発振可能な波長を３つとしたが、光導波路、
反射鏡、及び光スイッチの数を増やし、発振可能な波長
を更に増やしてもよい。
また、この図で光スイッチ２１．２２を方向性結合器型
としたがＹ分岐型でもよい。
としたがＹ分岐型でもよい。
第２図は請求項２記載の発明の実施例を示したものであ
る。図中、１は半導体レーザ、２は半導体レーザ１の前
方から出射する信号光、３は半導体レーザ１の後方から
出射する信号光、６は基板、１４〜１６は光導波路、２
１．２２は光スイッチ、４１〜４３は回折格子である。
る。図中、１は半導体レーザ、２は半導体レーザ１の前
方から出射する信号光、３は半導体レーザ１の後方から
出射する信号光、６は基板、１４〜１６は光導波路、２
１．２２は光スイッチ、４１〜４３は回折格子である。
光導波路１４〜１６を半導体レーザ１と同一の半導体材
料で作成すれば、光導波路１４〜１６と半導体レーザ１
を基板６上にモノリシックに集積することができる。し
たがって、前述した第１図の実施例に比べ、レンズ４が
無くても効率よく信号光３を光導波路１４に導波するこ
とができ、素子全体を小型にすることができる。なお鳥
動作の原理は前述と同じであり、ここでは省略する。
料で作成すれば、光導波路１４〜１６と半導体レーザ１
を基板６上にモノリシックに集積することができる。し
たがって、前述した第１図の実施例に比べ、レンズ４が
無くても効率よく信号光３を光導波路１４に導波するこ
とができ、素子全体を小型にすることができる。なお鳥
動作の原理は前述と同じであり、ここでは省略する。
ところで、ここで示す発光素子を実際に作成すると素子
の全長は約１＋ｎｍになる。一方、光の発振波長が安定
するのは共振器内を光が３〜４往復した後である。これ
より発振波長を高速で切り替えた場合の最高動作周波数
は約１０ＧＨｚになる。したがって、この発光素子は、
高速でさらに多値のＦＳＸ変調を行う発光源として用い
ることができる。
の全長は約１＋ｎｍになる。一方、光の発振波長が安定
するのは共振器内を光が３〜４往復した後である。これ
より発振波長を高速で切り替えた場合の最高動作周波数
は約１０ＧＨｚになる。したがって、この発光素子は、
高速でさらに多値のＦＳＸ変調を行う発光源として用い
ることができる。
発明の詳細
な説明したように本発明は、半導体レーザの一方の端面
に複数個の光導波路と回折格子から成る反射鏡を置き、
光スイッチで複数個ある光導波路のうちの一つを選択で
きるように構成することによって、光スイッチで光導波
路を切り替えて発振波長を随時変更することができるも
ので、コヒーレント光通信における光周波数多重伝送す
る際の送信用光源あるいは発振波長が変更可能な局部発
振光源として用いることができ、その効果は大変大きい
。
に複数個の光導波路と回折格子から成る反射鏡を置き、
光スイッチで複数個ある光導波路のうちの一つを選択で
きるように構成することによって、光スイッチで光導波
路を切り替えて発振波長を随時変更することができるも
ので、コヒーレント光通信における光周波数多重伝送す
る際の送信用光源あるいは発振波長が変更可能な局部発
振光源として用いることができ、その効果は大変大きい
。
第１図は請求項１記載の発明の実施例を示す構成図、第
２図は請求項２記載の発明の実施例を示す構成図、第３
図は従来の発光素子の構成図である。 １・・・半導体レーザ、２．３・・・信号光、４・・・
レンズ、５．６・・・基板、１１〜１６・・・光導波路
、２１．２２・・・光スイッチ、４１〜４３・・・回折
格子、５０・・・発光素子、５１・・・活性領域、５２
・・・位相制御領域、５３・・・波長制御領域。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ばか１８第 図 ｎ−ｔｓ−−一光専°渡路 ４Ｉ−昭一 回灯格子 第 図 １４−１６・・−梵ｇ＃ 波 路 ４ｌ−４ｊ−−−回１ｒｒｓ子 第 図 ５１活牲糟成 ５ど ｆｆ１ｉｌｆＪＩｌ＋ ＃ 瓢 ５３ｆｆ長製ｇ６１１１＆
２図は請求項２記載の発明の実施例を示す構成図、第３
図は従来の発光素子の構成図である。 １・・・半導体レーザ、２．３・・・信号光、４・・・
レンズ、５．６・・・基板、１１〜１６・・・光導波路
、２１．２２・・・光スイッチ、４１〜４３・・・回折
格子、５０・・・発光素子、５１・・・活性領域、５２
・・・位相制御領域、５３・・・波長制御領域。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ばか１８第 図 ｎ−ｔｓ−−一光専°渡路 ４Ｉ−昭一 回灯格子 第 図 １４−１６・・−梵ｇ＃ 波 路 ４ｌ−４ｊ−−−回１ｒｒｓ子 第 図 ５１活牲糟成 ５ど ｆｆ１ｉｌｆＪＩｌ＋ ＃ 瓢 ５３ｆｆ長製ｇ６１１１＆
Claims (2)
- （１）半導体レーザと、前記半導体レーザの一方の光出
射端と光学的に結合された第一の光導波路と、前記半導
体レーザからの出射光を集光して前記第一の光導波路に
入射させるためのレンズと、前記第一の光導波路に接続
された少なくとも二つ以上の第二の光導波路から構成さ
れ、前記半導体レーザから入射し前記第一の光導波路を
伝搬してきた光を複数個ある前記第二の光導波路の内の
一つに導波させることを選択する光スイッチを有し、前
記全ての第二の光導波路上にそれぞれの光導波路でピッ
チの異なる回折格子からなる分布反射型の反射鏡を持っ
た発光素子。 - （２）半導体レーザと、前記半導体レーザの一方の光出
射端と光学的に結合された第一の光導波路と、前記第一
の光導波路に接続された少なくとも二つ以上の第二の光
導波路から構成され、前記半導体レーザから入射し前記
