JPS5831590A - 光機能素子 - Google Patents
光機能素子Info
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- JPS5831590A JPS5831590A JP12905481A JP12905481A JPS5831590A JP S5831590 A JPS5831590 A JP S5831590A JP 12905481 A JP12905481 A JP 12905481A JP 12905481 A JP12905481 A JP 12905481A JP S5831590 A JPS5831590 A JP S5831590A
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- JP
- Japan
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- light
- optical
- semiconductor laser
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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
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
-
- 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
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/0601—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium comprising an absorbing region
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は半導体レーザの光出力の非線形性を用いた光
機能素子に関する。
機能素子に関する。
半導体レーザを光源とし、光ファイバを伝送路とする光
通信方式は、通信容量、経済性等で既存の通信方式より
優れたものとなる可能性がち９１新しい通信方式として
各方向から注目されている。
通信方式は、通信容量、経済性等で既存の通信方式より
優れたものとなる可能性がち９１新しい通信方式として
各方向から注目されている。
この光通信方式においては、送る情報を発信装置で電気
信号から光信号に変え光ファイバで情報を伝達して、そ
れを再び受信装置で電気信号に変えている。この場合、
光は伝送線路である光ファイバの伝送損失が極めて小さ
しということを利用して信号を一方から他方に伝達する
といった伝送手段にすぎず、増幅論理演算等の信号処理
に元が積極的な役割りを演じるまでには至っていない。
信号から光信号に変え光ファイバで情報を伝達して、そ
れを再び受信装置で電気信号に変えている。この場合、
光は伝送線路である光ファイバの伝送損失が極めて小さ
しということを利用して信号を一方から他方に伝達する
といった伝送手段にすぎず、増幅論理演算等の信号処理
に元が積極的な役割りを演じるまでには至っていない。
もし、光を直接、−理演算、紀憧等の信号処理に用いる
ことができれば１元通信システムの機能の多様化にとっ
て極めて有効と思われる。
ことができれば１元通信システムの機能の多様化にとっ
て極めて有効と思われる。
光を用いた論理演算や記憶を行なう光愼ｉし索子のひと
つに、オプティカルエンジニアリング（０）’ＴＩＣＡ
Ｌ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ）誌１９８０年第１９巻４
号Ｍ４５６〜４６２頁所載のスミス（Ｐ、Ｗ、８ｒｎｉ
ｔｈ ）氏による論文に記数された光双安定素子があ
る。
