JPH0550875B2 - - Google Patents

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JPH0550875B2
JPH0550875B2 JP19304384A JP19304384A JPH0550875B2 JP H0550875 B2 JPH0550875 B2 JP H0550875B2 JP 19304384 A JP19304384 A JP 19304384A JP 19304384 A JP19304384 A JP 19304384A JP H0550875 B2 JPH0550875 B2 JP H0550875B2
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JP
Japan
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electrode
current
semiconductor laser
optical waveguide
active layer
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JP19304384A
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Japanese (ja)
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JPS6171688A (en
Inventor
Kazuhisa Kaede
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0550875B2 publication Critical patent/JPH0550875B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/062Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
    • H01S5/0625Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in multi-section lasers

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は発振周波数を安定化した半導体レーザ
波長安定化装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a semiconductor laser wavelength stabilizing device that stabilizes the oscillation frequency.

(従来技術とその問題点) 近年、半導体レーザおよび光フアイバ特性の著
しい向上に伴い、半導体レーザと単一モード光フ
アイバを用いた長距離かつ高速の光フアイバ通信
システムが検討されつゝある。しかし、光フアイ
バの伝送損失が最も小さくなる1.5μmの波長域を
使用すると、その波長域では波長分散が大きいた
め半導体レーザの発振軸モードがたとえ1本であ
つても光信号を変調したときに生じる波長の変動
(チヤーピング)のため伝送距離あるいは伝送速
度が限定され、その長距離化、高速化をはかる上
での障害の一つとなつていた。従つて、長距離高
速伝送を行うためには変調時のチヤーピングの少
ない、発振周波数の安定した半導体レーザが望ま
れていた。
(Prior Art and its Problems) In recent years, with the remarkable improvement in the characteristics of semiconductor lasers and optical fibers, long-distance and high-speed optical fiber communication systems using semiconductor lasers and single-mode optical fibers are being considered. However, when using the 1.5 μm wavelength range where the transmission loss of the optical fiber is the lowest, the chromatic dispersion is large in that wavelength range, so even if the oscillation axis mode of the semiconductor laser is only one, when modulating the optical signal, The variation in wavelength (churping) that occurs limits the transmission distance or transmission speed, and is one of the obstacles to achieving longer distances and higher speeds. Therefore, in order to perform long-distance, high-speed transmission, a semiconductor laser with stable oscillation frequency and less chirping during modulation has been desired.

従来、半導体レーザとしては、1983年に発行さ
れたアイ・イー・イー・イー・ジヤーナル・オ
ブ・ライトウエーブ・テクノロジー(IEEE
Journal of Lightwave Technology)の第LT−
1巻第1号の第195頁から第202頁に記載のアイ・
ミト(I.Mito)他による論文に掲載された半導体
レーザがあり、第4図に示すように2つの劈開面
411,412によりフアブリ・ペロー共振器を
構成しP形半導体層413及びn形半導体層41
4に挾まれた活性層415に電極416,417
から電流を注入し、活性層415において光を放
出、増幅させてレーザ光を得るものがあつた。し
かし、このような半導体レーザにおいては、レー
ザ発振光を強度変調させるために活性層415に
注入するキヤリア電子の数を変動させると、自由
電子プラズマ効果や電子のバンド間遷移に関わる
屈折率の分散曲線の変化により光学的な共振器長
が変動する結果、発振周波数が変動するという欠
点があつた。
Conventionally, semiconductor lasers have been described in the IEEE Journal of Lightwave Technology (IEEE Journal of Lightwave Technology) published in 1983.
Journal of Lightwave Technology) No. LT-
The i.e.
There is a semiconductor laser published in a paper by I. Mito et al. As shown in FIG. layer 41
Electrodes 416 and 417 are placed on the active layer 415 sandwiched between
In some cases, a current is injected into the active layer 415, and light is emitted and amplified in the active layer 415 to obtain laser light. However, in such a semiconductor laser, when the number of carrier electrons injected into the active layer 415 is varied in order to modulate the intensity of laser oscillation light, dispersion of refractive index related to free electron plasma effect and interband transition of electrons occurs. There was a drawback that the optical resonator length varied due to the change in the curve, and as a result, the oscillation frequency varied.

