JPH0513079U - 短共振器型半導体レーザ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、ファブリペロ型レーザの増幅部に
より大きな出力を得ると共に、短共振器により狭い発振
波長帯を得るようにした半導体レーザを提供することを
目的とする。 【構成】 本考案は、ファブリペロ型レーザの両端に反
射防止膜５０，５０を設けて増幅部１０とすると共に、
前記ファブリペロ型レーザの片端に単一モードで発振す
る短共振器２０を設け、当該短共振器２０により発振し
たレーザ光をファブリペロ型レーザの前記増幅部１０で
増幅する短共振器型半導体レーザからなり、光通信、光
計測、光ファイバセンサなどの発光源として用いられ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、単一モードで発振する短共振器からのレーザ光を増幅して使用する 短共振器型半導体レーザに係り、光通信、光計測、光ファイバセンサなどの発光 源として用いられるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、レーザとしては種々のものが提案されている。例えばファブリペロ型レ ーザ、ＤＦＢレーザ、ＤＢＲレーザ、面発光型レーザなどがある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記各レーザにおいて、ファブリペロ型レーザは、光出力が大きい（強い）が 、発振波長帯が広くなるという問題がある。一方、ＤＦＢレーザ、ＤＢＲレーザ および面発光型レーザでは、発振波長帯は狭いものの、出力光が小さい（弱い） という欠点がある。

【０００４】 本考案は、このような実情に鑑みてなされたもので、ファブリペロ型レーザの 増幅部により大きな出力を得ると共に、短共振器により狭い発振波長帯を得るよ うにした半導体レーザを提供せんとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

かゝる本考案の特徴とする点は、ファブリペロ型レーザの両端に反射防止膜を 設けて増幅部とすると共に、前記ファブリペロ型レーザの片端に単一モードで発 振する短共振器を設け、当該短共振器により発振したレーザ光をファブリペロ型 レーザの前記増幅部で増幅する短共振器型半導体レーザにある。

【０００６】

【作用】

この短共振器型半導体レーザでは、短共振器により狭い発振波長帯が得られ、 かつ、このレーザ光がファブリペロ型レーザの増幅部により増幅され、大きな出 力が得られる。

【０００７】

【実施例】

図１〜図２は本考案に係る短共振器型半導体レーザの一実施例を示したもので ある。同図において、１０はファブリペロ型レーザからなる増幅部、２０はこの 片端に設けた短共振器である。

【０００８】 これらの増幅部１０と短共振器２０とは共にｎ−ＩｎＰのベース基板３０上に 形成されたレーザ成長層４０により構成される。 このレーザ成長層４０は、ベース基板３０上に形成されたｎ−ＩｎＰ層４１と 、このｎ−ＩｎＰ層４１の中央長手方向に形成された活性層４２と、この活性層 ４２から上側に溝型として形成されたｐ−ＩｎＰ層４３と、この溝型のｐ−Ｉｎ Ｐ層４３の表面に形成されたｐ−ＩｎＧａＡｓＰ層４４と、活性層４２からｐ− ＩｎＧａＡｓＰ層４４にかけての左右に形成されたｐ−ＩｎＰ層４５およびｎ− ＩｎＰ層４６とからなる。

【０００９】 そして、さらに、上記ファブリペロ型レーザの増幅部１０の両端には、レーザ 成長層４０の導波路の屈折率ｎが例えば約３．３程度のとき、誘電体材料として 、ＴｉＯ₂ （屈折率ｎ＝２．２）やＳｉＯ₂ （屈折率ｎ＝１．４２）など真空蒸 着またはスパッタ蒸着させるなどして形成した反射防止膜５０，５０が設けてあ って、この増幅部１０ではレーザ発振が起こらないように構成してある。

【００１０】 しかして、本考案の短共振器型半導体レーザの場合、短共振器２０で発振され た単一モードのレーザ光ｒ₁ は、増幅部１０により増幅され、大きな出力光（増 幅光）ｒ₂ として出力される。

【００１１】 この短共振器２０における縦モードは、次式により表される。 Δλ＝＋（λ² ／２ｎＬ） ・・・・（１） ただし、λは発振波長、ｎはその波長における導波路の屈折率、Ｌは短共振器 長さである。 この式から、短共振器長さＬを短くするに従って縦モード間隔が広がることが 判り、また、高速変調時などにおいて単一モード発振が得られる縦モード間隔は 、Δλ≧０．２４Δλ_G （ここで、Δλ_G は実効利得幅）として求められる。 そして、このＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ半導体からなるレーザの場合、Δλ_G ＝ ０．１μｍ程度であるから、Δλ≧０．０２４μｍの縦モードが必要となるため 、短共振器長さＬは１５μｍ以下の長さとするとよい。

【００１２】 また、波長λと短共振器長さＬとの関係については、次式で表される。 Ｌ＝ｍλ／２ｎ ・・・・（２） ただし、ｍは自然数である。

【００１３】 これらの関係より、波長λが１．５５μｍの場合、導波路の屈折率ｎは約３． ３であるから、短共振器長さＬが４．７μｍ、９．４μｍ、１４．１μｍ、２８ ．２μｍの時、縦モード間隔はそれぞれ、７７．５ｎｍ、３８．８ｎｍ、２５． ８ｎｍ、１２．９ｎｍとなる。ここで、波長λが１．５５μｍの場合、縦モード 間隔は約１０ｎｍで光出力が２０〜３０ｄＢ低下するので、ほぼ単一モード発振 が得られることが判る。

【００１４】 なお、上記ファブリペロ型レーザの増幅部１０の長さとしては、数百（３００ 〜６００）μｍ程度の長さとするとよい。 また、上記短共振器２０において、外側（図２中の左側）の片端に反射膜を被 覆して、端面の反射率を高くすれば、さらに本素子の光出力性能を向上させるこ とができる。

【００１５】

【考案の効果】

このように本考案は、ファブリペロ型レーザの両端に反射防止膜を設けて増幅 部とすると共に、前記ファブリペロ型レーザの片端に単一モードで発振する短共 振器を設け、当該短共振器により発振したレーザ光をファブリペロ型レーザの前 記増幅部で増幅する短共振器型半導体レーザであるため、光出力がファブリペロ 型レーザなみに大きく（強く）、かつ、短共振器により、その発振波長帯が面発 光型レーザなどと同等に狭くした優れた発光源を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る短共振器型半導体レーザの一実施
例を示した斜視図である。

【図２】図１の短共振器型半導体レーザの縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 短共振器、 ２０ ファブリペロ型レーザの増幅部、 ３０ ベース基板、 ４０ レーザ成長層、 ５０ 反射防止膜、 ｒ₁ レーザ光、 ｒ₂ 出力光、

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ファブリペロ型レーザの両端に反射防止
   膜を設けて増幅部とすると共に、前記ファブリペロ型レ
   ーザの片端に単一モードで発振する短共振器を設け、当
   該短共振器により発振したレーザ光をファブリペロ型レ
   ーザの前記増幅部で増幅することを特徴とする短共振器
   型半導体レーザ。