つに、オプティカルエンジニアリング（０）’ＴＩＣＡ
Ｌ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ）誌１９８０年第１９巻４
号Ｍ４５６〜４６２頁所載のスミス（Ｐ、Ｗ、８ｒｎｉ
ｔｈ ）氏による論文に記数された光双安定素子があ
る。
この光双安定素子は７アプリ・ベロ共振器内に電気光学
位相変調器が挿入されており、ファベリ・ベロ共振器か
らの光出力の一部ｔ−受光器で反光し。
位相変調器が挿入されており、ファベリ・ベロ共振器か
らの光出力の一部ｔ−受光器で反光し。
その元傾度に比例した電圧ｔ−電気光学位相変ａ１４器
に帰還する構成をとっている。この素子の特性は７アプ
リ・ベロ共振器からの出力光強度が入力光強度に対して
ヒステリシスを示し、ある入力光強度の範囲で二つの安
定な出方光ｎｆｔ一定常状態として取ることができるも
のとなっている。この特性を生かすことにより光による
記憶、光による論理演算１等の光機能素子に応用できる
。しかしながらこの素子はリチクム・ナイオベイ） （
ＬｉＮｂＯ。
に帰還する構成をとっている。この素子の特性は７アプ
リ・ベロ共振器からの出力光強度が入力光強度に対して
ヒステリシスを示し、ある入力光強度の範囲で二つの安
定な出方光ｎｆｔ一定常状態として取ることができるも
のとなっている。この特性を生かすことにより光による
記憶、光による論理演算１等の光機能素子に応用できる
。しかしながらこの素子はリチクム・ナイオベイ） （
ＬｉＮｂＯ。
）基板で構成されているので、上述の７アプリ・ベロ共
振器からの光出力の一部會受光する受光素子例えばイン
ジウム・リン（Ｉｎ）’）糸のフォトダイオードと一体
に集積化することにより、価格を低下させ信頼性を向上
させるＫは不同きである。
振器からの光出力の一部會受光する受光素子例えばイン
ジウム・リン（Ｉｎ）’）糸のフォトダイオードと一体
に集積化することにより、価格を低下させ信頼性を向上
させるＫは不同きである。
他方半導体レーザの甲に株元出力と電流の関係にヒステ
リシスを示す現象會示すものがある。例エバ、エレクト
ロニクスレターズ（Ｅｌ、ＥＣＴＲ（Ｊ−ＮＩＣ８ＬＥ
ＴＴＥＲ８）１１９８１年第１７巻４号第１６７〜１６
８頁所載の河口（Ｈ，Ｋａｗａｑｕｃｈｉ）氏等Ｋｊる
―文に記数された半導体レーザがそれである。この半導
体レーザでは、十分な注入電流のために利得が優勢の光
増幅領域と、不十分な注入電（ｔｉｃのために損失が優
勢の過飽和吸収領域とに二分されている。この半導体レ
ーザの特徴は同−電ｔＡｒ、値で光出力の二つの安定な
値を定常状態として取ることである０すなわちｆｔ、増
−領域への注入電流を徐々に増７ＪＯさせていくと、光
増幅領域から過飽和吸収領域への光社人が強くなる。そ
しである光注入レベルに達すると過飽和吸収領域での吸
収係数が殆んどゼロの状態となりレーザ発振を開姑する
。この注入電流の値以上での光出力は従来の牛寺坏レー
ザと同様の急峻なカーブｔ−描いて壇カロする。逆に注
入電流の値を発振閾値以上から減少Ｊせてし）くと、光
増幅領域から過飽和吸収領域への光注入は弱くなる。そ
しである光注入レベルまで低下すると過Ｍ４オロ吸収ｗ
Ａ域では透明ではなくなリレーザ発振を停止する。この
ときの注入電流の値は発振閾値よりも小さい１直ｒとる
ため、光出力と注入電流の関係でＱよヒステリシスを承
すこととなる。このことは前述の光双安定素子と同様に
元にょる記１等の光機能素子として応用できることを７
１＜ Ｌ −（いる０しかしながら１発振閾値以上のあ
る電流値での光出力を基準にして外部信号による光出力
の変化を光１ｇ！ｌ理演算、光記憶等に応用するような
場合には、外部環境の温度が変わって発振閾値が変化し
友りあるいは電流値が多少変化したりしても光出力が大
きく変動する。従って基準となる光出力も大幅に変化す
ることとなり光機能素子としての信頼性に問題が生ずる
。