(発明の目的) 本発明の目的は、上述の欠点を除去し、レーザ
発振光を強度変調させるため活性層に注入するキ
ヤリヤ電子の数を変動させても発振周波数が変動
しない半導体レーザ波長安定化装置を提供するこ
とにある。
(Objective of the Invention) The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks and to stabilize the wavelength of a semiconductor laser in which the oscillation frequency does not change even if the number of carrier electrons injected into the active layer is varied in order to modulate the intensity of the laser oscillation light. The goal is to provide equipment.

(発明の構成) 本発明の半導体レーザ波長安定化装置は、活性
層を含み、かつ第1の光導波路部と第2の光導波
路部に区分される光導波路層と該第1の光導波路
部に電流を注入するための第1の電極と、該第1
の光導波路部に接続し、かつ注入電流により屈折
率を制御できる第2の光導波路部と、該第2の光
導波路部の屈折率を制御する制御電流を注入する
第2の電極とを備えた半導体レーザ素子と、前記
半導体レーザ素子からの光出力強度を変調するた
めの変調信号電流を前記第1の電極に印加すると
同時に前記変調信号電流を前記活性層に注入した
ことにより生じる前記半導体レーザ素子の発振波
長の変動を打ち消すような制御電流をピーキング
回路を通して第2の電極に注入する電気回路とを
備えた構成となつている。
(Structure of the Invention) A semiconductor laser wavelength stabilizing device of the present invention includes an optical waveguide layer that includes an active layer and is divided into a first optical waveguide section and a second optical waveguide section, and the first optical waveguide section. a first electrode for injecting current into the first electrode;
a second optical waveguide section that is connected to the optical waveguide section and whose refractive index can be controlled by an injected current, and a second electrode that injects a control current that controls the refractive index of the second optical waveguide section. and the semiconductor laser generated by applying a modulation signal current to the first electrode and simultaneously injecting the modulation signal current into the active layer for modulating the optical output intensity from the semiconductor laser device. The structure includes an electric circuit that injects a control current into the second electrode through a peaking circuit to cancel out fluctuations in the oscillation wavelength of the element.

(本発明の作用・原理) 本構成とすることにより従来の半導体レーザで
生じていた直接強度変調に伴う発振周波数の変動
を小さく抑えることができる。即ち、レーザ発振
光を強度変調させるために、第1の電極を通して
活性層に注入するキヤリヤ電子の数を変動させた
ことによつて、自由電子プラズマ効果や電子のバ
ンド間遷移に関わる屈折率の分散曲線の変化によ
り生じる光学的な共振器長の変動を、第2の電極
から注入するキヤリヤ電子の数の増減によつて補
償することにより、共振器全体では光学的共振器
長が一定に保たれ、その結果発振周波数のチヤー
ピングが抑制される。
(Operation/Principle of the Present Invention) With this configuration, fluctuations in oscillation frequency due to direct intensity modulation that occur in conventional semiconductor lasers can be suppressed to a small level. That is, by varying the number of carrier electrons injected into the active layer through the first electrode in order to modulate the intensity of the laser oscillation light, the refractive index related to the free electron plasma effect and the interband transition of electrons can be improved. By compensating for variations in the optical cavity length caused by changes in the dispersion curve by increasing or decreasing the number of carrier electrons injected from the second electrode, the optical cavity length can be kept constant throughout the cavity. As a result, chirping of the oscillation frequency is suppressed.

また、前記レーザ発振光の強度変調のため第1
の電極に注入した変調電流によつて第1の光導波
路部で生じた屈折率変化を補償して光学的共振器
長を一定に保つための制御電流を第2の電極に注
入する場合、その制御電流のDCレベルが発振閾
レベル以下であることから、第2の電極に印加し
た前記制御電流によるキヤリヤ変動の周波数応答
のカツトオフ周波数は第1の電極に印加した前記
変調電流に対するキヤリヤ変動の周波数応答のカ
ツトオフ周波数よりも小さいが、本構成では第2
の電極に前記制御電流を印加する電気回路にピー
キング回路を備えているので、第2の電極側のカ
ツトオフ周波数よりも高い周波数まで補償するこ
とが可能となつている。
In addition, for intensity modulation of the laser oscillation light, the first
When injecting a control current into the second electrode to compensate for the refractive index change caused in the first optical waveguide section by the modulation current injected into the second electrode and keep the optical resonator length constant, Since the DC level of the control current is below the oscillation threshold level, the cutoff frequency of the frequency response of the carrier fluctuation due to the control current applied to the second electrode is equal to the frequency of the carrier fluctuation with respect to the modulation current applied to the first electrode. Although it is smaller than the response cutoff frequency, in this configuration the second
Since the electrical circuit for applying the control current to the second electrode is provided with a peaking circuit, it is possible to compensate up to a frequency higher than the cut-off frequency on the second electrode side.

