JPH0282677A - 外部共振器付半導体レーザ - Google Patents
外部共振器付半導体レーザInfo
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- JPH0282677A JPH0282677A JP23355588A JP23355588A JPH0282677A JP H0282677 A JPH0282677 A JP H0282677A JP 23355588 A JP23355588 A JP 23355588A JP 23355588 A JP23355588 A JP 23355588A JP H0282677 A JPH0282677 A JP H0282677A
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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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/14—External cavity lasers
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】
概要
発振スペクトル線幅を狭窄化するための外部共振器構造
を備えた外部共振器付半導体レーザに関し、 スペクトル線幅が狭窄化された光を高出力で出力するこ
とが可能な外部共振器付半導体レーザの提供を目的とし
、 半導体レーザから放射された光の一部を反射して半導体
レーザに帰還させるようにした外部共振器付半導体レー
ザにおいて、半導体レーザの高反射面側から放射された
光及び低反射面側から放射された光のうち、高反射面側
から放射された光を外部反射手段により反射して上記高
反射面側から半導体レーザに帰還させ、低反射面側から
放射された光を出力するようにして構成する。
を備えた外部共振器付半導体レーザに関し、 スペクトル線幅が狭窄化された光を高出力で出力するこ
とが可能な外部共振器付半導体レーザの提供を目的とし
、 半導体レーザから放射された光の一部を反射して半導体
レーザに帰還させるようにした外部共振器付半導体レー
ザにおいて、半導体レーザの高反射面側から放射された
光及び低反射面側から放射された光のうち、高反射面側
から放射された光を外部反射手段により反射して上記高
反射面側から半導体レーザに帰還させ、低反射面側から
放射された光を出力するようにして構成する。
産業上の利用分野
本発明は、発振スペクトル線幅を狭窄化するための外部
共振器構造を備えた外部共振器付半導体レーザに関する
。
共振器構造を備えた外部共振器付半導体レーザに関する
。
近年、光通信又は光伝送の分野においては、光の周波数
使用効率の向上、伝送距離の長大化等の要請から、スペ
クトル純度の高いレーザ光源を送信用及び局発用の光源
とし、受信光と局発光とを混合してヘテロダイン又はホ
モダイン検波を行うようにしたコヒーレント光通信方式
の研究が活発化している。例えばヘテロゲイン検波に際
しては、受信光の信号成分は、受光素子の自乗特性によ
り、受信光の周波数と局発光の周波数との差の周波数（
例えば数ＧＨｚ）の中間周波信号として取り出される。
使用効率の向上、伝送距離の長大化等の要請から、スペ
クトル純度の高いレーザ光源を送信用及び局発用の光源
とし、受信光と局発光とを混合してヘテロダイン又はホ
モダイン検波を行うようにしたコヒーレント光通信方式
の研究が活発化している。例えばヘテロゲイン検波に際
しては、受信光の信号成分は、受光素子の自乗特性によ
り、受信光の周波数と局発光の周波数との差の周波数（
例えば数ＧＨｚ）の中間周波信号として取り出される。
一方、計測の分野においては、光の可干渉性を積掻的に
利用して、極めて高精度な測距及び微小変位の測定等が
実現している（コヒーレント光計測）。コヒーレント光
通信又は光計測における光源としては、小型化等に適し
た半導体レーザ（以下ＬＤと言うことがある。）を用い
るのが便利である。このようなＬＤに要求されることは
、（イ） 高出力であること、 （ロ） 発振スペクトル線幅が十分に狭いこと、（ハ）
発振周波数が安定していること、等である。本発明は
これらのうち（イ）及びく口）の要求に応じるものであ
る。
利用して、極めて高精度な測距及び微小変位の測定等が
実現している（コヒーレント光計測）。コヒーレント光
通信又は光計測における光源としては、小型化等に適し
た半導体レーザ（以下ＬＤと言うことがある。）を用い
るのが便利である。このようなＬＤに要求されることは
、（イ） 高出力であること、 （ロ） 発振スペクトル線幅が十分に狭いこと、（ハ）
発振周波数が安定していること、等である。本発明は
これらのうち（イ）及びく口）の要求に応じるものであ
る。
従来の技術
従来から光通信方式の光源として多用されているＬＤは
、スペクトル純度が高いとされる分布帰還型ＬＤにあっ
てもそのスペクトル線幅が数１０〜数１００ＭＨｚ程度
であり、コヒーレント光通信又は光計測の光源としては
スペクトル純度が不十分であることがある。具体的には
、ＰＳＫ等の狭帯域デジタル変調方式に適用する場合に
不十分なものである。このような場合に従来は、ＬＤに
外部共振器を付加することでレーザ共振器のＱ値を高め
、スペクトル線幅を狭窄化するようにしていた。
、スペクトル純度が高いとされる分布帰還型ＬＤにあっ
