JPH065961A - レーザ装置 - Google Patents
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- JPH065961A JPH065961A JP5024962A JP2496293A JPH065961A JP H065961 A JPH065961 A JP H065961A JP 5024962 A JP5024962 A JP 5024962A JP 2496293 A JP2496293 A JP 2496293A JP H065961 A JPH065961 A JP H065961A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/508—Pulse generation, e.g. generation of solitons
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- 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
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/065—Mode locking; Mode suppression; Mode selection ; Self pulsating
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
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- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/501—Structural aspects
- H04B10/503—Laser transmitters
- H04B10/504—Laser transmitters using direct modulation
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- 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
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- H01S5/065—Mode locking; Mode suppression; Mode selection ; Self pulsating
- H01S5/0657—Mode locking, i.e. generation of pulses at a frequency corresponding to a roundtrip in the cavity
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- 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
- H01S5/12—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 the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
- H01S5/1206—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 the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers having a non constant or multiplicity of periods
- H01S5/1212—Chirped grating
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- H01S5/146—External cavity lasers using a fiber as external cavity
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ソリトン系通信用に有用な光パルス・ソース
を提供する。 【構成】 本光パルス・ソースには半導体ダイオード・
レーザ１０と外部光キャビティ１００と変調駆動電流の
ソース１００があり、このレーザ１０をアクティブにモ
ードロックできるように行う。この外部キャビティ１７
０には光ファイバ５０と分布ブラッグ反射体１６０があ
る。好ましい実施態様として、この光パルス・ソースは
ソリトン・パルスを送ることができるようにその変換限
度の約２０％内の時間−バンド幅乗積を有するパルスを
生成できる。
を提供する。 【構成】 本光パルス・ソースには半導体ダイオード・
レーザ１０と外部光キャビティ１００と変調駆動電流の
ソース１００があり、このレーザ１０をアクティブにモ
ードロックできるように行う。この外部キャビティ１７
０には光ファイバ５０と分布ブラッグ反射体１６０があ
る。好ましい実施態様として、この光パルス・ソースは
ソリトン・パルスを送ることができるようにその変換限
度の約２０％内の時間−バンド幅乗積を有するパルスを
生成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はモードロックレーザに係
り、特に光通信用パルス・ソースとして適当なモード同
期化半導体ダイオード・レーザに関する。
り、特に光通信用パルス・ソースとして適当なモード同
期化半導体ダイオード・レーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】長距離光ファイバ通信では次のような変
換限定的光パルスのソースを与えることが望ましい。そ
れはコンパクトで信頼性がありまた安定しており、かつ
適当な波長と反復レートで動作する前記光パルスソース
である。特に、ソリトン系通信では、約１．５５μｍの
波長、１５−６０ｐｓのパルス幅、およびほぼ２．５−
１０ＧＨｚの範囲の反復レートが望ましいと現在考えら
れている。アクティブにモードロックした半導体ダイオ
ード・レーザをこのような目的の光パルスのソースとし
て用いることが好都合である。ところが、モードロック
に対し外気キャビティの従来の使用に関連していくつか
の問題がある。
換限定的光パルスのソースを与えることが望ましい。そ
れはコンパクトで信頼性がありまた安定しており、かつ
適当な波長と反復レートで動作する前記光パルスソース
である。特に、ソリトン系通信では、約１．５５μｍの
波長、１５−６０ｐｓのパルス幅、およびほぼ２．５−
１０ＧＨｚの範囲の反復レートが望ましいと現在考えら
れている。アクティブにモードロックした半導体ダイオ
ード・レーザをこのような目的の光パルスのソースとし
て用いることが好都合である。ところが、モードロック
に対し外気キャビティの従来の使用に関連していくつか
の問題がある。
【０００３】一般にこのようなキャビティにはバルクの
光学や波長制御用回折格子やバンド幅制御用エタロンの
使用が必要である。その結果、光位置合せは複雑で困難
な問題となり、光通信の一般的用途に十分にコンパクト
なキャビティを与えるのは困難である。それに代るもの
として、モノリシックなモードロックレーザが提案され
た。このようなレーザについては、例えば次の報告があ
