JPH0974245A - 半導体光増幅器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光の分岐と増幅を単一の半導体光増幅器で行
い、装置の小型化を図ると共に単一の半導体光増幅器当
たりの利得領域を大きくして大出力化を実現する。 【解決手段】 半導体光増幅器１０１に入射された外部
からの入力光ＩＮは、利得領域２で増幅されて増幅器本
体１ａの右端に達する。光の一部はコーティング層３Ｍ
を透過して半導体光増幅器１０１の外部へと出射する出
力光ＯＵＴとなるが、一部は反射されて増幅器本体１ａ
の左端へと増幅を受けたのとは別経路の利得領域２を通
過して増幅される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、主として光通
信、光応用計測、光情報処理用光源、固体レーザ励起用
光源として用いられる進行波型の半導体光増幅器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図２０は一般的な従来の半導体レーザ構
造を有する半導体光増幅器の構成を示す断面図であり、
図において、１００は半導体光増幅器、１は半導体光増
幅器本体(以下増幅器本体とする)、２は外部からの入力
光ＩＮに利得を与える利得領域、３Ｌは増幅器本体１の
外面にコーティングされている反射率を極力小さくする
コーティング層、ＯＵＴは半導体光増幅器１００の外部
に出射される出力光である。

【０００３】次に動作について説明する。外部からの入
力光ＩＮが増幅器本体１内の利得領域２を通過すると、
外部からの光は利得を得て増幅される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
た従来の半導体光増幅器では、増幅だけを行っていたた
め、光を分岐させて複数の回線に同一の情報を伝搬する
通信の場合等においては、光の増幅と分岐がそれぞれ別
々の素子で行われているために、装置全体が大きくなっ
てしまっていた。また、波長制御された光を半導体光増
幅器を用いて大出力化する場合、単一の半導体光増幅器
の一つの利得領域を大きくするのには限度があり、得ら
れる出力に限界があった。

【０００５】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、光の分岐と増幅の両方を行うこと
ができ、また、単一の半導体光増幅器の全利得領域を広
くすることで大出力を発生することのできる半導体光増
幅器を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的に鑑み、この
発明の第１の発明は、外部からの光に利得を与える利得
領域を有する半導体レーザ構造を設けた半導体光増幅器
であって、半導体光増幅器本体の外面に所望の反射率を
有するコーティング層が設けられ、外部から入力されて
増幅された光を上記半導体光増幅器本体の内部端面の上
記コーティング層にて内側に反射するとともに、一部を
透過させて外部に出射させることを特徴とする半導体光
増幅器にある。

【０００７】この発明の第２の発明は、上記利得領域
が、上記半導体光増幅器本体の両端面の間を往復するＶ
字型のものからなることを特徴とする請求項１に記載の
半導体光増幅器にある。

【０００８】この発明の第３の発明は、上記利得領域
が、上記半導体光増幅器本体の両端面の間を複数回往復
するつづら折り型のものからなることを特徴とする請求
項１に記載の半導体光増幅器にある。

【０００９】この発明の第４の発明は、上記半導体光増
幅器本体の両端面の両面側から光が出射されることを特
徴とする請求項３に記載の半導体光増幅器にある。

【００１０】この発明の第５の発明は、上記半導体光増
幅器本体の両端面の片面側から光が出射されることを特
徴とする請求項３に記載の半導体光増幅器にある。

【００１１】この発明の第６の発明は、上記半導体光増
幅器本体が矩形状のものからなり、上記利得領域が上記
半導体光増幅器本体の隣接する辺で順に反射する矩形状
のものからなることを特徴とする請求項１に記載の半導
体光増幅器にある。

【００１２】この発明の第７の発明は、上記半導体光増
幅器本体の３つの面側から光を出射させることを特徴と
する請求項６に記載の半導体光増幅器にある。

【００１３】この発明の第８の発明は、上記半導体光増
幅器本体の４つの面側から光を出射させることを特徴と
する請求項６に記載の半導体光増幅器にある。

【００１４】この発明の第９の発明は、上記半導体光増
幅器の複数の箇所で上記反射および出謝がそれぞれ行わ
れ、上記半導体光増幅器外部に出射された光の位相を揃
えるために上記半導体光増幅器の温度調整を行う温度調
整手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載
の半導体光増幅器にある。

【００１５】この発明の第１０の発明は、上記半導体光
増幅器本体およびその外面のコーティング層が、光を内
側の２方向に反射する分岐部を有し、上記利得領域がこ
れに従って分岐するように形成されていることを特徴と
する請求項１に記載の半導体光増幅器にある。

