JPH10223991A - 可変波長レーザ光源 - Google Patents
可変波長レーザ光源Info
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- JPH10223991A JPH10223991A JP9032673A JP3267397A JPH10223991A JP H10223991 A JPH10223991 A JP H10223991A JP 9032673 A JP9032673 A JP 9032673A JP 3267397 A JP3267397 A JP 3267397A JP H10223991 A JPH10223991 A JP H10223991A
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- Japan
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- light
- laser
- multiplexer
- demultiplexer
- laser diode
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-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01S5/10—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
- H01S5/14—External cavity lasers
- H01S5/141—External cavity lasers using a wavelength selective device, e.g. a grating or etalon
Landscapes
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- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 生産性に優れ、簡単な構成で高安定な可変波
長レーザ光源を提供すること。 【解決手段】 レーザ・ダイオード１の前端面に無反射
膜７ａを形成し、レーザ・ダイオード１の後端面に高反
射膜７ｂを形成し、レーザ・ダイオード１の出射光をレ
ンズ２で集光して合分波器３ａに入射させて分波し、波
長選択部４で特定の波長λａの光を選択して、合分波器
３ｃ、合分波器３ａを経てレンズ２で集光してレーザ・
ダイオード１に帰還させ、その光帰還部と高反射膜７ｂ
とによる外部共振器で共振してレーザ光を発生させ、こ
のレーザ光を合分波器３ｄを通して出力ポート５から取
り出す。
長レーザ光源を提供すること。 【解決手段】 レーザ・ダイオード１の前端面に無反射
膜７ａを形成し、レーザ・ダイオード１の後端面に高反
射膜７ｂを形成し、レーザ・ダイオード１の出射光をレ
ンズ２で集光して合分波器３ａに入射させて分波し、波
長選択部４で特定の波長λａの光を選択して、合分波器
３ｃ、合分波器３ａを経てレンズ２で集光してレーザ・
ダイオード１に帰還させ、その光帰還部と高反射膜７ｂ
とによる外部共振器で共振してレーザ光を発生させ、こ
のレーザ光を合分波器３ｄを通して出力ポート５から取
り出す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、可変波長レーザ
光源に関し、特に、レーザ・ダイオードの後端に施され
た高反射膜面とレーザ・ダイオードの出射光をレーザ・
ダイオードに帰還させる帰還光路とにより形成された外
部共振器を使用してレーザ発振を生じさせるようにした
可変波長レーザ光源に関する。
光源に関し、特に、レーザ・ダイオードの後端に施され
た高反射膜面とレーザ・ダイオードの出射光をレーザ・
ダイオードに帰還させる帰還光路とにより形成された外
部共振器を使用してレーザ発振を生じさせるようにした
可変波長レーザ光源に関する。
【０００２】
【従来の技術】ファブリペロー・レーザ・ダイオードの
片端面に無反射膜を施し、波長選択性のある素子を使用
してレーザ・ダイオードに帰還をかけることにより、も
う一方の端面との間で外部共振器を形成し、利得条件と
位相条件が反射損失、散乱損失等の損失に打ち勝った場
合に、レーザ発振をすることが知られている。
片端面に無反射膜を施し、波長選択性のある素子を使用
してレーザ・ダイオードに帰還をかけることにより、も
う一方の端面との間で外部共振器を形成し、利得条件と
位相条件が反射損失、散乱損失等の損失に打ち勝った場
合に、レーザ発振をすることが知られている。
【０００３】このように、レーザ発振をするレーザ・ダ
イオードから出射された出射光のうちの任意の波長のレ
ーザ光をレーザ・ダイオードに帰還させることにより可
変波長レーザ光源になる。
イオードから出射された出射光のうちの任意の波長のレ
ーザ光をレーザ・ダイオードに帰還させることにより可
変波長レーザ光源になる。