(実施例) 以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。
(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明による第1の実施例の構成図で
あり、第2図は本発明による第1の実施例に用い
た半導体レーザ素子の断面を含む斜視図である。
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view including a cross section of a semiconductor laser device used in the first embodiment according to the present invention.

また、第3図は本発明による一実施例を説明す
るための説明図である。
Moreover, FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining one embodiment according to the present invention.

さて、第1図において、101は変調信号電
源、102は分岐回路、103は極性反転回路、
104はピーキング回路、105は第1の直流電
源、106は第2の直流電源、107は第1の混
合回路、108は第2の混合回路、109は本実
施例に用いた半導体レーザ素子、110は共通電
極111に接続した共通端子、112は第1の電
極113に接続した第1の端子、114は第2の
電極115に接続した第2の端子、116は半導
体レーザ素子109の活性層である。
Now, in FIG. 1, 101 is a modulation signal power supply, 102 is a branch circuit, 103 is a polarity inversion circuit,
104 is a peaking circuit, 105 is a first DC power supply, 106 is a second DC power supply, 107 is a first mixing circuit, 108 is a second mixing circuit, 109 is a semiconductor laser element used in this example, 110 is a common terminal connected to the common electrode 111, 112 is a first terminal connected to the first electrode 113, 114 is a second terminal connected to the second electrode 115, and 116 is an active layer of the semiconductor laser element 109. be.

変調信号電源101で発生させた変調信号電流
を分岐回路102において10対1の2つの電流に
分岐する。即ち、変調信号電源101で発生させ
たビツトレート1Gb/s、パルス電流値33mA
のパルス電流を分岐回路102において、第1の
混合回路107に分岐するパルス電流値30mAの
パルス電流と、極性反転回路103及びピーキン
グ回路104を経由して第2の混合回路108に
分岐する3mAのパルス電流とに分岐する。第1
の混合回路107に分岐した30mAのパルス変調
電流は、該第1の混合回路107で第1の直流電
源105から供給される23mAの直流バイアス電
流と混合された後、第1の端子112を通じて半
導体レーザ素子109に注入される。こゝで、前
記23mAの直流バイアス電流は半導体レーザ素子
109の発振閾値25mAのわずか下の値となつて
いる。一方、第2の混合回路108の方へ流れる
3mAのパルス電流は極性反転回路103で極性
を反転した後、ピーキング回路104で高域電流
を強調した上で、第2の直流電源106から供給
される3mAの直流バイアス電流と前記第2の混
合回路108で混合された後、第2の端子114
を通じて制御電流として半導体レーザ素子109
に注入される。
A modulated signal current generated by a modulated signal power supply 101 is branched into two currents at a ratio of 10:1 in a branch circuit 102. That is, the bit rate generated by the modulation signal power supply 101 is 1 Gb/s, and the pulse current value is 33 mA.
In the branch circuit 102, a pulse current of 30 mA is branched to the first mixing circuit 107, and a pulse current of 3 mA is branched to the second mixing circuit 108 via the polarity inversion circuit 103 and the peaking circuit 104. It branches into a pulse current. 1st
The 30 mA pulse modulated current branched to the mixing circuit 107 is mixed with the 23 mA DC bias current supplied from the first DC power supply 105 in the first mixing circuit 107, and then connected to the semiconductor through the first terminal 112. It is injected into the laser element 109. Here, the DC bias current of 23 mA has a value slightly below the oscillation threshold of the semiconductor laser element 109 of 25 mA. On the other hand, the 3 mA pulse current flowing toward the second mixing circuit 108 is reversed in polarity by the polarity reversing circuit 103, and after the high-frequency current is emphasized by the peaking circuit 104, it is supplied from the second DC power supply 106. After being mixed with the 3 mA DC bias current in the second mixing circuit 108, the second terminal 114
As a control current through the semiconductor laser element 109
injected into.

次に、第2図を用いて本実施例に用いた半導体
レーザ素子について説明する。
Next, the semiconductor laser device used in this example will be explained using FIG. 2.