る。ピー・エイ・モートン（Ｐ．Ａ．Ｍｏｒｔｏｎ）
ら、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、第５６巻、１１
１- １１３頁、（１９９０年）を参照のこと。しかし、
このようなデバイスの物理的寸法が小さいことから動作
が可能であるのは、比較的高い反復レートの場合におい
てのみでありそれは通常データ伝送用に好ましい最大レ
ートより大きい場合である。さらに、いくつかのこのよ
うなデバイスには、変換限定的で比較的長いパルスを生
ずるような適当なバンド幅の制御が欠けている。
光学や波長制御用回折格子やバンド幅制御用エタロンの
使用が必要である。その結果、光位置合せは複雑で困難
な問題となり、光通信の一般的用途に十分にコンパクト
なキャビティを与えるのは困難である。それに代るもの
として、モノリシックなモードロックレーザが提案され
た。このようなレーザについては、例えば次の報告があ
る。ピー・エイ・モートン（Ｐ．Ａ．Ｍｏｒｔｏｎ）
ら、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、第５６巻、１１
１- １１３頁、（１９９０年）を参照のこと。しかし、
このようなデバイスの物理的寸法が小さいことから動作
が可能であるのは、比較的高い反復レートの場合におい
てのみでありそれは通常データ伝送用に好ましい最大レ
ートより大きい場合である。さらに、いくつかのこのよ
うなデバイスには、変換限定的で比較的長いパルスを生
ずるような適当なバンド幅の制御が欠けている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ソリトン系通信用に適
当な波長と反復レートとパルス幅で少なくとも近似的に
変換限定的光パルスを与えることができ、かつコンパク
トで安定し信頼性のある光パルス・ソースが望まれてい
る。（ここでソリトン系信号伝送については、例えば次
の報告がある。エル・エフ・モレナウェル（Ｌ．Ｆ．Ｍ
ｏｌｌｅｎａｕｅｒ）ら、題名“１４，０００ｋｍ以上
の毎秒２．５ギガビットのエラー無しソリトン伝送の実
施”、Ｅｌｅｃｔ．Ｌｅｔｔ．、第２７巻、２０５５
頁、（１９９１年）を参照のこと。）
当な波長と反復レートとパルス幅で少なくとも近似的に
変換限定的光パルスを与えることができ、かつコンパク
トで安定し信頼性のある光パルス・ソースが望まれてい
る。（ここでソリトン系信号伝送については、例えば次
の報告がある。エル・エフ・モレナウェル（Ｌ．Ｆ．Ｍ
ｏｌｌｅｎａｕｅｒ）ら、題名“１４，０００ｋｍ以上
の毎秒２．５ギガビットのエラー無しソリトン伝送の実
施”、Ｅｌｅｃｔ．Ｌｅｔｔ．、第２７巻、２０５５
頁、（１９９１年）を参照のこと。）
【０００５】
【課題を解決するための手段】広義には本発明は次の半
導体ダイオード・レーザを提供する。それは、少なくと
もある波長の電磁放射をそこを通り発する少なくとも１
つの出力ファセットと、対向側にある“バック”ファセ
ットと呼ぶファセットと、外部光キャビティと、および
このレーザをアクティブにモードロックするように適当
な変調周波数でこのレーザに変調駆動電流を加える手段
とを有する半導体ダイオード・レーザである。このキャ
ビティは、そのバック・ファセットとその出力ファセッ
トからある距離で設けられた分布ブラッグ反射体（ＤＢ
Ｒと略す）との間にあるように境界位置をきめる。
導体ダイオード・レーザを提供する。それは、少なくと
もある波長の電磁放射をそこを通り発する少なくとも１
つの出力ファセットと、対向側にある“バック”ファセ
ットと呼ぶファセットと、外部光キャビティと、および
このレーザをアクティブにモードロックするように適当
な変調周波数でこのレーザに変調駆動電流を加える手段
とを有する半導体ダイオード・レーザである。このキャ
ビティは、そのバック・ファセットとその出力ファセッ
トからある距離で設けられた分布ブラッグ反射体（ＤＢ
Ｒと略す）との間にあるように境界位置をきめる。
【０００６】この外部キャビティは外気キャビティでな
く、実質上導波手段内にある。この導波手段の一方の終
端はその出力ファセットに近接しかつ光学的に結合され
ており、およびこの導波手段はその出力ファセットから
遠隔の少なくとも１つの終端を有する。ＤＢＲはこの導
波手段の一部でその近接終端と遠隔終端の中間にある部
分においてその有効屈折率を空間的に変調するようにし
形成する。（この有効屈折率は伝搬モードについてファ
イバまたは導波路の伝搬定数と関係付けられる。）
く、実質上導波手段内にある。この導波手段の一方の終
端はその出力ファセットに近接しかつ光学的に結合され
ており、およびこの導波手段はその出力ファセットから
遠隔の少なくとも１つの終端を有する。ＤＢＲはこの導
波手段の一部でその近接終端と遠隔終端の中間にある部
分においてその有効屈折率を空間的に変調するようにし
形成する。（この有効屈折率は伝搬モードについてファ
イバまたは導波路の伝搬定数と関係付けられる。）
【０００７】この有効屈折率は、プレーナ導波路では、
例えばその導波路の導波部の厚さを変えて変調する。そ
れは光ファイバの適当にドーピングされたコアで、例え
ばこのファイバコアを物理変化が生じるように有効波長
の電磁放射に暴露することにより変調する。従来の技術
に対し、ここではその導波手段の少なくとも一部にその
出力ファセットに光学的に結合された終端を持つ第１の
光ファイバがある。
例えばその導波路の導波部の厚さを変えて変調する。そ
れは光ファイバの適当にドーピングされたコアで、例え
ばこのファイバコアを物理変化が生じるように有効波長
の電磁放射に暴露することにより変調する。従来の技術
に対し、ここではその導波手段の少なくとも一部にその
出力ファセットに光学的に結合された終端を持つ第１の
光ファイバがある。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の光パルス・ソースのブロック
図である。通常、半導体ダイオード・レーザ１０にはへ
き開された出力ファセット２０があり、これは反射防止
コーティング３０で被覆されている。また通常、このレ
ーザ１０にはへき開されたバック・ファセット４０があ
り、これは随意であるが、高反射率コーティング４５で
被覆されるか、または例えばモニタ目的に有用な第２の
出力を与えるために被覆しないままである。導波路５０
は近接終端６０において出力ファセット２０と光学的に
結合され、および光パルスは少なくとも１つの遠隔終端
７０において導波路５０から抽出される。
図である。通常、半導体ダイオード・レーザ１０にはへ
き開された出力ファセット２０があり、これは反射防止
コーティング３０で被覆されている。また通常、このレ
ーザ１０にはへき開されたバック・ファセット４０があ
り、これは随意であるが、高反射率コーティング４５で
被覆されるか、または例えばモニタ目的に有用な第２の
出力を与えるために被覆しないままである。導波路５０
は近接終端６０において出力ファセット２０と光学的に
結合され、および光パルスは少なくとも１つの遠隔終端
７０において導波路５０から抽出される。
【０００９】このレーザに対するａｃ駆動電流を、例え
ば可変周波数マイクロ波ソース１００から接点８０、９
０を介して送る。ｄｃバイアスを、ｄｃ電流ソース１４
０からバイアス・ネットワーク１５０を介して与える。
分布ブラッグ反射体（ＤＢＲと略す）１６０は、導波路
