JPH09219564A

JPH09219564A - 光源装置及び光通信装置

Info

Publication number: JPH09219564A
Application number: JP8023768A
Authority: JP
Inventors: Masaru Muranishi; 勝村西; Kazuyasu Satou; 和恭佐藤; Masaya Horino; 正也堀野; Fumitaka Muranushi; 文隆村主; Teruhisa Akashi; 照久明石
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-02-09
Filing date: 1996-02-09
Publication date: 1997-08-19

Abstract

(57)【要約】【課題】比較的小さな磁場で円偏光の光を放射させる光
源装置を得る。【解決手段】光源の活性層５を反射層３，８で挾んで共
振器を構成し、該共振器の構造を光軸に対して軸対称と
すると共に活性層５を量子井戸構造にし、励磁コイル７
によって量子井戸に垂直方向の磁場を印加することによ
り、比較的小さな磁場で円偏光の光を放射させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーザー光を発生す
る光源装置及び該光源装置を使用した光通信装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電流を流すことにより光を放射する活性
層と、前記活性層に電流を供給する電極と、前記活性層
から放射される光を反射する反射手段を前記活性層を挾
んで向かい合わせて設けることにより前記活性層から放
射される光に対し共鳴を起こす共鳴手段を構成すると共
に前記活性層及び前記共鳴手段が前記共鳴手段で共鳴を
起こす光の光軸に対し略軸対称構造をしているレーザー
光源については、伊賀健一、小山二三夫共著、「面発光
レーザ」（１９９０年９月２５日、オーム社発行）に記
載されている。また、特開平6-5985号公報，特開平6-10
3630号公報及び特開平6-260725公報等に開示されてい
る。

【０００３】光の偏光状態を変調する素子については特
開平2-101425号公報に開示されている。また、円偏光の
光を用いた光通信については、特開平6-104848号公報に
開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開平6-5985号公報，
特開平6-103630号公報及び特開平6-260725号公報に記載
されているレーザー光源は、円偏光の光を放射させるこ
とができ、更に作用させる磁場の方向を反転させること
で右円偏光と左円偏光を切り換えることができる。しか
し、特開平6-5985号公報，特開平6-103630号公報及び特
開平6-260725号公報に記載されているレーザー光源装置
は、円偏光の光を放射させるために比較的大きな磁場を
印加することが必要である。

【０００５】本発明の第１の目的は、比較的小さな磁場
で円偏光の光を放射させることができる光源装置、具体
的にはレーザー光源を提案することにある。

【０００６】また、特開平2-101425号公報には、偏光を
変調する素子について記載されているが、この方法では
素子の他に光源が不可欠である。そして、特開平6-1048
48号公報には円偏光を用いた光通信について記載されて
いるが、伝達する情報量を増加させるための配慮に欠け
ている。

【０００７】本発明の第２の目的は、１個の光源を使用
してより多くの情報伝達が可能な光通信装置を提案する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、電流を流すこ
とにより光を放射する活性層を挟んで向かい合うように
反射手段を設置して前記活性層から放射される光に対し
て共鳴を起こす共振器を構成し、前記活性層を前記共振
器で共鳴する光軸に対して略軸対称構造にした光源装置
において、前記活性層と前記共振器に作用させる磁場を
発生する磁場発生手段を設置すると共に前記活性層を量
子井戸構造にすることにより、円偏光の光を小さい磁場
で発生させることができるようにしたものである。

【０００９】活性層を量子井戸構造とし、膜面に垂直に
磁場を印加することにより、電子の運動状態は膜面に垂
直方向には量子化され、面内には角運動量の垂直成分の
固有関数となる。この状態では、膜面に垂直に光が放射
される遷移に関しては、円偏光の光のみが放射される。
磁場中の電子の運動を考えると、活性層の右円偏光の光
に対する利得と左円偏光の光に対する利得に差が生じ、
利得の大きい方の光が放射される。更に、磁場の向きを
反転させることにより、右円偏光と左円偏光を切り換え
ることができる。活性層を量子井戸構造にすると、磁場
の印加でエネルギーレベルが上がっても擬フェルミ準位
近傍の状態密度が変化せず、利得の差を大きくすること
でき、小さい磁場により円偏光の光を放射させることが
可能となる。

【００１０】そして、前記磁場の極性を制御することに
より、右または左方向に円偏光する光を発生させること
により、光に含ませる情報量を多くするものである。

【００１１】具体的には、電流を流すことにより光を放
射する活性層を挟んで向かい合うように設置されて前記
活性層から放射される光に対して共鳴を起こす共振器を
構成する反射手段を備え、前記活性層が前記共振器で共
鳴する光軸に対して略軸対称構造をした光源装置におい
て、前記活性層と前記共振器に作用させる磁場を発生す
る磁場発生手段を設置すると共に前記活性層が量子井戸
構造を成すようにする。

【００１２】また、光源と４分の１波長板とを備え、前
記光源から放射された光を前記４分の１波長板を通して
装置外に放射するようにした光源装置において、前記光
源には、光軸方向の磁場が作用すると円偏光の光を放射
する発光部と、前記発光部に作用させる光軸方向の磁場
の極性を反転可能に発生する磁場発生手段を設ける。

【００１３】また、光源と４分の１波長板を備え、前記
光源から放射された光を前記４分の１波長板を通して装
置外に放射するようにした光源装置において、前記光源
には、電流を流すことにより光を放射する活性層を挟ん
で向かい合うように設置されて前記活性層から放射され
る光に対して共鳴を起こす共振器を構成する反射手段
と、前記共振器で共鳴する光の光軸に対して略軸対称構
造を成すように設置された前記活性層と、前記活性層と
前記共振器に前記光軸に一致する方向の磁場を印加する
磁場発生手段を設ける。

【００１４】また、レーザー光源と、４分の１波長板と
を備え、前記レーザー光源から放射された光を前記４分
の１波長板を通して装置外に放射する光源装置におい
て、前記レーザー光源は、電流を流すことにより光を放
射する活性層を挟んで向かい合うように設置されて前記
活性層から放射される光に対して共鳴を起こす共振器を
構成する反射手段と、前記活性層と前記共振器に磁場を
印加する磁場発生手段を備え、前記活性層が前記共振器
で共鳴する光軸に対して略軸対称構造を成すと共に量子
井戸構造を成すようにする。