第2図において、200はn形InPの基板、2
01はノンドープのInGaAsPの活性層、202
はp形InGaAsPのガイド層、203はp形InPの
クラツド層204は基板200と活性層201の
境界面に形成された発振周波数選択のための回折
格子、205はノンドープのInGaAsPの第1の
ブロツク層、206はp形InGaAsSPの第2のブ
ロツク層、207はp形InPの第3のブロツク
層、208はp形InPの第4のブロツク層、20
9はn形InPの第5のブロツク層、210はp形
InPの埋め込み層、211はp形InGaAsPのキヤ
ツプ層、212はAu−Geからなる第1図の11
1に示した共通電極、213はAu−Zuからなる
第1図の113に示した第1の電極、214は
Au−Znからなる第1図の115に示した第2の
電極、215は前記共通電極に接続した共通端
子、216は前記第1の電極213に接続した第
1の端子、217は前記第2の電極214に接続
した第2の端子であり、活性層201とガイド層
202が光導波路層を形成している。こゝで、活
性層201は厚さが約0.1μm、組成のバンドギヤ
ツプが波長で1.3μmであり、ガイド層202は厚
さが約0.2μm、組成のバンドギヤツプが波長で
1.2μmである。また、前記活性層201及びガイ
ド層202のストライプ幅は約1.5μmストライプ
長さは約300μm、第1の電極213及び第2の
電極214の活性層ストライプ方向の長さはそれ
ぞれ約240μmと約50μm、両電極の間の間隙は約
10μmとなつている。また、回折格子204が形
成された部分の長さは第1の劈開面218から活
性層ストライプ方向に沿つて約240μmであり、
ほぼ第1の電極の電流注入領域と対応している。
この回折格子204の周期は約3900Åであり、活
性層201の組成のバンドギヤツプに対応させて
いる。
In FIG. 2, 200 is an n-type InP substrate, 2
01 is a non-doped InGaAsP active layer, 202
203 is a p-type InGaAsP guide layer, 203 is a p-type InP cladding layer 204, which is formed at the interface between the substrate 200 and the active layer 201, and is a diffraction grating for oscillation frequency selection. 205 is a non-doped InGaAsP first block. 206 is a second block layer of p-type InGaAsSP, 207 is a third block layer of p-type InP, 208 is a fourth block layer of p-type InP, 20
9 is the fifth block layer of n-type InP, 210 is the p-type
11 in Fig. 1 consists of an InP buried layer, 211 a p-type InGaAsP cap layer, and 212 an Au-Ge layer.
1, 213 is the first electrode made of Au-Zu and shown in 113 in FIG. 1, 214 is the common electrode shown in FIG.
The second electrode shown at 115 in FIG. 1 is made of Au-Zn, 215 is a common terminal connected to the common electrode, 216 is a first terminal connected to the first electrode 213, and 217 is the second electrode. The active layer 201 and the guide layer 202 form an optical waveguide layer. Here, the active layer 201 has a thickness of about 0.1 μm and a composition band gap of 1.3 μm in wavelength, and the guide layer 202 has a thickness of about 0.2 μm and a composition band gap of 1.3 μm in wavelength.
It is 1.2 μm. The stripe width of the active layer 201 and the guide layer 202 is about 1.5 μm, the stripe length is about 300 μm, and the lengths of the first electrode 213 and the second electrode 214 in the active layer stripe direction are about 240 μm and about 50 μm, respectively. , the gap between both electrodes is approximately
It is 10μm. Further, the length of the portion where the diffraction grating 204 is formed is about 240 μm from the first cleavage plane 218 along the active layer stripe direction,
This approximately corresponds to the current injection region of the first electrode.
The period of this diffraction grating 204 is about 3900 Å, which corresponds to the band gap of the composition of the active layer 201.

