JPH04367292A - モード同期レーザおよびモード同期光パルス列発生方法 - Google Patents
モード同期レーザおよびモード同期光パルス列発生方法Info
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- JPH04367292A JPH04367292A JP3142182A JP14218291A JPH04367292A JP H04367292 A JPH04367292 A JP H04367292A JP 3142182 A JP3142182 A JP 3142182A JP 14218291 A JP14218291 A JP 14218291A JP H04367292 A JPH04367292 A JP H04367292A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、モード同期光パルス列
の発生方法およびモード同期光パルス列を発生するモー
ド同期レーザ装置に関するものである。特に光通信にお
けるマスターオシレータや分光実験用光源として有用な
ピコ秒モード同期レーザに関する。
の発生方法およびモード同期光パルス列を発生するモー
ド同期レーザ装置に関するものである。特に光通信にお
けるマスターオシレータや分光実験用光源として有用な
ピコ秒モード同期レーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】モード同期光パルス列発生法ならびにモ
ード同期レーザは、ピコ秒〜フェムト秒の時間幅をもつ
超短パルス光や高繰り返しの光パルス列を必要とする科
学実験や物性評価に極めてよく用いられており、現状で
は最も安定かつ低コストな方法であると思われる。この
モード同期法には、広く分類すると強制モード同期法と
受動モード同期法があり、それぞれの方法の具体例なら
びに特徴は、「超高速光技術」（矢島達夫編、丸善刊）
１７〜１９７ページに詳しい記述がある。どちらの方法
においても、基本的には光強度あるいは位相を変調する
変調器あるいは非線形媒質を光増幅媒質が含まれる光共
振器中におくことを特徴としている。ところが最近、光
増幅媒質を含む光共振器外部にこの共振器と共振器長の
ほぼ等しい共振器を結合し、この内部に非線形媒質をお
く新しい方式のモード同期法が考案され、研究が盛んに
行われている。代表的な例として、ハウス（Ｈ．Ａ．Ｈ
ａｕｓ）、イッペン（Ｅ．Ｐ．Ｉｐｐｅｎ）らにより「
オプティック・レター誌」（Ｏｐｔｉｃｓ Ｌｅｔｔ
ｅｒｓ）の１９８９年第１４巻４８〜５０ページに報告
されたものをあげることが出来る。彼らはカラーセンタ
ーレーザの共振器外にレーザ共振器の出力ミラーを介し
てレーザ共振器とほぼ等しい共振器長を持ったファブリ
・ペロー干渉計を構成し、この干渉計中に光ファイバー
を挿入することにより、非線計ファブリ・ペロー干渉計
と結合した複合共振器レーザを構成している。外部共振
器中には、レーザ共振器中の光パルスの周回に同期して
光パルスが注入されるが、この光パルスは外部共振器中
に挿入した非線形物質により光強度に依存した位相変化
（自己位相変調）を受ける。この位相変化は、パルスの
ピーク付近で最も大きくパルスの裾では小さい。外部共
振器とレーザ共振器の共振器長を等しくしてやると、レ
ーザ共振器中を周回するパルスと外部共振器中を周回す
るパルスが中央の両共振器が共有するミラー上で重なり
合い干渉する。このとき光ファイバの長さをうまく選ん
でやると光パルスの裾付近では光波が逆相で干渉して打
ち消し合い、ピーク付近では同相で干渉して強め合うよ
うにする事ができる。これによってパルスの先鋭化が行
われると説明されている。実際に彼らは、この方法によ
り通常のモード同期では２３ピコ秒であった光パルス幅
が１２７フェムト秒になったことを確認している。
ード同期レーザは、ピコ秒〜フェムト秒の時間幅をもつ
超短パルス光や高繰り返しの光パルス列を必要とする科
学実験や物性評価に極めてよく用いられており、現状で
は最も安定かつ低コストな方法であると思われる。この
モード同期法には、広く分類すると強制モード同期法と
受動モード同期法があり、それぞれの方法の具体例なら
びに特徴は、「超高速光技術」（矢島達夫編、丸善刊）
１７〜１９７ページに詳しい記述がある。どちらの方法
においても、基本的には光強度あるいは位相を変調する
変調器あるいは非線形媒質を光増幅媒質が含まれる光共
振器中におくことを特徴としている。ところが最近、光
増幅媒質を含む光共振器外部にこの共振器と共振器長の
ほぼ等しい共振器を結合し、この内部に非線形媒質をお
く新しい方式のモード同期法が考案され、研究が盛んに
行われている。代表的な例として、ハウス（Ｈ．Ａ．Ｈ
ａｕｓ）、イッペン（Ｅ．Ｐ．Ｉｐｐｅｎ）らにより「
オプティック・レター誌」（Ｏｐｔｉｃｓ Ｌｅｔｔ
ｅｒｓ）の１９８９年第１４巻４８〜５０ページに報告
されたものをあげることが出来る。彼らはカラーセンタ
ーレーザの共振器外にレーザ共振器の出力ミラーを介し
てレーザ共振器とほぼ等しい共振器長を持ったファブリ
・ペロー干渉計を構成し、この干渉計中に光ファイバー
を挿入することにより、非線計ファブリ・ペロー干渉計
と結合した複合共振器レーザを構成している。外部共振
器中には、レーザ共振器中の光パルスの周回に同期して
光パルスが注入されるが、この光パルスは外部共振器中
に挿入した非線形物質により光強度に依存した位相変化
（自己位相変調）を受ける。この位相変化は、パルスの
ピーク付近で最も大きくパルスの裾では小さい。外部共
振器とレーザ共振器の共振器長を等しくしてやると、レ
ーザ共振器中を周回するパルスと外部共振器中を周回す
るパルスが中央の両共振器が共有するミラー上で重なり
合い干渉する。このとき光ファイバの長さをうまく選ん
でやると光パルスの裾付近では光波が逆相で干渉して打
ち消し合い、ピーク付近では同相で干渉して強め合うよ
うにする事ができる。これによってパルスの先鋭化が行
われると説明されている。実際に彼らは、この方法によ