【００１５】また、偏光光を発生する光源と、４分の１
波長板と、前記光源が発生する偏光光を前記４分の１波
長板を介して入射する偏光分離素子を備え、前記偏光分
離素子は入射光を該偏光分離素子の主軸に平行な直線偏
光成分と垂直な直線偏光成分に分離し、またはその一方
のみを出力する光源装置において、前記光源は、光軸方
向に磁場を作用させることにより円偏光の光を放射する
発光部と、前記発光部に作用させる前記光軸方向の磁場
を発生する磁場発生手段を備え、前記４分の１波長板と
前記偏光分離素子は主軸を略一致させて設置し、前記光
源から放射された光を前記４分の１波長板を通して前記
偏光分離素子に入射させるようにする。

【００１６】また、偏光光を発生する光源と、４分の１
波長板と、前記光源が発生する偏光光を前記４分の１波
長板を介して入射する偏光分離素子とを備え、前記偏光
分離素子は入射光を該偏光分離素子の主軸に平行な直線
偏光成分と垂直な直線偏光成分に分離し、またはその一
方のみを出力する光源装置において、前記光源は、電流
を供給することにより光を放射する活性層と、前記活性
層に電流を供給する電極と、前記活性層から放射される
光を反射するように前記活性層を挟んで向かい合わせに
設置され、前記活性層から放射される光に対して共鳴を
起こす共振器を形成する反射手段と、前記活性層または
共振器に作用させる磁場を発生させる磁場発生手段とを
備え、前記活性層は前記共振器で共鳴を起こす光の光軸
に対し略軸対称構造を成し、前記磁場の方向を前記共振
器で共鳴を起こす光の光軸に略一致させ、更に前記４分
の１波長板と前記偏光分離素子の主軸を略一致させて設
置する。

【００１７】また、レーザー光源と、４分の１波長板
と、前記レーザー光源が発生するレーザー光を前記４分
の１波長板を介して入射する偏光分離素子とを備え、前
記偏光分離素子は入射したレーザー光を該偏光分離素子
の主軸に平行な直線偏光成分と垂直な直線偏光成分に分
離し、またはその一方のみを出力する光学装置におい
て、前記レーザー光源は、電流を流すことにより光を放
射する活性層を挟んで向かい合うように設置されて前記
活性層から放射される光に対して共鳴を起こす共振器を
構成する反射手段と、前記共振器で共鳴する光軸に対し
て略軸対称構造を成した量子井戸構造の前記活性層と、
前記活性層と前記共振器に磁場を印加する磁場発生手段
とを備え、前記４分の１波長板と前記偏光分離素子はそ
の主軸を略一致させて設置する。

【００１８】また、光源と、前記光源から放射する光の
強度，位相または偏光を伝達すべき情報に従って制御す
る制御手段と、前記光源から放射された光を検出する光
検出器と、前記光源から放射された光を前記光検出器に
導く光学手段を備えた光通信装置において、前記光源
は、光軸方向に磁場を作用させることにより円偏光の光
を放射する発光部と、前記発光部に作用させる前記光軸
方向の磁場を前記制御手段に制御されて発生する磁場発
生手段を備え、前記光学手段は、４分の１波長板と、前
記光源から光を入射する偏光分離素子を備え、この偏光
分離素子は、該偏光分離素子の主軸に平行な直線偏光成
分と垂直な直線偏光成分に入射光を分離し、またはその
一方のみを取り出し、前記４分の１波長板と前記偏光分
離素子はその主軸が略一致するように設置されて前記光
源から放射した光を前記４分の１波長板を通して前記偏
光分離素子に入射させ、前記光検出器は、前記偏光分離
素子で分離または取り出された光を検出するようにす
る。

【００１９】また、光源と、前記光源から放射する光の
強度，位相または偏光を伝達すべき情報に従って制御す
る制御手段と、前記光源から放射された光を検出する光
検出器と、前記光源から放射された光を前記光検出器に
導く光学手段を備えた光通信装置において、前記光源
は、電流を供給することにより光を放射する活性層と、
前記制御手段に制御されて前記活性層に電流を供給する
電極と、前記活性層から放射される光を反射するように
前記活性層を挾んで向かい合わせて設置され、前記活性
層から放射される光に対し共鳴をおこす共振器を構成す
る反射手段と、前記活性層または共振器に作用させる磁
場を前記制御手段に制御されて発生する磁場発生手段と
を備え、前記活性層は前記共振器で共鳴を起こす光の光
軸に対し略軸対称構造を成すと共に前記磁場発生手段で
作用させる磁場の方向が前記共振器で共鳴を起こす光の
光軸と略一致するように構成され、前記光学手段は、４
分の１波長板と、前記光源から光を入射する偏光分離素
子を備え、この偏光分離素子は、該偏光分離素子の主軸
に平行な直線偏光成分と垂直な直線偏光成分に入射光を
分離し、またはその一方のみを取り出し、前記４分の１
波長板と前記偏光分離素子はその主軸が略一致するよう
に設置されて前記光源から放射した光を前記４分の１波
長板を通して前記偏光分離素子に入射させ、前記光検出
器は、前記偏光分離素子で分離または取り出した光を検
出するようにする。

【００２０】また、レーザー光源と、前記レーザー光源
から放射される光の強度，位相または偏光を制御する制
御手段と、前記レーザー光源から放射された光を検出す
る光検出器と、前記レーザー光源から放射された光を前
記光検出器に導く光学手段を備えた光通信装置におい
て、前記レーザー光源は、電流を流すことにより光を放
射する活性層を挟んで向かい合うように設置されて前記
活性層から放射される光に対して共鳴を起こす共振器を
構成する反射手段と、前記活性層と前記共振器に印加す
る磁場を前記制御手段に制御されて発生する磁場発生手
段を備え、前記活性層が前記共振器で共鳴する光軸に対
して略軸対称構造を成すと共に量子井戸構造を成してお
り、前記光学手段は、４分の１波長板と、前記光源から
光を入射する偏光分離素子を備え、この偏光分離素子
は、該偏光分離素子の主軸に平行な直線偏光成分と垂直
な直線偏光成分に入射光を分離し、またはその一方のみ
を取り出し、前記４分の１波長板と前記偏光分離素子は
その主軸が略一致するように設置されて前記光源から放
射した光を前記４分の１波長板を通して前記偏光分離素
子に入射させ、前記光検出器は、前記偏光分離素子で分
離または取り出した光を検出するようにする。

【００２１】そして、前記磁場発生手段は励磁コイルを
備え、該励磁コイルにはコンデンサを接続し、該励磁コ
イルのインダクタンスと前記コンデンサのキャパシタン
スによって決まる共振周波数で振動する電圧を印加す
る。

【００２２】また、該光源装置は、磁性を有する物質か
ら作られた密閉容器に密閉する。

【００２３】更に、前記光学手段は、更に光ファイバー
によって光を目的位置に導くようにする。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１〜図１３は、本発明になる光
源装置の一実施形態を示している。図１はこの実施形態
における光パルス発生装置の縦断側断面図、図２〜図１
２はレーザー光源の製造プロセス説明図、図１３はレー
ザー光源における励磁コイル駆動回路図である。