以上の構成において、第1の電極213と共通
電極212を通じて活性層201に電流が印加さ
れると回折格子204及び第2の劈開面219に
より形成される共振器によつてレーザ発振する。
このとき、レーザ発振光の強度を変調するため、
第1の電極213に変調信号を印加すると、活性
層201のうち電流が注入されている第1の電極
213の直下の領域のキヤリヤ電子の密度が変動
するため、自由電子プラズマ効果や電子のバンド
間遷移に関わる屈折率の分散曲線の変化に起因す
る屈折率変化が生じ、活性層201のうち第1の
電極213の直下の領域の光学的長さが変化す
る。しかし、前記変調信号で生じた光学的共振器
長変化を補償する分だけの屈折率変化を生じさせ
る制御電流を第2の電極214に注入しているた
め、共振器長は全体として一定に保たれる。変調
電流を加えても光学的共振器長が全体として一定
に保たれることを第3図を用いてさらに詳しく説
明する。
In the above configuration, when a current is applied to the active layer 201 through the first electrode 213 and the common electrode 212, the resonator formed by the diffraction grating 204 and the second cleavage plane 219 causes laser oscillation.
At this time, in order to modulate the intensity of the laser oscillation light,
When a modulation signal is applied to the first electrode 213, the density of carrier electrons in the region directly under the first electrode 213 where current is injected in the active layer 201 changes, resulting in a free electron plasma effect and an electron band. A change in the refractive index occurs due to a change in the dispersion curve of the refractive index related to the transition between the two regions, and the optical length of the region directly under the first electrode 213 in the active layer 201 changes. However, since a control current is injected into the second electrode 214 that causes a change in the refractive index to compensate for the change in the optical resonator length caused by the modulation signal, the resonator length is kept constant as a whole. drooping The fact that the optical resonator length is kept constant as a whole even when a modulation current is applied will be explained in more detail with reference to FIG.

第1の電極213に23mAの直流バイアス電流
と第3図aに示すようなビツトレート1Gb/s、
パルス電流値33mAのパルス変調電流Δi1を加え
た際に、第3図bに示すように第1の光導波路部
におけるキヤリヤ密度がその相対変化量ΔN1
立上り、立下りで若干のなまりを生じつゝ変化す
る。
A DC bias current of 23 mA was applied to the first electrode 213 and a bit rate of 1 Gb/s as shown in Fig. 3a.
When a pulse modulation current Δi 1 with a pulse current value of 33 mA is applied, the carrier density in the first optical waveguide section becomes slightly rounded at the rise and fall of the relative change amount ΔN 1 , as shown in Figure 3b. It changes as it arises.

このキヤリヤ密度の相対変化量ΔN1にほぼ追
随して、第3図oに示すように第1の光導波路部
の屈折率がその相対変化量Δn1だけ変化する。そ
の変化量Δn1は約10-6程度である。そこで、制御
電流として第3図dの実線で示したような立上
り、立下りにピーキングを加えた約3mAの制御
電流Δi2を約3mAの直流バイアス電流とともに
第2の電極215に印加する。この場合、制御電
流Δi2の極性は第3図aに示した変調信号電流と
は正負逆であり、また第2の電極215に印加す
る直流バイアス電流密度は発振閾密度以下として
いる。このとき第2の光導波路部のキヤリヤ密度
は第3図eの実線で示したように第3図bとほぼ
同じ立上り、立下り時間で変化し、かつ第3図b
とは増減が逆になるように変化する。従つて、第
2の光導波路部の屈折率Δn2は第3図fの実線で
示すように、第3図oに示した第1の光導波路部
の屈折率変化とは増減の方向が逆で、かつほぼ同
様の立上り、立下り時間で変化する。従つて、第
1の光導波路部で変調信号電流のため生じた屈折
率変化による光学的共振器長の変化は、第2の光
導波路部で制御電流により生じさせた屈折率変化
により打消され、共振器長は全体として一定に保
たれる。
Almost following the relative change amount ΔN 1 in the carrier density, the refractive index of the first optical waveguide portion changes by the relative change amount ΔN 1 as shown in FIG. 3o. The amount of change Δn 1 is about 10 -6 . Therefore, as a control current, a control current Δi 2 of about 3 mA including peaking at the rise and fall as shown by the solid line in FIG. 3d is applied to the second electrode 215 together with a DC bias current of about 3 mA. In this case, the polarity of the control current Δi 2 is opposite to that of the modulation signal current shown in FIG. 3a, and the DC bias current density applied to the second electrode 215 is set below the oscillation threshold density. At this time, the carrier density in the second optical waveguide section changes with almost the same rise and fall times as in FIG. 3b, as shown by the solid line in FIG. 3e, and
It changes in such a way that the increase and decrease is opposite to that of . Therefore, the refractive index Δn 2 of the second optical waveguide section increases or decreases in the opposite direction to the change in the refractive index of the first optical waveguide section shown in FIG. 3o, as shown by the solid line in FIG. 3f. and change with almost the same rise and fall times. Therefore, the change in the optical resonator length due to the refractive index change caused by the modulation signal current in the first optical waveguide section is canceled by the refractive index change caused by the control current in the second optical waveguide section, The resonator length is kept constant overall.