【００１６】この発明の第１１の発明は、上記分岐部
が、内側にＶ字型に突出した凸型分岐部からなることを
特徴とする請求項１０に記載の半導体光増幅器にある。

【００１７】この発明の第１２の発明は、上記分岐部
が、外側にＶ字型に突出した凹型分岐部からなることを
特徴とする請求項１０に記載の半導体光増幅器にある。

【００１８】この発明の第１３の発明は、上記半導体光
増幅器の端面が、反射率がそれぞれ異なる領域を有し、
増幅された光の一部を反射し一部を透過することを特徴
とする請求項１に記載の半導体光増幅器にある。

【００１９】この発明の第１４の発明は、上記半導体光
増幅器本体の外面に異なる反射率を有する複数のコーテ
ィング層を設けてなることを特徴とする請求項１３に記
載の半導体光増幅器にある。

【００２０】この発明の第１５の発明は、上記半導体光
増幅器本体の外面に設けられたコーティング層と、その
外側に部分的に設けられたミラーでなることを特徴とす
る請求項１３に記載の半導体光増幅器にある。

【００２１】この発明の第１６の発明は、上記利得領域
を光の進行方向に沿って拡がるテーパ状にし、上記利得
領域に沿って利得を一定にしたことを特徴とする請求項
１ないし１５のいずれかに記載の半導体光増幅器にあ
る。

【００２２】この発明のだ１７の発明は、上記半導体光
増幅器に入射させる光の発生源としての半導体レーザ素
子を単一の素子上で組み合わせて設けたことを特徴とす
る請求項１に記載の半導体光増幅器にある。

【００２３】この発明の第１８の発明は、光を発生する
発振部と、これにより発生された光に利得を与えて増幅
する増幅部と、からなることを特徴とする半導体光増幅
器にある。

【００２４】この発明の第１９の発明は、利得領域の一
部にグレーティングを設け所望の位置に光を送る上記発
振部と、送られてきた光の進行方向に利得領域を設けた
上記増幅部とが、単一素子として形成されたことを特徴
とする請求項１８に記載の半導体光増幅器にある。

【００２５】この発明の第２０の発明は、上記発振部が
所要の位置に光を出射するようにグレーティングを設け
た発振素子からなり、上記増幅部がその出射された光の
位置に一致した利得領域を持つ増幅素子からなる、これ
らが１つの基盤上に搭載されたことを特徴とする請求項
１８に記載の半導体光増幅器にある。

【００２６】この発明の第２１の発明は、上記発振素子
と増幅素子の間に光学的に透明な絶縁体を挟み、双方の
間の電気区分を付けたことを特徴とする請求項２０に記
載の半導体光増幅器にある。

【００２７】この発明の第２２の発明は、面発光半導体
レーザ素子のグレーティングが形成された利得領域に外
部から光を入射できるように、光を入射する側に反射率
が０％に近いコーティング層を設けたことを特徴とする
半導体光増幅器にある。

【００２８】この発明の第２３の発明は、上記面発光半
導体レーザ素子の利得領域のグレーティングを付ける領
域の長さを調整し、出力される光の強度を調整するよう
にしたことを特徴とする請求項２２に記載の半導体光増
幅器にある。

【００２９】この発明の第２４の発明は、上記利得領域
を通過した光を上記グレーティングで偏向された出射光
と同じ方向に反射させる反射部をさらに設けたことを特
徴とする請求項２２および２３のいずれかに記載の半導
体光増幅器にある。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による半
導体光増幅器の構成を概略的に示す断面図である。図に
おいて、１０１は半導体光増幅器、１ａは半導体光増幅
器本体(以下増幅器本体とする)、２は外部からの入力光
ＩＮに利得を与えるＶ字型の利得領域、３Ｌは増幅器本
体１ａの端面に設けられた光を１００％近く透過させる
反射率が０％に近いコーティング層、３Ｍは増幅率から
最適化された反射率を持つコーティング層である。

【００３１】次に動作につてい説明すると、図１の左側
から半導体光増幅器１０１に入射された外部からの入力
光ＩＮは、利得領域２で増幅されて増幅器本体１ａの右
端に達する。光の一部はコーティング層３Ｍを透過して
半導体光増幅器１０１の外部へと出射する出力光ＯＵＴ
となるが、一部は反射されて増幅器本体１ａの左端へと
増幅を受けたのとは別経路の利得領域２を通過して増幅
される。