リシスを示す現象會示すものがある。例エバ、エレクト
ロニクスレターズ（Ｅｌ、ＥＣＴＲ（Ｊ−ＮＩＣ８ＬＥ
ＴＴＥＲ８）１１９８１年第１７巻４号第１６７〜１６
８頁所載の河口（Ｈ，Ｋａｗａｑｕｃｈｉ）氏等Ｋｊる
―文に記数された半導体レーザがそれである。この半導
体レーザでは、十分な注入電流のために利得が優勢の光
増幅領域と、不十分な注入電（ｔｉｃのために損失が優
勢の過飽和吸収領域とに二分されている。この半導体レ
ーザの特徴は同−電ｔＡｒ、値で光出力の二つの安定な
値を定常状態として取ることである０すなわちｆｔ、増
−領域への注入電流を徐々に増７ＪＯさせていくと、光
増幅領域から過飽和吸収領域への光社人が強くなる。そ
しである光注入レベルに達すると過飽和吸収領域での吸
収係数が殆んどゼロの状態となりレーザ発振を開姑する
。この注入電流の値以上での光出力は従来の牛寺坏レー
ザと同様の急峻なカーブｔ−描いて壇カロする。逆に注
入電流の値を発振閾値以上から減少Ｊせてし）くと、光
増幅領域から過飽和吸収領域への光注入は弱くなる。そ
しである光注入レベルまで低下すると過Ｍ４オロ吸収ｗ
Ａ域では透明ではなくなリレーザ発振を停止する。この
ときの注入電流の値は発振閾値よりも小さい１直ｒとる
ため、光出力と注入電流の関係でＱよヒステリシスを承
すこととなる。このことは前述の光双安定素子と同様に
元にょる記１等の光機能素子として応用できることを７
１＜ Ｌ −（いる０しかしながら１発振閾値以上のあ
る電流値での光出力を基準にして外部信号による光出力
の変化を光１ｇ！ｌ理演算、光記憶等に応用するような
場合には、外部環境の温度が変わって発振閾値が変化し
友りあるいは電流値が多少変化したりしても光出力が大
きく変動する。従って基準となる光出力も大幅に変化す
ることとなり光機能素子としての信頼性に問題が生ずる
。
本発明の目的は、半導体レーザ、受光素子の集積化が可
能でしかも外部環境の変化に対して安定に動作する光機
能素子を提供することＫある。
能でしかも外部環境の変化に対して安定に動作する光機
能素子を提供することＫある。
この発明は共振器軸方向に分割された二つ以上の′ｗｌ
極を有する半導体レーザと、その半導体レーザからの出
力光の少なくとも一部を受光する受光素子と、その受光
素子の出力を増幅して二つ以上に分割された電極の少な
くとも一つに帰還するための増幅帰遁路を含む光機能素
子が得られる。
極を有する半導体レーザと、その半導体レーザからの出
力光の少なくとも一部を受光する受光素子と、その受光
素子の出力を増幅して二つ以上に分割された電極の少な
くとも一つに帰還するための増幅帰遁路を含む光機能素
子が得られる。
この発明においては、共振器軸方向に分割された二つ以
上の電極を持つ半導体レーザの電極の一部つに発振＋Ａ
ｌｔｊｉよりも小さい一定の電流を注入した状膳で他の
電極への注入電流を増力口させていくと。
上の電極を持つ半導体レーザの電極の一部つに発振＋Ａ
ｌｔｊｉよりも小さい一定の電流を注入した状膳で他の
電極への注入電流を増力口させていくと。
それぞれの電極直下の活性領域が光増幅領域と過飽和吸
収領域とにわかれる。光増幅領域での注入電流を増加さ
せていくと、注入電流が発振−値以上で一定の友めに過
飽和吸収領域となっている領域でも光増幅領域からの光
注入にょ９吸収係数が殆んどゼロになハ牛導体レーザは
発振する。次に発振した光出力の一部を光強度に対応す
る信袖電流に変換して過飽和吸収領域に負帰還させると
。
収領域とにわかれる。光増幅領域での注入電流を増加さ
せていくと、注入電流が発振−値以上で一定の友めに過
飽和吸収領域となっている領域でも光増幅領域からの光
注入にょ９吸収係数が殆んどゼロになハ牛導体レーザは
発振する。次に発振した光出力の一部を光強度に対応す
る信袖電流に変換して過飽和吸収領域に負帰還させると
。
過飽和吸収領域では利得の増加を抑制する方向に’Ｃ作
用する。このため光増幅領域への注入電ｄ’に増加させ