り通常のモード同期では２３ピコ秒であった光パルス幅
が１２７フェムト秒になったことを確認している。
【０００３】また、外部共振器中に上述のような光強度
に応じて透過光の位相を変化させる非線形物質をおいた
ときのみならず、可飽和吸収体のような光強度に応じて
透過光の強度を変化させる非線形物質をおいたときにも
モード同期が起こることが報告されている。「オプティ
ック・レター誌」（Ｏｐｔｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）
の１９９０年第１５巻１３７７〜１３７９ページにケラ
ー（Ｕ． Ｋｅｌｌｅｒ）らにより、外部共振器を構
成するミラーとして光強度によって反射率が変化する量
子井戸非線形ミラーを用いることによって、チタニウム
／サファイアレーザに受動モード同期が生じることが、
また「オプティック・レター誌」（Ｏｐｔｉｃｓ Ｌ
ｅｔｔｅｒｓ）の１９９１年第１６巻３８４〜３８６ペ
ージにグラント（Ｒ．Ｓ．Ｇｒａｎｔ）らにより、外部
共振器中に電流注入した半導体レーザアンプをおくこと
によって、ＫＣｌカラーセンターレーザに受動モード同
期が生じることが報告されている。
に応じて透過光の位相を変化させる非線形物質をおいた
ときのみならず、可飽和吸収体のような光強度に応じて
透過光の強度を変化させる非線形物質をおいたときにも
モード同期が起こることが報告されている。「オプティ
ック・レター誌」（Ｏｐｔｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）
の１９９０年第１５巻１３７７〜１３７９ページにケラ
ー（Ｕ． Ｋｅｌｌｅｒ）らにより、外部共振器を構
成するミラーとして光強度によって反射率が変化する量
子井戸非線形ミラーを用いることによって、チタニウム
／サファイアレーザに受動モード同期が生じることが、
また「オプティック・レター誌」（Ｏｐｔｉｃｓ Ｌ
ｅｔｔｅｒｓ）の１９９１年第１６巻３８４〜３８６ペ
ージにグラント（Ｒ．Ｓ．Ｇｒａｎｔ）らにより、外部
共振器中に電流注入した半導体レーザアンプをおくこと
によって、ＫＣｌカラーセンターレーザに受動モード同
期が生じることが報告されている。
【０００４】以上のような新しいモード同期法はＡＰＭ
（Ａｄｄｉｔｉｖｅ ＰｕｌｓｅＭｏｄｅ−ｌｏｃｋ
ｉｎｇ）あるいはＣＣＭ（Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｃａｖｉ
ｔｙＭｏｄｅ−ｌｏｃｋｉｎｇ）等と呼ばれている。
（Ａｄｄｉｔｉｖｅ ＰｕｌｓｅＭｏｄｅ−ｌｏｃｋ
ｉｎｇ）あるいはＣＣＭ（Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｃａｖｉ
ｔｙＭｏｄｅ−ｌｏｃｋｉｎｇ）等と呼ばれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上のようなモード同
期法は確立されており、広く利用されている。しかしな
がら、これらのモード同期法にはかなり取扱いのむずか
しい素子や高価な素子が用いられており手軽とはいいが
たく、コストパフォーマンスも悪い。
期法は確立されており、広く利用されている。しかしな
がら、これらのモード同期法にはかなり取扱いのむずか
しい素子や高価な素子が用いられており手軽とはいいが
たく、コストパフォーマンスも悪い。
【０００６】さらに近年では、これらのモード同期レー
ザを光通信のマスターオシレータとして用いたいという
希望もあるが、一般的にこれらのモード同期レーザは大
型で装置のコンパクト化に難があり、また繰り返し周波
数が１００ＭＨｚ程度と低速である。
ザを光通信のマスターオシレータとして用いたいという
希望もあるが、一般的にこれらのモード同期レーザは大
型で装置のコンパクト化に難があり、また繰り返し周波
数が１００ＭＨｚ程度と低速である。
【０００７】本発明の目的は、上述のような従来のモー
ド同期法の欠点をなくし、コストパフォーマンスに優れ
、取扱いの容易なモード同期レーザおよびモード同期光
パルス列発生方法を提供することにある。
ド同期法の欠点をなくし、コストパフォーマンスに優れ
、取扱いの容易なモード同期レーザおよびモード同期光
パルス列発生方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は６つあり、第１
の発明は、活性相の層方向に共振器が形成され、この方
向に光を取り出す端面出射型半導体レーザにおいて、３
つの分布ブラック反射領域により等価共振器長の等しい
２つの結合した光共振器構造を持ち、この二つの光共振
器中にそれぞれ光増幅媒体と可飽和吸収媒体を含むこと
を特徴とするモード同期半導体レーザある。
の発明は、活性相の層方向に共振器が形成され、この方
向に光を取り出す端面出射型半導体レーザにおいて、３
つの分布ブラック反射領域により等価共振器長の等しい
２つの結合した光共振器構造を持ち、この二つの光共振
器中にそれぞれ光増幅媒体と可飽和吸収媒体を含むこと
を特徴とするモード同期半導体レーザある。
【０００９】第２の発明は、基板と垂直な方向に共振器
が形成され、この方向に光を取り出す面発光型半導体レ
ーザにおいて、３つの分布ブラッグ反射領域により等価
共振器長の等しい２つの結合した光共振器構造を持ち、
この二つの光共振器中にそれぞれ光増幅媒体と可飽和吸
収媒体を含むことを特徴とするモード同期半導体レーザ
である。
が形成され、この方向に光を取り出す面発光型半導体レ
ーザにおいて、３つの分布ブラッグ反射領域により等価
共振器長の等しい２つの結合した光共振器構造を持ち、
この二つの光共振器中にそれぞれ光増幅媒体と可飽和吸
収媒体を含むことを特徴とするモード同期半導体レーザ
である。
【００１０】第３の発明は上記のモード同期レーザの光
増幅媒体あるいは可飽和吸収媒体の少なくとも一方への
注入電流を該モード同期レーザの光共振器内部の光の周
回時間に同期して変調することを特徴とするモード同期
光パルス列発生方法である。