【００３２】そして増幅器本体１ａの左端に達した増幅
光はコーティング層３Ｌを透過して半導体光増幅器１０
１の外部へと出射される。この結果、増幅光は半導体光
増幅器１０１の左右端から出射されるので、外部からの
入力光ＩＮの増幅と分岐を同時に行ったことになる。な
お、利得領域２での増幅率とコーティング層での反射率
を適当に選択すれば、半導体光増幅器１０１の左右端で
同じ大きさの出力光ＯＵＴを得ることもできる。

【００３３】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２による半導体光増幅器の構成を概略的に示す断面図
である。図において、１０２は半導体光増幅器、１ｂは
増幅器本体、２は外部からの入力光ＩＮに利得を与える
つづら折り型の利得領域、３Ｌは光を１００％近く透過
させる反射率が０％に近いコーティング層、３Ｍは増幅
率から最適化された反射率を持つコーティング層であ
る。

【００３４】動作原理は上記実施の形態１と同じである
が、実施の形態２では利得領域２が増幅器本体１ｂの両
端面の間を複数回往復するつづら折り型のものになって
おり、光の分岐が複数回行われる。また、出力光ＯＵＴ
は半導体光増幅器１０２の左右端側から出射される。こ
れにより、より多くの出力光ＯＵＴを得ることができ
る。

【００３５】実施の形態３．図３はこの発明の実施の形
態３による半導体光増幅器の構成を概略的に示す断面図
である。図において、１０３は半導体光増幅器、１ｃは
増幅器本体、２は外部からの入力光ＩＮに利得を与える
つづら折り型の利得領域、３Ｌは光を１００％近く透過
させる反射率が０％に近いコーティング層、３Ｍは増幅
率から最適化された反射率を持つコーティング層、３Ｈ
は反射率が１００％のコーティング層である。

【００３６】この実施の形態では、増幅器本体１ｃの片
側の端面に反射率が１００％のコーティング層３Ｈを設
けることにより、出力光ＯＵＴを半導体光増幅器１０３
の片側から出射させるようにし、出力光ＯＵＴの出射方
向を制限している。

【００３７】実施の形態４．図４はこの発明の実施の形
態４による半導体光増幅器の構成を概略的に示す断面図
である。図において、１０４は半導体光増幅器、１ｄは
矩形状の増幅器本体、２は外部からの入力光ＩＮに利得
を与える矩形状の利得領域、３Ｌは光を１００％近く透
過させる反射率が０％に近いコーティング層、３Ｍは増
幅率から最適化された反射率を持つコーティング層であ
る。

【００３８】この実施の形態の半導体光増幅器１０４で
は、外部からの光に利得を与える利得領域２が、増幅器
本体１ｄの隣接する辺で順に反射するようにコの字型に
されており、半導体光増幅器１０４の両側端面だけでな
く、これらと直交する方向に延びる側面の一方でも反射
と出射が行われ、増幅された出力光ＯＵＴを３方向に出
射させることができる。

【００３９】実施の形態５．図５はこの発明の実施の形
態５による半導体光増幅器の構成を概略的に示す断面図
である。図において、１０５は半導体光増幅器、１ｅは
矩形状の増幅器本体、２は外部からの入力光ＩＮに利得
を与える矩形状の利得領域、３Ｌは光を１００％近く透
過させる反射率が０％に近いコーティング層、３Ｍは増
幅率から最適化された反射率を持つコーティング層であ
る。

【００４０】この実施の形態の半導体光増幅器１０５で
は、外部からの光に利得を与える利得領域２が、増幅器
本体１ｅの隣接する辺で順に反射するようにロの字型に
されており、半導体光増幅器１０５の両側端面だけでな
く、これの両側の側面でもそれぞれ反射と出射が行わ
れ、増幅された出力光ＯＵＴを４方向に出射させること
ができる。

【００４１】実施の形態６．図６はこの発明の実施の形
態６による半導体光増幅器の構成を概略的に示す断面図
である。図において、半導体光増幅器１０６は図３の増
幅器に温度調整手段を構成する温度調整器４を備えたも
のである。この実施の形態では、温度調整器４を付加し
て増幅器本体１ｃの温度を調整するたことにより、各部
分から出射する出力光ＯＵＴの位相を合わせることがで
きる。

【００４２】なお、温度調整器４はヒータで構成すれば
よいが、好ましくは温度精度の高い例えばペルチェクー
ラと呼ばれる半導体素子で構成するとよい。また、この
実施の形態は図３の増幅器に限らず、複数の出力光を出
射する増幅器全てに適用でき、同様な効果が得られる。

