JPH0730203A - 半導体レーザー - Google Patents

半導体レーザー

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Publication number
JPH0730203A
JPH0730203A JP16776693A JP16776693A JPH0730203A JP H0730203 A JPH0730203 A JP H0730203A JP 16776693 A JP16776693 A JP 16776693A JP 16776693 A JP16776693 A JP 16776693A JP H0730203 A JPH0730203 A JP H0730203A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser diode
laser
face
grating element
light
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP16776693A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoji Okazaki
洋二 岡崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication of JPH0730203A publication Critical patent/JPH0730203A/ja
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  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 進行波増幅領域を有するレーザーダイオード
と、このレーザーダイオードの後方端面から出射した光
を回折させてレーザーダイオードに戻すグレーティング
素子とからなる外部共振器型半導体レーザーにおいて、
戻り光ノイズの発生を抑える。 【構成】 レーザーダイオード10の前方端面10bから出
射したレーザービーム11bの光路に部分透過ミラー15を
挿入して、該レーザービーム11bを一部分岐し、ミラー
16,18およびグレーティング素子13でこの分岐されたレ
ーザービーム11b用のリング共振器を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体レーザー、特に詳
細には、進行波増幅領域を有するレーザーダイオード
と、このレーザーダイオードの後方端面から出射した光
を回折させてレーザーダイオードに戻すグレーティング
素子とからなる外部共振器型半導体レーザーに関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】例えばConference On Lasers And
Electro−optics(コンファレンスオン レーザーズ
アンド エレクトロ・オプティクス)1993のPostdeadl
inePapers (ポストデッドライン ペーパーズ)CP
D1に記載があるように、進行波増幅領域を有するレー
ザーダイオードと、このレーザーダイオードの後方端面
から出射した光を平行光化するレンズと、平行光化され
た上記光を回折させてレーザーダイオードに戻すグレー
ティング素子とからなる外部共振器型半導体レーザーが
公知となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の外部共振器
型半導体レーザーは、高出力、発振波長可変等の利点を
有する半面、レーザーダイオードの前方端面から出射し
た光がレンズ等の光学素子で一部反射してレーザーダイ
オードに戻ると、この戻り光も進行波増幅領域で増幅さ
れるため、大きな戻り光ノイズを発生しやすいという問
題が認められている。
【0004】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たものであり、進行波増幅領域を有するレーザーダイオ
ードからなる外部共振器型半導体レーザーにおいて、戻
り光ノイズの発生を防止することを目的とするものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による第1の半導
体レーザーは、先に述べたように進行波増幅領域を有す
るレーザーダイオードと、このレーザーダイオードの後
方端面から出射した光を回折させて上記レーザーダイオ
ードに戻すグレーティング素子とからなる外部共振器型
半導体レーザーにおいて、レーザーダイオードの前方端
面から出射した光の一部を分岐させる手段、および、こ
の分岐された光を、上記グレーティング素子で回折して
上記後方端面からレーザーダイオードに戻る向きにして
該グレーティング素子に導く手段が設けられたことを特
徴とするものである。
【0006】なおこの構成において好ましくは、上記リ
ング光路に、レーザーダイオードの後方端面から出射し
た光がレーザーダイオードの前方端面側に進行すること
を阻止するアイソレータが挿入される。
【0007】一方本発明による第2の半導体レーザー
は、上記第1の半導体レーザーと同様のレーザーダイオ
ードとグレーティング素子とからなる外部共振器型半導
体レーザーにおいて、上記グレーティング素子を外部共
振器として用いる単一縦・横モード半導体レーザーがマ
スターレーザーとして設けられ、このマスターレーザー
から発せられた光が上記グレーティング素子で回折して
上記後方端面から上記レーザーダイオードに注入される
ことを特徴とするものである。
【0008】
【作用および発明の効果】上記構成の第1の半導体レー
ザーにおいては、レーザーダイオードの前方端面から出
射した光がリング状光路を辿り、リング共振器が形成さ
れることになる。そしてこの光(リング光)は、グレー
ティング素子で回折する際に波長選択されるとともに、
リング共振器によってさらに高分解能で波長選択される
ので、レーザーダイオードには波長が高度に安定化され
た光がフィードバックされることになる。このように、
グレーティング素子およびリング共振器による高強度の
光フィードバック効果によって波長が安定化され、また
グレーティング素子およびリング共振器の複合共振器効
果によって波長が2重に安定化される。そこで、上記の
光フィードバックによる波長ロックが外部からの弱い戻
り光によって外れることがなくなり、戻り光ノイズの発
生が抑えられるようになる。
【0009】なお上記のリング状光路に前述のアイソレ
ータが挿入されていれば、この光路を逆回りリング光が
進入することがなくなる。
【0010】一方上記構成の第2の半導体レーザーにお
いては、マスターレーザーから発せられた光がグレーテ
ィング素子を介してレーザーダイオードに注入される