【００２５】図１において、レーザー光源１は、ブラッ
グ反射層３，８と、Ｎ型半導体の層４（以下、Ｎ層４と
いう）と、活性層５と、Ｐ型半導体の層６（以下、Ｐ層
という）と、前記Ｎ層４にキャリアを注入する電極１０
と、前記Ｐ層６にキャリアを注入する電極１３と、励磁
コイル７と、前記励磁コイル７に電流を流すための電極
９，１４と、これらを設けた基板２と、ベース１７と、
キャップ１８と、前記キャップ１８に形成されたガラス
窓１９と、前記ベース１７を貫通した電極ピン１１，１
２，１５，１６とを備える。

【００２６】活性層５はＮ層４及びＰ層６よりもバンド
ギャップの小さい半導体で作られており、後述する特性
の量子井戸構造を成している。このレーザー光源１は光
を放射する発光素子であるので、活性層５はGaAsのよう
な直接遷移型の半導体であることが望ましい。電極ピン
１２は電極１０と電気的に接続され、電極ピン１５は電
極１３と電気的に接続されている。電極１３の電位を電
極１０の電位よりも高くすると、電子がＮ層４から活性
層５に注入され、正孔がＰ層６から活性層５に注入され
て該活性層５内で両者が結合することにより発光が起こ
る。電極１０に対する電極１３の電位をＶ、活性層５か
ら放射される光子１個のエネルギーをＥ、電子１個の電
荷をｅとして、ｅＶ＞Ｅとなると、活性層５内で反転分
布と光の増幅が起こる。発光は様々なモードで起こる
が、これらの光はブラッグ反射層３，８によって繰り返
し反射され、更に活性層５で増幅され、最終的には活性
層５を挟んで対向させたブラッグ反射層３，８により構
成される共振器の固有モードの光が選択的に放射され
る。

【００２７】基板２上に設けられた励磁コイル７の両端
には電極９，１４が接続され、該電極９，１４は電極ピ
ン１１，１６に接続されている。電極９，１４に電位差
を与えて励磁コイル７に電流を流すことにより、ブラッ
グ反射層３，８と活性層５にレーザー光源１の光軸２３
の方向の磁場を作用させることができる。この磁場の作
用により、このレーザー光源１は、後述する原理によ
り、円偏光の光を放射する。電流の向き、即ち磁場の向
きを反転させることにより、この円偏光は、右円偏光ま
たは左円偏光となる。

【００２８】基板２はベース１７上に設けられており、
キャップ１８とガラス窓１９により密閉されている。電
極ピン１１，１２，１５，１６とベース１７の間は電気
的に絶縁しているが、気密は保たれている。ベース１７
とキャップ１８は、それぞれ磁性材料により形成されて
励磁コイル７により発生する磁束に対して磁気回路を構
成し、活性層５とブラッグ反射層３，８の部分に作用す
る磁束密度を高めるように機能する。

【００２９】レーザー光源１から放射された光はレンズ
２０でコリメートし、４分の１波長板２１（以下、λ／
４板という）を通し、更に偏光ビームスプリッタ２２
（以下、ＰＢＳという）に入射する。ＰＢＳ２２は、入
射した光のうちで電場ベクトルがｘ軸方向を向いている
偏光成分（ｚ軸方向に伝播する光に対して電場ベクトル
が図１の面内にある成分）を透過させ、ｙ軸方向を向い
ている偏光成分（ｚ軸方向に伝播する光に対して電場ベ
クトルが図１の面に垂直な成分）を反射（折曲）する。
λ／４板２１の主軸はｘ軸及びｙ軸に一致しており、こ
こでは、λ／４板２１に右円偏光の光が入射した場合に
該λ／４板２１を透過した光の偏光状態は電界ベクトル
がｘ軸方向を向いた直線偏光となるように該λ／４板２
１を設置しているものとする。

【００３０】このように構成することにより、レーザー
光源１から放射する光の偏光状態を右円偏光またき左円
偏光に切り換えることにより、ＰＢＳ２２を透過させた
り、反射させたりすることができる。そして、後述する
電気回路を用いて励磁コイル７にある周波数ｆの正弦波
の電流を供給することにより、ＰＢＳ２２を透過する光
または反射する光を周波数ｆで変調することができる。
ＰＢＳ２２の代わりにウォラストンプリズムやグラント
ムソンプリズムを用いることもできる。

【００３１】図２〜図１２を用いて、レーザー光源１の
製造方法と構造を具体的に説明する。基板２は、例えば
GaAsの単結晶のウェハーを用いる。ブラッグ反射層３
は、図２に示すように、基板２上にGaAsとGaAlAsを交互
にエピタキシャル成長させて形成する。ブラッグ反射層
３は、活性層５から放射される光に対してブラッグ反射
を起こすように、GaAsとGaAlAsの膜厚を決定し、動作に
必要な反射率が得られるように層数が選ばれる。更にそ
の上にＮ型半導体となるように不純物をドープしたGaAl
Asの層であるＮ層４をエピタキシャル成長させて形成す
る。

【００３２】その後、Ｎ層４の上にレジスト層２４を塗
布して露光及び現像処理を行なうことにより、図３に示
すように、光軸２３を中心とする円形状にレジスト層２
４を残す。そして、エッチング処理を行なうことによっ
てレジスト層２４で覆われていないブラッグ反射層３と
Ｎ層４の部分を取り除き、次いでレジスト層２４を除去
することによって、図４に示すように、光軸２３に対し
て軸対称構造となる形状のブラッグ反射層３とＮ層４を
形成する。

【００３３】その後、Ｎ層４の上に活性層５となるGaAs
の層を成膜する。この活性層５は、後述する特性の量子
井戸構造となるように、不純物のドープを行うと共に厚
さを決定する。活性層５の上には、Ｐ型半導体となるよ
うに不純物をドープしたGaAlAsの層であるＰ層６をエピ
タキシャル成長させる。基板２及び活性層５は必ずしも
GaAsである必要はないし、Ｎ層４及びＰ層６も、必ずし
もGaAlAsである必要はない。活性層５の材質は発光波長
で決定し、Ｎ層４及びＰ層６の材質は、そのバンドギャ
ップが活性層５のバンドギャップよりも大きくなるよう
に選ぶものとする。更に、基板２，ブラッグ反射層３，
Ｎ層４，活性層５及びＰ層６の材質は、基板２の上にブ
ラッグ反射層３，Ｎ層４，活性層５及びＰ層６を、順
次、エピタキシャル成長させることができるように選ぶ
ものとする。ブラッグ反射層８は、Ｐ層６の上にGaAsと
GaAlAsを交互にエピタキシャル成長させて形成する。ブ
ラッグ反射層８は、活性層５から放射される光に対して
ブラッグ反射を起こすように、GaAsとGaAlAsの膜厚を決
定し、動作に必要な反射率が得られるように層数を選ぶ
ものとする。更に、図３及び図４で説明したプロセスと
同様に、活性層５，Ｐ層６及びブラッグ反射層８をエッ
チング処理により加工し、図５に示すような形状に形成
する。ここでも、活性層５，Ｐ層６，ブラッグ反射層８
の形状は、光軸２３に対して軸対称となっている（逆
に、軸対称形状とすることにより、光はレーザー光源の
形状の対称軸に対して軸対称に放射されるので、レーザ
ー光源の形状の対称軸が光軸と一致する）。なお、各層
のエピタキシャル成長とエッチング加工の順序は、任意
に選択することができる。