【００４３】実施の形態７．図７はこの発明の実施の形
態７による半導体光増幅器の構成を概略的に示す断面図
である。図において、１０７は半導体光増幅器、１ｆは
増幅器本体、２は外部からの入力光ＩＮに利得を与える
矢印型の利得領域、３Ｌは光を１００％近く透過させる
反射率が０％に近いコーティング層、３Ｍは増幅率から
最適化された反射率を持つコーティング層、そして５ａ
は増幅された光を両側２方向に分岐させる凸型分岐部で
ある。この凸型分岐部５ａは、増幅器本体１ｆの端面と
コーティング層３Ｍがそれぞれ半導体光増幅器１０７の
内側にＶ字型に突出して形成されている。

【００４４】動作の原理は上述の各実施の形態と同じで
あるが、特に増幅器本体１ｆの端面の凸型分岐部５ａに
おける反射で、一度に２方向に光を分岐させることがで
きる。

【００４５】実施の形態８．図８はこの発明の実施の形
態８による半導体光増幅器の構成を概略的に示す断面図
である。図において、１０８は半導体光増幅器、１ｇは
増幅器本体、２は外部からの入力光ＩＮに利得を与える
矢印型の利得領域、３Ｌは光を１００％近く透過させる
反射率が０％に近いコーティング層、３Ｍは増幅率から
最適化された反射率を持つコーティング層、そして５ｂ
は増幅された光を両側２方向に分岐させる凹型分岐部で
ある。この凹型分岐部５ｂは、増幅器本体１ｇの端面と
コーティング層３Ｍがそれぞれ半導体光増幅器１０８の
外側にＶ字型に突出して形成されている。

【００４６】実施の形態７と異なるとこは、分岐部が半
導体光増幅器１０８の外側にＶ字型に突出した凹型分岐
部５ｂで構成されている点で、他の動作および効果につ
いては実施の形態７と同じである。

【００４７】実施の形態９．図９はこの発明の実施の形
態９による半導体光増幅器の構成を概略的に示す断面図
である。図において、１０９は半導体光増幅器、１ｈは
増幅器本体、２は外部からの入力光ＩＮに利得を与える
矢印型でかつ光の進行方向に沿って拡がるテーパ状の利
得領域、３Ｌは光を１００％近く透過させる反射率が０
％に近いコーティング層、３Ｍは増幅率から最適化され
た反射率を持つコーティング層、そして５ａは増幅され
た光を両側２方向に分岐させる凸型分岐部である。

【００４８】この実施の形態の半導体光増幅器１０９は
基本的には実施の形態７のものと同じであるが、利得領
域２がテーパ状にされていることにより、利得が常に一
定になるようにされており、これにより、より大きい増
幅率が得られる。

【００４９】伝搬ビームすなわち光は進行と共に拡が
る。利得は光の強度によって変化するので、一定の利得
を得るためには利得領域のサイズと光のサイズを一致さ
せる必要がある。光の強度が強くなると、飽和現象によ
り利得が低下する。従って増幅率を大きくするには、利
得領域と光の形態を一致させるのがよい方法となる。そ
こでこの実施の形態では、利得領域２をテーパー状にし
た。

【００５０】なお、利得領域２を光の進行方向に沿って
拡がるテーパ状にすることは、この実施の形態に限定さ
れることなく、他の実施の形態においても適用可能であ
り、同様な効果が得られる。

【００５１】実施の形態１０．図１０はこの発明の実施
の形態１０による半導体光増幅器の構成を概略的に示す
断面図である。図において、１１０は半導体光増幅器、
１ｉは増幅器本体、２は外部からの入力光ＩＮに利得を
与えるＶ字型でかつ光の進行方向に沿って拡がるテーパ
状の利得領域、３Ｌは光を１００％近く透過させる反射
率が０％に近いコーティング層、３Ｈは反射率が１００
％のコーティング層である。

【００５２】この実施の形態の半導体光増幅器１１０で
は、入射した外部からの入力光ＯＵＴは、利得領域２で
増幅されて増幅器本体１ｉの右端に達する。光の一部は
反射率が０％に近いコーティング層３Ｌを透過して半導
体光増幅器１１０の外部へと出射するが、一部は反射率
が１００％のコーティング層３Ｈで反射されて増幅器本
体１ｉの左端へと前述と別の経路の利得領域２を通過し
て増幅される。テーパ状の導波路すなわち利得領域２を
用いて増幅を行う場合に、導波路が長くなる程、出射口
の大きさが大きくなるが、この発明のように光の一部を
切り出せば、導波路が長くなっても出射口の大きさが大
きくなり過ぎることが無い。