が、この場合もこの注入光はグレーティング素子で回折
する際に波長選択されるとともに、マスターレーザーの
外部共振器によりさらに高分解能で波長選択されるの
で、レーザーダイオードには波長が高度に安定化された
光が注入されることになる。このように、グレーティン
グ素子による光フィードバックおよびマスターレーザー
による注入同期がかけられるので、高度に波長が安定化
される。そこで、外部からの弱い戻り光によって波長ロ
ックが外れることがなくなり、戻り光ノイズの発生が抑
えられるようになる。
【0011】
【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を
詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施例による半
導体レーザーを示すものである。この半導体レーザーは
基本的に、テーパ状のストライプを備え進行波増幅領域
10cを有するレーザーダイオード10と、このレーザーダ
イオード10の後方端面10aから出射したレーザービーム
11aを平行光化するコリメーターレンズ12と、平行光化
された上記レーザービーム11aを回折させてレーザーダ
イオード10に戻すグレーティング素子13とからなる。な
おレーザーダイオード10の両端面10a、10bには、無反
射コートが施されている。
【0012】この構成においては、レーザーダイオード
10の前方端面10bとグレーティング素子13とによって半
導体レーザーの外部共振器が構成され、進行波増幅領域
10cによって増幅された光(レーザービーム)11bが前
方端面10bから取り出される。そしてこのレーザービー
ム11bは、上記外部共振器の作用で高出力のものとな
り、またグレーティング素子13の波長選択作用により、
ある特定の波長成分が特に高強度化したものとなる。
【0013】発散光状態で出射する上記レーザービーム
11bは、コリメーターレンズ14によって平行光化された
上で、各種用途に用いられるが、このコリメーターレン
ズ14以後の光学要素において一部が反射して、レーザー
ダイオード10に戻ることもある。このようにしてレーザ
ーダイオード10に戻り光が入射すると、それも進行波増
幅領域10cによって増幅されるので、戻り光ノイズが発
生しやすい。以下、この戻り光ノイズの発生を抑える構
成について説明する。
【0014】コリメーターレンズ14から出射したレーザ
ービーム11bの光路には、例えば透過率1%程度の部分
透過ミラー15が挿入されている。この部分透過ミラー15
で分岐されたレーザービーム11bはミラー16で反射し、
アイソレータ17を経てもう1つのミラー18に入射し、こ
のミラー18で反射してグレーティング素子13に入射す
る。なお上記アイソレータ17は、ミラー16からミラー18
側に進行する光のみを通過させ、それと反対の方向に進
行する光は遮断する。
【0015】上記のようにしてグレーティング素子13に
入射したレーザービーム11bは、このグレーティング素
子13において回折し、コリメーターレンズ12を通過して
後方端面10aからレーザーダイオード10に戻る。つま
り、レーザーダイオード10の前方端面10bから出射した
レーザービーム11bは図中左回りのリング状光路を辿
り、このレーザービーム11b用のリング共振器が構成さ
れることになる。なお図中右回りの逆回りリング光は、
前述のアイソレータ17によってカットされる。
【0016】リング光となった上記レーザービーム11b
は、グレーティング素子13で回折する際に波長選択され
るとともに、上記リング共振器の共振器長に対応して高
分解能で波長選択されるので、レーザーダイオード10に
は高度に波長が安定化された光がフィードバックされる
ことになる。特にレーザーダイオード10への注入電流を
大きくした場合等は、レーザーダイオード10の長さに対
応したいくつかの縦モードが発生することがあるが、上
述のようにリング共振器およびグレーティング素子13の
波長選択機能を利用して、波長が安定化された光をレー
ザーダイオード10にフィードバックさせれば、レーザー
ビーム11bの波長が十分に安定し、単一縦モード化も可
能となる。このようになっていれば、先に述べたような
理由により、戻り光ノイズの発生が確実に抑えられる。
【0017】次に、図2を参照して本発明の第2実施例
について説明する。なおこの図2において、前記図1中
の要素と同等の要素には同番号を付し、それらについて
の説明は、必要の無い限り省略する。本実施例において
は、マスターレーザーとしてのレーザーダイオード20か
ら発せられたレーザービーム21がグレーティング素子13
に入射せしめられ、そこで回折して後方端面10aからレ
ーザーダイオード10に注入される。
【0018】上記レーザーダイオード20は、例えばDB
R、DFBレーザー等の単一縦・横モード発振するもの
であり、その前方端面20bから発せられた発散光状態の
レーザービーム21はコリメーターレンズ21によって平行
光化された上でグレーティング素子13に入射する。レー
ザーダイオード20の前方端面20bには無反射コートが施
される一方、後方端面20aには高反射コートが施され、
それらにより一般的なレーザー共振器が構成されている
が、それに加えて、上記後方端面20aとグレーティング
素子13とにより外部共振器が構成されている。したがっ
てレーザーダイオード20には、この外部共振器の共振器
長に対応して波長選択されたレーザービーム21がフィー
ドバックされることになり、その発振波長が高度に安定
化される。またこのレーザービーム21は、グレーティン
グ素子13で回折する際にも波長選択される。
【0019】このようにして、レーザーダイオード10に
は高度に波長安定化された単一縦・横モードのレーザー
ビーム21が注入されるので、レーザービーム11bの波長
が十分に安定し、単一縦モード化も可能となる。このよ
うになっていれば、先に述べたような理由により、戻り
光ノイズの発生が確実に抑えられる。またこの場合は、
レーザービーム21の注入により、レーザービーム11bの
高出力化も達成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例による半導体レーザーの側
面図
【図2】本発明の第2実施例による半導体レーザーの側
面図
【符号の説明】
10 レーザーダイオード 10a レーザーダイオードの後方端面 10b レーザーダイオードの前方端面 10c 進行波増幅領域 11a レーザービーム(後方出射光) 11b レーザービーム(前方出射光) 12、14、22 コリメーターレンズ 13 グレーティング素子 15 部分透過ミラー 16、18 ミラー 17 アイソレータ 20 レーザーダイオード(マスターレーザー) 20a レーザーダイオードの後方端面 20b レーザーダイオードの前方端面 21 レーザービーム

