JPH0422180A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
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- JPH0422180A JPH0422180A JP13002090A JP13002090A JPH0422180A JP H0422180 A JPH0422180 A JP H0422180A JP 13002090 A JP13002090 A JP 13002090A JP 13002090 A JP13002090 A JP 13002090A JP H0422180 A JPH0422180 A JP H0422180A
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- Japan
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- semiconductor laser
- pulse
- laser
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 19
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 abstract description 20
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 8
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- Semiconductor Lasers (AREA)
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〕
この発明は通信用等に使われるパルス光を発する半導体
レーザ装置に関するものである。
レーザ装置に関するものである。
第２図は従来の、半導体レーザをパルス駆動してパルス
光を得る半導体レーザ装置の基本回路を示す図であり、
図において、１はパルス光を発生させる半導体レーザ、
３はパルス駆動させるた・めのパルス電流発生器である
。
光を得る半導体レーザ装置の基本回路を示す図であり、
図において、１はパルス光を発生させる半導体レーザ、
３はパルス駆動させるた・めのパルス電流発生器である
。
次に、動作について説明する。
パルス電流発生器３により発生したパルス電流は半導体
レーザ１内に注入されてパルス光に変換される。このパ
ルス光・の印加パルス電流に対する応答は、半導体レー
ザ固有のパラメータにより決。
レーザ１内に注入されてパルス光に変換される。このパ
ルス光・の印加パルス電流に対する応答は、半導体レー
ザ固有のパラメータにより決。
定され、パルス電流そのものに対応する応答が得られな
いのが実情である。
いのが実情である。
通常、パルス応答特性の１つであるパルス光の立ち上が
り特性は、光子寿命とキャリア寿命で決まる。
り特性は、光子寿命とキャリア寿命で決まる。
〔発明が解決しようとする課題］
従来の半導体レーザ装置は以上のように構成されている
ので、応答の速いパルス光を得るためには、光子寿命を
短くするか、キャリア寿命を短くすることを行わなけれ
ばならず、現実の半導体レーザチップでは光子寿命を短
くするため半導体し−ザの共振器長を短くするとか、キ
ャリアの寿１を短くするためキャリアトラップセンター
を増−したりするとかの方法がとられているが、作製？
上の困難が多大にあるという問題点があった。
ので、応答の速いパルス光を得るためには、光子寿命を
短くするか、キャリア寿命を短くすることを行わなけれ
ばならず、現実の半導体レーザチップでは光子寿命を短
くするため半導体し−ザの共振器長を短くするとか、キ
ャリアの寿１を短くするためキャリアトラップセンター
を増−したりするとかの方法がとられているが、作製？
上の困難が多大にあるという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するた占になされ
たもので、高速のパルス応答ができる３導体レーザ装置
を得ることを目的とする。
たもので、高速のパルス応答ができる３導体レーザ装置
を得ることを目的とする。
この発明に係る半導体レーザ装置は、パルス鳶流源が接
続されるパルス応答用半導体レーザと、該パルス応答用
半導体レーザと光結合され上記ノ・ルス応答用半導体レ
ーザが出力するパルス応答しり光のエネルギーより縦光
学フォノンのエネルキー分だけ大きいエネルギーの励起
光を出力する坂起光発生用半導体レーザとを備えたもの
である。
続されるパルス応答用半導体レーザと、該パルス応答用
半導体レーザと光結合され上記ノ・ルス応答用半導体レ
ーザが出力するパルス応答しり光のエネルギーより縦光
学フォノンのエネルキー分だけ大きいエネルギーの励起
光を出力する坂起光発生用半導体レーザとを備えたもの
である。
この発明においては、励起光発生用半導体レーザの出力
する励起光によりパルス応答用半導体レーザの活性層内
で共鳴ラマン光を発生させ、このラマン光でパルス応答
用半導体レーザをレーザ発振させる構成としたから、共
鳴ラマン光は、ラマン遷移に要する遷移時間が短いため
、パルス応答用半導体レーザのレーザ発振ムこ寄与する
発光の遷移時間が短くなり、高速のパルス応答を得るこ
とができる。
する励起光によりパルス応答用半導体レーザの活性層内
で共鳴ラマン光を発生させ、このラマン光でパルス応答
用半導体レーザをレーザ発振させる構成としたから、共
鳴ラマン光は、ラマン遷移に要する遷移時間が短いため