ても光出力はほぼ一定のｍｔ−保つことができる。逆に
注入電流を減少させると、信号電匠の絶対値は減少する
。このため過飽和吸収領域では利得が増加して発振ｒＪ
蝋までｅま光出力はほぼ一定のｆｉｌを保つことできる
。即ち、この発明においては外部環境Ｏｉ！度が変わっ
て発振閾値が変化したり注入電流が多少変化しても光出
力にはぼ一定であるので、光機能素子としての信頼性を
篩くすることができる。
用する。このため光増幅領域への注入電ｄ’に増加させ
ても光出力はほぼ一定のｍｔ−保つことができる。逆に
注入電流を減少させると、信号電匠の絶対値は減少する
。このため過飽和吸収領域では利得が増加して発振ｒＪ
蝋までｅま光出力はほぼ一定のｆｉｌを保つことできる
。即ち、この発明においては外部環境Ｏｉ！度が変わっ
て発振閾値が変化したり注入電流が多少変化しても光出
力にはぼ一定であるので、光機能素子としての信頼性を
篩くすることができる。
この場合にも光出力と電流の関係かヒステリシスを示す
ので前述の半導体レーザの持つ光機能素子としての特徴
も持つことができる。また半導体レーザ、受光素子を同
種類の材料で構成できるため、集積化が可能で信頼性の
高い光機能素子を実現できる。
ので前述の半導体レーザの持つ光機能素子としての特徴
も持つことができる。また半導体レーザ、受光素子を同
種類の材料で構成できるため、集積化が可能で信頼性の
高い光機能素子を実現できる。
次に実施例を用いてこの発明の詳細な説明する。
第１図はこの発明の実施例の基本構成を示す図であり、
第２図−（ａ）はこの発明の実施列の基本構成に基づい
て動作させた場合の基本特性の光出力と注入電流の関係
金示す特性図であり、第２図−（ｂ）は負帰還が無い場
合の光出力と注入電流を示す特性図である。
第２図−（ａ）はこの発明の実施列の基本構成に基づい
て動作させた場合の基本特性の光出力と注入電流の関係
金示す特性図であり、第２図−（ｂ）は負帰還が無い場
合の光出力と注入電流を示す特性図である。
半導体レーザ１ａＦｉ正の電流全注入する第１の電極２
と発振閾値よりは小さい一定の電流を注入する第２の電
極３とがあハまた両者に共通のアース側の第３の電極４
がある。また第１の電極２と第２の電極３の境界には化
学エツテングされてできた＃５がある。このため半導体
レーザｌの活性層６は、十分に電流が注入されるため損
失にくらべて利得が優勢の光増＋ｍ禎域７と、十分に電
ｂｉＣが注入されないため利得にくらべて損失が優勢の
過飽和吸収領域８とに二分される。半導体レーザｌから
の出力光９の一部１０を取出すために、ビームスプリッ
タ１１が半導体レーザ１の前面に置かれている。出力光
９の一部１０は第１の受光素子１２で光電流に変換され
さらに第１の増幅器１３で増幅されて第２の電極３に信
号電流Ｉ、として負帰還される。信号電流ｌ、が無い場
合には光出力と注入電流の関係ＶＣヒステリシスをボす
前述のｒμ工ロ氏等による半導体レーザと同様の特性を
示す０１ｇ号電ｔＩｔＩｓが有る場合には第１の増幅器
１３で光電流の値を適切に一４壷することにより正の注
入電流Ｉ、に対する光出力をほぼ一定の１直にとること
ができる。また正の注入電流１１を増加させる一合と減
少させる場合とでは正の注入電流１１の発振−櫃が各々
異なり光出力と注入電流１１の関係にヒステリシスのあ
ることもわかった。この実施例でＶ１共振器軸方向の第
１の電極２の長さが２００μＩ１１ 、第２の電極３の
長さが５０μｍ、縛５の幅が１０μＩＩＩ 、ストライ
プの幅が６ａｍのプレーナ・ストライプ型インジクム・
ガリウム・ヒソ・リン／インジウムΦすｙ（ＩｎＧａＡ
ｉＰ／１ｎＰ）系の半導体レーザｌ。
と発振閾値よりは小さい一定の電流を注入する第２の電
極３とがあハまた両者に共通のアース側の第３の電極４
がある。また第１の電極２と第２の電極３の境界には化
学エツテングされてできた＃５がある。このため半導体
レーザｌの活性層６は、十分に電流が注入されるため損