てもそのスペクトル線幅が数１０〜数１００ＭＨｚ程度
であり、コヒーレント光通信又は光計測の光源としては
スペクトル純度が不十分であることがある。具体的には
、ＰＳＫ等の狭帯域デジタル変調方式に適用する場合に
不十分なものである。このような場合に従来は、ＬＤに
外部共振器を付加することでレーザ共振器のＱ値を高め
、スペクトル線幅を狭窄化するようにしていた。
第５図は従来の一般的な外部共振器付半導体レーザの構
成を示す図である。ＬＤ５１の低反射面側５１ａから放
射された光を反射鏡５２で反射して再び低反射面側５１
ａからＬＤ５１に帰還させ、ＬＤの高反射面側５１ｂか
ら光出力を取り出すようにしたものである。この構成に
よれば、反射鏡５２の反射面とＬＤの高反射面側５１ｂ
との間に外部共振器が形成されるので、第６図に示すよ
うに、外部共振器がないときの発振スペクトルＡと比較
して外部共振器を付加したときの発振スペクトルＢを狭
窄化することができる。尚、ＬＤ５１が分布帰還型ＬＤ
である場合の低反射面側５１ａの反射率は例えば４％、
高反射面側５１ｂの反射率は例えば３０％である。
成を示す図である。ＬＤ５１の低反射面側５１ａから放
射された光を反射鏡５２で反射して再び低反射面側５１
ａからＬＤ５１に帰還させ、ＬＤの高反射面側５１ｂか
ら光出力を取り出すようにしたものである。この構成に
よれば、反射鏡５２の反射面とＬＤの高反射面側５１ｂ
との間に外部共振器が形成されるので、第６図に示すよ
うに、外部共振器がないときの発振スペクトルＡと比較
して外部共振器を付加したときの発振スペクトルＢを狭
窄化することができる。尚、ＬＤ５１が分布帰還型ＬＤ
である場合の低反射面側５１ａの反射率は例えば４％、
高反射面側５１ｂの反射率は例えば３０％である。
発明が解決しようとする課題
上述した従来の構成であると、スペクトル線幅を狭窄化
することはできるものの、ＬＤの出力光取り出し側の端
面の反射率が高いために、高出力でレーザ光を出力する
ことが困難であるという問題があった。
することはできるものの、ＬＤの出力光取り出し側の端
面の反射率が高いために、高出力でレーザ光を出力する
ことが困難であるという問題があった。
本発明はこのような事情に鑑みて創作されたもので、ス
ペクトル線幅が狭窄化された光を高出力で出力すること
が可能な外部共振器付半導体レーザの提供を目的として
いる。
ペクトル線幅が狭窄化された光を高出力で出力すること
が可能な外部共振器付半導体レーザの提供を目的として
いる。
課題を解決するための手段
従来構成において、外部共振器をＬＤの低反射面側に形
成しているのは、ＬＤにおける共振と外部共振器におけ
る共振とから複合共振器が形成され発振が不安定になる
ことが懸念されるからであり、又、低反射面側からの反
射戻り光の影響により発振が不安定になることが懸念さ
れたからであると考°えられる。ＬＤの一方の面を低反
射率にすると、他方の面はレーザ発振に必要な分だけ高
反射率にする必要があり、このため上記問題が生じてい
る。そこで、本願発明者は、あえてＬＤの高反射面側に
外部共振器を形成した。その結果、複合共振器により発
振が不安定になることもなく、反射戻り光により発振が
不安定になることもないということが判明した。
成しているのは、ＬＤにおける共振と外部共振器におけ
る共振とから複合共振器が形成され発振が不安定になる
ことが懸念されるからであり、又、低反射面側からの反
射戻り光の影響により発振が不安定になることが懸念さ
れたからであると考°えられる。ＬＤの一方の面を低反
射率にすると、他方の面はレーザ発振に必要な分だけ高
反射率にする必要があり、このため上記問題が生じてい
る。そこで、本願発明者は、あえてＬＤの高反射面側に
外部共振器を形成した。その結果、複合共振器により発
振が不安定になることもなく、反射戻り光により発振が
不安定になることもないということが判明した。
第１図は本発明の原理図である。この外部共振器付半導
体レーザは、半導体レーザの高反射面側から放射された
光及び低反射面側から放射された光のうち、高反射面側
から放射された光を外部反射手段により反射して上記高
反射面側から半導体レーザに帰還させ、低反射面側から
放射された光を出力するようにして構成されている。
体レーザは、半導体レーザの高反射面側から放射された
光及び低反射面側から放射された光のうち、高反射面側
から放射された光を外部反射手段により反射して上記高
反射面側から半導体レーザに帰還させ、低反射面側から
放射された光を出力するようにして構成されている。
作 用
本発明の構成によれば、ＬＤから放射された光のうち低
反射面側から放射された光を出力するようにしているの
で、高い光出力を得ることができる。一方、ＬＤに帰還
させる光は高反射側から放射された光の反射光であるか
ら、従来構成と比較して帰還光強度が低下するが、スペ
クトル線幅に必要とされる帰還光強度は、一般に、ＬＤ
から放射された光の強度に対して−２０〜−４０ｄＢで
あるので、本発明の構成によっても十分にスペクトル線
幅を狭窄化することができる。
反射面側から放射された光を出力するようにしているの
で、高い光出力を得ることができる。一方、ＬＤに帰還
させる光は高反射側から放射された光の反射光であるか
ら、従来構成と比較して帰還光強度が低下するが、スペ
クトル線幅に必要とされる帰還光強度は、一般に、ＬＤ
から放射された光の強度に対して−２０〜−４０ｄＢで
あるので、本発明の構成によっても十分にスペクトル線