増幅媒体あるいは可飽和吸収媒体の少なくとも一方への
注入電流を該モード同期レーザの光共振器内部の光の周
回時間に同期して変調することを特徴とするモード同期
光パルス列発生方法である。
【００１１】第４の発明は、レーザ装置の光共振器を構
成する２対の反射鏡のうちの一方の反射鏡が、内部に可
飽和吸収体を含み、かつ内部の光周回時間が所望の光パ
ルス時間幅よりも十分に短くなる間隙を有する平行平面
鏡からなるエタロンであることを特徴とするモード同期
レーザである。
成する２対の反射鏡のうちの一方の反射鏡が、内部に可
飽和吸収体を含み、かつ内部の光周回時間が所望の光パ
ルス時間幅よりも十分に短くなる間隙を有する平行平面
鏡からなるエタロンであることを特徴とするモード同期
レーザである。
【００１２】
【作用】ＡＰＭあるいはＣＣＭの動作原理について、図
４を用いて更に詳しく説明する。ＡＰＭレーザの構成を
モデル化すると図４のようになる。レーザ共振器４４は
ミラー４１およびミラー４２から構成され、外部共振器
４５はミラー４２およびミラー４３から構成される。４
６は光増幅媒質、４７は非線形媒質である。ミラー４１
、ミラー４２、ミラー４３の振幅反射率、振幅透過率を
それぞれｒ１ 、ｒ２ 、ｒ３ 、ｔ１ 、ｔ２ 、ｔ
３ とする。非線形媒体４７はミラー４３に十分近接し
ているものとし、非線形媒質４７を光パルスが往復する
際に生じる光パルスの振幅あるいは位相変調をｍ（ｔ）
とする。
４を用いて更に詳しく説明する。ＡＰＭレーザの構成を
モデル化すると図４のようになる。レーザ共振器４４は
ミラー４１およびミラー４２から構成され、外部共振器
４５はミラー４２およびミラー４３から構成される。４
６は光増幅媒質、４７は非線形媒質である。ミラー４１
、ミラー４２、ミラー４３の振幅反射率、振幅透過率を
それぞれｒ１ 、ｒ２ 、ｒ３ 、ｔ１ 、ｔ２ 、ｔ
３ とする。非線形媒体４７はミラー４３に十分近接し
ているものとし、非線形媒質４７を光パルスが往復する
際に生じる光パルスの振幅あるいは位相変調をｍ（ｔ）
とする。
【００１３】今、ミラー４２上で生じる出来事に着目す
る。図４に示したようにミラー４２を透過、反射する光
の振幅をａ１ 、ａ２ 、ｂ１ 、 ｂ２ 、とすると
、これらを結ぶ関係式は、式（１）、（２）と書くこと
ができる。 ｂ１ （ｔ）＝ｒ２ ａ１ （ｔ）＋ｉｔ２ ａ２ （
ｔ） 式（１）ｂ
２ （ｔ）＝ｉｔ２ ａ１ （ｔ）＋ｒ２ ａ２ （ｔ
） 式（２）但し
、ミラー４２は損失がないものとし、ｒ２ ２ ＋ｔ２
２ ＝１であるとする。
る。図４に示したようにミラー４２を透過、反射する光
の振幅をａ１ 、ａ２ 、ｂ１ 、 ｂ２ 、とすると
、これらを結ぶ関係式は、式（１）、（２）と書くこと
ができる。 ｂ１ （ｔ）＝ｒ２ ａ１ （ｔ）＋ｉｔ２ ａ２ （
ｔ） 式（１）ｂ
２ （ｔ）＝ｉｔ２ ａ１ （ｔ）＋ｒ２ ａ２ （ｔ
） 式（２）但し
、ミラー４２は損失がないものとし、ｒ２ ２ ＋ｔ２
２ ＝１であるとする。
【００１４】ある時刻ｔにおける幅振ａ２ （ｔ）は、
ｔよりも１周回前の振幅ｂ２ （ｔ−２ｌ／ｃ）および
ｔよりもｌ／ｃだけ以前に非線形媒質を光パルスが伝搬
することによって光パルスが受ける変調ｍ’ （ｔ−ｌ
／ｃ）によって決まると考えられ、式（３）と書ける。 ａ２ （ｔ）＝ｒ３ ｂ２ （ｔ−２ｌ／ｃ）ｍ’ （
ｔ−ｌ／ｃ）ｅｘｐ（−ｉφ）
式（３）ただしｌは共振器光学長、ｃは光の速度であ
る。ｅｘｐ（−ｉφ）はレーザ共振器と外部共振器の共
振器長差によって生じる位相差を考慮した成分であり、
両共振器長差が正確に等しいとき、φ＝０となる。以降
、表記を簡単にするため、ｍ（ｔ）＝ｍ’（ｔ−ｌ／ｃ
）と表す。 すなわち、ｍ（ｔ）はｍ’（ｔ）の時間軸をｌ／ｃずら
したものである。
ｔよりも１周回前の振幅ｂ２ （ｔ−２ｌ／ｃ）および
ｔよりもｌ／ｃだけ以前に非線形媒質を光パルスが伝搬
することによって光パルスが受ける変調ｍ’ （ｔ−ｌ
／ｃ）によって決まると考えられ、式（３）と書ける。 ａ２ （ｔ）＝ｒ３ ｂ２ （ｔ−２ｌ／ｃ）ｍ’ （
ｔ−ｌ／ｃ）ｅｘｐ（−ｉφ）
式（３）ただしｌは共振器光学長、ｃは光の速度であ
る。ｅｘｐ（−ｉφ）はレーザ共振器と外部共振器の共
振器長差によって生じる位相差を考慮した成分であり、
両共振器長差が正確に等しいとき、φ＝０となる。以降
、表記を簡単にするため、ｍ（ｔ）＝ｍ’（ｔ−ｌ／ｃ
）と表す。 すなわち、ｍ（ｔ）はｍ’（ｔ）の時間軸をｌ／ｃずら
したものである。
【００１５】定常状態では次式が成り立つ。
ａ２ （ｔ−２ｌ／ｃ）＝ａ２ （ｔ）
式（
４）ｂ２ （ｔ−２ｌ／ｃ）＝ｂ２ （ｔ）
式（５）このとき、式（３）は、次のように書ける。 ａ２ （ｔ）＝ｒ３ ｂ２ （ｔ）ｍ（ｔ）ｅｘｐ（−
ｉφ） 式（６）レーザ共振器
からみたとき、外部共振器全体を一種のミラーと見ると
、その振幅反射率は式（１）（２）、（６）より、式（
７）のように書ける。
式（
４）ｂ２ （ｔ−２ｌ／ｃ）＝ｂ２ （ｔ）
式（５）このとき、式（３）は、次のように書ける。 ａ２ （ｔ）＝ｒ３ ｂ２ （ｔ）ｍ（ｔ）ｅｘｐ（−
ｉφ） 式（６）レーザ共振器
からみたとき、外部共振器全体を一種のミラーと見ると
、その振幅反射率は式（１）（２）、（６）より、式（
７）のように書ける。
【００１６】
【数１】
【００１７】式（７）は内部に非線形物質を含む非線形
エタロンの反射率の式と同一の形をしている。いま、特
に非線形物質が可飽和吸収体の場合を考え、ｍ（ｔ）は
振幅の変調を表すものと考えればｍ（ｔ）は０≦ｍ（ｔ
）≦１を満たす実数である。レーザ共振器と外部共振器
の長さが等しい場合（φ＝０）、ｒ２＜ｒ３ として振
幅反射率ｒ（ｔ）をｍ（ｔ）の関数として描くと図５の
ようになる。この図から、もしｍ（ｔ）がｒ２ ／ｒ３
から１まで変化するならば、ｒ（ｔ）は０から（ｒ２
−ｒ３ ）／（１−ｒ２ ｒ３ ）まで変化すること
が分かる。 この特性をうまく利用してやれば、ｒ２ 、ｒ３ をう
まく選んでやることによってｍ（ｔ）の変化を増幅して