【００３４】更に、図６に示すように、Ｎ層４及びＰ層
６の上に電極１０，１３を形成する。電極１０，１３の
材料は、それぞれ、Ｎ層４及びＰ層６に対してオーミッ
クコンタクトが取れるように選ぶものとする。電極１
０，１３の電気抵抗値は、Ｎ層４及びＰ層６の電気抵抗
値よりも充分小さくなるようにし、電極１０，１３の円
周方向のある１ヵ所から電流を供給した場合でもＮ層
４，活性層５，Ｐ層６内の電流分布が光軸２３に対して
略軸対称となるようにする。

【００３５】ブラッグ反射層３，８とＮ層４と活性層５
とＰ層６と電極１０，１３を構成する材料を磁性材質と
することにより、活性層５に作用させる磁場を強くする
ことができるので、これらは磁性物質で構成すると良
い。

【００３６】図６に示す状態から、図７に示すように、
基板２上に、ブラッグ反射層３，Ｎ層４，活性層５，Ｐ
層６，ブラッグ反射層８及び電極１０，１３の部分を避
けて絶縁層２５を成膜する。この成膜プロセスは、例え
ば、ブラッグ反射層３，Ｎ層４，活性層５，Ｐ層６，ブ
ラッグ反射層８及び電極１０，１３が形成された基板２
上にレジストを塗布し、露光及び現像処理を行ってブラ
ッグ反射層３，Ｎ層４，活性層５，Ｐ層６，ブラッグ反
射層８及び電極１０，１３上にのみレジストを残してこ
れらを覆い、この上から絶縁層２５を成膜した後にレジ
ストのみを適当な溶媒で溶解して除去する、いわゆるリ
フトオフ法で行なうことができる。絶縁層２５の材質と
しては、SiO2やSi3N4等が好適である。

【００３７】絶縁層２５上には、図８に示すように、励
磁コイル７を構成するコイル巻線層２６を形成する。こ
のコイル巻線層２６も前述のリフトオフ法その他の方法
で形成することが可能である。コイル巻線層２６の材質
としては、AlやCu等が好適である。コイル巻線層２６の
両端には接続パッド２７，２８が形成されている。コイ
ル巻線層２６は光軸２３に対して略同心円状となる形状
にし、更に、図１に示すように、ベース１７及びキャッ
プ１８の形状も光軸２３に対して略軸対称となるように
する。このような構成とすることにより、コイル巻線層
２６に電流を流すことにより発生する磁場は、ブラッグ
反射層３，８とＮ層４と活性層５とＰ層６に対して光軸
２３に略一致した方向に作用させることができる。コイ
ル巻線層２６と基板２の間は絶縁層２５によって絶縁し
ている。

【００３８】図８に示すコイル巻線層２６の上には、図
９に示すように、絶縁層２９を成膜すると共に該絶縁層
２９には前記接続パッド２７と導通が取れるようにコン
タクトホール３０を形成する。絶縁層２９の材質として
は、SiO2やSi3N4等が好適である。この絶縁層２９の上
にも、図１０に示すように、光軸２３に対して略同心円
状のコイル巻線層３１を形成する。コイル巻線層３１の
両端には接続パッド３２，３３を形成し、接続パッド３
２はコンタクトホール３０を介して接続パッド２７と電
気的に接続する。図８に示すコイル巻線層２６と図１０
に示すコイル巻線層３２は、コンタクトパッド２７，３
２の部分を除いて絶縁層２９により絶縁されている。

【００３９】図１０に示すコイル巻線層３２の上には、
図１１に示すように、絶縁層３４を成膜し、更に、図８
に示すコンタクトパッド２８と導通が取れるように絶縁
層２９と絶縁層２４にコンタクトホール３５を形成し、
図１０に示すコンタクトパッド３３と導通が取れるよう
に絶縁層３５にコンタクトホール３６を形成する。この
上から、図１２に示すように、電極９，１４を形成す
る。電極９はコンタクトホール３５を介してコンタクト
パッド２８に接続し、電極１４はコンタクトホール３６
を介してコンタクトパッド３３と接続する。図８に示す
コイル巻線層２６と図１０に示すコイル巻線層３１は、
電極９と電極１４の間に電流を流したときに、光軸２３
に沿った同じ向きの磁場を発生するように形成される。
こ実施形態では、コイル巻線層を２層としたが、より強
い磁場を印加するために、更に多層としても良い。

【００４０】レーザ光源１は円偏光の光を放射する光源
であり、円偏光の光の放射には電子の角運動量が関与し
ている。電子の角運動量にはスピン角運動量と軌道角運
動量があり、円偏光の光を放射するためには、遷移の前
後でスピンが反転するか、ｈをプランク定数として軌道
角運動量が±ｈ／（２π）だけ変化しなければならな
い。フェルミ準位近傍の電子の波数と、GaAs等の半導体
のバンド間遷移により放射される光の波数を比較する
と、一般には、電子の波数の方がはるかに大きくなる。
このため、電子と電磁場の相互作用ハミルトニアンの行
列要素の大きさを比較すると、スピンが反転する遷移に
関する行列要素よりも、スピンが反転せず、軌道角運動
量が±ｈ／（２π）だけ変化する遷移に関する行列要素
の方がはるかに大きくなる。よって、スピンが変化せ
ず、軌道角運動量が変化する遷移について説明する。こ
の遷移は、価電子帯について、正孔を用いて考えること
にすると、互いに逆向きのスピンを持った電子と正孔の
結合となる。