幅を狭窄化することができる。
実 施 例
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第２図は本発明の実施例を示す外部共振器付半導体レー
ザの構成図である。この装着は、分布帰還型ＬＤ等のＬ
ＤＩＩの高反射面１１ａ側から放射される光の光軸ＯＡ
ｌ上に、コリメート用のレンズ１２及び反射鏡１３をこ
の順で配置し、ＬＤｌｌの低反射面１１ｂ側から放射さ
れる光の光軸ＯＡ２上に第ルンズ１４、第２レンズ１５
及び光ファイバ１６をこの順で配置して構成されている
。尚、反射鏡１３による反射光がＬＤｌｌに良好に帰還
されるように、反射鏡１３の反射面はＯＡｌ に対し
て垂直に配置されている。
ザの構成図である。この装着は、分布帰還型ＬＤ等のＬ
ＤＩＩの高反射面１１ａ側から放射される光の光軸ＯＡ
ｌ上に、コリメート用のレンズ１２及び反射鏡１３をこ
の順で配置し、ＬＤｌｌの低反射面１１ｂ側から放射さ
れる光の光軸ＯＡ２上に第ルンズ１４、第２レンズ１５
及び光ファイバ１６をこの順で配置して構成されている
。尚、反射鏡１３による反射光がＬＤｌｌに良好に帰還
されるように、反射鏡１３の反射面はＯＡｌ に対し
て垂直に配置されている。
このような構成によれば、ＬＤの低反射面１１ｂと反射
鏡１３の反射面との間に外部共振器が形成され、又、レ
ンズ１２により効率良く反射帰還光をＬＤＩＩに入射さ
せることができるので、レーザ共振器のＱ値が増大し、
雑音の原因となる自然放出光の寄与を減少させることが
でき、従って発振スペクトルを狭窄化することができる
。ＬＤの低反射面１１ｂ側から放射された光は、第ルン
ズ１４及び第２レンズ１５により集束させて光ファイバ
１６の端面から入射させることによって、高い光出力を
得ることができる。
鏡１３の反射面との間に外部共振器が形成され、又、レ
ンズ１２により効率良く反射帰還光をＬＤＩＩに入射さ
せることができるので、レーザ共振器のＱ値が増大し、
雑音の原因となる自然放出光の寄与を減少させることが
でき、従って発振スペクトルを狭窄化することができる
。ＬＤの低反射面１１ｂ側から放射された光は、第ルン
ズ１４及び第２レンズ１５により集束させて光ファイバ
１６の端面から入射させることによって、高い光出力を
得ることができる。
第３図は本発明の他の実施例を示す外部共振器付半導体
レーザの構成図である。第２図に示されているものと実
質的に同一の部分には同一の符号が付されている（以下
同様）。この実施例では、前実施例における反射鏡１３
に代えてＯＡ ｌ 上に反射グレーティング２１を配置
し、この反射グレーティング２１を、光軸方向に移動可
能な支軸２２に対して回動自在に構成している。この構
成によれば、反射グレーティング２１を回動させること
により最も良く反射される波長を選択することができ、
又、反射グレーティング２１を光軸ＯΔ１方向に移動さ
せることにより共振器長を変え、出力波長を変化させる
ことが可能になる。
レーザの構成図である。第２図に示されているものと実
質的に同一の部分には同一の符号が付されている（以下
同様）。この実施例では、前実施例における反射鏡１３
に代えてＯＡ ｌ 上に反射グレーティング２１を配置
し、この反射グレーティング２１を、光軸方向に移動可
能な支軸２２に対して回動自在に構成している。この構
成によれば、反射グレーティング２１を回動させること
により最も良く反射される波長を選択することができ、
又、反射グレーティング２１を光軸ＯΔ１方向に移動さ
せることにより共振器長を変え、出力波長を変化させる
ことが可能になる。
第４図は本発明のさらに他の実施例を示す外部共振器付
半導体レーザの構成図である。この実施例では、ＬＤＩ
Ｉの光反射面１１ａ側に、一方の端面に反射膜３１が形
成されたテーバ先球光ファイバ３２のテーバ先球部３２
ａを対向させ、ＬＤｌｌの低反射面１１ｂ側に出力光取
り出し用のテーバ先球光ファイバ３３のテーパ先球部３
３ａを対向させている。この構成によれば、ＬＤの高反
射面１１ａ側から放射された光はテーパ先球部３２ａで
集束されてテーバ先球光フアイバ３２内に導入されてこ
こで共振するので、前二実施例と同様にスペクトル線幅
の狭窄化が可能になる。又、ＬＤの低反射面１１ｂ側か
ら放射された光は、テーパ先球部３３ａにより集束して
テーバ先球光フアイバ３３内に導入することができるの
で、高い光出力を得ることができる。このように本実施
例によれ°ば、単体のレンズが不要になるので、構成が
簡略化される。
半導体レーザの構成図である。この実施例では、ＬＤＩ
Ｉの光反射面１１ａ側に、一方の端面に反射膜３１が形
成されたテーバ先球光ファイバ３２のテーバ先球部３２
ａを対向させ、ＬＤｌｌの低反射面１１ｂ側に出力光取
り出し用のテーバ先球光ファイバ３３のテーパ先球部３
３ａを対向させている。この構成によれば、ＬＤの高反
射面１１ａ側から放射された光はテーパ先球部３２ａで
集束されてテーバ先球光フアイバ３２内に導入されてこ
こで共振するので、前二実施例と同様にスペクトル線幅
の狭窄化が可能になる。又、ＬＤの低反射面１１ｂ側か
ら放射された光は、テーパ先球部３３ａにより集束して
テーバ先球光フアイバ３３内に導入することができるの
で、高い光出力を得ることができる。このように本実施
例によれ°ば、単体のレンズが不要になるので、構成が
簡略化される。
発明の効果
以上詳述した。ように、本発明によれば、ＬＤの高反射
面側に外部共振器を形成しているので、ＬＤの出力光取