反射率ｒ（ｔ）に反映させることが可能になる。以上の
説明により、ＡＰＭにおいて外部共振器は内部に含まれ
る非線形物質の光応答（光非線形性）を増幅する働きを
することが分かる。
エタロンの反射率の式と同一の形をしている。いま、特
に非線形物質が可飽和吸収体の場合を考え、ｍ（ｔ）は
振幅の変調を表すものと考えればｍ（ｔ）は０≦ｍ（ｔ
）≦１を満たす実数である。レーザ共振器と外部共振器
の長さが等しい場合（φ＝０）、ｒ２＜ｒ３ として振
幅反射率ｒ（ｔ）をｍ（ｔ）の関数として描くと図５の
ようになる。この図から、もしｍ（ｔ）がｒ２ ／ｒ３
から１まで変化するならば、ｒ（ｔ）は０から（ｒ２
−ｒ３ ）／（１−ｒ２ ｒ３ ）まで変化すること
が分かる。 この特性をうまく利用してやれば、ｒ２ 、ｒ３ をう
まく選んでやることによってｍ（ｔ）の変化を増幅して
反射率ｒ（ｔ）に反映させることが可能になる。以上の
説明により、ＡＰＭにおいて外部共振器は内部に含まれ
る非線形物質の光応答（光非線形性）を増幅する働きを
することが分かる。
【００１８】図６（Ｂ）に、図６（Ａ）で示されるよう
な光パワー透過特性｜ｍ｜２ を持った可飽和吸収体を
ｒ２ ＝√０．５、ｒ３＝√０．９９の外部共振器中に
おいたときの連続光に対するパワー反射率｜ｒ｜２ の
計算例を示す。Ｉｉ ｎ は入射光パワー、Ｉｓ は飽
和光強度である。外部共振器が、非線形物質の非線形応
答性を増幅することは図から明らかである。この可飽和
吸収体は非飽和時の光透過率〜０．７、飽和時の光透過
率〜１であり、この場合ｒ２ 、ｒ３ を上述のように
選べば、外部共振器の反射率は０％から約９４％まで変
化しうる。
な光パワー透過特性｜ｍ｜２ を持った可飽和吸収体を
ｒ２ ＝√０．５、ｒ３＝√０．９９の外部共振器中に
おいたときの連続光に対するパワー反射率｜ｒ｜２ の
計算例を示す。Ｉｉ ｎ は入射光パワー、Ｉｓ は飽
和光強度である。外部共振器が、非線形物質の非線形応
答性を増幅することは図から明らかである。この可飽和
吸収体は非飽和時の光透過率〜０．７、飽和時の光透過
率〜１であり、この場合ｒ２ 、ｒ３ を上述のように
選べば、外部共振器の反射率は０％から約９４％まで変
化しうる。
【００１９】通常の受動モード同期においては、レーザ
共振器に可飽和吸収体を挿入し、この光に対する非線形
応答を利用してモード同期動作を行う。一般にこの非線
形応答を得るためには大きな光強度が必要であり、モー
ド同期動作は高出力レーザでしか得られていない。しか
しながら、このＡＰＭを用いれば非線形物質の光非線形
応答が強調されるため、低出力レーザにおいてもモード
同期が可能である。モード同期動作にとって、非線形媒
質の時間応答特性は重要であるが、一般にモード同期に
よって非線形媒質の応答時間よりも十分短い時間幅をも
つ光パルスは得られている。
共振器に可飽和吸収体を挿入し、この光に対する非線形
応答を利用してモード同期動作を行う。一般にこの非線
形応答を得るためには大きな光強度が必要であり、モー
ド同期動作は高出力レーザでしか得られていない。しか
しながら、このＡＰＭを用いれば非線形物質の光非線形
応答が強調されるため、低出力レーザにおいてもモード
同期が可能である。モード同期動作にとって、非線形媒
質の時間応答特性は重要であるが、一般にモード同期に
よって非線形媒質の応答時間よりも十分短い時間幅をも
つ光パルスは得られている。
【００２０】先にも述べたように、式（６）は内部に光
に対する変調成分がｍ（ｔ）で表されるような非線形媒
質がある場合の非線形エタロンの振幅反射率を表す式と
同一の形をしている。但し、非線形エタロンの場合には
、ｅｘｐ（−ｉφ）のファクターはレーザ共振器と外部
共振器の共振器長差によって生じる位相差ではなく、エ
タロン中を光が一往復する際に生じる位相差であり、エ
タロンのミラー間隔を１とすればｅｘｐ（−２ｉｌ／ｃ
）で表される。このような非線形エタロンをレーザ共振
器を構成する一方のミラーとして用いた場合、エタロン
中の光の周回時間が所望の光パルス時間幅よりも十分に
小さいような場合には、非線形外部共振器を結合した場
合と同様の効果が得られる。なぜならば、この場合非線
形エタロンにおいても式（１）〜（６）はＡＰＭの場合
と同様に成立し、従って式（７）が成り立つと考えられ
るからである。
に対する変調成分がｍ（ｔ）で表されるような非線形媒
質がある場合の非線形エタロンの振幅反射率を表す式と
同一の形をしている。但し、非線形エタロンの場合には
、ｅｘｐ（−ｉφ）のファクターはレーザ共振器と外部
共振器の共振器長差によって生じる位相差ではなく、エ
タロン中を光が一往復する際に生じる位相差であり、エ
タロンのミラー間隔を１とすればｅｘｐ（−２ｉｌ／ｃ
）で表される。このような非線形エタロンをレーザ共振
器を構成する一方のミラーとして用いた場合、エタロン
中の光の周回時間が所望の光パルス時間幅よりも十分に
小さいような場合には、非線形外部共振器を結合した場
合と同様の効果が得られる。なぜならば、この場合非線
形エタロンにおいても式（１）〜（６）はＡＰＭの場合
と同様に成立し、従って式（７）が成り立つと考えられ
るからである。
【００２１】このことは、次の二つことを意味する。す
なわち、第一にこの非線形外部共振器において、非線形
媒質の応答を増幅するメカニズムは通常のファブリ・ペ
ロー・エタロンと同様の光の多重反射、干渉の効果にあ
るということである。
なわち、第一にこの非線形外部共振器において、非線形
媒質の応答を増幅するメカニズムは通常のファブリ・ペ
ロー・エタロンと同様の光の多重反射、干渉の効果にあ
るということである。
【００２２】第二に、内部に非線形媒質を含んだファブ
リ・ペロー・エタロンをレーザ共振器の一方のミラーに
用いることは、エタロン内部の光の周回時間が所望の光
パルス時間幅よりも十分に短ければ、レーザ共振器に非
線形外部共振器を結合することと等価であると言うこと
である。
リ・ペロー・エタロンをレーザ共振器の一方のミラーに
用いることは、エタロン内部の光の周回時間が所望の光