、パルス応答用半導体レーザのレーザ発振ムこ寄与する
発光の遷移時間が短くなり、高速のパルス応答を得るこ
とができる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図（ａ）は本発明の一実施例による半導体レーザ装
置を示す回路図であり、図において、ｌはパルス動作さ
せる半導体レーザ、２はラマン光励起用光源用半導体レ
ーザ、３はパルス電流源である。
置を示す回路図であり、図において、ｌはパルス動作さ
せる半導体レーザ、２はラマン光励起用光源用半導体レ
ーザ、３はパルス電流源である。
第１図〜）は本発明の一実施例による半導体レーザ装置
の構成を示す図であり、図において、１１はパルス動作
半導体レーザの活性層、２１は励起用半導体レーザの活
性層、２２は励起光、１２はパルス光である。
の構成を示す図であり、図において、１１はパルス動作
半導体レーザの活性層、２１は励起用半導体レーザの活
性層、２２は励起光、１２はパルス光である。
第１図（Ｃ）は第１図（ｂ）の半導体レーザ装置の各々
の半導体レーザの活性層内の電子の遷移を説明するため
の図であり、図において、２３は励起用半導体レーザの
活性層の発光に関する遷移、１３はパルス発生用半導体
レーザの活性層の発光に関する遷移である。
の半導体レーザの活性層内の電子の遷移を説明するため
の図であり、図において、２３は励起用半導体レーザの
活性層の発光に関する遷移、１３はパルス発生用半導体
レーザの活性層の発光に関する遷移である。
励起用半導体レーザ及びパルス発生用半導体レザはいわ
ゆる単一量子井戸型ダブルへテロ構造で構成されている
。その組成は、活性層はＧａＡＳ、クランド層は上下と
もＡ Ｉ Ｘ Ｇ ａ ＋−ｘ Ａ ｓ （Ｘ ＝０．
３〜１）であり、それぞれのレーザで活性層厚だけを変
えている。励起用半導体レーザの活性層厚をｄ２．パル
ス発生用半導体レーザの活性層厚をｄｌとすると、発光
に主として寄与する電子ホール対の結合エネルギーはそ
れぞれ次のようになる。
ゆる単一量子井戸型ダブルへテロ構造で構成されている
。その組成は、活性層はＧａＡＳ、クランド層は上下と
もＡ Ｉ Ｘ Ｇ ａ ＋−ｘ Ａ ｓ （Ｘ ＝０．
３〜１）であり、それぞれのレーザで活性層厚だけを変
えている。励起用半導体レーザの活性層厚をｄ２．パル
ス発生用半導体レーザの活性層厚をｄｌとすると、発光
に主として寄与する電子ホール対の結合エネルギーはそ
れぞれ次のようになる。
Ｅ＋＋ ＝Ｅｇ ＋ ａ／ ｄ＋＋” （ｎ ＝ｌ
、 ２）ここで、Ｅ、ｌは各電子ホール対の結合エネ
ルギＥ９はＧａＡｓのギャツプ、ｄｌは各活性層厚、ａ
は定数を表す。
、 ２）ここで、Ｅ、ｌは各電子ホール対の結合エネ
ルギＥ９はＧａＡｓのギャツプ、ｄｌは各活性層厚、ａ
は定数を表す。
そこで、Ｅ２ ＝Ｅ＋ ＋Ａω、。となるようにｄｌ。
ｄ２を設定しておく。χωＬＱは縦光学フォノンのエネ
ルギーである。そして第１図（ｔ））に示すように、２
つの半導体レーザ１，２を対向させて、励起用半導体レ
ーザ２から出た光がパルス発生用半導体レーザ１の導波
路に十分侵入できるよう配置する。
ルギーである。そして第１図（ｔ））に示すように、２
つの半導体レーザ１，２を対向させて、励起用半導体レ
ーザ２から出た光がパルス発生用半導体レーザ１の導波
路に十分侵入できるよう配置する。
そして、第１図（ａ）に示すように、励起光発生用半導
体レーザ２に直流電流バイアスを加え、励起光２２を発
生させる。その励起光２２はパルス発生用半導体レーザ
１内に侵入し、Ｅ２のエネルギーを持つ光が縦光学フォ
ノンを発生し、ストークスシフトしたラマン光（Ｅ、の
エネルギーをもつ）を発生させる。ＥＩのエネルギーを
持つラマン光は、パルス発生用半導体レーザ１の電子ホ
ール対の結合エネルギーと等しくなるため共鳴光となり
、ラマン光の強度は飛躍的に増大し、いわゆる共鳴ラマ
ン散乱の現象が生じる。
体レーザ２に直流電流バイアスを加え、励起光２２を発
生させる。その励起光２２はパルス発生用半導体レーザ
１内に侵入し、Ｅ２のエネルギーを持つ光が縦光学フォ
ノンを発生し、ストークスシフトしたラマン光（Ｅ、の
エネルギーをもつ）を発生させる。ＥＩのエネルギーを
持つラマン光は、パルス発生用半導体レーザ１の電子ホ
ール対の結合エネルギーと等しくなるため共鳴光となり
、ラマン光の強度は飛躍的に増大し、いわゆる共鳴ラマ
ン散乱の現象が生じる。
次にパルス発生用半導体レーザ１にパルス電流源を接続
し、パルス駆動させ、パルス光が生じる。
し、パルス駆動させ、パルス光が生じる。
そのパルス光の増減は、共鳴ラマン散乱強度の増減を与
え、パルス変調を受けた共鳴ラマン光を発生させる。ラ
マン光は遷移時間が短いため、高速変調が可能で、目的
とする高速パルス応答が得られる。
え、パルス変調を受けた共鳴ラマン光を発生させる。ラ
マン光は遷移時間が短いため、高速変調が可能で、目的
とする高速パルス応答が得られる。
〔発明の効果］
以上のように、この発明によれば、パルス応答用半導体
レーザと、該パルス応答用半導体レーザと光結合されパ
ルス応答用半導体レーザが出力するパルス応答した光の
エネルギーより縦光学フォノンのエネルギー分だけ大き
いエネルギーの励起光を出力する励起光発生用半導体レ
ーザとを備え、該励起光発生用半導体レーザの出力する
励起光によりパルス応答用半導体レーザの活性層内で共
鳴ラマン光を発生させ、このラマン光でパルス応答用半
導体レーザをレーザ発振させる構成としたから、パルス
応答用半導体レーザのレーザ発振に寄与する発光の遷移
時間が短くなり、高速のパルス応答を得ることができる
効果がある。