【００４１】活性層５は量子井戸構造を成しており、図
１に示したｚ軸方向の運動が量子化されている。更に上
向きの磁場を印加した場合は、この磁場は活性層５に垂
直に印加されることになり、活性層５の膜面内の運動に
よるエネルギーはランダウ準位となる。この場合、電子
及び正孔の波動関数は軌道角運動量のｚ方向成分の固有
関数となり、電子のエネルギーＥ及び正孔のエネルギー
Ｅ'は、電子の軌道角運動量のｚ方向成分をＭｚ、正孔
の軌道角運動量のｚ方向成分をＭｚ'として次式のよう
になる。

【００４２】

【数１】

【００４３】

【数２】

【００４４】ここで、Ｅｚ及びＥｚ'は、それぞれ伝導
帯の電子と価電子帯の正孔のｚ軸方向の運動によるエネ
ルギーであり、第１サブバンドに関するエネルギーＥｚ
とエネルギーＥｚ'の和がバンドギャップを与えるよう
に定義されているものとする。また、ｉ及びｉ'は、ｚ
軸を中心とした極座標を考えたときの電子と正孔の半径
方向の運動に関係した量子数である。

【００４５】ｚ軸方向に光が放射される場合の軌道角運
動量Ｍｚの固有関数の間の遷移に関する選択の規則を電
子と正孔の結合の形に翻訳すると、

【００４６】

【数３】

【００４７】を満たす電子と正孔のペアのみが結合する
ことができる、となる。ｚ軸正方向に伝播する光につい
て考えてみると、軌道角運動量ＭｚとＭｚ'の和が正の
場合は左円偏光の光が放射され、負の場合は右円偏光の
光が放射される。

【００４８】ここで、ｊ＞０とする。すると、結合が許
されるｊ'は、ｊ'＝−ｊ±１に限られる。（数２）よ
り、他の量子数が同じであれば、ｊ'＝−ｊ−１に対す
る正孔のエネルギーは、ｊ'＝−ｊ＋１に対するエネル
ギーよりも大きくなる。有限の正の温度においては、エ
ネルギーの低い準位の方が、電子もしくは正孔に占有さ
れている確率が高くなるので、ｊ'＝−ｊ＋１の正孔が
電子と結合する確率の方が、ｊ'＝−ｊ−１の正孔が電
子と結合する確率よりも大きくなる。つまり、右円偏光
の光が放射される確率の方が、左円偏光の光が放射され
る確率よりも大きくなる。ｊ＜０についても、ｊ'＝−
ｊ±１の正孔のみが電子と結合できるが、（数２）よ
り、正のｊ'についてはｊ'が変化しても正孔のエネルギ
ーは変化せず、右円偏光に関する利得と左円偏光に関す
る利得は同じになる。

【００４９】ここで、活性層５内の電子及び正孔に関す
る状態密度について考えてみる。活性層５には垂直方向
に磁場が作用しているので、活性層５の面内の運動に関
する電子及び正孔のエネルギーはランダウ準位となって
離散的となる。活性層５が量子井戸構造を成しており、
活性層５に関する垂直方向の運動に関するエネルギーも
離散的になるために、状態密度はデルタ関数的になる。
しかし、活性層５に作用させる磁場の強さを１Ｔ程度
（通常の鉄系の材料の飽和磁束密度程度）とし、電子及
び正孔の有効質量を真空中の電子の質量に等しいと仮定
すると、ランダウ準位間のエネルギー差は、約9.28×10
の-24乗Ｊとなる。このレーザの動作温度を300Ｋとする
と、フェルミ準位近傍では分布関数は、約4.14×10の-2
1乗Ｊの範囲で広がってしまう。ランダウ準位間のエネ
ルギー差よりも分布関数の広がりの方が十分大きいの
で、状態密度は通常の量子井戸と同じと見て良い。よっ
て、活性層５に垂直な方向の運動に関する量子数が同じ
である準位のみについて考えると、状態密度はエネルギ
ー準位によらず一定値となる。よって、活性層５に垂直
な方向の運動に関する量子数が同じである準位のみにつ
いて考えると、ｊ＞０なる準位がｊ＜０なる準位よりも
エネルギーが高くなっても状態密度は変化せず、一定値
となる。活性層５に垂直方向に光が放射される場合に
は、活性層５に垂直な方向の運動に関する量子数は保存
されるので、この量子数がある一定の値である場合のみ
を考察しても一般性を失わない。バルクの活性層の場合
について考える。磁場を作用させても、同一の量子数で
記述される準位近傍の状態蜜度は変化しない。このた
め、磁場の作用によって、ある量子数で記述される準位
のエネルギーが増加した場合は、状態密度関数はこの増
加した分だけエネルギーの大きい方へシフトする。バル
クの活性層では、一般に、状態密度はエネルギーの平方
根に比例して増加するので、状態密度関数がエネルギー
の大きい方へシフトした場合には、シフトする前と同じ
エネルギーレベルで比較すると状態密度は小さくなる。
光に関する活性層５の利得は、準位間を遷移する確率
と、状態密度と分布関数の積に比例するので、状態密度
が小さくなるバルクの活性層よりも状態密度の変化しな
い量子井戸の活性層の方が左右の円偏光について利得の
差を大きくするすることができる。また、バルクの活性
層でも、理想的には電子及び正孔の波動関数は軌道角運
動量のｚ方向成分の固有関数となるが、現実には結晶欠
陥があるために、波動関数は軌道角運動量のｚ方向成分
の固有関数とはならない。しかし活性層５の厚さを数十
nmとすると、活性層５に結晶欠陥ができる確率は小さく
なり、バルクの場合に比較してより理想に近い形で動作
する。更に、厚さが数十nmになると、活性層５は、電子
のエネルギーが離散的となる量子井戸となる。即ち、活
性層５内に結晶欠陥がなくなる程度に活性層５を薄くす
ると、活性層５は不可避に量子井戸になると考えて良
い。これらの効果により、トータルとして右円偏光に関
する利得の方が大きくなり、右円偏光の光が放射され
る。

【００５０】図１３は、励磁コイル７に電流を供給する
励磁コイル駆動回路を示している。励磁コイル７にはコ
ンデンサ４１が直列に接続されており、両者の両端には
発振器４２から周波数ｆの正弦波状の電圧が印加されて
いる。励磁コイル７のインダクタンスをＬとすると、コ
ンデンサ４１の静電容量Ｃは次式を満たすように選ばれ
る。