【０００４】図３および図４は、それぞれ従来の可変波
長レーザ光源の一例を示す構成図である。まず、図３の
従来例から説明すると、レーザ・ダイオード８ａの片端
面には低反射膜８ｂが施されており、レーザ・ダイオー
ド８ａの他方の端面には無反射膜８ｃが施されている。
長レーザ光源の一例を示す構成図である。まず、図３の
従来例から説明すると、レーザ・ダイオード８ａの片端
面には低反射膜８ｂが施されており、レーザ・ダイオー
ド８ａの他方の端面には無反射膜８ｃが施されている。
【０００５】レーザ・ダイオード８ａから出射されたレ
ーザ光はレンズ９ｂにより平行光に変換される。レンズ
９ｂの前方には、光可変バンドパス・フィルタ１２を介
して全反射ミラー１３が配置されている。全反射ミラー
１３と低反射膜８ｂにより外部共振器を構成している。
ーザ光はレンズ９ｂにより平行光に変換される。レンズ
９ｂの前方には、光可変バンドパス・フィルタ１２を介
して全反射ミラー１３が配置されている。全反射ミラー
１３と低反射膜８ｂにより外部共振器を構成している。
【０００６】また、レーザ・ダイオード８ａの低反射膜
８ｂの前方にはレンズ９ａが配置され、レンズ９ａを透
過したレーザ光は光ファイバ１０を伝達して出力ポート
１１から出力される構成になっている。
８ｂの前方にはレンズ９ａが配置され、レンズ９ａを透
過したレーザ光は光ファイバ１０を伝達して出力ポート
１１から出力される構成になっている。
【０００７】一方、図４に示す可変波長レーザ光源の従
来例では、図３の可変波長レーザ光源の可変バンドパス
・フィルタ１２と全反射ミラー１３を削除し、かわりに
グレーティング１４が用いられている。その他の構成は
図３と同様である。図４で、図３と同一部分には同一符
号を付して構成の重複説明を避ける。
来例では、図３の可変波長レーザ光源の可変バンドパス
・フィルタ１２と全反射ミラー１３を削除し、かわりに
グレーティング１４が用いられている。その他の構成は
図３と同様である。図４で、図３と同一部分には同一符
号を付して構成の重複説明を避ける。
【０００８】次に、図３の従来の可変波長レーザ光源の
動作について説明する。レーザ・ダイオード８ａから出
射した光は、レンズ９ｂにより平行光に変換され、さら
に、光可変バンドパス・フィルタ１２を通して特定の波
長の光を透過し、全反射ミラー１３により反射する。
動作について説明する。レーザ・ダイオード８ａから出
射した光は、レンズ９ｂにより平行光に変換され、さら
に、光可変バンドパス・フィルタ１２を通して特定の波
長の光を透過し、全反射ミラー１３により反射する。
【０００９】全反射ミラー１３により反射されることに
より、光は向きを１８０°変えて進行し、再度光可変バ
ンドパス・フィルタ１２、レンズ９ｂを通過し、レーザ
・ダイオード８ａに入射される。レーザ・ダイオード８
ａに入射した後、数％の反射率を持つ低反射膜８ｂ面よ
り再度レーザ・ダイオード８ａに戻される。低反射膜８
ｂと全反射ミラー１３により外部共振器を形成し、レー
ザ発振を起こす。
より、光は向きを１８０°変えて進行し、再度光可変バ
ンドパス・フィルタ１２、レンズ９ｂを通過し、レーザ
・ダイオード８ａに入射される。レーザ・ダイオード８
ａに入射した後、数％の反射率を持つ低反射膜８ｂ面よ
り再度レーザ・ダイオード８ａに戻される。低反射膜８
ｂと全反射ミラー１３により外部共振器を形成し、レー
ザ発振を起こす。
【００１０】レーザ発振が起きた光は、レンズ９ａを介
し光ファイバ１０を伝搬し、出力ポート１１に出力され
る。この構成の中で光可変バンドパス・フィルタ１２の
透過波長を可変することにより、可変波長レーザ光源と
なる。
し光ファイバ１０を伝搬し、出力ポート１１に出力され
る。この構成の中で光可変バンドパス・フィルタ１２の
透過波長を可変することにより、可変波長レーザ光源と
なる。
【００１１】また、図４に示す従来の可変波長レーザ光
源の場合は、構成は図３とほとんど同一であるが、レン
ズ９ｂで平行光に変換された光はグレーティング１４に
入射され、グレーティング１４で回折光を利用して波長
選択された光は再度レンズ９ｂを通してレーザ・ダイオ
ード８ａに入射され、以下図３の場合と同様にしてレン
ズ９ａを透過した後に、光ファイバ１０を伝播して出力
ポート１１から出力される。
源の場合は、構成は図３とほとんど同一であるが、レン
ズ９ｂで平行光に変換された光はグレーティング１４に
入射され、グレーティング１４で回折光を利用して波長
選択された光は再度レンズ９ｂを通してレーザ・ダイオ
ード８ａに入射され、以下図３の場合と同様にしてレン
ズ９ａを透過した後に、光ファイバ１０を伝播して出力
ポート１１から出力される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】図３・図４に示すよう
な従来の可変波長レーザ光源では、レーザ発振を引き起
こすため、レーザ・ダイオード活性層への高い光帰還を
必要とする。また、レーザ・ダイオード活性層の発光領
域は約１μｍと微少なため、構成される光学部品は互い
