JPS5819151B2 - 半導体レ−ザ装置の使用方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は発振すると同時に外部で高速で変調される発振
光を受けて電気信号に変換することができる半導体レー
ザ装置の使用方法に関するものである。

従来、高速で変調された発振光の受光にはＰＩＮフォト
ダイオードあるいはアバランシェフォトダイオードが用
いられていた。

この場合、発光源のレーザと受光部のダイオードとの相
対的な位置を正確に固定するのは難しく、そのため信号
が小さい場合は、誤った信号を受ける可能性も大きくな
るので、この欠点を解決する半導体レーザ装置の使用と
して発振したレーザ光を再び元のレーザに戻して発振光
との間の自己カプリングを利用する方法が考えられた。

第１図にその従来の使用方法の原理図を示す。

レーザ素子１からの発振光４をビデオ信号を書き込んだ
フィルム６に当てその反射光５を再びレーザ素子１に帰
還し、発振光４との間にカプリングを生じさせて、その
結果用ずる電気信号７をコンデンサ３を通してをり出す
。

この使用方法は簡単ではあるが次の様な欠点を有する。

すなわち、フィルム面６のオンの信号に対応する反射光
５が強い場合、発振光４と反射光５との間のカプリング
によりレーザ素子１のしきい値が変化し、カプリングの
無い場合に比べて、しきい値が下がり直流電圧２が一定
の場合、発振光４は強くなる。

そしてこの強くなった発振光４が今度はフィルム面６で
反射されることになり、その反射光５はフィルム面６の
オフの信号に対応する弱い場合でも、オンの信号との差
が小さく１より、フィルム面６の信号のオン、オフの判
定が難しくなる。

この誤動作はレーザ素子１とフィルム面６との間の光の
伝搬時間が大きいほど、即ち両者の距離が長いほど大き
くなる。

本発明は以上の欠点を取り除いた発振と受光とを同時に
行うことができる半導体レーザ装置の使用方法を提供す
ることを目的とする。

゛以下本発明の半導体レーザ装置の使用方法
を図面とともに実施例に基づいて説明する。

第２図ａ、ｂは本発明の半導体レーザ装置の使用方法に
用いる半導体レーザ装置の一実施例を示すものであって
、同図ａは平面図、同図すは側面断面図である。

この半導体レーザ装置はダブルへテロ構造の２つのレー
ザ素子Ｉ、■をそのキャビティ方向を一致させて同一基
板であるｎ−ＧａＡｓ層１１上に成長させたもので、そ
のキャビティ長は各々３００μｍ１幅は８０μｍ１２つ
のレーザ素子Ｉ、■間の間隙は５μｍとしである。

今これらのレーザ素子に各々そのしきい値以上の直流電
流を直流電圧源１８及び１９により流す。

これによりレーザ素子Ｉ及び■は発振するが、各々の発
振スペクトルのうち少くとも１つ以上の発振波長が一致
するようにする。

発振波長が一致しなければ二つのレーザ素子Ｉ、Ｕ間に
はカプリング効果が得られず、従ってレーザ素子■から
発振した発振光を変調してレーザ素子で受けてもコンデ
ンサ３を通して変調信号は得られない。

従って少くとも一つ以上の発振モードを一致させる必要
がある。

ここで、本実施例の装置では回合基板上に２つのレーザ
素子Ｉ、■を配置させているが実際の製造方法としては
、液相エピタキシギル法でｎ−Ｇａ□、７Ａｌ（、，３
Ａｓ基板１１に、ｐ−ＧａＡｓ層１２゜ｐ−Ｇａｏ、、
Ａｌｏ、３Ａｓ層’ ３ ｐ ｐ＋ＧａＡｓ層１４を連
続的に成長し、最後にエツチングにより、。

５μｍ幅の間隙をその中間に入れて２つのレーザ素子１
．ＩＩを作ることにより完成する。

そのため活性領域の不純物濃度や厚さを２つの素子１．
■において全く同一にすることができ、従って２つの素
子Ｉ、ＩＩのキャビティ長を一致させるだけで、。

発振モードを一致させることが容易となる。

更に活性領域の基板１１からの高さも同一であるので、
レーザ素子Ｉからの発振光をレーザ素子Ｈの活性領域へ
入れるための位置合せが全く不要であり、２つの全く独
立なレーザ装置を用いた場合に比較。

して取り扱いが非常に簡単になる。

第３図に本発明の半導体レーザ装置の使用方法の一実施
例どしてのビデオ、信号の再生回路を示す。

同図において矢印は発振光の進行方向を示している。

２つのレーザ素子Ｉ及び■の各々は第２図に１示すよう
にしきい値以上に直流バイアスする レーザ素子Ｉから
発振された光がレーザ素子Ｈの活性領域に入射し、画素
子に共通のモードの発振、光がレーザ素子■から発振さ
れ、この光が反射形ビデオ信号フィルム６に当たって反
射され１．その反・射光は反射鏡２１，２２．２３で全
反射された後、プリズム２４を通過してレーザ素子ｌの
活性部域に入り、そこでカプリングをおこしその結果コ
ン、デンサ３を通してビデオ信号が取り出される。