パルス時間幅よりも十分に短ければ、レーザ共振器に非
線形外部共振器を結合することと等価であると言うこと
である。
【００２３】ＡＰＭにおいて非線形外部共振器が、内部
を周回する光がパルス的であるにもかかわらず、通常の
ファブリ・ペロー・エタロンと同様の多重反射、干渉効
果を持つかを説明すると、以下のようになる。レーザ共
振器と非線形外部共振器の共振器長がほぼ等しいため、
両共振器の光の周回時間は等しい。このため定常状態で
は外部共振器中には光パルスが常に一つだけ周回し、光
パルスが共通のミラーに到着するとき必ずレーザ共振器
中を周回する光パルスと衝突し、エネルギーを授受する
。従って、外部共振器中を周回する光パルスは常にレー
ザ共振器を周回する光パルスにより同期してエネルギー
をもらい、定常状態にあることになる。このとき、外部
共振器中を周回する光パルスは過去に共振器中を１周回
、２周回、３周回・・した光パルスの重ね合わせになっ
ていると考えられる。すなわち、干渉は過去に共振器中
を１周回、２周回、３周回・・した光パルス間で生じる
。
を周回する光がパルス的であるにもかかわらず、通常の
ファブリ・ペロー・エタロンと同様の多重反射、干渉効
果を持つかを説明すると、以下のようになる。レーザ共
振器と非線形外部共振器の共振器長がほぼ等しいため、
両共振器の光の周回時間は等しい。このため定常状態で
は外部共振器中には光パルスが常に一つだけ周回し、光
パルスが共通のミラーに到着するとき必ずレーザ共振器
中を周回する光パルスと衝突し、エネルギーを授受する
。従って、外部共振器中を周回する光パルスは常にレー
ザ共振器を周回する光パルスにより同期してエネルギー
をもらい、定常状態にあることになる。このとき、外部
共振器中を周回する光パルスは過去に共振器中を１周回
、２周回、３周回・・した光パルスの重ね合わせになっ
ていると考えられる。すなわち、干渉は過去に共振器中
を１周回、２周回、３周回・・した光パルス間で生じる
。
【００２４】一方、これに対して周回時間２ｌ／ｃが光
パルス幅よりも十分小さいファブリ・ペロー・エタロン
では、光の多重反射、干渉効果はファブリ・ペロー・エ
タロンに入射している一つの光パルス中で起こっている
と考えられる。
パルス幅よりも十分小さいファブリ・ペロー・エタロン
では、光の多重反射、干渉効果はファブリ・ペロー・エ
タロンに入射している一つの光パルス中で起こっている
と考えられる。
【００２５】以上の説明により、ＡＰＭの非線形外部共
振器結合は非線形媒質の非線形光応答を強調し低出力レ
ーザのモード同期動作が可能となること、および光パル
ス幅がラウンド・トリップ・タイム２ｌ／ｃよりも十分
大きいとき、内部に非線形媒質を含んだファブリ・ペロ
ー・エタロンは非線形外部共振器の結合と全く同じよう
に非線形媒質の光応答（光非線形性）を強調し、モード
同期動作に極めて好ましい動作をすることが明らかにな
った。
振器結合は非線形媒質の非線形光応答を強調し低出力レ
ーザのモード同期動作が可能となること、および光パル
ス幅がラウンド・トリップ・タイム２ｌ／ｃよりも十分
大きいとき、内部に非線形媒質を含んだファブリ・ペロ
ー・エタロンは非線形外部共振器の結合と全く同じよう
に非線形媒質の光応答（光非線形性）を強調し、モード
同期動作に極めて好ましい動作をすることが明らかにな
った。
【００２６】本発明の第１および第２の発明は、これら
のＡＰＭの原理を半導体レーザに適用し、受動モード同
期動作をさせるもの、第３の発明はこれに加えて光増幅
媒質あるいは可飽和吸収媒質あるいはその両者に注入す
る電流量を変調することにより強制モード同期をさせる
もの、第４の発明は内部に非線形媒質を含み、かつ光周
回時間が所望の光パルス幅よりも十分に小さいファブリ
・ペロー・エタロンをレーザ共振器のミラーとして用い
ることにより、簡単かつ低コストな構造でモード同期動
作を得るレーザ装置である。
のＡＰＭの原理を半導体レーザに適用し、受動モード同
期動作をさせるもの、第３の発明はこれに加えて光増幅
媒質あるいは可飽和吸収媒質あるいはその両者に注入す
る電流量を変調することにより強制モード同期をさせる
もの、第４の発明は内部に非線形媒質を含み、かつ光周
回時間が所望の光パルス幅よりも十分に小さいファブリ
・ペロー・エタロンをレーザ共振器のミラーとして用い
ることにより、簡単かつ低コストな構造でモード同期動
作を得るレーザ装置である。
【００２７】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
【００２８】図１は、請求項１の発明の端面発光型の半
導体レーザの実施例を示した構造断面図である。ｎ型Ｉ
ｎＰ基板１１の分布ブラッグ反射領域１８ａ、１８ｂお
よび１８ｃに周期２３８０Ａ（オングストローム）の回
析格子を形成し、その上に光ガイド層１４としてノンド
ープＩｎＧａＡｓ（エネルギー・ギャップに対応する波
長λｇ ＝１．３μｍ、厚さ０．３μｍ）、バッファ層
１５としてｎ型ＩｎＰ（厚さ０．１μｍ）、活性層１２
および吸収層１３としてノンドープＩｎＧａＡｓ（λｇ
＝１．５３μｍ、厚さ０．１μｍ）、クラッド層１６
としてｐ型ＩｎＰ（厚さ０．２μｍ）をＬＰＥ成長する
。次に分布ブラッグ反射領域１８上のＩｎＰクラッド層
とＩｎＧａＡｓ活性層を選択的にエッチングにより除去
する。次に全体にｐ型ＩｎＰクラッド層１６を再成長す
る。この後、活性層１２上、吸収層１３上および基板側
に電極１７を形成する。こうして図１の素子が完成する
。この構造に加えて、ここには示してないが電流狭搾構
造を形成することも通常の半導体レーザと同様に可能で
ある。
導体レーザの実施例を示した構造断面図である。ｎ型Ｉ
ｎＰ基板１１の分布ブラッグ反射領域１８ａ、１８ｂお
よび１８ｃに周期２３８０Ａ（オングストローム）の回
析格子を形成し、その上に光ガイド層１４としてノンド
ープＩｎＧａＡｓ（エネルギー・ギャップに対応する波
長λｇ ＝１．３μｍ、厚さ０．３μｍ）、バッファ層
１５としてｎ型ＩｎＰ（厚さ０．１μｍ）、活性層１２