５０の一部でその近接終端６０と遠隔終端７０の中間の
部分に限定する。一般にこのＤＢＲ１６０は、その導波
エレメントの有効屈折率の変調パターンをインプレスし
て形成する。特定の実施例について以下にさらに詳しく
説明する。
ば可変周波数マイクロ波ソース１００から接点８０、９
０を介して送る。ｄｃバイアスを、ｄｃ電流ソース１４
０からバイアス・ネットワーク１５０を介して与える。
分布ブラッグ反射体（ＤＢＲと略す）１６０は、導波路
５０の一部でその近接終端６０と遠隔終端７０の中間の
部分に限定する。一般にこのＤＢＲ１６０は、その導波
エレメントの有効屈折率の変調パターンをインプレスし
て形成する。特定の実施例について以下にさらに詳しく
説明する。
【００１０】光キャビティ１７０はバック・ファセット
４０とＤＢＲ６０との間に境界が限定される。後述する
ように、このＤＢＲの空間的に分布する性質のために有
効キャビティ長さとなり、これはある限られた程度、こ
のパルス・ソースの動作状態に左右される。ここでいろ
いろな別の半導体ダイオード・レーザも考えることがで
きるが、現時点では例えば約１．５５μｍで動作するひ
ずみ量子井戸レーザの使用が好ましい。このようなレー
ザについてはこの分野の技術関係者には周知であるが、
例えば、次の報告がある。それはティ・タンバン・イー
ケイ（Ｔ．Ｔａｎｂｕｎ- Ｅｋ）ら、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．Ｌｅｔｔ．、第５７巻、２１８４頁、（１９９０
年）で、参照のこと。
４０とＤＢＲ６０との間に境界が限定される。後述する
ように、このＤＢＲの空間的に分布する性質のために有
効キャビティ長さとなり、これはある限られた程度、こ
のパルス・ソースの動作状態に左右される。ここでいろ
いろな別の半導体ダイオード・レーザも考えることがで
きるが、現時点では例えば約１．５５μｍで動作するひ
ずみ量子井戸レーザの使用が好ましい。このようなレー
ザについてはこの分野の技術関係者には周知であるが、
例えば、次の報告がある。それはティ・タンバン・イー
ケイ（Ｔ．Ｔａｎｂｕｎ- Ｅｋ）ら、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．Ｌｅｔｔ．、第５７巻、２１８４頁、（１９９０
年）で、参照のこと。
【００１１】この光キャビティに付随するものには、そ
の中に伝搬する光パルスの往復時間がある。このような
往復時間の逆数を“基本キャビティ周波数”と呼ぶ。こ
の基本キャビティ周波数に近い周波数でその駆動電流を
変調してそのレーザをアクティブにモードロックする。
一般的に是認されていることであるが、モードロックレ
ーザの性能はこの変調周波数に鋭敏である。特に、パル
ス幅と時間−バンド幅乗積は、この変調周波数がその最
適周波数から離調するとともに急速に増加することは一
般的に認められている。ところが、本発明の光パルス・
ソースは変調周波数の驚くべき広い有用範囲を有するこ
とを見出した。
の中に伝搬する光パルスの往復時間がある。このような
往復時間の逆数を“基本キャビティ周波数”と呼ぶ。こ
の基本キャビティ周波数に近い周波数でその駆動電流を
変調してそのレーザをアクティブにモードロックする。
一般的に是認されていることであるが、モードロックレ
ーザの性能はこの変調周波数に鋭敏である。特に、パル
ス幅と時間−バンド幅乗積は、この変調周波数がその最
適周波数から離調するとともに急速に増加することは一
般的に認められている。ところが、本発明の光パルス・
ソースは変調周波数の驚くべき広い有用範囲を有するこ
とを見出した。
【００１２】例えば、本発明者らの実験測定において、
約５５ｐｓのパルス幅と０．５より小さい時間−バンド
幅乗積を６０ＭＨｚより大きいバンド幅で、ただしほぼ
３．８７５ＧＨｚを中心とする、の測定値を得た。この
効果はこのブラッグ反射体の空間的に分布する性質に基
因すると現時点では考えられる。すなわち、この反射体
内の有効反射位置までの距離は波長に左右される。それ
はブラッグ波長で最短となり、そのブラッグ波長より長
波長側および短波長側の両方の波長側では大きく増加す
る。従って、この光キャビティの有効長さはその動作波
長が変るとともに変化する。もし変調周波数を変化させ
ると、その出力スペクトルの中心波長はシフトし、一緒
にその有効キャビティ長さもまた変化する。
約５５ｐｓのパルス幅と０．５より小さい時間−バンド
幅乗積を６０ＭＨｚより大きいバンド幅で、ただしほぼ
３．８７５ＧＨｚを中心とする、の測定値を得た。この
効果はこのブラッグ反射体の空間的に分布する性質に基
因すると現時点では考えられる。すなわち、この反射体
内の有効反射位置までの距離は波長に左右される。それ
はブラッグ波長で最短となり、そのブラッグ波長より長
波長側および短波長側の両方の波長側では大きく増加す
る。従って、この光キャビティの有効長さはその動作波
長が変るとともに変化する。もし変調周波数を変化させ
ると、その出力スペクトルの中心波長はシフトし、一緒
にその有効キャビティ長さもまた変化する。
【００１３】有効キャビティ長さのこのような変化によ
りこの光パルス・ソースは共振を保持するように自己調
節する傾向がある。例えば、本発明者らは、光パルス・
ソースの実験で、４．１ＧＨｚ以上の変調周波数で１．
５４７５μｍの中心波長を観察した。すなわち、それは
実験デバイスがｄｃ動作で示した同じ波長である。とこ
ろが４．１ＧＨｚ以下に変調周波数を減少させるとその
中心波長は減少した。本発明者らは３００ＭＨｚの変調
周波数の変化に対し１Ａ（以下オングストロームの略称
とする）以上の最大波長シフトを観察した。
りこの光パルス・ソースは共振を保持するように自己調
節する傾向がある。例えば、本発明者らは、光パルス・
ソースの実験で、４．１ＧＨｚ以上の変調周波数で１．
５４７５μｍの中心波長を観察した。すなわち、それは
実験デバイスがｄｃ動作で示した同じ波長である。とこ
ろが４．１ＧＨｚ以下に変調周波数を減少させるとその
中心波長は減少した。本発明者らは３００ＭＨｚの変調
周波数の変化に対し１Ａ（以下オングストロームの略称
とする）以上の最大波長シフトを観察した。
【００１４】この導波エレメントの現時点における好ま
しい実施態様は光ファイバである。光キャビティの実質
部分、通常このキャビティの光学的な全長の約８０パー
セント以上がそれであるが、この実質部分はその光ファ
イバ内にある。図２の説明に移る。このような光ファイ
バ２００にはレンズ終端２１０があり、これを通り光フ
ァイバをレーザ１０と光学的に結合する。レンズ付与光
ファイバは従来よく知られており、例えば次の特許に記
載されている。それは、米国特許第４，４６９，５５４
号、ディ・アール・ターナ（Ｄ．Ｒ．Ｔｕｒｎｅｒ）、
１９８４年９月４日発行および米国特許第４，９３２，
９８９号、エッチ・エム・プレスビ（Ｈ．Ｍ．Ｐｒｅｓ
ｂｙ）、１９９０年６月１２日発行で、参照のこと。
しい実施態様は光ファイバである。光キャビティの実質
部分、通常このキャビティの光学的な全長の約８０パー
セント以上がそれであるが、この実質部分はその光ファ
イバ内にある。図２の説明に移る。このような光ファイ
バ２００にはレンズ終端２１０があり、これを通り光フ
ァイバをレーザ１０と光学的に結合する。レンズ付与光
ファイバは従来よく知られており、例えば次の特許に記
載されている。それは、米国特許第４，４６９，５５４