なお、反射光がレーザ素子Ｉの活性領域内に入射す□る
′ことによりレーザ素子ＩのしきいイＵｉ下がり、レー
ザ素子Ｉの発振光は強くな各が、レーザ素子ｎの発振光
の強さは同素子■の直流バイアスにより決定されるため
、レーザ素子■からの発振光はレーザ素子■の発振光の
発振モードを決定するためにのみ働き、レーザ素子１か
らは常に安定した発振光を得ることができる。

ところで、レーザ素子Ｉからもレーザ素子■から発振す
るのと同じモ；−ドの発振光が出るが、それは第３図の
点線矢印で示したように）、°リズム２４で、ビデオ信
号光とは無関係の方向に曲げられるようにしである。

もしこのレーザ素子Ｉから出た光がレーザ素子■から出
た光の逆方向の径路を通るとすれば、この光；もビデオ
フィルム６に当たって反射しレーザ素子■の活性領域に
入りカプリングを生じ、その結果従来のように、レーザ
素子■のしきい値が変化し発振光が変動してしまう。

従ってレーザ素子Ｉの逆方向の光は第３図のように途中
で取り除く必要；がある。

そうすることによりレーザ素子■の光にじよう乱を与え
、るととなくレーザ素子Ｉの端子よりビデオ信号を取り
出すことができ、従来の欠点を完全に増り除くことがで
きる。

第４図に本発明の他の実施例における半導体し・−炉装
置の使用方法を示す。

この場合は２つのレーザ素子Ｉ、■は互に直角に配置さ
れていて、レーザ素子Ｉの発振光をレーザ素子Ｈの活性
領域１３に入れてカプリングをおこさせるのは前の例と
同様である。

この場合は、２つのレーザ素子Ｉ。；■の発振光１は互
に直角に出るので、レーザ素子■か←の発振光をし二ザ
素子Ｉで受けるまでに必要な反射ψΩ数は第３図、の場
合より少なくできる。

同使用方法に用いる半導体レーザ装尊シ製法としては液
相上、ピタキシャル法！多層成−ｉ、Ｌ、 蛸後にエツ
チングにより基、板１１を共通にした２つのレーザ素子
■及びＨに分離する。

５゜第２図ａ、ｂおよび第４図の実施？す
では両々のレーザ素子基、に、ファブリペロ−形レーザ
を用いているが、このうちの一方、又は両方を分布帰還
・型レーザにすると、単一モード発振光を得やすくなる
。

分布帰還型レーザを用いた場合は２つのレーザの間に間
隙を作る必要がなく、従？てレーザ素子Ｉの発振光を有
効にレーザ素子Ｈの活性領域に吸収させることができる
。

なお本発明の半導体レーザ装置の使用方法において再生
回路はビデオ信号だけでなく一般の信号再生に用いられ
るのは勿論のことである。

以上説明したように本発明の半導体レーザ装置の使用方
法は、一方の半導体レーザ素子から放射された発振光を
他方の半導体レーザ素子の活性領域内に入射させて、他
方の半導体レーザ素子から上記発振光と同一モードの発
振光を得るものであり、他方の半導体レーザ素子からの
発振光を信号体で反射させ、この反射光を一方の半導体
レーザ」素子の活性領域に入れて、一方の半導体レーザ
素子から信号体の情報を摩り出してもしきい値の低下は
起らず、従来のような情報の判定の困難性はなくなり、
正常な動作を行なわせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のビデオ信号再生装置の原理図、第２図ａ
、ｂは本発明の半導体レーザ装置の使用方法に用いる半
導体レーザ装置の一実施例を示す平面図及び断面図、第
３図は本発明の半導体レーザ装置の使用方法の一実施例
であるビデオ信号再生回路図、第４図は本発明の半導体
レーザ装置の使用方法に用いる半導体レーザ装置の他の
実施例を示す断面斜視図である。 Ｉ、ＩＩ・・・・・・半導体レーザ素子、３・・・・・
・コンデンサ、６・・・・・・フィルム、１３・・・・
・・活性領域、１５゜１７・・・・・・電□極、１８，
１９・・・・・・直流電源、２１゜２２．２３・・・・
・・反射鏡、２４・・・・・・プリズム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一方の半導体レーザ素子からの発振光を他方の半導
   体レーザ素子の活性領域内に入射させて、前記一方の半
   導体レーザ素子の発振波長と一致した発振波長を有する
   発振光を他方の半導体レーザ素子より発振させ、前記他
   方の半導体レーザ素子からの発振光を信号体で反射させ
   、前記反射された発振光を前記一方の半導体レーザ□素
   子の活性領域内に入射させることにより、前記一方の半
   導体レーザ素子より前記信号体の情報を取り出すことを
   特徴とする半導体レーザ装置の使用方法計