【００５１】

【数４】

【００５２】一般に、コイルに高周波の電流を流す場合
は、電流の振幅が一定でも周波数に比例してコイル両端
の電圧が高くなってしまい、高周波で電流を流すことが
難しくなる。しかし、図１３のように、励磁コイル７と
直列にコンデンサ４１を接続して共振回路を構成するこ
とにより、発振器４２の出力電圧を小さくすることがで
きるようになる。また、周波数を可変したい場合は、コ
ンデンサ４１の代わりにダイオードを接続し、接続した
ダイオードに逆バイアスがかかるように発振器４１の出
力にオフセットを与え、逆バイアスの大きさによってダ
イオードの静電容量を変化させるようにても良い。ま
た、回路の設計上、電圧は高くできるが電流を取り出す
のが難しい場合は、励磁コイル７と並列にコンデンサを
接続すると良い。このようにして励磁コイル７に周波数
ｆの交流電流を流して磁場の向きを周波数ｆで反転させ
ることにより、放射する光の円偏光方向を周波数ｆで切
り換えることがてきる。

【００５３】図１４、本発明になる光通信装置の一実施
形態を示している。送信駆動処理装置５１は、上位の情
報処理装置から入力される情報に基づいた駆動電流をケ
ーブル５２を介してレーザー光源１に供給する。レーザ
ー光源１は、図１〜図１３を参照して説明したレーザー
光源１であり、活性層５に電流を供給することにより光
を放射し、励磁コイル７に流す電流の向きを切り換える
ことにより、放射される光の偏光状態を右円偏光または
左円偏光に切り換えることができる。レーザー光源１か
ら放射された光は、レンズ５３によって光ファイバ５４
の一端面に供給される。光ファイバ５４に供給された光
は該光ファイバ５４内を伝播し、反対側の端面から放出
される。光ファイバ５４から放出された光は、レンズ５
５でコリメートされる。光ファイバ５４に供給された光
の偏光状態は左右何れかの円偏光であるが、レンズ５５
でコリメートされた段階の光は、光ファイバ５４に供給
された光が左右何れの円偏光であるかによって、長軸の
向きが互いに垂直で回転方向の反対な楕円偏光になる。
レンズ５５でコリメートされた光は、４分の１波長板５
６と２分の１波長板５７を通って偏光ビームスプリッタ
５８に入射する。４分の１波長板５６の主軸はレンズ５
５を通った光の楕円偏光の主軸の方向と一致するよう調
節してあり、４分の１波長板５６を通った段階での光は
直線偏光になる。偏光方向は、光ファイバ５４に供給さ
れた段階で右円偏光であるか、右円偏光であるかによっ
て互いに垂直となる。２分の１波長板５７は、これらの
偏光方向を図１４に示すｙ軸またはｚ軸に平行とする。
ここでは、例えば、光ファイバ５４に供給された右円偏
光の光が偏光ビームスプリッタ５８に入射する段階では
ｙ軸方向に偏光した直線偏光の光となり、光ファイバ５
４に供給された左円偏光の光が偏光ビームスプリッタ５
８に入射する段階ではｚ軸方向に偏光した直線偏光の光
となるものとする。ｙ軸方向に偏光した光は、偏光ビー
ムスプリッタ５８を透過してレンズ５９で集光され、フ
ォトダイオード６０により電気信号に変換される。ｚ軸
方向に偏光した光は、偏光ビームスプリッタ５８で反射
されてレンズ６１で集光され、フォトダイオード６２に
より電気信号に変換される。単にレーザー光源１から放
射される光の強度を変調する場合に比較して、偏光の状
態にも情報を乗せることができるので、光の強度のみを
変調する従来の光通信装置よりも多くの情報を送ること
が可能となる。具体的には、強度のみの変調では、発光
と非発光の２つの状態で情報を表現することになるの
で、３回のクロックの組み合わせの場合では、２の３乗
で８組の組み合わせである。しかし、これに、更に偏光
方向を変調する場合は、右円偏光発光（フォトダイオー
ド６０からフォトカレントが出力される）と左円偏光発
光（フォトダイオード６２からフォトカレントが出力さ
れる）と非発光の３つの状態を取ることができるので、
２回のクロックの組み合わせでも、３の２乗で９組の組
み合わせを得ることができる。

【００５４】フォトダイオード６０，６２で電気信号に
変換された情報は、受信処理装置６３に入力して処理さ
れ、上位の情報処理装置に出力される。

【００５５】図１５は、送信駆動処理装置５１の内部構
成を示している。この送信駆動処理装置５１は、パルス
発生回路６４，コイル駆動回路６５及び活性層駆動回路
６６から構成されている。パルス発生回路６４には、３
本の入力信号線６７，６８，６９から各々“１”に対応
する電圧（例えば５Ｖ）と、これと異なる“０”に対応
する電圧（例えば０Ｖ）の電気パルスの組み合わせで送
信すべき情報が入力される。この電気パルスは、適当な
クロックに同期させてある。パルス発生回路５１は、入
力信号線６７，６８，６９から１組のパルスが入力され
る度にコイル駆動回路６５と活性層駆動回路６６に各々
２個の電気パルスを送る。これも“１”に対応する電圧
と、これと異なる“０”に対応する電圧の２種類の電圧
である。入力信号線６７，６８，６９の電圧に対して、
パルス発生回路６４からコイル駆動回路６５と活性層駆
動回路６６へ送る電圧パルスの組み合わせは表１のよう
になっている。

【００５６】

【表１】

【００５７】コイル駆動回路６５は、パルス発生回路６
４からの電気パルスが“０”に対応する電圧であった場
合にはレーザ光源１から右円偏光の光を放射する向きに
励磁コイル７に電流を供給し、“１”に対応する電圧で
あった場合にはレーザ光源１から左円偏光の光を放射す
る向き励磁コイル７に電流を供給する。活性層駆動回路
６６は、パルス発生回路６４からの電気パルスが“０”
に対応する電圧であった場合には活性層５には電流を供
給せず、“１”に対応する電圧であった場合には活性層
５に電流を供給してレーザ光源１を発光させる。このよ
うにすると、入力信号線６７，６８，６９から１組の電
気パルスが入力されると、レーザ光源１からは２個の光
パルスが放射される（非発光も強度０の光パルスと考え
る）。これを表に纏めると、表２のようになる。表２に
おいて、“右”は右円偏光の光が放射されること、
“左”は左円偏光の光が放射されることを示している。

【００５８】

【表２】

【００５９】レーザ光源１から左右の円偏光の光パルス
が放射されると、前述したように、フォトダイオード６
０，６２に光パルスが入射し、該フォトダイオード６
０，６２から受信処理装置６３に電気パルスが入力され
る。フォトダイオード６０，６２に光が入射されない場
合のフォトダイオード６０，６２のフォトカレントを
“０”とし（この“０”は、２進数の“０”に対応させ
る意味の“０”であって、必ずしも電流値０Ａを意味す
るものではない）、光が入射した場合のフォトカレント
を“１”とする（この“１”は、２進数の“１”に対応
させる意味の“１”であって、必ずしも電流値１Ａを意
味するものではない）。このようにすると、レーザ光源
１からの光パルスに対応して、フォトダイオード６０，
６２から出力される電流パルスは表３のようになる。