に高精度に配置されなければならない。
な従来の可変波長レーザ光源では、レーザ発振を引き起
こすため、レーザ・ダイオード活性層への高い光帰還を
必要とする。また、レーザ・ダイオード活性層の発光領
域は約１μｍと微少なため、構成される光学部品は互い
に高精度に配置されなければならない。
【００１３】これらの条件を達成するために、従来で
は、光学部品配置のための高度な光軸調整技術と、信頼
性を高めるための高度な固定技術を必要とするため、部
品構成も複雑化し、生産面での大きな障害となってい
た。
は、光学部品配置のための高度な光軸調整技術と、信頼
性を高めるための高度な固定技術を必要とするため、部
品構成も複雑化し、生産面での大きな障害となってい
た。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るために、この発明の可変波長レーザ光源は、前端面に
無反射膜７ａを施し、後端面に高反射膜７ｂを施し、高
反射膜７ｂと光帰還部とにより外部共振器を構成するこ
とによりレーザ発振を起こすレーザ・ダイオード１と、
入射される光から特定の波長λａの光を選択して出力す
る波長選択部４と、レーザ・ダイオード１からの出射光
を入力して波長選択部４に出射するとともに波長選択部
４の出力光を第１の出力光と第２の出力光に分岐して第
２の出力光を前記レーザ・ダイオード１に戻すための光
帰還部を形成する合分波器３と、合分波器３で分岐され
た前記第１の出力光を入射して出力する出力ポート５と
を備える。
るために、この発明の可変波長レーザ光源は、前端面に
無反射膜７ａを施し、後端面に高反射膜７ｂを施し、高
反射膜７ｂと光帰還部とにより外部共振器を構成するこ
とによりレーザ発振を起こすレーザ・ダイオード１と、
入射される光から特定の波長λａの光を選択して出力す
る波長選択部４と、レーザ・ダイオード１からの出射光
を入力して波長選択部４に出射するとともに波長選択部
４の出力光を第１の出力光と第２の出力光に分岐して第
２の出力光を前記レーザ・ダイオード１に戻すための光
帰還部を形成する合分波器３と、合分波器３で分岐され
た前記第１の出力光を入射して出力する出力ポート５と
を備える。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、この発明の可変波長レーザ
光源の一実施の形態について、図面を参照して説明す
る。図１はこの一実施の形態の構成を示す構成説明図で
ある。図１で、レーザ・ダイオード１の前端面には、図
２の斜視図に示すように、反射率０．１％以下の無反射
膜７ａが施されている。
光源の一実施の形態について、図面を参照して説明す
る。図１はこの一実施の形態の構成を示す構成説明図で
ある。図１で、レーザ・ダイオード１の前端面には、図
２の斜視図に示すように、反射率０．１％以下の無反射
膜７ａが施されている。
【００１６】また、レーザ・ダイオード１の後端面に
は、反射率９０％以上の高反射膜７ｂが施されている。
なお、７ｃは活性層である。
は、反射率９０％以上の高反射膜７ｂが施されている。
なお、７ｃは活性層である。
【００１７】レーザ・ダイオード１から発生された光を
レンズ２で集光し、合分波器３ａに入射する。合分波器
３は合分波器３ａ〜３ｄを総称しており、合分波器３
は、たとえば、２０：８０あるいは１５：８５などのフ
ァイバ溶融型カプラやフィルタ型カプラを使用すること
ができる。
レンズ２で集光し、合分波器３ａに入射する。合分波器
３は合分波器３ａ〜３ｄを総称しており、合分波器３
は、たとえば、２０：８０あるいは１５：８５などのフ
ァイバ溶融型カプラやフィルタ型カプラを使用すること
ができる。
【００１８】合分波器３で分波された光は合分波器３ｂ
から波長選択部４に入射される。波長選択部４は、たと
えば、数ｎｍの半値幅を持つ光可変バンドパス・フィル
タを使用しているが、この光可変バンドパス・フィルタ
の他にグレーティング、ファイバ・グレーティング等を
使用してもよい。
から波長選択部４に入射される。波長選択部４は、たと
えば、数ｎｍの半値幅を持つ光可変バンドパス・フィル
タを使用しているが、この光可変バンドパス・フィルタ
の他にグレーティング、ファイバ・グレーティング等を
使用してもよい。
【００１９】波長選択部４は入射された光から特定の波
長λａを透過させ、合分波器３ｃに入射させる。合分波
器３において、合分波器３ｃから入射した光は合分波器
３ａと３ｄとに分波される。合分波器３ａ側に分波され
た光はレンズ２を通して再びレーザ・ダイオード１に帰
還する。レンズ２−合分波器３ａ−合分波器３ｂ−波長
選択部４−合分波器３ｃ−合分波器３ａ−レンズ２の光
経路で光帰還路を構成している。この光帰還部とレーザ
・ダイオード１の高反射膜７ｂとにより外部共振器を構
成している。
長λａを透過させ、合分波器３ｃに入射させる。合分波
器３において、合分波器３ｃから入射した光は合分波器
３ａと３ｄとに分波される。合分波器３ａ側に分波され