こゝで、第3図d〜fにおいて破線で示した変
化は第1図に示したピーキング回路104がない
場合であり、この場合第1の光導波路部の屈折率
変化と第2の光導波路部の屈折率変化の立上り、
立下り時間に差が生じるため、十分な補償効果が
得られない。
Here, the changes shown by broken lines in FIGS. 3 d to 3 f are the case where the peaking circuit 104 shown in FIG. The rise of the refractive index change at
Because of the difference in fall time, a sufficient compensation effect cannot be obtained.

なお、ピーキング回路は良く知られた抵抗とコ
ンデンサの並列回路であり、ステツプ状のパルス
入力信号のステツプ状変化を生じる箇所をスパイ
ク状にして出力する。その回路及び特性は例えば
1975年に発行されたザ・ベル・システム・テクニ
カル・ジヤーナル(The Bell System
Technical Journal)の第54巻第1号、第53頁〜
第68頁に記載のテイー・ピー・リー(T・P・
LEE)による論文に詳しい。
The peaking circuit is a well-known parallel circuit of a resistor and a capacitor, and outputs spikes at points where a step-like change in a step-like pulse input signal occurs. Its circuit and characteristics are for example
The Bell System Technical Journal, published in 1975.
Technical Journal) Volume 54, No. 1, Page 53~
T.P. Lee listed on page 68
Familiar with the paper by LEE).

以上図面を用いて本発明を説明したが、本実施
例において、変調信号電流と制御電流は同じ変調
信号電源からの電流を分岐回路で分岐してそれぞ
れに用いたが、電源は別々にしてもよい。但し、
その際は双方の電源での信号発生を同期させる必
要がある。また、本実施例において用いた半導体
レーザ素子の第1の電極の長さを約240μm、第
2の電極の長さを約50μmとしたが、いずれもそ
の長さには限定されない。また、その全長も
300μmには限定されない。さらに、本実施例で
は単一軸モード発振も確かなものにするために半
導体レーザ素子に回折格子を設けたが、単一軸モ
ード発振が保てる場合には回折格子はなくてもよ
い。
The present invention has been explained above with reference to the drawings. In this embodiment, the modulation signal current and the control current are obtained by branching the current from the same modulation signal power supply using a branch circuit, but the power supply may be separate. good. however,
In that case, it is necessary to synchronize the signal generation at both power supplies. Furthermore, although the length of the first electrode of the semiconductor laser device used in this example was approximately 240 μm, and the length of the second electrode was approximately 50 μm, the lengths are not limited to these. Also, its total length
It is not limited to 300 μm. Further, in this embodiment, a diffraction grating was provided in the semiconductor laser element to ensure single-axis mode oscillation, but the diffraction grating may be omitted if single-axis mode oscillation can be maintained.

こゝで、本実施例の特徴をあげると、第1の電
極及び第2の電極がいずれも順方向にバイアスに
なつているため、両電極間のアイソレーシヨンが
比較的取りやすいこと、本実施例に用いた半導体
レーザは、電極構造以外は通常よく用いられる分
布帰還型あるいはプラツグ反射型半導体レーザと
同様の製造プロセスで作れるため製造が容易であ
り、かつ発振周波数選択のための回折格子を備え
ているため単一軸モード発振が得られやすい当で
ある。
Here, the features of this embodiment are that since both the first electrode and the second electrode are biased in the forward direction, it is relatively easy to maintain isolation between the two electrodes; The semiconductor laser used in the example is easy to manufacture because it can be manufactured using the same manufacturing process as the commonly used distributed feedback type or plug reflection type semiconductor laser except for the electrode structure. This makes it easy to obtain single-axis mode oscillation.