レーザと、該パルス応答用半導体レーザと光結合されパ
ルス応答用半導体レーザが出力するパルス応答した光の
エネルギーより縦光学フォノンのエネルギー分だけ大き
いエネルギーの励起光を出力する励起光発生用半導体レ
ーザとを備え、該励起光発生用半導体レーザの出力する
励起光によりパルス応答用半導体レーザの活性層内で共
鳴ラマン光を発生させ、このラマン光でパルス応答用半
導体レーザをレーザ発振させる構成としたから、パルス
応答用半導体レーザのレーザ発振に寄与する発光の遷移
時間が短くなり、高速のパルス応答を得ることができる
効果がある。
第１図（ａ）はこの発明の一実施例による半導体レーザ
装置を示す回路図、第１図（ｂ）はこの発明の一実施例
による半導体レーザ装置の構成図、第１図（Ｃ）は本実
施例による半導体レーザ装置の各半導体レーザのエネル
ギー状態を示す図、第２図は従来の半導体レーザをパル
ス駆動してパルス光を得るための基本回路構成を示す図
である。 １はパルス光発生用半導体レーザ、１１はその活性層、
２は励起光発生用半導体レーザ、２１はその活性層、３
はパルス電流源、２２は励起光、１２はパルス光、１３
はパルス光発生用半導体レーザの発光に寄与する電子遷
移、１４は励起光発生用半導体レーザの発光に寄与する
電子遷移である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
装置を示す回路図、第１図（ｂ）はこの発明の一実施例
による半導体レーザ装置の構成図、第１図（Ｃ）は本実
施例による半導体レーザ装置の各半導体レーザのエネル
ギー状態を示す図、第２図は従来の半導体レーザをパル
ス駆動してパルス光を得るための基本回路構成を示す図
である。 １はパルス光発生用半導体レーザ、１１はその活性層、
２は励起光発生用半導体レーザ、２１はその活性層、３
はパルス電流源、２２は励起光、１２はパルス光、１３
はパルス光発生用半導体レーザの発光に寄与する電子遷
移、１４は励起光発生用半導体レーザの発光に寄与する
電子遷移である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）パルス光を発する半導体レーザ装置において、パ
ルス電流源が接続されるパルス応答用半導体レーザと、
該パルス応答用半導体レーザと光結合された、上記パル
ス応答用半導体レーザが出力するパルス応答した光のエ
ネルギーより縦光学フォノンのエネルギー分だけ大きい
エネルギーの励起光を出力する励起光発生用半導体レー
ザとを備えたことを特徴とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13002090A JPH0422180A (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13002090A JPH0422180A (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | 半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0422180A true JPH0422180A (ja) | 1992-01-27 |
Family
ID=15024180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13002090A Pending JPH0422180A (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0422180A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010278397A (ja) * | 2009-06-01 | 2010-12-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 直接変調型半導体レーザ |
| JP2010278396A (ja) * | 2009-06-01 | 2010-12-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 直接変調型半導体レーザ |
| JP2010278395A (ja) * | 2009-06-01 | 2010-12-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 直接変調型半導体レーザ |
-
1990
- 1990-05-17 JP JP13002090A patent/JPH0422180A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010278397A (ja) * | 2009-06-01 | 2010-12-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 直接変調型半導体レーザ |
| JP2010278396A (ja) * | 2009-06-01 | 2010-12-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 直接変調型半導体レーザ |
| JP2010278395A (ja) * | 2009-06-01 | 2010-12-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 直接変調型半導体レーザ |
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