た光はレンズ２を通して再びレーザ・ダイオード１に帰
還する。レンズ２−合分波器３ａ−合分波器３ｂ−波長
選択部４−合分波器３ｃ−合分波器３ａ−レンズ２の光
経路で光帰還路を構成している。この光帰還部とレーザ
・ダイオード１の高反射膜７ｂとにより外部共振器を構
成している。
【００２０】また、前記合分波器３ｄ側には出力ポート
５が連結されており、この合分波器３ｄ側に分波された
光は出力ポート５から出力される構成となっている。
５が連結されており、この合分波器３ｄ側に分波された
光は出力ポート５から出力される構成となっている。
【００２１】次に、図１の動作について説明する。レー
ザ・ダイオード１からの光は合分波器３ａに入射される
が、レーザ・ダイオード１は共振面がないために、レー
ザ発振を起こしておらず、自然放出光となっている。
ザ・ダイオード１からの光は合分波器３ａに入射される
が、レーザ・ダイオード１は共振面がないために、レー
ザ発振を起こしておらず、自然放出光となっている。
【００２２】合分波器３ａに入射された光は合分波器３
において、合分波器３ｂ側に分波され、波長選択部４に
入射され、波長選択部４において特定の波長λａの光を
透過させて、合分波器３ｃに入射させる。
において、合分波器３ｂ側に分波され、波長選択部４に
入射され、波長選択部４において特定の波長λａの光を
透過させて、合分波器３ｃに入射させる。
【００２３】合分波器３ｃに入射された光は合分波器３
において、再度合分波器３ａと合分波器３ｄに分波し、
合分波器３ａ側に分波された光はこの合分波器３ａから
レンズ２に至り、このレンズ２で集光されてレーザ・ダ
イオード１に戻り、光帰還をかける。
において、再度合分波器３ａと合分波器３ｄに分波し、
合分波器３ａ側に分波された光はこの合分波器３ａから
レンズ２に至り、このレンズ２で集光されてレーザ・ダ
イオード１に戻り、光帰還をかける。
【００２４】レーザ・ダイオード１は光反射膜７ｂと光
帰還路とにより、外部共振器を構成しているから、レー
ザ・ダイオード１とこの外部共振器とによりレーザ発振
を起こす。
帰還路とにより、外部共振器を構成しているから、レー
ザ・ダイオード１とこの外部共振器とによりレーザ発振
を起こす。
【００２５】レーザ発振した光は合分波器３ｄを介して
出力ポート５へ出力される。レーザの発振波長は、波長
選択部４で任意の波長を選択することにより、自由に可
変できる。たとえば、レーザ・ダイオード１への戻り光
量を、３〜５％にすると通常のレーザ・ダイオードと同
様に高出力の可変波長レーザ光源となる。
出力ポート５へ出力される。レーザの発振波長は、波長
選択部４で任意の波長を選択することにより、自由に可
変できる。たとえば、レーザ・ダイオード１への戻り光
量を、３〜５％にすると通常のレーザ・ダイオードと同
様に高出力の可変波長レーザ光源となる。
【００２６】このように構成することにより、ペルチェ
素子、サーミスタなどを組み合わせ、レーザ・ダイオー
ドの温度調節をすることにより、生産性が優れ、高安定
な可変波長レーザ光源とする。
素子、サーミスタなどを組み合わせ、レーザ・ダイオー
ドの温度調節をすることにより、生産性が優れ、高安定
な可変波長レーザ光源とする。
【００２７】
【発明の効果】この発明の可変波長レーザ光源によれ
ば、レーザ・ダイオードの前端面に無反射膜を設け、後
端面に高反射膜を設け、レーザ・ダイオードからの出射
光を合分波器で分波して波長選択器で特定の波長の光波
を選択して光帰還部を通してレーザ・ダイオードに帰還
させ、この帰還部と高反射膜とによる外部共振器でレー
ザ光を発生し、合分波器を介して出力ポートから取り出
すようにしたので、特別に高度な技術を要することもな
く、生産性に優れ、簡単な構成で高安定な波長を可変し
たレーザ光を発生することができる。
ば、レーザ・ダイオードの前端面に無反射膜を設け、後
端面に高反射膜を設け、レーザ・ダイオードからの出射
光を合分波器で分波して波長選択器で特定の波長の光波
を選択して光帰還部を通してレーザ・ダイオードに帰還
させ、この帰還部と高反射膜とによる外部共振器でレー
ザ光を発生し、合分波器を介して出力ポートから取り出
すようにしたので、特別に高度な技術を要することもな
く、生産性に優れ、簡単な構成で高安定な波長を可変し
たレーザ光を発生することができる。
【図１】この発明の可変波長レーザ光源の一実施の形態
の構成を示す構成説明図である。
の構成を示す構成説明図である。
【図２】図１の可変波長レーザ光源の一実施の形態に適
用されるレーザ・ダイオードの素子詳細図である。
用されるレーザ・ダイオードの素子詳細図である。
【図３】従来の可変波長レーザ光源の一例の構成を示す
構成説明図である。
構成説明図である。
【図４】従来の可変波長レーザ光源の他の構成を示す構
成説明図である。
成説明図である。
１ レーザ・ダイオード ２ レンズ ３・３ａ〜３ｄ 合分波器 ４ 波長選択部 ５ 出力ポート ７ａ 無反射膜 ７ｂ 高反射膜 ７ｃ 活性層
Claims (2)