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 進行波増幅領域を有するレーザーダイオ
    ードと、このレーザーダイオードの後方端面から出射し
    た光を回折させて前記レーザーダイオードに戻すグレー
    ティング素子とからなる外部共振器型半導体レーザーに
    おいて、 前記レーザーダイオードの前方端面から出射した光の一
    部を分岐させる手段、および、 この分岐された光を、前記グレーティング素子で回折し
    て前記後方端面からレーザーダイオードに戻る向きにし
    て該グレーティング素子に導く手段が設けられたことを
    特徴とする半導体レーザー。
  2. 【請求項2】 前記分岐された光の光路に、前記レーザ
    ーダイオードの後方端面から出射した光がレーザーダイ
    オードの前方端面側に進行することを阻止するアイソレ
    ータが挿入されていることを特徴とする請求項1記載の
    半導体レーザー。
  3. 【請求項3】 進行波増幅領域を有するレーザーダイオ
    ードと、このレーザーダイオードの後方端面から出射し
    た光を回折させて前記レーザーダイオードに戻すグレー
    ティング素子とからなる外部共振器型半導体レーザーに
    おいて、 前記グレーティング素子を外部共振器として用いる単一
    縦・横モード半導体レーザーがマスターレーザーとして
    設けられ、 このマスターレーザーから発せられた光が、前記グレー
    ティング素子で回折して前記後方端面から前記レーザー
    ダイオードに注入されることを特徴とする半導体レーザ
    ー。
  4. 【請求項4】 前記単一縦・横モード半導体レーザー
    が、そのレーザーダイオードの前記グレーティング素子
    と反対側の端面と、このグレーティング素子とによって
    外部共振器を構成するものであることを特徴とする請求
    項3記載の半導体レーザー。
JP16776693A 1993-07-07 1993-07-07 半導体レーザー Withdrawn JPH0730203A (ja)

Priority Applications (1)

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JP16776693A JPH0730203A (ja) 1993-07-07 1993-07-07 半導体レーザー

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JP16776693A JPH0730203A (ja) 1993-07-07 1993-07-07 半導体レーザー

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JPH0730203A true JPH0730203A (ja) 1995-01-31

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ID=15855708

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16776693A Withdrawn JPH0730203A (ja) 1993-07-07 1993-07-07 半導体レーザー

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JP (1) JPH0730203A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7668420B2 (en) * 2007-07-26 2010-02-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Optical waveguide ring resonator with an intracavity active element
US7693206B2 (en) 2003-05-09 2010-04-06 Hamamatsu Photonics K.K. Semiconductor laser device including laser array or stack first collimator, path rotator, and an optical element
CN101793997A (zh) * 2010-02-10 2010-08-04 北京航空航天大学 一种环形谐振腔

Cited By (4)

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Effective date: 20001003