号、ディ・アール・ターナ（Ｄ．Ｒ．Ｔｕｒｎｅｒ）、
１９８４年９月４日発行および米国特許第４，９３２，
９８９号、エッチ・エム・プレスビ（Ｈ．Ｍ．Ｐｒｅｓ
ｂｙ）、１９９０年６月１２日発行で、参照のこと。
【００１５】このレンズ部分を別のファイバ・スタブに
形成しておいて、次にこれを融着スプライス２２０によ
り遠隔ファイバ部分に取付けることは容易にできる。し
かしその光キャビティ内にスプライスを含むことを避け
た方が好ましい。というのはこのようなスプライスは光
損失を導入し、その光キャビティ長さの精密測定を複雑
にする傾向がある。この光キャビティの長さは格子の位
置設定により主として決められる。この理由のため、熟
練者により実施可能であるが、１ミリメートル以上の精
度で格子の位置決めを行うのが望ましく、さらに１ミリ
メートルの１０分のいくつかの精度でそれを行うのがさ
らに好ましい。少なくともいくつかの場合には、光アイ
ソレータ２３０をＤＢＲ２４０から遠隔点に導入するの
が好都合であり、その目的は伝送電磁放射がこのレーザ
へ反射戻りせぬようにするためである。
形成しておいて、次にこれを融着スプライス２２０によ
り遠隔ファイバ部分に取付けることは容易にできる。し
かしその光キャビティ内にスプライスを含むことを避け
た方が好ましい。というのはこのようなスプライスは光
損失を導入し、その光キャビティ長さの精密測定を複雑
にする傾向がある。この光キャビティの長さは格子の位
置設定により主として決められる。この理由のため、熟
練者により実施可能であるが、１ミリメートル以上の精
度で格子の位置決めを行うのが望ましく、さらに１ミリ
メートルの１０分のいくつかの精度でそれを行うのがさ
らに好ましい。少なくともいくつかの場合には、光アイ
ソレータ２３０をＤＢＲ２４０から遠隔点に導入するの
が好都合であり、その目的は伝送電磁放射がこのレーザ
へ反射戻りせぬようにするためである。
【００１６】ＤＢＲ２４０は通常光誘導効果により形成
される。すなわち、少なくともいくつかのシリカ系ガラ
スの屈折率の永久変化を電磁放射、例えば紫外線放射に
露光して行う。例えば、このような変化をゲルマニウム
をドーピングしたコアを有するシリカ・ファイバで次の
ような露光をして容易にできる。それは例えば、エキシ
マ・ポンピングと周波数のダブルと同調可能の色素レー
ザからの波長２４２ｎｍの放射に露光して行う。（この
見地から有用な市販の光ファイバの１つに米国電話電信
会社製造の商品名アキュテザ（ＡＣＣＵＴＥＴＨＥＲ）
２２０がある。）光干渉配置では有効波長放射の一連の
干渉しまは、このＤＢＲに対し適当な周波で容易に生成
される。
される。すなわち、少なくともいくつかのシリカ系ガラ
スの屈折率の永久変化を電磁放射、例えば紫外線放射に
露光して行う。例えば、このような変化をゲルマニウム
をドーピングしたコアを有するシリカ・ファイバで次の
ような露光をして容易にできる。それは例えば、エキシ
マ・ポンピングと周波数のダブルと同調可能の色素レー
ザからの波長２４２ｎｍの放射に露光して行う。（この
見地から有用な市販の光ファイバの１つに米国電話電信
会社製造の商品名アキュテザ（ＡＣＣＵＴＥＴＨＥＲ）
２２０がある。）光干渉配置では有効波長放射の一連の
干渉しまは、このＤＢＲに対し適当な周波で容易に生成
される。
【００１７】このような干渉パターンに光ファイバを露
光してＤＢＲを形成する。この方法は、従来よく知られ
ており、例えば次の特許に記載されている。それは米国
特許第４，７２５，１１０号、ダブリュ・エッチ・グレ
ン（Ｗ．Ｈ．Ｇｌｅｎｎ）ら、１９８８年２月１６日発
行で、参照のこと。このようなＤＢＲを用いるが、モー
ドロックされていない外部キャビティ・レーザには次の
報告がある。それはディ・エム・バード（Ｄ．Ｍ．Ｂｉ
ｒｄ）ら、題名“ファイバ格子を用いるナロー・ライン
半導体レーザ”、Ｅｌｅｃｔｒ．Ｌｅｔｔ．第２７巻、
１１１５- １１１６頁（１９９１年）で参照のこと。次
に図３の説明に移る。
光してＤＢＲを形成する。この方法は、従来よく知られ
ており、例えば次の特許に記載されている。それは米国
特許第４，７２５，１１０号、ダブリュ・エッチ・グレ
ン（Ｗ．Ｈ．Ｇｌｅｎｎ）ら、１９８８年２月１６日発
行で、参照のこと。このようなＤＢＲを用いるが、モー
ドロックされていない外部キャビティ・レーザには次の
報告がある。それはディ・エム・バード（Ｄ．Ｍ．Ｂｉ
ｒｄ）ら、題名“ファイバ格子を用いるナロー・ライン
半導体レーザ”、Ｅｌｅｃｔｒ．Ｌｅｔｔ．第２７巻、
１１１５- １１１６頁（１９９１年）で参照のこと。次
に図３の説明に移る。
【００１８】ここでは、導波エレメントの別の実施態様
は、従来周知であるが、プレーナ・シリカ系ガラス導波
路３００で、これは例えばシリコン基板３１０上に形成
される。例えばリン・ドーピングしたシリカ（“ｐ- ガ
ラス”）導波路については次の報告がある。それはアー
ル・アダー（Ｒ．Ａｄａｒ）ら、題名“リング・レゾネ
ータによるシリコン上の超低損失シリカ導波路の測定、
“Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、第５８巻、４４４
- ４４５頁、（１９９１年）およびシー・エッチ・ヘン
リー（Ｃ．Ｈ．Ｈｅｎｒｙ）ら、題名“ハイブリッド光
パッケージングに対するシリコン上のガラス導波路”、
Ｊ．Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈ．、第７巻、１５３
０- １５３９頁、（１９８９年）で参照のこと。
は、従来周知であるが、プレーナ・シリカ系ガラス導波
路３００で、これは例えばシリコン基板３１０上に形成
される。例えばリン・ドーピングしたシリカ（“ｐ- ガ
ラス”）導波路については次の報告がある。それはアー
ル・アダー（Ｒ．Ａｄａｒ）ら、題名“リング・レゾネ
ータによるシリコン上の超低損失シリカ導波路の測定、
“Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、第５８巻、４４４
- ４４５頁、（１９９１年）およびシー・エッチ・ヘン
リー（Ｃ．Ｈ．Ｈｅｎｒｙ）ら、題名“ハイブリッド光
パッケージングに対するシリコン上のガラス導波路”、
Ｊ．Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈ．、第７巻、１５３
０- １５３９頁、（１９８９年）で参照のこと。
【００１９】このような導波路は通常ｐ- ガラス・コア
を有し、これは６．５−８％のりんでドーピングされ、
ハイポックス・ベース層上に堆積され、２％のりんでド
ーピングされたシリカ・ガラスのグラッド層で被覆され
たものである。このベース層はそのシリコン基板への光
リークを防ぐように通常厚さが１５μｍであり、またこ
のコアは通常厚さが４−５μｍで幅が７μｍである。一
般に１次ブラッグ反射体は次のように形成する。それは
標準的シリコン処理法により導波路をホトリソグラフィ
を用いてパターン化を行い、次にこの導波路のコアに例
えば０．５μｍの深さにエッチングを行う。このような
反射体例の測定反射率は１．７Ａの半値全幅（ＦＷＨ
Ｍ）を有した。この反射体例の最大反射率は７７％で、
この反射体の物理的な長さは７ｍｍであった。
を有し、これは６．５−８％のりんでドーピングされ、
ハイポックス・ベース層上に堆積され、２％のりんでド