第一の光導波路を伝搬してきた光を複数個ある前記第二
の光導波路の内の一つに導波させることを選択する光ス
イッチを有し、前記全ての第二の光導波路上にそれぞれ
の光導波路でピッチの異なる回折格子からなる分布反射
型の反射鏡を持ち、前記全ての光導波路が前記半導体レ
ーザと同じ半導体材料で構成され前記全ての光導波路と
前記半導体レーザを同一基板上に構成してなる発光素子
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9134189A JPH02269323A (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | 発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9134189A JPH02269323A (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | 発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02269323A true JPH02269323A (ja) | 1990-11-02 |
Family
ID=14023720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9134189A Pending JPH02269323A (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | 発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02269323A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2694817A1 (fr) * | 1992-08-14 | 1994-02-18 | Ericsson Telefon Ab L M | Filtre optique accordable interférométrique. |
| EP0783781A1 (en) * | 1994-09-09 | 1997-07-16 | Deacon Research | Laser with electrically-controlled grating reflector |
| EP0970551A1 (en) * | 1997-03-25 | 2000-01-12 | MCI Worldcom, Inc. | External cavity laser with optically switched tuning mechanism |
| JP2000049417A (ja) * | 1998-07-29 | 2000-02-18 | Hitachi Ltd | 半導体発光素子およびその素子を組み込んだ半導体発光装置ならびにそれらの製造方法 |
-
1989
- 1989-04-11 JP JP9134189A patent/JPH02269323A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2694817A1 (fr) * | 1992-08-14 | 1994-02-18 | Ericsson Telefon Ab L M | Filtre optique accordable interférométrique. |
| DE4327103B4 (de) * | 1992-08-14 | 2008-07-31 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Interferometrisch abstimmbares optisches Filter |
| EP0783781A1 (en) * | 1994-09-09 | 1997-07-16 | Deacon Research | Laser with electrically-controlled grating reflector |
| EP0783781A4 (en) * | 1994-09-09 | 1998-05-13 | Deacon Research | ELECTRICALLY CONTROLLED GRID REFLECTOR LASER |
| USRE37809E1 (en) | 1994-09-09 | 2002-07-30 | Gemfire Corporation | Laser with electrically-controlled grating reflector |
| EP0970551A1 (en) * | 1997-03-25 | 2000-01-12 | MCI Worldcom, Inc. | External cavity laser with optically switched tuning mechanism |
| EP0970551A4 (en) * | 1997-03-25 | 2000-05-17 | Mci Worldcom Inc | LASER WITH EXTERNAL RESONATOR AND OPTICALLY SWITCHED TUNING MECHANISM |
| JP2000049417A (ja) * | 1998-07-29 | 2000-02-18 | Hitachi Ltd | 半導体発光素子およびその素子を組み込んだ半導体発光装置ならびにそれらの製造方法 |
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