【００６０】

【表３】

【００６１】図１６に示すように、受信処理装置６３は
３本の出力信号線７０，７１，７２を備える。受信処理
装置６３は、フォトダイオード６０，６２から各々２個
の電流パルスが入力されると、３本の出力信号線７０，
７１，７２から“０”に対応する電圧または“１”に対
応する電圧の電気パルスをそれぞれの出力信号線７０，
７１，７２に１個づつ出力する。受信処理装置６３は、
これらの入出力関係が表４のようになるような論理処理
を実行する。表４において、“０”はフォトダイオード
６０，６２の両方から“０”が入力されていることを示
し、“６０から”はフォトダイオード６０から“１”が
入力されていることを示し、“６２から”はフォトダイ
オード６２から“１”が入力されていることを示してい
る（両方のフォトダイオード６０，６２から同時に
“１”が入力されることはない）。

【００６２】

【表４】

【００６３】このようにすることにより、入力信号線６
７，６８，６９から入力される１組の電気パルスに対し
て、出力信号線７０，７１，７２から出力される電気パ
ルスの関係は表５に示すようになる。こうして、送信駆
動処理装置５１から受信処理装置６３に情報が伝送され
る。

【００６４】

【表５】

【００６５】

【発明の効果】本発明は、比較的小さな制御電流で円偏
光の光を放射させることができ、その偏光方向を制御す
ることにより１つの光源からより多くの情報を含んだ光
を発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる光パルス発生装置の縦断側面図で
ある。

【図２】本発明になる光パルス発生装置のレーザー光源
における基板上にブラッグ反射層及びＮ層をエピタキシ
ャル成長させる製造プロセスを示している。

【図３】図２に示す製造プロセスで形成したブラッグ反
射層及びＮ層を加工するためのレジスト層を形成する製
造プロセスを示している。

【図４】図３に示したブラッグ反射層及びＮ層をエッチ
ング加工する製造プロセスを示している。

【図５】図４に示す製造プロセスで形成したＮ層上に活
性層，Ｐ層及び他方のブラッグ反射層を形成する製造プ
ロセスを示している。

【図６】図５に示す製造プロセスで形成したＮ層とＰ層
に電極を形成する製造プロセスを示している。

【図７】図６に示した基板上に絶縁層を形成する製造プ
ロセスを示している。

【図８】図７に示す製造プロセスで形成した絶縁層上に
励磁コイルを構成する１つのコイル巻線層を形成する製
造プロセスを示している。

【図９】図８に示す製造プロセスで形成したコイル巻線
層上に次の絶縁層を形成する製造プロセスを示してい
る。

【図１０】図９に示す製造プロセスで形成した絶縁層上
に励磁コイルを構成する他のコイル巻線層を形成する製
造プロセスを示している。

【図１１】図１０に示す製造プロセスで形成した他のコ
イル巻線層上に次の絶縁層を形成する製造プロセスを示
している。

【図１２】図１０に示す製造プロセスで形成した絶縁層
上に電極を形成する製造プロセスを示している。

【図１３】本発明になるレーザー光源における励磁コイ
ル駆動回路図である。

【図１４】本発明になる光通信装置のブロック図であ
る。

【図１５】図１４に示す光通信装置における送信駆動処
理装置の内部構成を示すブロック図である。

【図１６】図１４に示す光通信装置における受信処理装
置のブロック図である。

【符号の説明】

１…レーザー光源、２…基板、３，８…ブラッグ反射
層、４…Ｎ型半導体の層、５…活性層、６…Ｐ型半導体
の層、７…励磁コイル、９，１０，１３，１４…電極、
１１，１２，１５，１６…電極ピン、１７…ベース、１
８…キャップ、１９…ガラス窓、２０…レンズ、２１…
４分の１波長板、２２…偏光ビームスプリッタ、２３…
光軸。