ーピングされたシリカ・ガラスのグラッド層で被覆され
たものである。このベース層はそのシリコン基板への光
リークを防ぐように通常厚さが１５μｍであり、またこ
のコアは通常厚さが４−５μｍで幅が７μｍである。一
般に１次ブラッグ反射体は次のように形成する。それは
標準的シリコン処理法により導波路をホトリソグラフィ
を用いてパターン化を行い、次にこの導波路のコアに例
えば０．５μｍの深さにエッチングを行う。このような
反射体例の測定反射率は１．７Ａの半値全幅（ＦＷＨ
Ｍ）を有した。この反射体例の最大反射率は７７％で、
この反射体の物理的な長さは７ｍｍであった。
【００２０】この分野の技術関係者は、実際すでに外部
モード同期キャビティとしてシリコン基板上格子による
集積化導波路を用いており、次の報告がある。それはジ
ー・レイボン（Ｇ．Ｒａｙｂｏｎ）ら、題名“１．３-
μｍ拡張キャビティ・シリコン・チップ・ブラッグ反射
体レーザのアクティブ・モード同期”、Ｅｌｅｃｔｒ．
Ｌｅｔｔ．、第２４巻、１５６３- １５６５頁、（１９
８８年）で参照のこと。ここでは、ちっ化ケイ素の埋込
みリブ導波路のレーザ・チップへのバット結合のかつシ
リコン・チップ・ブラッグ反射体の集積化のものを使用
している。しかし、ここで記載の光パルス・ソースは、
時間バンド幅乗積がその変換限度（ガウス形パルスに対
し）の約５倍を示した。この値はソリトン伝送システム
に対しては高すぎると考えられる。
モード同期キャビティとしてシリコン基板上格子による
集積化導波路を用いており、次の報告がある。それはジ
ー・レイボン（Ｇ．Ｒａｙｂｏｎ）ら、題名“１．３-
μｍ拡張キャビティ・シリコン・チップ・ブラッグ反射
体レーザのアクティブ・モード同期”、Ｅｌｅｃｔｒ．
Ｌｅｔｔ．、第２４巻、１５６３- １５６５頁、（１９
８８年）で参照のこと。ここでは、ちっ化ケイ素の埋込
みリブ導波路のレーザ・チップへのバット結合のかつシ
リコン・チップ・ブラッグ反射体の集積化のものを使用
している。しかし、ここで記載の光パルス・ソースは、
時間バンド幅乗積がその変換限度（ガウス形パルスに対
し）の約５倍を示した。この値はソリトン伝送システム
に対しては高すぎると考えられる。
【００２１】ソリトン伝送については、その変換限度の
約１．２倍より小さい時間バンド幅乗積を与えることが
望ましい。（本発明の光パルス・ソースは、また例え
ば、ソリトンの伝搬を含まないタイミング・システムや
伝送システムにおける短いパルスのソースとして有用で
ある。このようなシステムにおいては、その変換限度の
約３倍より小さい時間−バンド幅乗積を有するパルスを
与えることが望ましい。）前記報告で、このような低い
値が得られなかった原因の一部は、このちっ化ケイ素導
波路の伝搬損失のためと、またこの導波路とバット結合
レーザ・チップの間の結合損失のためと考えられる。
約１．２倍より小さい時間バンド幅乗積を与えることが
望ましい。（本発明の光パルス・ソースは、また例え
ば、ソリトンの伝搬を含まないタイミング・システムや
伝送システムにおける短いパルスのソースとして有用で
ある。このようなシステムにおいては、その変換限度の
約３倍より小さい時間−バンド幅乗積を有するパルスを
与えることが望ましい。）前記報告で、このような低い
値が得られなかった原因の一部は、このちっ化ケイ素導
波路の伝搬損失のためと、またこの導波路とバット結合
レーザ・チップの間の結合損失のためと考えられる。
【００２２】ここで、本発明者らは従来技術のこの問題
を克服し、その変換限度の１．２倍より小さい時間−バ
ンド幅乗積を達成した。本発明者らがこの目的を達成し
たのは、一部には、シリカ系ガラス導波路を用いること
によるためで、これはちっ化ケイ素導波路に比し伝搬損
失が小さくなる。さらに、本発明者らは、このレーザ・
チップと導波路の間の光結合を改良したが、それはこの
レーザ・チップとプレーナ導波路の間に光ファイバのレ
ンズ・セクション３２０を加えることによるためであ
る。ファイバのこのレンズ終端をそのレーザの出力ファ
セットに近接して配置し、そのファイバの反対終端をプ
レーナ導波路にバット結合する。
を克服し、その変換限度の１．２倍より小さい時間−バ
ンド幅乗積を達成した。本発明者らがこの目的を達成し
たのは、一部には、シリカ系ガラス導波路を用いること
によるためで、これはちっ化ケイ素導波路に比し伝搬損
失が小さくなる。さらに、本発明者らは、このレーザ・
チップと導波路の間の光結合を改良したが、それはこの
レーザ・チップとプレーナ導波路の間に光ファイバのレ
ンズ・セクション３２０を加えることによるためであ
る。ファイバのこのレンズ終端をそのレーザの出力ファ
セットに近接して配置し、そのファイバの反対終端をプ
レーナ導波路にバット結合する。
【００２３】本発明者らは、このレンズ・ファイバの使
用が結合損失を減少するのみならずまた機械的振動に対
しても得られたシステムの安定性を向上する。一般に、
このファイバの長さはその光キャビティの全長の半分よ
り小さい。このパルス・ソースから光出力を抽出する好
ましい方法は、光ファイバの第２のセクション３３０を
その導波路３００の遠隔終端にバット結合する方法であ
る。この方法によりアセンブリが容易となり、また例え
ばこのレーザのバック・ファセットに出力ファイバを結
合する方法より結合損失を小さくする。光ファイバ・セ
クションの取扱いや位置合せを容易にするために一般に
短いキャピラリチューブ３４０、３５０を設ける。
用が結合損失を減少するのみならずまた機械的振動に対
しても得られたシステムの安定性を向上する。一般に、
このファイバの長さはその光キャビティの全長の半分よ
り小さい。このパルス・ソースから光出力を抽出する好
ましい方法は、光ファイバの第２のセクション３３０を
その導波路３００の遠隔終端にバット結合する方法であ
る。この方法によりアセンブリが容易となり、また例え
ばこのレーザのバック・ファセットに出力ファイバを結
合する方法より結合損失を小さくする。光ファイバ・セ
クションの取扱いや位置合せを容易にするために一般に
短いキャピラリチューブ３４０、３５０を設ける。
【００２４】少なくともいくつかの場合、例えばこのブ
ラッグ波長をある特定の通信システムの設計波長に正し
くマッチさせるためとか、またこのレーザの動作波長が
その所望波長から外れる原因のエラーを訂正するため
に、このＤＢＲを同調することが望ましい場合がある。
例えば、光ファイバやプレーナ導波路に形成されたＤＢ
Ｒを同調する手段が利用できる。このような同調は、そ
のＤＢＲの長さを伸ばしたりまたは縮めたりして得られ
る。例えば、このＤＢＲの制御した伸びは小さい電気抵
抗ヒータにより行うことができる。光ファイバに形成さ
れたＤＢＲのブラッグ波長は摂氏度当り０．０２ｎｍ以
上だけ変化できることが推定された。
ラッグ波長をある特定の通信システムの設計波長に正し
くマッチさせるためとか、またこのレーザの動作波長が
その所望波長から外れる原因のエラーを訂正するため
に、このＤＢＲを同調することが望ましい場合がある。
例えば、光ファイバやプレーナ導波路に形成されたＤＢ
Ｒを同調する手段が利用できる。このような同調は、そ
のＤＢＲの長さを伸ばしたりまたは縮めたりして得られ
る。例えば、このＤＢＲの制御した伸びは小さい電気抵
抗ヒータにより行うことができる。光ファイバに形成さ
れたＤＢＲのブラッグ波長は摂氏度当り０．０２ｎｍ以
上だけ変化できることが推定された。