および吸収層１３としてノンドープＩｎＧａＡｓ（λｇ
＝１．５３μｍ、厚さ０．１μｍ）、クラッド層１６
としてｐ型ＩｎＰ（厚さ０．２μｍ）をＬＰＥ成長する
。次に分布ブラッグ反射領域１８上のＩｎＰクラッド層
とＩｎＧａＡｓ活性層を選択的にエッチングにより除去
する。次に全体にｐ型ＩｎＰクラッド層１６を再成長す
る。この後、活性層１２上、吸収層１３上および基板側
に電極１７を形成する。こうして図１の素子が完成する
。この構造に加えて、ここには示してないが電流狭搾構
造を形成することも通常の半導体レーザと同様に可能で
ある。
【００２９】三カ所の分布ブラッグ反射領域１８の長さ
はそれぞれ１５０μｍ、活性領域１９、吸収領域２０の
長さはそれぞれ５００μｍであり、素子の全長は１４５
０μｍである。分布ブラッグ反射器の等価反射率は、回
析格子の刻み深さによって調節することができ、この実
施例の場合、予想される領域１８ａの反射率は８０％、
領域１８ｂの反射率は６０％、領域１８ｃの反射率は９
０％である。光出力は領域１８ａの部分から取り出す。
はそれぞれ１５０μｍ、活性領域１９、吸収領域２０の
長さはそれぞれ５００μｍであり、素子の全長は１４５
０μｍである。分布ブラッグ反射器の等価反射率は、回
析格子の刻み深さによって調節することができ、この実
施例の場合、予想される領域１８ａの反射率は８０％、
領域１８ｂの反射率は６０％、領域１８ｃの反射率は９
０％である。光出力は領域１８ａの部分から取り出す。
【００３０】活性層１２および吸収層１３への注入電流
を調節することにより、モード同期光パルス列が得られ
る。活性層１２への注入電流をしきい電流値の３倍に、
吸収層１３への注入電流をしきい値の０．８倍程度に調
節したとき、最も安定な光パルス列が得られ、パルス幅
は約５ｐｓ、繰り返し約６６ＧＨｚの連続モード同期光
パルス列が得られた。このとき、平均光パワーは約５０
ｍＷであった。
を調節することにより、モード同期光パルス列が得られ
る。活性層１２への注入電流をしきい電流値の３倍に、
吸収層１３への注入電流をしきい値の０．８倍程度に調
節したとき、最も安定な光パルス列が得られ、パルス幅
は約５ｐｓ、繰り返し約６６ＧＨｚの連続モード同期光
パルス列が得られた。このとき、平均光パワーは約５０
ｍＷであった。
【００３１】この半導体レーザを用いて請求項２の光パ
ルス発生方法について説明する。レーザの吸収層への注
入電流を変調度２０％、繰り返し６６ＧＨｚで変調した
ところ、パルス幅は３ｐｓまで狭くなった。一方活性層
への注入電流を変調度２０％、繰り返し６６ＧＨｚで変
調するとパルス幅は２ｐｓになった。両方への変調を併
用するとパルス幅は１ｐｓ以下であった。いずれの場合
にも注入電流の変調度を高くしていくと光パルスのパル
ス幅は狭くなっていくのが観察されたが変調度を２０％
以上にしてもそれ以上のパルス幅の狭搾は見られなかっ
た。
ルス発生方法について説明する。レーザの吸収層への注
入電流を変調度２０％、繰り返し６６ＧＨｚで変調した
ところ、パルス幅は３ｐｓまで狭くなった。一方活性層
への注入電流を変調度２０％、繰り返し６６ＧＨｚで変
調するとパルス幅は２ｐｓになった。両方への変調を併
用するとパルス幅は１ｐｓ以下であった。いずれの場合
にも注入電流の変調度を高くしていくと光パルスのパル
ス幅は狭くなっていくのが観察されたが変調度を２０％
以上にしてもそれ以上のパルス幅の狭搾は見られなかっ
た。
【００３２】ＡＰＭレーザ構造を面発光型の半導体レー
ザで実現することも可能である。図２はこの一実施例の
面発光型のモード同期半導体レーザの構造断面図である
。ｎ型ＧａＡｓ基板２１上に高抵抗層２６および光学長
が発光波長λ〜８８０ｎｍの１／４となるように厚さを
選んだ１０対のＡｌＡｓ／ＧａＡｌＡｓ層からなる半導
体多層膜反射鏡２４ｃを形成する。期待される反射率は
９６％である。高抵抗層としてはＦｅドープＩｎＰなど
がよく知られているが、イオン注入したＧａＡｓ層等が
使える。
ザで実現することも可能である。図２はこの一実施例の
面発光型のモード同期半導体レーザの構造断面図である
。ｎ型ＧａＡｓ基板２１上に高抵抗層２６および光学長
が発光波長λ〜８８０ｎｍの１／４となるように厚さを
選んだ１０対のＡｌＡｓ／ＧａＡｌＡｓ層からなる半導
体多層膜反射鏡２４ｃを形成する。期待される反射率は
９６％である。高抵抗層としてはＦｅドープＩｎＰなど
がよく知られているが、イオン注入したＧａＡｓ層等が
使える。
【００３３】この半導体多層膜鏡２４ｃの上に厚さ１０
０μｍのｎ型ＧａＡｌＡｓクラッド層２５、３００μｍ
のノンドープＧａＡｓ吸収層、厚さ１００μｍのｐ型Ｇ
ａＡｌＡｓクラッド層２５ａ、高抵抗層２６を形成する
。さらにこの上に５対のＡｌＡｓ／ＧａＡｌＡｓ半導体
多層膜反射鏡２４ｂ（反射率７０％）を形成し、再び厚
さ１００μｍのｎ型ＧａＡｌＡｓクラッド層２５ｂ、３
００μｍのノンドープＧａＡｓ活性層２２、厚さ１００
μｍのｐ型ＧａＡｌＡｓクラッド層２５ｂを形成する。 最後に７対のＡｌＡｓ／ＧａＡｌＡｓ半導体多層膜反射
鏡２４ａ（反射率９０％）を形成する。素子は選択エッ
チングによって図のようにメサ形状に加工されており、
電極２７ａ〜ｄが設けられている。こうして図２の素子
が完成する。電極２７ａ、２７ｂを用いて多層膜反射鏡
２４を通じて活性層２２に電流注入され、また電極２７
ｃ、２７ｄを用いて多層膜反射鏡２４を通じて吸収層２
３に電流注入される。高抵抗層２６によって活性層２２
と吸収層２３は電気的に絶縁され、両者への電流注入は
独立に制御できる。
０μｍのｎ型ＧａＡｌＡｓクラッド層２５、３００μｍ
のノンドープＧａＡｓ吸収層、厚さ１００μｍのｐ型Ｇ
ａＡｌＡｓクラッド層２５ａ、高抵抗層２６を形成する
。さらにこの上に５対のＡｌＡｓ／ＧａＡｌＡｓ半導体
多層膜反射鏡２４ｂ（反射率７０％）を形成し、再び厚
さ１００μｍのｎ型ＧａＡｌＡｓクラッド層２５ｂ、３
００μｍのノンドープＧａＡｓ活性層２２、厚さ１００
μｍのｐ型ＧａＡｌＡｓクラッド層２５ｂを形成する。 最後に７対のＡｌＡｓ／ＧａＡｌＡｓ半導体多層膜反射