- 【請求項１】 前端面に無反射膜(7a)を施し、後端面に
高反射膜(7b)を施し、高反射膜(7b)と光帰還部とにより
外部共振器を構成することによりレーザ発振を起こすレ
ーザ・ダイオード(1) と、 入射される光から特定の波長λａの光を選択して出力す
る波長選択部(4) と、 前記レーザ・ダイオード(1) からの出射光を入力して前
記波長選択部(4) に出射するとともに前記波長選択部
(4) の出力光を第１の出力光と第２の出力光に分岐して
第２の出力光を前記レーザ・ダイオード(1) に戻すため
の前記光帰還部を形成する合分波器(3) と、 前記合分波器(3) で分岐された前記第１の出力光を入射
して出力する出力ポート(5) と、を備えることを特徴と
する可変波長レーザ光源。 - 【請求項２】 請求項１記載の可変波長レーザ光源にお
いて、 前記レーザ・ダイオード(1) からの出射光は、レンズ
(2) で集光した後に前記合分波器(3) に入射し、かつ前
記合分波器(3) の前記第２の出力光を前記レンズ(2) で
集光した後に前記レーザ・ダイオード(1) に入射するこ
とを特徴とする可変波長レーザ光源。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9032673A JPH10223991A (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 可変波長レーザ光源 |
| US09/014,508 US5936982A (en) | 1997-01-31 | 1998-01-28 | Variable wavelength laser light source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9032673A JPH10223991A (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 可変波長レーザ光源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10223991A true JPH10223991A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12365402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9032673A Pending JPH10223991A (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 可変波長レーザ光源 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5936982A (ja) |
| JP (1) | JPH10223991A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6515896B1 (en) | 2001-07-24 | 2003-02-04 | Hewlett-Packard Company | Memory device with short read time |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4299710A (en) * | 1975-05-30 | 1981-11-10 | Rohm And Haas Company | Drilling fluid and method |
| US5334854A (en) * | 1990-07-11 | 1994-08-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical semiconductor device with wavelength selectivity and method for amplifying or emitting the light using the same |
| US5572542A (en) * | 1995-04-13 | 1996-11-05 | Amoco Corporation | Technique for locking an external cavity large-area laser diode to a passive optical cavity |
-
1997
- 1997-01-31 JP JP9032673A patent/JPH10223991A/ja active Pending
-
1998
- 1998-01-28 US US09/014,508 patent/US5936982A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5936982A (en) | 1999-08-10 |
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