【００５３】実施の形態１１．図１１はこの発明の実施
の形態１１による半導体光増幅器の構成を概略的に示す
断面図である。図において、１１１は半導体光増幅器、
１ｉは増幅器本体、２は外部からの入力光ＩＮに利得を
与えるＶ字型でかつ光の進行方向に沿って拡がるテーパ
状の利得領域、３Ｌは光を１００％近く透過させる反射
率が０％に近いコーティング層、６は反射率の高いミラ
ーである。

【００５４】この実施の形態の半導体光増幅器１１１
は、実施の形態１０の増幅器の反射率の高いコーティン
グ層３Ｈの代わりミラー６を使用したもので、動作等は
実施の形態１０と同じである。これにより、複数種のコ
ーティング層を設ける必要がなくなり、また反射率の高
い部分の位置を容易に移動できる。

【００５５】実施の形態１２．図１２はこの発明の実施
の形態１２による半導体光増幅器の構成を概略的に示す
断面図、図１３はその側面断面図である。両図におい
て、１１２は半導体光増幅器、１ｊは増幅器本体、２は
つづら折り型の利得領域、３Ｌは光を１００％近く透過
させる反射率が０％に近いコーティング層、３Ｍは増幅
率から最適化された反射率を持つコーティング層、３Ｈ
は反射率が１００％のコーティング層、７は増幅器本体
１ｊに入射される光の発生源となる半導体レーザ素子、
８は増幅器本体１ｊと半導体レーザ素子７を搭載した基
盤である。

【００５６】この実施の形態の半導体光増幅器１１２で
は、単一の基盤８上に半導体レーザ素子７と増幅器本体
１ｊを配置したので、光軸調整が容易に行える。

【００５７】実施の形態１３．図１４はこの発明の実施
の形態１３による半導体光増幅器の構成を概略的に示す
断面図である。図において、１１３は半導体光増幅器、
２は利得領域で図面縦方向に延びる利得領域２ａと横方
向に延びる複数の利得領域２ｂからなる。９は利得領域
２ａと２ｂが交差する位置に設けられたグレーティング
で、これは回折格子の一定間隔の溝を所望の反射率に従
って望ましい形状にしたものである。３Ｌおよび３Ｈは
それぞれ反射率が０％に近いコーティング層と反射率が
１００％のコーティング層である。なお、グレーティン
グ９を設けた利得領域２ａが部分面発光レーザ構造を備
えた発振部１０を構成し、図面横方向に延びる複数の利
得領域２ｂが増幅部１１を構成する。

【００５８】この実施の形態の半導体光増幅器１１３で
は、一つの半導体レーザ素子の利得領域２が交差してお
り、利得領域２ａのグレーティング９の付いた部分にお
いてレーザ共振が起こり、レーザ光は横方向の利得領域
２ｂにそれぞれ反射され、増幅を受けて出射する。これ
により、光を発生する発振部とこれを増幅する増幅部を
単一素子内に構成した半導体光増幅器が得られる。

【００５９】実施の形態１４．図１５はこの発明の実施
の形態１４による半導体光増幅器の構成を概略的に示す
断面図である。図において、１１４は半導体光増幅器、
１２はグレーティング９を含む利得領域２ａが設けられ
た例えば部分面発光レーザ素子からなる発振素子、１３
は発振素子１２で発生された光を増幅する複数の利得領
域２ｂを設けた増幅素子、８は図１２および図１３と同
様に発振素子１２と増幅素子１３を搭載した基盤、３Ｌ
および３Ｈはそれぞれ反射率が０％に近いコーティング
層と反射率が１００％のコーティング層である。なお、
発振素子１２が発振部を構成し、増幅素子１３が増幅部
を構成する。

【００６０】この実施の形態の半導体光増幅器１１４で
は、利得領域２ａに部分的にグレーティング９を付けて
出射方向を規定した発振素子１２と、この発振素子１２
からの光が入射される位置に利得領域２ｂを設けた増幅
素子１３が、単一の基盤８上に備えられているために、
光軸調整が容易になる。