【００２５】少なくとも光ファイバに形成されたような
ＤＢＲの長さを変える第２の方法は、圧電トランスジュ
ーサにそのファイバのＤＢＲ部分を取付け、そして適当
な電圧を印加してこのトランスジューサの寸法を変える
方法である。さらに第３の方法は、加熱すると変形す
る、支持体エレメント、例えばバイメタルのストリップ
をその光ファイバに取付ける方法である。次にそのＤＢ
Ｒの制御された伸びまたは縮みはこの変形可能のエレメ
ントを加熱することにより容易に行われる。このＤＢＲ
を同調する手段４００を模式的に図４に示す。ここでま
た、マルチプル・セクション・レーザ４１０を示すが、
これには変調セクション４２０と導波路セクション４３
０がある。
ＤＢＲの長さを変える第２の方法は、圧電トランスジュ
ーサにそのファイバのＤＢＲ部分を取付け、そして適当
な電圧を印加してこのトランスジューサの寸法を変える
方法である。さらに第３の方法は、加熱すると変形す
る、支持体エレメント、例えばバイメタルのストリップ
をその光ファイバに取付ける方法である。次にそのＤＢ
Ｒの制御された伸びまたは縮みはこの変形可能のエレメ
ントを加熱することにより容易に行われる。このＤＢＲ
を同調する手段４００を模式的に図４に示す。ここでま
た、マルチプル・セクション・レーザ４１０を示すが、
これには変調セクション４２０と導波路セクション４３
０がある。
【００２６】説明のようにＤＢＲの長さを変える場合、
このＤＢＲの長さの変化とは独立に、キャビティ長さを
変えることができるような近接ファイバ部分の長さを変
える手段を与えることがまた望ましい。このような手段
を用いると、容易にこのＤＢＲを除きその光キャビティ
の一部の光パス長さの補足的変化をひき起こし、ただし
ここでこのＤＢＲを同調する間はそのキャビティの全光
パス長さは一定にするようにして行う。このような補足
的変化は説明したように機械的な伸びや縮みにより容易
に生ずる。または、その光キャビティの一部の中の有効
屈折率を変えることによりこの光パス長さを変えること
ができる。
このＤＢＲの長さの変化とは独立に、キャビティ長さを
変えることができるような近接ファイバ部分の長さを変
える手段を与えることがまた望ましい。このような手段
を用いると、容易にこのＤＢＲを除きその光キャビティ
の一部の光パス長さの補足的変化をひき起こし、ただし
ここでこのＤＢＲを同調する間はそのキャビティの全光
パス長さは一定にするようにして行う。このような補足
的変化は説明したように機械的な伸びや縮みにより容易
に生ずる。または、その光キャビティの一部の中の有効
屈折率を変えることによりこの光パス長さを変えること
ができる。
【００２７】このような変化は、例えば、導波路セクシ
ョンがその変調セクションと出力ファセットの間に挿入
されるマルチプル・セクション・ダイオード・レーザに
おいて容易に生ずる。独立のｄｃバイアスをこの導波路
セクションに加える。この導波路セクション内の、有効
屈折率、従ってその光パス長さをこのセクションのバイ
アスを変えることにより変える。このようなレーザは従
来よく知られており、例えば次の報告がある。それは、
ピー・エイ・モートン（Ｐ．Ａ．Ｍｏｒｔｏｎ）ら、題
名“モノリシック・ハイブリッド・モード同期の１．３
μｍの半導体レーザ”、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ
ｔ．、第５６巻、１１１- １１３頁、（１９９０年）で
参照のこと。
ョンがその変調セクションと出力ファセットの間に挿入
されるマルチプル・セクション・ダイオード・レーザに
おいて容易に生ずる。独立のｄｃバイアスをこの導波路
セクションに加える。この導波路セクション内の、有効
屈折率、従ってその光パス長さをこのセクションのバイ
アスを変えることにより変える。このようなレーザは従
来よく知られており、例えば次の報告がある。それは、
ピー・エイ・モートン（Ｐ．Ａ．Ｍｏｒｔｏｎ）ら、題
名“モノリシック・ハイブリッド・モード同期の１．３
μｍの半導体レーザ”、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ
ｔ．、第５６巻、１１１- １１３頁、（１９９０年）で
参照のこと。
【００２８】実施例１ 実質上前記のようにして光ファイバ・キャビティを有す
る光パルス・ソースを作成した。ゲルマニウム・ドーピ
ングしたコアとレンズ終端を有するシングル・モード・
ファイバを用いた。このキャビティ長さは約４０ｍｍで
あった。このＤＢＲを実質上説明したように光誘導し
た。そのブラッグ波長は１．５３２８μｍであった。こ
のＤＢＲの測定反射率は、６３パーセントのピーク値と
２．０Ａの半値全幅（ＦＷＨＭ）を有した。このＤＢＲ
（ＦＷＨＭ）の物理的長さは５ｍｍであった。アクティ
ブ・モード同期を２．３７ＧＨｚの最適変調周波数と３
６ｍＡのバイアスのレベルで実施した。
る光パルス・ソースを作成した。ゲルマニウム・ドーピ
ングしたコアとレンズ終端を有するシングル・モード・
ファイバを用いた。このキャビティ長さは約４０ｍｍで
あった。このＤＢＲを実質上説明したように光誘導し
た。そのブラッグ波長は１．５３２８μｍであった。こ
のＤＢＲの測定反射率は、６３パーセントのピーク値と
２．０Ａの半値全幅（ＦＷＨＭ）を有した。このＤＢＲ
（ＦＷＨＭ）の物理的長さは５ｍｍであった。アクティ
ブ・モード同期を２．３７ＧＨｚの最適変調周波数と３
６ｍＡのバイアスのレベルで実施した。
【００２９】そのａｃ駆動電流を次のように加えた。信
号を送るが、それは１ワットより若干小さいパワー・レ
ベルでハイパワー・正弦マイクロ波ソースからステップ
・リカバリ・ダイオードへ送り、逆の短いパルスの波形
を生成した。このダイオード出力をインバータにより送
りポジティブ・パルスを生成し、そしてこのインバータ
出力をこのレーザに加えた。得られたモードロックパル
スは、１８．５ｐｓの半値全幅と１．３Ａ（すなわち、
１６．７ＧＨｚ）の光バンド幅と０．３１の時間バンド
幅乗積を有し、これは双曲線セカント・スクエア・パル
ス形に対する変換限度におけるものである。このレーザ
のしきい値電流は１１ミリアンペアであり、このピーク
光パワー出力は４９ｍＷであった。
号を送るが、それは１ワットより若干小さいパワー・レ
ベルでハイパワー・正弦マイクロ波ソースからステップ
・リカバリ・ダイオードへ送り、逆の短いパルスの波形
を生成した。このダイオード出力をインバータにより送
りポジティブ・パルスを生成し、そしてこのインバータ
出力をこのレーザに加えた。得られたモードロックパル
スは、１８．５ｐｓの半値全幅と１．３Ａ（すなわち、
１６．７ＧＨｚ）の光バンド幅と０．３１の時間バンド
幅乗積を有し、これは双曲線セカント・スクエア・パル
ス形に対する変換限度におけるものである。このレーザ
のしきい値電流は１１ミリアンペアであり、このピーク
光パワー出力は４９ｍＷであった。
【００３０】実施例２ 実質上前記のようにして光パルス・ソースを作成した
が、ここではプレーナのｐ- ガラス導波路でシリコン基
板上のＤＢＲの集積化したものである。アクティブ・モ
ードロックを３．８４ＧＨｚの最適変調周波数と６０ｍ
Ａのバイアスのレベルと２０．４ｄＢｍのｒｆパワーの
レベルで実施した。得られたモードロックパルスは、５
１ｐｓの半値全幅と７ＧＨｚの光バンド幅と０．３６の
時間−バンド幅乗積を有した。この乗積は、双曲線セカ
ント・スクエア形パルスに対する理論的最小時間バンド