鏡２４ａ（反射率９０％）を形成する。素子は選択エッ
チングによって図のようにメサ形状に加工されており、
電極２７ａ〜ｄが設けられている。こうして図２の素子
が完成する。電極２７ａ、２７ｂを用いて多層膜反射鏡
２４を通じて活性層２２に電流注入され、また電極２７
ｃ、２７ｄを用いて多層膜反射鏡２４を通じて吸収層２
３に電流注入される。高抵抗層２６によって活性層２２
と吸収層２３は電気的に絶縁され、両者への電流注入は
独立に制御できる。
【００３４】活性層２２および吸収層２３への注入電流
を調節することにより、モード同期光パルス列が得られ
る。活性層２２への注入電流をしきい電流値の３倍に、
吸収層２３への注入電流をしきい値の０．８倍程度に調
節したとき、最も安定な光パルス列が得られ、パルス幅
は約５ｐｓ、繰り返し約８０ＧＨｚの連続モード同期光
パルス列が得られた。このとき、平均光パワーは約３０
ｍＷであった。
を調節することにより、モード同期光パルス列が得られ
る。活性層２２への注入電流をしきい電流値の３倍に、
吸収層２３への注入電流をしきい値の０．８倍程度に調
節したとき、最も安定な光パルス列が得られ、パルス幅
は約５ｐｓ、繰り返し約８０ＧＨｚの連続モード同期光
パルス列が得られた。このとき、平均光パワーは約３０
ｍＷであった。
【００３５】さらに吸収層への注入電流を変調度２０％
、繰り返し８０ＧＨｚで変調したところ、パルス幅は１
ｐｓ以下であった。
、繰り返し８０ＧＨｚで変調したところ、パルス幅は１
ｐｓ以下であった。
【００３６】次に図３により、請求項４の発明の一実施
例について説明する。図３はモード同期レーザの構成を
示す概略図であり、３１は出力ミラー、３３は光増幅媒
質。３２は非線形エタロンでありその構造が円内に拡大
して示されている。レーザ共振器は出力ミラー３１と非
線形エタロン３２からなる。非線形エタロン３２は基板
３６の上に構成した二対の多層膜反射鏡３５ａ、３５ｂ
によって挟まれた可飽和吸収体３４からなっている。
例について説明する。図３はモード同期レーザの構成を
示す概略図であり、３１は出力ミラー、３３は光増幅媒
質。３２は非線形エタロンでありその構造が円内に拡大
して示されている。レーザ共振器は出力ミラー３１と非
線形エタロン３２からなる。非線形エタロン３２は基板
３６の上に構成した二対の多層膜反射鏡３５ａ、３５ｂ
によって挟まれた可飽和吸収体３４からなっている。
【００３７】この例では使用するレーザとしてはチタニ
ウム／サファイアレーザを用いた例について述べる。チ
タニウム／サファイアレーザの発振波長は７００〜９０
０ｎｍであり、この波長域における可飽和吸収体として
ＧａＡｓを用いることができる。実際の非線形エタロン
は、ＧａＡｓ基板３６の上に光学長がレーザ発振波長λ
〜８８０ｎｍの１／４となるように厚さを選んだ１０対
のＡｌＡｓ／ＧａＡｌＡｓ層からなる半導体多層膜反射
鏡３５ａ（反射率〜９５％）、厚さ１００μｍのＧａＡ
ｓ層および４対のＡｌＡｓ／ＧａＡｌＡｓ半導体多層膜
反射鏡３５ｂ（反射率〜５０％）をＭＢＥ成長して作っ
た。予想される、エタロンの周回時間は２ｐｓ程度であ
る。
ウム／サファイアレーザを用いた例について述べる。チ
タニウム／サファイアレーザの発振波長は７００〜９０
０ｎｍであり、この波長域における可飽和吸収体として
ＧａＡｓを用いることができる。実際の非線形エタロン
は、ＧａＡｓ基板３６の上に光学長がレーザ発振波長λ
〜８８０ｎｍの１／４となるように厚さを選んだ１０対
のＡｌＡｓ／ＧａＡｌＡｓ層からなる半導体多層膜反射
鏡３５ａ（反射率〜９５％）、厚さ１００μｍのＧａＡ
ｓ層および４対のＡｌＡｓ／ＧａＡｌＡｓ半導体多層膜
反射鏡３５ｂ（反射率〜５０％）をＭＢＥ成長して作っ
た。予想される、エタロンの周回時間は２ｐｓ程度であ
る。
【００３８】実験によると、この簡単な構成によりチタ
ニウム／サファイアレーザに受動モード同期が生じるこ
とが確認された。得られた光パルス幅は最低で１０ｐｓ
であり、繰り返し周波数はレーザ共振器長によって決ま
りこの場合１２０ＭＨｚ程度であった。安定なモード同
期は８３０〜８５０ｎｍの波長領域において得られ、エ
タロンの共振ピークに対応して０．６ｎｍおきに周期的
な波長において得られることが分かった。
ニウム／サファイアレーザに受動モード同期が生じるこ
とが確認された。得られた光パルス幅は最低で１０ｐｓ
であり、繰り返し周波数はレーザ共振器長によって決ま
りこの場合１２０ＭＨｚ程度であった。安定なモード同
期は８３０〜８５０ｎｍの波長領域において得られ、エ
タロンの共振ピークに対応して０．６ｎｍおきに周期的
な波長において得られることが分かった。
【００３９】以上に示した実施例では、端面発光型モー
ド同期半導体レーザの一例としてＩｎＧａＡｓを用いた
半導体レーザの例を、面発光型モード同期半導体レーザ
の例としてＧａＡｓ用いた半導体レーザの例を、また非
線形エタロンを用いたモード同期レーザの例としてチタ
ニウム／サファイアレーザに可飽和吸収体としてＧａＡ
ｓ半導体を用いた例について述べたが、素子の材料およ
び組成は上述の実施例に限定する必要はなく、他の半導
体材料や誘電体材料などであってもよい。また、可飽和
吸収体は使用するレーザに対して適当なものであれば何
でもよい。
ド同期半導体レーザの一例としてＩｎＧａＡｓを用いた
半導体レーザの例を、面発光型モード同期半導体レーザ
の例としてＧａＡｓ用いた半導体レーザの例を、また非
線形エタロンを用いたモード同期レーザの例としてチタ
ニウム／サファイアレーザに可飽和吸収体としてＧａＡ
ｓ半導体を用いた例について述べたが、素子の材料およ
び組成は上述の実施例に限定する必要はなく、他の半導
体材料や誘電体材料などであってもよい。また、可飽和
吸収体は使用するレーザに対して適当なものであれば何
でもよい。
【００４０】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
コストパフォーマンスに優れ、取扱いの容易なモード同