【００６１】実施の形態１５．図１６はこの発明の実施
の形態１５による半導体光増幅器の構成を概略的に示す
断面図である。この実施の形態の半導体光増幅器１１５
は、図１５の実施の形態１４の増幅器の、発振素子１２
と増幅素子１３の間に光学的透明で、光の回折が小さく
なるように屈折率が高い絶縁体１４を設けたものであ
る。これにより、発振素子１２と増幅素子１３とがそれ
ぞれ電気的に絶縁されるために、互いに電気的に干渉す
ることがなく、さらに互いの間の光の回折が小さくな
り、より効率良く光の発生が行えるようにした。なお、
この絶縁体１４は例えば石英ガラス、水晶あるいはアク
リル板等からなる。

【００６２】実施の形態１６．図１７はこの発明の実施
の形態１６による半導体光増幅器の構成を概略的に示す
断面図である。図において、１１６は面発光半導体レー
ザ素子である半導体光増幅器、２はグレーティング９が
設けられた利得領域、３Ｌおよび３Ｈはそれぞれ反射率
が０％に近いコーティング層と反射率が１００％のコー
ティング層である。

【００６３】この実施の形態の半導体光増幅器１１６で
は、面発光半導体レーザ素子である半導体光増幅器１１
６の利得領域２に外部からの入力光ＩＮが入射できるよ
うに、入力光ＩＮが入射される側を反射率が０％に近い
コーティング層３Ｌとし、容易に大出力光を得られるよ
うにした。

【００６４】実施の形態１７．図１８はこの発明の実施
の形態１７による半導体光増幅器の構成を概略的に示す
断面図である。この実施の形態の半導体光増幅器１１７
は、図１７の実施の形態１６の増幅器の、グレーティン
グ９の分量(長さ)を調節したグレーティング９ａを設
け、出射する増幅光の強度を調整するようにした。

【００６５】実施の形態１８．図１９はこの発明の実施
の形態１８による半導体光増幅器の構成を概略的に示す
断面図である。この実施の形態の半導体光増幅器１１８
では、実施の形態１６および１７の増幅器に、利得領域
２を通過して素子端面から抜ける光をグレーティング９
で偏向された出射光の方向と同じに反射させるコーティ
ング層３Ｈを設けて、より効率良く光を出射するように
した。なお、コーティング層３Ｈが反射部を構成する。

【００６６】以上のように、この発明の第１ないし第５
の発明では、単一の半導体光増幅器によって光の分岐と
増幅が行えるので、装置の小型化が実現できまた単一の
半導体光増幅器で大出力化ができる等の効果が得られ
る。特に第３の発明では、利得領域をつづら折り型にし
たのでより多くの出力光を得ることができる。また第４
および５の発明では、コーティング層の種類選択するこ
とで、出力光の出射方向を限定することができる。

【００６７】また、この発明の第６ないし８の発明で
は、利得領域を増幅器本体の隣接する辺で順に反射する
ように矩形状にしたので、増幅器の３つあるいは４つの
面から増幅した光を出射させることができる等の効果が
得られる。

【００６８】また、この発明の第９の発明では、温度調
節器を設けて増幅器本体の温度を調整することにより、
各部分から出射する出力光の位相を合わせることができ
る等の構成が得られる。

【００６９】また、この発明の第１０ないし１２の発明
では、凸型分岐部あるいは凹型分岐部を増幅器本体の端
面に設けたので、一度に２方向に光を分岐させることが
できる。

【００７０】また、この発明の第１３ないし１５の発明
では、特にテーパ状の利得領域を有する増幅器におい
て、増幅された光が反射する部分で、反射率が異なる領
域を設け、増幅された光の一部を反射し一部を透過する
ようにしたので、導波路が長くなっても出射口の大きさ
が大きくなり過ぎることが無い等の効果が得られる。

【００７１】また、この発明の第１６の発明では、利得
領域を光の進行方向に沿って拡がるテーパ状にしたの
で、利得が常に一定になるので、より大きい増幅率が得
られる等の効果が得られる。

【００７２】また、この発明の第１７の発明では、同一
の基盤上に半導体レーザ素子と増幅器本体を配置したの
で、光軸調整が容易に行える等の効果が得られる。

【００７３】また、この発明の第１８ないし２１の発明
では、光を発生する発振部とこれを増幅する増幅部を１
組にして構成したので、光軸調整が容易に行える等の効
果が得られる。また特に第１９の発明では単一素子とし
て構成したので、さらに装置の小型化が可能になる等の
効果が得られる。また特に第２１の発明では、発振素子
と増幅素子を同一基盤上に搭載し、さらにこれらの素子
の間に光学的透明で屈折率が高い絶縁体を設けたので、
素子間が電気的に絶縁されるために、互いに電気的に干
渉することがなく、さらに互いの間の光の回折が小さく
なり、より効率良く光の発生が行える等の効果が得られ
る。