り出し側を低反射率化することができ、従って、ＬＤチ
ップのトータルの出力が同一であれば高い光出力を得る
ことが可能になるという効果を奏する。
面側に外部共振器を形成しているので、ＬＤの出力光取
り出し側を低反射率化することができ、従って、ＬＤチ
ップのトータルの出力が同一であれば高い光出力を得る
ことが可能になるという効果を奏する。
第１図は本発明の原理図、
第２図は本発明の実施例を示す外部共振器付半導体レー
ザの構成図、 第３図は本発明の他の実施例を示す外部共振器付半導体
レーザの構成図、 第４図は本発明の更に他の実施例を示す外部共振器付半
導体レーザの構成図、 第５図及び第６図は従来技術を説明するための図である
。 １．１１・・・半導体レーザ（ＬＤ） ４・・・外部反射手段、 １３・・・反射鏡、 ２１・・・反射グレーティング、 ３１・・・反射膜。
ザの構成図、 第３図は本発明の他の実施例を示す外部共振器付半導体
レーザの構成図、 第４図は本発明の更に他の実施例を示す外部共振器付半
導体レーザの構成図、 第５図及び第６図は従来技術を説明するための図である
。 １．１１・・・半導体レーザ（ＬＤ） ４・・・外部反射手段、 １３・・・反射鏡、 ２１・・・反射グレーティング、 ３１・・・反射膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体レーザから放射された光の一部を反射して半導体
レーザに帰還させるようにした外部共振器付半導体レー
ザにおいて、 半導体レーザ（１）の高反射面側から放射された光（２
）及び低反射面側から放射された光（３）のうち、高反
射面側から放射された光（２）を外部反射手段（４）に
より反射して上記高反射面側から半導体レーザ（１）に
帰還させ、低反射面側から放射された光（３）を出力す
るようにしたことを特徴とする外部共振器付半導体レー
ザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23355588A JPH0282677A (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | 外部共振器付半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23355588A JPH0282677A (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | 外部共振器付半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0282677A true JPH0282677A (ja) | 1990-03-23 |
Family
ID=16956901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23355588A Pending JPH0282677A (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | 外部共振器付半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0282677A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002148488A (ja) * | 2000-11-06 | 2002-05-22 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体レーザモジュールの製造方法、半導体レーザモジュール及びラマン増幅器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63199481A (ja) * | 1987-02-16 | 1988-08-17 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS63213389A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-06 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ装置 |
-
1988
- 1988-09-20 JP JP23355588A patent/JPH0282677A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63199481A (ja) * | 1987-02-16 | 1988-08-17 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS63213389A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-06 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002148488A (ja) * | 2000-11-06 | 2002-05-22 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体レーザモジュールの製造方法、半導体レーザモジュール及びラマン増幅器 |
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