失にくらべて利得が優勢の光増＋ｍ禎域７と、十分に電
ｂｉＣが注入されないため利得にくらべて損失が優勢の
過飽和吸収領域８とに二分される。半導体レーザｌから
の出力光９の一部１０を取出すために、ビームスプリッ
タ１１が半導体レーザ１の前面に置かれている。出力光
９の一部１０は第１の受光素子１２で光電流に変換され
さらに第１の増幅器１３で増幅されて第２の電極３に信
号電流Ｉ、として負帰還される。信号電流ｌ、が無い場
合には光出力と注入電流の関係ＶＣヒステリシスをボす
前述のｒμ工ロ氏等による半導体レーザと同様の特性を
示す０１ｇ号電ｔＩｔＩｓが有る場合には第１の増幅器
１３で光電流の値を適切に一４壷することにより正の注
入電流Ｉ、に対する光出力をほぼ一定の１直にとること
ができる。また正の注入電流１１を増加させる一合と減
少させる場合とでは正の注入電流１１の発振−櫃が各々
異なり光出力と注入電流１１の関係にヒステリシスのあ
ることもわかった。この実施例でＶ１共振器軸方向の第
１の電極２の長さが２００μＩ１１ 、第２の電極３の
長さが５０μｍ、縛５の幅が１０μＩＩＩ 、ストライ
プの幅が６ａｍのプレーナ・ストライプ型インジクム・
ガリウム・ヒソ・リン／インジウムΦすｙ（ＩｎＧａＡ
ｉＰ／１ｎＰ）系の半導体レーザｌ。
光出力の透過率が１０％のビームスプリッタ１１、イン
ジウム・ガリウム・ヒソ／インジウム・リン（ｌｎＧａ
Ａｓ／１ｎＰ）系の７オトダイオードの第１の受光素子
を用いた。また半導体レーザ１の第２の電極３への注入
電ａｂの値は２０ｍＡ、発振閾値は注入電流増加の場合
は４９ ｍＡ 、注入電流減少の場合は３５ｍＡであっ
た０この実施例では半導体レーザ、受光素子を同種類の
材料で構成できるため。
ジウム・ガリウム・ヒソ／インジウム・リン（ｌｎＧａ
Ａｓ／１ｎＰ）系の７オトダイオードの第１の受光素子
を用いた。また半導体レーザ１の第２の電極３への注入
電ａｂの値は２０ｍＡ、発振閾値は注入電流増加の場合
は４９ ｍＡ 、注入電流減少の場合は３５ｍＡであっ
た０この実施例では半導体レーザ、受光素子を同種類の
材料で構成できるため。
集積化が可能で信頼性を高くできる。また電流閾値以上
での光出力會はぼ一定の値に保つことができるので、外
部環境の変化に対して発振−１直がある程度変化しても
光出力は殆んど変わらす安定に働くことがわかった。
での光出力會はぼ一定の値に保つことができるので、外
部環境の変化に対して発振−１直がある程度変化しても
光出力は殆んど変わらす安定に働くことがわかった。
Ｍ３図は光論理素子のナンド回路に本発明を適用した場
合の第２の実施例の構成図であり、第４図はその動作説
明図である。
合の第２の実施例の構成図であり、第４図はその動作説
明図である。
第２の実施例は、第１の実施例に、外部からの第１．第
２の元信号Ｐａ、Ｐｂと第２．第３の受光素子１４．１
５と第２．第３の増幅器１６．１７ｔ−組合せたもので
ある。他の構成は第１の実施例と同じである。外部から
の第１．第２の光信号Ｐａ 、 Ｐｂは各々第２．ｍ３
の受光素子１４．１５で光電流に変換されて各々第２．
第３の増幅器１６．１７により各々ｌａ、Ｉｂｑ）ｉｌ
ｉ流に増幅される。これらの電流１ａ、１ｂｉｊ第１の
電極２への注入電流１．とけ逆符号の負の電流として帰
還される。ここで第１の１を極に注入される電υ記の値
は発振閾値１１゜より大きい値１１１とする。また１を
流１ａ、ｌｂＯ値は１１ａ、ｌｂ Ｉ＜１１１−１０
＜口ａ十ｌｂｌの不等式で与えられる範囲のものとする
。いま外部からの光信号が無い場合での半４淳レーザ１
からの光出力Ｐｅｔ’ｌ’と符号化する。外部からの光
信号Ｐａ、Ｐｂのうちいずれか一方が受光素子により受
光された場合には、半導体レーザ１への夾質の注入電流
ｌＫの埴は発振１−値１ｍ。より大きくなるため光出力
れは１１１の符号のままである。次に外部からの光信号
Ｐａ、Ｐｂの両方が受光素子により受光された場合にＩ