【００７４】また、この発明の第２２ないし２４の発明
では、面発光半導体レーザ素子である半導体光増幅器の
利得領域に外部からの入力光が入射できるように、入力
光が入射される側を反射率が０％に近いコーティング層
としたので、容易に大出力光が得られる等の効果が得ら
れる。また特に第２３の発明では、利得領域に形成され
るグレーティングの長さを調整するようにしたので、出
射される光の強度を調整することができる等の効果が得
られる。また特に第２４の発明では、利得利得を通過し
た光をグレーティングで偏向された光と同じ方向に反射
する反射部を設けたので、無駄なくより効率良く光を出
射できる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による半導体光増幅
器の構成を概略的に示す断面図である。

【図２】 この発明の実施の形態２による半導体光増幅
器の構成を概略的に示す断面図である。

【図３】 この発明の実施の形態３による半導体光増幅
器の構成を概略的に示す断面図である。

【図４】 この発明の実施の形態４による半導体光増幅
器の構成を概略的に示す断面図である。

【図５】 この発明の実施の形態５による半導体光増幅
器の構成を概略的に示す断面図である。

【図６】 この発明の実施の形態６による半導体光増幅
器の構成を概略的に示す断面図である。

【図７】 この発明の実施の形態７による半導体光増幅
器の構成を概略的に示す断面図である。

【図８】 この発明の実施の形態８による半導体光増幅
器の構成を概略的に示す断面図である。

【図９】 この発明の実施の形態９による半導体光増幅
器の構成を概略的に示す断面図である。

【図１０】 この発明の実施の形態１０による半導体光
増幅器の構成を概略的に示す断面図である。

【図１１】 この発明の実施の形態１１による半導体光
増幅器の構成を概略的に示す断面図である。

【図１２】 この発明の実施の形態１２による半導体光
増幅器の構成を概略的に示す断面図である。

【図１３】 この発明の実施の形態１２による半導体光
増幅器の構成を概略的に示す側面断面図である。

【図１４】 この発明の実施の形態１３による半導体光
増幅器の構成を概略的に示す断面図である。

【図１５】 この発明の実施の形態１４による半導体光
増幅器の構成を概略的に示す断面図である。

【図１６】 この発明の実施の形態１５による半導体光
増幅器の構成を概略的に示す断面図である。

【図１７】 この発明の実施の形態１６による半導体光
増幅器の構成を概略的に示す断面図である。

【図１８】 この発明の実施の形態１７による半導体光
増幅器の構成を概略的に示す断面図である。

【図１９】 この発明の実施の形態１８による半導体光
増幅器の構成を概略的に示す側面断面図である。

【図２０】 一般的な従来の半導体レーザ構造を有する
半導体光増幅器の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１ａ〜１ｋ 半導体光増幅器本体、２，２ａ，２ｂ 利
得領域、３Ｌ，３Ｍ，３Ｈ コーティング層、４ 温度
調整器、５ａ 凸型分岐部、５ｂ 凹型分岐部、６ ミ
ラー、７ 半導体レーザ素子、８ 基盤、９，９ａ グ
レーティング、１０ 発振部、１１ 増幅部、１２ 発
振素子、１３ 増幅素子、１４ 絶縁体、１０１〜１１
８ 半導体光増幅器。