フロントページの続き (72)発明者村主文隆茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者明石照久茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電流を流すことにより光を放射する活性層
を挟んで向かい合うように設置されて前記活性層から放
射される光に対して共鳴を起こす共振器を構成する反射
手段を備え、前記活性層が前記共振器で共鳴する光軸に
対して略軸対称構造をした光源装置において、前記活性層と前記共振器に作用させる磁場を発生する磁
場発生手段を設置すると共に前記活性層が量子井戸構造
を成すようにしたことを特徴とする光源装置。
【請求項２】光源と４分の１波長板とを備え、前記光源
から放射された光を前記４分の１波長板を通して装置外
に放射するようにした光源装置において、前記光源は、光軸方向の磁場が作用すると円偏光の光を
放射する発光部と、前記発光部に作用させる光軸方向の
磁場の極性を反転可能に発生する磁場発生手段を備えた
ことを特徴とする光源装置。
【請求項３】光源と４分の１波長板を備え、前記光源か
ら放射された光を前記４分の１波長板を通して装置外に
放射するようにした光源装置において、前記光源は、電流を流すことにより光を放射する活性層
を挟んで向かい合うように設置されて前記活性層から放
射される光に対して共鳴を起こす共振器を構成する反射
手段と、前記共振器で共鳴する光の光軸に対して略軸対
称構造を成すように設置された前記活性層と、前記活性
層と前記共振器に前記光軸に一致する方向の磁場を印加
する磁場発生手段を備えたことを特徴とする光源装置。
【請求項４】レーザー光源と、４分の１波長板とを備
え、前記レーザー光源から放射された光を前記４分の１
波長板を通して装置外に放射する光源装置において、前記レーザー光源は、電流を流すことにより光を放射す
る活性層を挟んで向かい合うように設置されて前記活性
層から放射される光に対して共鳴を起こす共振器を構成
する反射手段と、前記活性層と前記共振器に磁場を印加
する磁場発生手段を備え、前記活性層が前記共振器で共
鳴する光軸に対して略軸対称構造を成すと共に量子井戸
構造を成していることを特徴とする光源装置。
【請求項５】偏光光を発生する光源と、４分の１波長板
と、前記光源が発生する偏光光を前記４分の１波長板を
介して入射する偏光分離素子を備え、前記偏光分離素子
は入射光を該偏光分離素子の主軸に平行な直線偏光成分
と垂直な直線偏光成分に分離し、またはその一方のみを
出力する光源装置において、前記光源は、光軸方向に磁場を作用させることにより円
偏光の光を放射する発光部と、前記発光部に作用させる
前記光軸方向の磁場を発生する磁場発生手段を備え、前
記４分の１波長板と前記偏光分離素子は主軸を略一致さ
せて設置し、前記光源から放射された光を前記４分の１
波長板を通して前記偏光分離素子に入射させるようにし
たことを特徴とする光源装置。
【請求項６】偏光光を発生する光源と、４分の１波長板
と、前記光源が発生する偏光光を前記４分の１波長板を
介して入射する偏光分離素子とを備え、前記偏光分離素
子は入射光を該偏光分離素子の主軸に平行な直線偏光成
分と垂直な直線偏光成分に分離し、またはその一方のみ
を出力する光源装置において、前記光源は、電流を供給することにより光を放射する活
性層と、前記活性層に電流を供給する電極と、前記活性
層から放射される光を反射するように前記活性層を挟ん
で向かい合わせに設置され、前記活性層から放射される
光に対して共鳴を起こす共振器を形成する反射手段と、
前記活性層または共振器に作用させる磁場を発生させる
磁場発生手段とを備え、前記活性層は前記共振器で共鳴
を起こす光の光軸に対し略軸対称構造を成し、前記磁場
の方向を前記共振器で共鳴を起こす光の光軸に略一致さ
せ、更に前記４分の１波長板と前記偏光分離素子の主軸
を略一致させて設置したことを特徴とする光源装置。
【請求項７】レーザー光源と、４分の１波長板と、前記
レーザー光源が発生するレーザー光を前記４分の１波長
板を介して入射する偏光分離素子とを備え、前記偏光分
離素子は入射したレーザー光を該偏光分離素子の主軸に
平行な直線偏光成分と垂直な直線偏光成分に分離し、ま
たはその一方のみを出力する光学装置において、前記レーザー光源は、電流を流すことにより光を放射す
る活性層を挟んで向かい合うように設置されて前記活性
層から放射される光に対して共鳴を起こす共振器を構成
する反射手段と、前記共振器で共鳴する光軸に対して略
軸対称構造を成した量子井戸構造の前記活性層と、前記
活性層と前記共振器に磁場を印加する磁場発生手段とを
備え、前記４分の１波長板と前記偏光分離素子はその主
軸を略一致させて設置されたことを特徴とする光源装
置。
【請求項８】請求項１〜７の１項において、前記磁場発
生手段は、励磁コイルを備えたことを特徴とする光源装
置。
【請求項９】請求項８において、前記励磁コイルは、コ
ンデンサが接続され、該励磁コイルのインダクタンスと
前記コンデンサのキャパシタンスによって決まる共振周
波数で振動する電圧が印加されることを特徴とする光源
装置。
【請求項１０】請求項１〜７の１項において、該光源装
置は、磁性を有する物質から作られた密閉容器に密閉さ
れていることを特徴とする光源装置。
【請求項１１】光源と、前記光源から放射する光の強
度，位相または偏光を伝達すべき情報に従って制御する
制御手段と、前記光源から放射された光を検出する光検
出器と、前記光源から放射された光を前記光検出器に導
く光学手段を備えた光通信装置において、前記光源は、光軸方向に磁場を作用させることにより円
偏光の光を放射する発光部と、前記発光部に作用させる
前記光軸方向の磁場を前記制御手段に制御されて発生す
る磁場発生手段を備え、前記光学手段は、４分の１波長板と、前記光源から光を
入射する偏光分離素子を備え、この偏光分離素子は、該
偏光分離素子の主軸に平行な直線偏光成分と垂直な直線
偏光成分に入射光を分離し、またはその一方のみを取り
出し、前記４分の１波長板と前記偏光分離素子はその主
軸が略一致するように設置されて前記光源から放射した
光を前記４分の１波長板を通して前記偏光分離素子に入
射させ、前記光検出器は、前記偏光分離素子で分離または取り出
された光を検出することを特徴とする光通信装置。
【請求項１２】光源と、前記光源から放射する光の強
度，位相または偏光を伝達すべき情報に従って制御する
制御手段と、前記光源から放射された光を検出する光検
出器と、前記光源から放射された光を前記光検出器に導
く光学手段を備えた光通信装置において、前記光源は、電流を供給することにより光を放射する活
性層と、前記制御手段に制御されて前記活性層に電流を
供給する電極と、前記活性層から放射される光を反射す
るように前記活性層を挾んで向かい合わせて設置され、
前記活性層から放射される光に対し共鳴をおこす共振器
を構成する反射手段と、前記活性層または共振器に作用
させる磁場を前記制御手段に制御されて発生する磁場発
生手段とを備え、前記活性層は前記共振器で共鳴を起こ
す光の光軸に対し略軸対称構造を成すと共に前記磁場発
生手段で作用させる磁場の方向が前記共振器で共鳴を起
こす光の光軸と略一致するように構成され、前記光学手段は、４分の１波長板と、前記光源から光を
入射する偏光分離素子を備え、この偏光分離素子は、該
偏光分離素子の主軸に平行な直線偏光成分と垂直な直線
偏光成分に入射光を分離し、またはその一方のみを取り
出し、前記４分の１波長板と前記偏光分離素子はその主
軸が略一致するように設置されて前記光源から放射した
光を前記４分の１波長板を通して前記偏光分離素子に入
射させ、前記光検出器は、前記偏光分離素子で分離または取り出
した光を検出することを特徴とする光通信装置。
【請求項１３】レーザー光源と、前記レーザー光源から
放射される光の強度，位相または偏光を制御する制御手
段と、前記レーザー光源から放射された光を検出する光
検出器と、前記レーザー光源から放射された光を前記光
検出器に導く光学手段を備えた光通信装置において、前記レーザー光源は、電流を流すことにより光を放射す
る活性層を挟んで向かい合うように設置されて前記活性
層から放射される光に対して共鳴を起こす共振器を構成
する反射手段と、前記活性層と前記共振器に印加する磁
場を前記制御手段に制御されて発生する磁場発生手段を
備え、前記活性層が前記共振器で共鳴する光軸に対して
略軸対称構造を成すと共に量子井戸構造を成しており、前記光学手段は、４分の１波長板と、前記光源から光を
入射する偏光分離素子を備え、この偏光分離素子は、該
偏光分離素子の主軸に平行な直線偏光成分と垂直な直線
偏光成分に入射光を分離し、またはその一方のみを取り
出し、前記４分の１波長板と前記偏光分離素子はその主
軸が略一致するように設置されて前記光源から放射した
光を前記４分の１波長板を通して前記偏光分離素子に入
射させ、前記光検出器は、前記偏光分離素子で分離または取り出
した光を検出することを特徴とする光通信装置。
【請求項１４】請求項１１〜１３の１項において、前記
光学手段は、更に光ファイバーを備えたことを特徴とす
る光通信装置。
【請求項１５】請求項１１〜１３の１項において、前記
磁場発生手段は、励磁コイルを備えたこと特徴とする光
通信装置。