(発明の効果) 最後に本発明が有する効果を挙げれば、レーザ
発振周波数が極めて安定であること、半導体レー
ザを利用できる光システムの種類が一層拡大する
こと等である。
(Effects of the Invention) Finally, the effects of the present invention include that the laser oscillation frequency is extremely stable and that the types of optical systems that can utilize semiconductor lasers are further expanded.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による一実施例の構成図、第2
図は本発明による一実施例に用いた半導体レーザ
素子の断面を含む斜視図、第3図は本発明による
一実施例を説明するための説明図、第4図は従来
の半導体レーザを説明するための説明図である。 第1図において、101……変調信号電源、1
02……分岐回路、103……極性反転回路、1
04……ピーキング回路、105……第1の直流
電源、106……第2の直流電源、107……第
1の混合回路、108……第2の混合回路、10
9……本実施例に用いた半導体レーザ素子、11
0……共通端子、111……共通電極、112…
…第1の端子、113……第1の電極、114…
…第2の端子、115……第2の電極、116…
…半導体レーザ素子の活性層であり、第2図にお
いて、200……基板、201……活性層、20
2……ガイド層、203……クラツド層、204
……回折格子、205……第1のブロツク層、2
06……第2のブロツク層、207……第3のブ
ロツク層、208……第4のブロツク層、209
……第5のブロツク層、210……埋め込み層、
211……キヤツプ層、212……共通電極、2
13……第1の電極、214……第2の電極、2
15……共通端子、216……第1の端子、21
7……第2の端子、218……第1の劈開面、2
19……第2の劈開面、220,221……溝、
第4図において、411……劈開面、412……
劈開面、413……p形半導体層、414……n
形半導体層、415……活性層、416,417
……電極である。また、第2図において斜線部は
断面部分である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment according to the present invention, and FIG.
The figure is a perspective view including a cross section of a semiconductor laser element used in an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram illustrating a conventional semiconductor laser. FIG. In FIG. 1, 101...modulation signal power supply, 1
02... Branch circuit, 103... Polarity inversion circuit, 1
04... Peaking circuit, 105... First DC power supply, 106... Second DC power supply, 107... First mixing circuit, 108... Second mixing circuit, 10
9... Semiconductor laser element used in this example, 11
0... Common terminal, 111... Common electrode, 112...
...first terminal, 113...first electrode, 114...
...Second terminal, 115...Second electrode, 116...
. . . is an active layer of a semiconductor laser device, and in FIG. 2, 200 . . . substrate, 201 .
2... Guide layer, 203... Clad layer, 204
... Diffraction grating, 205 ... First block layer, 2
06...Second block layer, 207...Third block layer, 208...Fourth block layer, 209
...Fifth block layer, 210...Embedding layer,
211...Cap layer, 212...Common electrode, 2
13...first electrode, 214...second electrode, 2
15... Common terminal, 216... First terminal, 21
7...Second terminal, 218...First cleavage plane, 2
19...second cleavage plane, 220,221...groove,
In Fig. 4, 411...cleavage plane, 412...
Cleavage plane, 413...p-type semiconductor layer, 414...n
type semiconductor layer, 415... active layer, 416, 417
...It's an electrode. Further, in FIG. 2, the shaded portion is a cross-sectional portion.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 活性層を含む第1の光導波路部と、該第1の
光導波路部に電流を注入するための第1の電極
と、該第1の光導波路部に接続し、かつ注入電流
により屈折率を制御できる第2の光導波路部と、
該第2の光導波路部の屈折率を制御する制御電流
を注入する第2の電極とを備えた半導体レーザ素
子と、前記半導体レーザ素子からの光出力強度を
変調するための変調信号電流を前記第1の電極に
印加すると同時に、前記変調信号電流を前記活性
層に注入したことにより生じる前記半導体レーザ
素子の発振波長の変動を打ち消すような制御電流
を前記第2の電極に加える電気回路とを備え、さ
らに前記電気回路のうち制御電流を第2の電極に
印加する電気回路部分にピーキング回路を備えて
いることを特徴とする半導体レーザ波長安定化装
置。
1 a first optical waveguide section including an active layer; a first electrode for injecting a current into the first optical waveguide section; a second optical waveguide section that can control the
a semiconductor laser device comprising a second electrode for injecting a control current for controlling the refractive index of the second optical waveguide section; and a modulation signal current for modulating the optical output intensity from the semiconductor laser device. an electric circuit that simultaneously applies a control current to the second electrode that cancels fluctuations in the oscillation wavelength of the semiconductor laser device caused by injecting the modulation signal current into the active layer; A semiconductor laser wavelength stabilizing device, further comprising a peaking circuit in a portion of the electric circuit that applies a control current to the second electrode.
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