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部からの光に利得を与える利得領域を
   有する半導体レーザ構造を設けた半導体光増幅器であっ
   て、半導体光増幅器本体の外面に所望の反射率を有する
   コーティング層が設けられ、外部から入力されて増幅さ
   れた光を上記半導体光増幅器本体の内部端面の上記コー
   ティング層にて内側に反射するとともに、一部を透過さ
   せて外部に出射させることを特徴とする半導体光増幅
   器。
2. 【請求項２】 上記利得領域が、上記半導体光増幅器本
   体の両端面の間を往復するＶ字型のものからなることを
   特徴とする請求項１に記載の半導体光増幅器。
3. 【請求項３】 上記利得領域が、上記半導体光増幅器本
   体の両端面の間を複数回往復するつづら折り型のものか
   らなることを特徴とする請求項１に記載の半導体光増幅
   器。
4. 【請求項４】 上記半導体光増幅器本体の両端面の両面
   側から光が出射されることを特徴とする請求項３に記載
   の半導体光増幅器。
5. 【請求項５】 上記半導体光増幅器本体の両端面の片面
   側から光が出射されることを特徴とする請求項３に記載
   の半導体光増幅器。
6. 【請求項６】 上記半導体光増幅器本体が矩形状のもの
   からなり、上記利得領域が上記半導体光増幅器本体の隣
   接する辺で順に反射する矩形状のものからなることを特
   徴とする請求項１に記載の半導体光増幅器。
7. 【請求項７】 上記半導体光増幅器本体の３つの面側か
   ら光を出射させることを特徴とする請求項６に記載の半
   導体光増幅器。
8. 【請求項８】 上記半導体光増幅器本体の４つの面側か
   ら光を出射させることを特徴とする請求項６に記載の半
   導体光増幅器。
9. 【請求項９】 上記半導体光増幅器の複数の箇所で上記
   反射および出謝がそれぞれ行われ、上記半導体光増幅器
   外部に出射された光の位相を揃えるために上記半導体光
   増幅器の温度調整を行う温度調整手段をさらに備えたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の半導体光増幅器。
10. 【請求項１０】 上記半導体光増幅器本体およびその外
    面のコーティング層が、光を内側の２方向に反射する分
    岐部を有し、上記利得領域がこれに従って分岐するよう
    に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半
    導体光増幅器。
11. 【請求項１１】 上記分岐部が、内側にＶ字型に突出し
    た凸型分岐部からなることを特徴とする請求項１０に記
    載の半導体光増幅器。
12. 【請求項１２】 上記分岐部が、外側にＶ字型に突出し
    た凹型分岐部からなることを特徴とする請求項１０に記
    載の半導体光増幅器。
13. 【請求項１３】 上記半導体光増幅器の端面が、反射率
    がそれぞれ異なる領域を有し、増幅された光の一部を反
    射し一部を透過することを特徴とする請求項１に記載の
    半導体光増幅器。
14. 【請求項１４】 上記半導体光増幅器本体の外面に異な
    る反射率を有する複数のコーティング層を設けてなるこ
    とを特徴とする請求項１３に記載の半導体光増幅器。
15. 【請求項１５】 上記半導体光増幅器本体の外面に設け
    られたコーティング層と、その外側に部分的に設けられ
    たミラーでなることを特徴とする請求項１３に記載の半
    導体光増幅器。
16. 【請求項１６】 上記利得領域を光の進行方向に沿って
    拡がるテーパ状にし、上記利得領域に沿って利得を一定
    にしたことを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか
    に記載の半導体光増幅器。
17. 【請求項１７】 上記半導体光増幅器に入射させる光の
    発生源としての半導体レーザ素子を単一の素子上で組み
    合わせて設けたことを特徴とする請求項１に記載の半導
    体光増幅器。
18. 【請求項１８】 光を発生する発振部と、これにより発
    生された光に利得を与えて増幅する増幅部と、からなる
    ことを特徴とする半導体光増幅器。
19. 【請求項１９】 利得領域の一部にグレーティングを設
    け所望の位置に光を送る上記発振部と、送られてきた光
    の進行方向に利得領域を設けた上記増幅部とが、単一素
    子として形成されたことを特徴とする請求項１８に記載
    の半導体光増幅器。
20. 【請求項２０】 上記発振部が所要の位置に光を出射す
    るようにグレーティングを設けた発振素子からなり、上
    記増幅部がその出射された光の位置に一致した利得領域
    を持つ増幅素子からなる、これらが１つの基盤上に搭載
    されたことを特徴とする請求項１８に記載の半導体光増
    幅器。
21. 【請求項２１】 上記発振素子と増幅素子の間に光学的
    に透明な絶縁体を挟み、双方の間の電気区分を付けたこ
    とを特徴とする請求項２０に記載の半導体光増幅器。
22. 【請求項２２】 面発光半導体レーザ素子のグレーティ
    ングが形成された利得領域に外部から光を入射できるよ
    うに、光を入射する側に反射率が０％に近いコーティン
    グ層を設けたことを特徴とする半導体光増幅器。
23. 【請求項２３】 上記面発光半導体レーザ素子の利得領
    域のグレーティングを付ける領域の長さを調整し、出力
    される光の強度を調整するようにしたことを特徴とする
    請求項２２に記載の半導体光増幅器。
24. 【請求項２４】 上記利得領域を通過した光を上記グレ
    ーティングで偏向された出射光と同じ方向に反射させる
    反射部をさらに設けたことを特徴とする請求項２２また
    は２３に記載の半導体光増幅器。