期レーザを実現することができる。
コストパフォーマンスに優れ、取扱いの容易なモード同
期レーザを実現することができる。
【図１】本発明の一実施例を説明するためのモード同期
の端面発光型半導体レーザの構造断面図である。
の端面発光型半導体レーザの構造断面図である。
【図２】本発明の一実施例を説明するためのモード同期
の面発光型半導体レーザの構造断面図である。
の面発光型半導体レーザの構造断面図である。
【図３】本発明の一実施例を説明するためのモード同期
レーザの構成を示す図である。
レーザの構成を示す図である。
【図４】ＡＰＭまたはＣＣＭレーザの原理を説明するた
めのレーザのモデル図である。
めのレーザのモデル図である。
【図５】振幅反射率ｒと振幅変調率ｍの関係を示す図で
ある。
ある。
【図６】入射光パワー（Ｉｉ ｎ ／Ｉｓ ）と光パワ
ー透過特性｜ｍ｜２ 、及びパワー反射率｜ｒ｜２ の
関係を示す図である。
ー透過特性｜ｍ｜２ 、及びパワー反射率｜ｒ｜２ の
関係を示す図である。
１１ 基板
１２ 活性層
１３ 吸収層
１４ ガイド層
１５ バッファ層
１６ クラッド層
１７ 電極
１８ａ 分布ブラッグ反射領域
１８ｂ 分布ブラッグ反射領域
１８ｃ 分布ブラッグ反射領域
１９ 活性領域
２０ 吸収領域
２１ 基板
２２ 活性層
２３ 吸収層
２４ａ 多層膜反射鏡
２４ｂ 多層膜反射鏡
２４ｃ 多層膜反射鏡
２５ａ クラッド層
２５ｂ クラッド層
２６ 高抵抗層
２７ａ 電極
２７ｂ 電極
２７ｃ 電極
２７ｄ 電極
３１ 出力ミラー
３２ 非線形エタロン
３３ 光増幅媒質
３４ 可飽和吸収体
３５ａ 多層膜反射鏡
３５ｂ 多層膜反射鏡
３６ 基板
４１ ミラー（Ｍ１）
４２ ミラー（Ｍ２）
４３ ミラー（Ｍ３）
４４ レーザ共振器
４５ 外部共振器
４６ 光増幅媒質
４７ 非線形媒質
Claims (4)
- 【請求項１】 活性層の層方向に共振器が形成され、
この方向に光を取り出す端面出射型半導体レーザにおい
て、３つの分布ブラッグ反射領域により等価共振器長の
等しい２つの結合した光共振器構造を持ち、この二つの
光共振器中にそれぞれ光増幅媒体と可飽和吸収媒体を含
むことを特徴とするモード同期レーザ。 - 【請求項２】 基板と垂直な方向に共振器が形成され
、この方向に光を取り出す面発光型半導体レーザにおい
て、３つの分布ブラッグ反射領域により等価共振器長の
等しい２つの結合した光共振器構造を持ち、この二つの
光共振器中にそれぞれ光増幅媒体と可飽和吸収媒体を含
むことを特徴とするモード同期レーザ。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載のモード
同期レーザの光増幅媒体あるいは可飽和吸収媒体の少な
くとも一方への注入電流を該モード同期レーザの光共振
器内部の光の周回時間に同期して変調することを特徴と
するモード同期光パルス列発生方法。 - 【請求項４】 レーザ装置の光共振器を構成する２対
の反射鏡のうちの一方の反射鏡が、内部に可飽和吸収体
を含み、かつ内部の光周回時間が所望の光パルス時間幅
よりも十分に短くなる間隙を有する平行平面鏡からなる
エタロンであることを特徴とするモード同期レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14218291A JP3419794B2 (ja) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | モード同期レーザおよびモード同期光パルス列発生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14218291A JP3419794B2 (ja) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | モード同期レーザおよびモード同期光パルス列発生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04367292A true JPH04367292A (ja) | 1992-12-18 |
| JP3419794B2 JP3419794B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=15309288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14218291A Expired - Fee Related JP3419794B2 (ja) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | モード同期レーザおよびモード同期光パルス列発生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3419794B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006245473A (ja) * | 2005-03-07 | 2006-09-14 | Ricoh Co Ltd | 垂直共振器型面発光半導体レーザ装置および光スイッチング方法および光送信モジュールおよび光伝送装置 |
-
1991
- 1991-06-14 JP JP14218291A patent/JP3419794B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006245473A (ja) * | 2005-03-07 | 2006-09-14 | Ricoh Co Ltd | 垂直共振器型面発光半導体レーザ装置および光スイッチング方法および光送信モジュールおよび光伝送装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3419794B2 (ja) | 2003-06-23 |
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