幅乗積の０．３１に極めて近く、ソリトン伝送に適して
いる。この出力波長は１．５４７μｍであった。
が、ここではプレーナのｐ- ガラス導波路でシリコン基
板上のＤＢＲの集積化したものである。アクティブ・モ
ードロックを３．８４ＧＨｚの最適変調周波数と６０ｍ
Ａのバイアスのレベルと２０．４ｄＢｍのｒｆパワーの
レベルで実施した。得られたモードロックパルスは、５
１ｐｓの半値全幅と７ＧＨｚの光バンド幅と０．３６の
時間−バンド幅乗積を有した。この乗積は、双曲線セカ
ント・スクエア形パルスに対する理論的最小時間バンド
幅乗積の０．３１に極めて近く、ソリトン伝送に適して
いる。この出力波長は１．５４７μｍであった。
【００３１】注目点として、このパルス・ソースは驚く
べき広い範囲の有用な変調周波数を示した。図５−８
は、夫々このパルス・ソースのデコンボリュートされた
パルス幅の周波数依存性と、このパルス・ソースの時間
バンド幅乗積の周波数依存性と、このパルス・ソースの
ピーク光出力パワーの周波数依存性と、およびこのパル
ス・ソースのピーク波長の周波数依存性を示す。図５−
８の測定中、そのｄｃバイアス電流を６０ｍＡに固定
し、そのａｃ電流を最良性能に最適化した。注目点とし
て、約５５ｐｓのパルス幅と０．５より小さい時間バン
ド幅乗積を６０ＭＨｚを超える変調周波数範囲にわたり
得た。このＤＢＲにさらに複雑な格子、例えばチャープ
された格子を用いることにより、さらに大きい有用な周
波数範囲を得ることができると考えられる。以上の説明
は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の
当業者であれば、本発明の種々の変形例が考え得るが、
それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
べき広い範囲の有用な変調周波数を示した。図５−８
は、夫々このパルス・ソースのデコンボリュートされた
パルス幅の周波数依存性と、このパルス・ソースの時間
バンド幅乗積の周波数依存性と、このパルス・ソースの
ピーク光出力パワーの周波数依存性と、およびこのパル
ス・ソースのピーク波長の周波数依存性を示す。図５−
８の測定中、そのｄｃバイアス電流を６０ｍＡに固定
し、そのａｃ電流を最良性能に最適化した。注目点とし
て、約５５ｐｓのパルス幅と０．５より小さい時間バン
ド幅乗積を６０ＭＨｚを超える変調周波数範囲にわたり
得た。このＤＢＲにさらに複雑な格子、例えばチャープ
された格子を用いることにより、さらに大きい有用な周
波数範囲を得ることができると考えられる。以上の説明
は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の
当業者であれば、本発明の種々の変形例が考え得るが、
それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００３２】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によりソリト
ン通信用に適当な波長と反復レートとパルス幅で少なく
とも近似的に変換限定的光パルスを与えかつコンパクト
で安定し信頼性のある光パルス・ソースを提供すること
ができる。尚、特許請求の範囲に記載した参照番号は、
発明の容易なる理解の為で、権利解釈に影響を与えるも
のではないと理解されたい。
ン通信用に適当な波長と反復レートとパルス幅で少なく
とも近似的に変換限定的光パルスを与えかつコンパクト
で安定し信頼性のある光パルス・ソースを提供すること
ができる。尚、特許請求の範囲に記載した参照番号は、
発明の容易なる理解の為で、権利解釈に影響を与えるも
のではないと理解されたい。
【図１】本発明の光パルス・ソースの一実施例のブロッ
ク略図である。
ク略図である。
【図２】本発明のパルス・ソースの現時点で好ましい実
施例の略図であり、ここでは光キャビティの実質部分が
光ファイバ内にあり、およびそのＤＢＲはこの光ファイ
バにおいて形成されている。
施例の略図であり、ここでは光キャビティの実質部分が
光ファイバ内にあり、およびそのＤＢＲはこの光ファイ
バにおいて形成されている。
【図３】本発明のパルス・ソースの別の実施例の略図で
あり、ここではそのＤＢＲはプレーナ導波路において形
成されている。
あり、ここではそのＤＢＲはプレーナ導波路において形
成されている。
【図４】本発明のパルス・ソースの別の実施例の略図で
あり、ここではそのＤＢＲのブラッグ波長を変える手段
とその光キャビティの光パス長さを変える独立の手段と
がある。
あり、ここではそのＤＢＲのブラッグ波長を変える手段
とその光キャビティの光パス長さを変える独立の手段と
がある。
【図５】本発明の光パルス・ソース例についての変調周
波数の関数としての測定パルス幅を示すグラフである。
波数の関数としての測定パルス幅を示すグラフである。
【図６】本発明の光パルス・ソース例についての変調周
波数の関数としての測定時間バンド幅乗積を示すグラフ
である。
波数の関数としての測定時間バンド幅乗積を示すグラフ
である。
【図７】本発明の光パルス・ソース例についての変調周
波数の関数としての測定ピーク・パワーを示すグラフで
ある。
波数の関数としての測定ピーク・パワーを示すグラフで
ある。
【図８】本発明の光パルス・ソース例についての変調周
波数の関数としての測定ピーク出力波長を示すグラフで
ある。
波数の関数としての測定ピーク出力波長を示すグラフで
ある。
１０ レーザ ２０ 出力ファセット ３０ 反射防止コーティング ４０ バック・ファセット ４５ 高反射率コーティング ５０ 導波エレメント ６０ 近接終端 ７０ 遠隔終端 ８０ 接点 ９０ 接点 １００ マイクロ波ソース １４０ ｄｃ電流ソース １５０ バイアス・ネットワーク １６０ 分布ブラッグ反射体（ＤＢＲ） １７０ 光キャビティ ２００ 光ファイバ（導波エレメント） ２１０ レンズ終端 ２２０ 融着スプライス ２３０ 光アイソレータ ２４０ ＤＢＲ ３００ シリカ系ガラス導波路（導波エレメント） ３１０ 基板 ３２０ レンズ・セクション ３３０ 光ファイバのセクション ３４０ キャピラリチューブ ３５０ キャピラリチューブ ３６０ 光ファイバのセクション ４００ 同調手段 ４１０ マルチプル・セクション・レーザ ４２０ 変調セクション ４３０ 導波路セクション
フロントページの続き (72)発明者 レン アダール アメリカ合衆国 07090 ニュージャージ ー ウエストフィールド、グローヴ スト リート 119 (72)発明者 ヴィクター ミザーイ アメリカ合衆国 07920 ニュージャージ ー バスキングリッジ、イングリッシュ プレース 237 (72)発明者 リン フレデリック モルヌール アメリカ合衆国 07722 ニュージャージ ー コルツネック、キャリッジ ヒル ド ライヴ 11
Claims (8)
- 【請求項１】 ａ） バック・ファセット（４０）と電
磁放射を発する出力ファセット（２０）とを有する半導
体ダイオード・レーザ（１０）と ｂ） 前記レーザに近接配置される光導波手段（５０）
と、 この導波手段は、分布ブラッグ反射体（１６０，ＤＢＲ
と称する）を有し、発せられた電磁放射に関し、そのバ
ック・ファセット（４０）とこのＤＢＲ（１６０）の間
の光キャビティ（１７０）の位置を決めるように、その
出力ファセットから所定距離に配置され、 ｃ） 所定の波長を有する光パルスをこのレーザから発
するように、このレーザをアクティブにモードロックす
るために適当な変調周波数でこのレーザに変調駆動電流
を加える手段（１５０）と、 からなり、 ｄ） 前記導波手段（５０）は、その出力ファセットに
近接しかつその出力ファセットに光学的に結合された終
端（６０）を持つ第１の光ファイバであることを特徴と
するレーザ装置。 - 【請求項２】 前記第１の光ファイバは、出力ファセッ
トから遠隔終端（７０）を有し、 前記ＤＢＲ（１６０）は、近接終端（６０）と遠隔終端
（７０）との中間の位置の前記第１の光ファイバの少な
くともコアに形成された屈折率変調のパターンを有し、 前記光キャビティ（１７０）の実質的部分は、その近接
終端（６０）と前記ＤＢＲ（１６０）との間の近接部分
内にあり、 前記ＤＢＲは、所定の波長で伝送可能であり、 その電磁放射は、その遠隔終端（７０）へ伝送されるこ
とを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 前記導波手段は、燐をドーピングしたシ
リカ系コアを持つプレーナ導波路（３００）を有し、 前記導波路は、レーザ（１０）の出力ファセットに近接
の終端とその出力ファセットから遠隔の終端とを有し、 前記ＤＢＲは、この導波路の厚さの一連の変調を有し、
第１の光ファイバ（３６０）をその出力ファセットと近
接終端の中間に設け、 前記近接フ終端を、その第１の光ファイバを介して、前
記出力ファセットに光学的に結合し、 前記ＤＢＲは、所定の波長で光伝送可能であり、 遠隔導波路終端に近接して設けられた終端を有する第２
の光ファイバ（３３０）へこの導波路（３００）から電
磁放射を放出することを特徴とする請求項１に記載の装
置。 - 【請求項４】 第１の光ファイバの近接終端は、レンズ
手段（２１０）を有することを特徴とする請求項１に記
載の装置。 - 【請求項５】 時間−バンド幅乗積が、その光パルスと
関係付けられ、 前記時間−バンド幅乗積は、“変換限度値”と呼ぶ理論
的下限を有し、 前記ＤＢＲは、この時間−バンド幅乗積がその変換限度
値の約３倍以下のバンド幅を有することを特徴とする請
求項１に記載の装置。 - 【請求項６】 時間−バンド幅乗積が、その光パルスと
関係付けられ、 前記時間−バンド幅乗積は、“変換限度値”と呼ぶ理論
的下限を有し、 前記ＤＢＲは、この時間−バンド幅乗積がその変換限度
値の約１．２倍以下のバンド幅を有することを特徴とす
る請求項１に記載の装置。 - 【請求項７】 前記ＤＢＲは、“ＤＢＲ波長”と呼ぶ最
大反射率の波長を有し、 前記ＤＢＲ波長が可変となるように、前記ＤＢＲの光学
的長さを変える手段（４００）を有することを特徴とす
る請求項２に記載の装置。 - 【請求項８】 ＤＢＲの長さの変化とは独立に、キャビ
ティ長さを変えることができるようにその近接部分の長
さを変える手段（４２０、４３０）をさらに有すること
を特徴とする請求項７に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US82724992A | 1992-01-29 | 1992-01-29 | |
| US827249 | 1992-01-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065961A true JPH065961A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=25248716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5024962A Pending JPH065961A (ja) | 1992-01-29 | 1993-01-21 | レーザ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0553994A1 (ja) |
| JP (1) | JPH065961A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002043689A (ja) * | 2000-07-19 | 2002-02-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 外部共振器型無温調半導体レーザー装置 |
| US6895031B2 (en) | 2001-06-26 | 2005-05-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Light-emitting device, optical module, and fiber stub |
| US7020366B2 (en) | 2002-08-12 | 2006-03-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Light emitting device, optical module, and grating chip |
| US7059780B2 (en) | 2001-05-09 | 2006-06-13 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Fiber stub, optical module, optical transmitter, and optical communication system |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2741482B1 (fr) * | 1995-11-21 | 1997-12-26 | Alcatel Optronics | Dispositif laser, notamment pour pompage optique, et son procede de fabrication |
| US6295308B1 (en) | 1999-08-31 | 2001-09-25 | Corning Incorporated | Wavelength-locked external cavity lasers with an integrated modulator |
| CA2477610C (en) | 2002-02-27 | 2010-12-07 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Quantum nano-structure semiconductor laser and quantum nano-structure array |
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-
1993
- 1993-01-20 EP EP93300356A patent/EP0553994A1/en not_active Withdrawn
- 1993-01-21 JP JP5024962A patent/JPH065961A/ja active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0553994A1 (en) | 1993-08-04 |
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