Ｉａ、半導体レーザｌへの実質の注入電流１．の値は発
振−匝ｌ、。以下となり、従って半導体レーザｌは発振
せず光出力は実質ＩＯ＠となる。このように外部からの
光信号を人力、半導体レーザｌからの光出力を出力とし
てナンド回路を構成することができた。この第２の実施
例ではａｇｌの実施１＋ＩＩと同様のプレーナ・ストラ
イプ型ＩｎＧａ＋ＡｓＰ／ｌｎＰ系の半導体レーザｌ、
光出力の透過率が５％のビームスプリッタ１１，１ｎＡ
ａＰ／ＩｎＰ 系のフォトダイオードの受光素子１２．
１４゜１５を用いた。第２り実施例でも半導体レーザ、
受光素子を四ａ類の材料で構成できるため、集積化が可
能で信頼性ｔ−高くできる。また外部環境の変化に対し
ても第１の実施例と同様安定に動作することもわかった
〇 仁の発明は以上の代表的な実施・列の他に焼つかの変形
が考えられる。前述の実施例では半導体レーザｌ内部に
光増幅領域７と過飽和吸収領域８ｔ−二分して構成した
が、光増幅領域７と過飽和吸収領域８の領域のＩｌｉ？
三つ以上に分も１１シてもｉ槽もヒ素子の特性には違い
はなく有効に動作すること力にわかった０また実施例で
は半導体レーザ１に１ｎＧ！ＡｓＰ／Ｉｎ）’系の半導
体し−ザ＝ｉｆ用したｉｓガリ９ム・アルミニウム・ヒ
ソ／ガ１ノ９ム・ヒン（（ｊａＡｊＡｓ／ＧａＡｓ）
系等他の材料（１）牛４％Ｖ −ザを使用してもよい。
２の元信号Ｐａ、Ｐｂと第２．第３の受光素子１４．１
５と第２．第３の増幅器１６．１７ｔ−組合せたもので
ある。他の構成は第１の実施例と同じである。外部から
の第１．第２の光信号Ｐａ 、 Ｐｂは各々第２．ｍ３
の受光素子１４．１５で光電流に変換されて各々第２．
第３の増幅器１６．１７により各々ｌａ、Ｉｂｑ）ｉｌ
ｉ流に増幅される。これらの電流１ａ、１ｂｉｊ第１の
電極２への注入電流１．とけ逆符号の負の電流として帰
還される。ここで第１の１を極に注入される電υ記の値
は発振閾値１１゜より大きい値１１１とする。また１を
流１ａ、ｌｂＯ値は１１ａ、ｌｂ Ｉ＜１１１−１０
＜口ａ十ｌｂｌの不等式で与えられる範囲のものとする
。いま外部からの光信号が無い場合での半４淳レーザ１
からの光出力Ｐｅｔ’ｌ’と符号化する。外部からの光
信号Ｐａ、Ｐｂのうちいずれか一方が受光素子により受
光された場合には、半導体レーザ１への夾質の注入電流
ｌＫの埴は発振１−値１ｍ。より大きくなるため光出力
れは１１１の符号のままである。次に外部からの光信号
Ｐａ、Ｐｂの両方が受光素子により受光された場合にＩ
Ｉａ、半導体レーザｌへの実質の注入電流１．の値は発
振−匝ｌ、。以下となり、従って半導体レーザｌは発振
せず光出力は実質ＩＯ＠となる。このように外部からの
光信号を人力、半導体レーザｌからの光出力を出力とし
てナンド回路を構成することができた。この第２の実施
例ではａｇｌの実施１＋ＩＩと同様のプレーナ・ストラ
イプ型ＩｎＧａ＋ＡｓＰ／ｌｎＰ系の半導体レーザｌ、
光出力の透過率が５％のビームスプリッタ１１，１ｎＡ
ａＰ／ＩｎＰ 系のフォトダイオードの受光素子１２．
１４゜１５を用いた。第２り実施例でも半導体レーザ、
受光素子を四ａ類の材料で構成できるため、集積化が可
能で信頼性ｔ−高くできる。また外部環境の変化に対し
ても第１の実施例と同様安定に動作することもわかった
〇 仁の発明は以上の代表的な実施・列の他に焼つかの変形
が考えられる。前述の実施例では半導体レーザｌ内部に
光増幅領域７と過飽和吸収領域８ｔ−二分して構成した
が、光増幅領域７と過飽和吸収領域８の領域のＩｌｉ？
三つ以上に分も１１シてもｉ槽もヒ素子の特性には違い
はなく有効に動作すること力にわかった０また実施例で
は半導体レーザ１に１ｎＧ！ＡｓＰ／Ｉｎ）’系の半導
体し−ザ＝ｉｆ用したｉｓガリ９ム・アルミニウム・ヒ
ソ／ガ１ノ９ム・ヒン（（ｊａＡｊＡｓ／ＧａＡｓ）
系等他の材料（１）牛４％Ｖ −ザを使用してもよい。
また受光素子１２．１４．１５とし−（ＪｎＡ魯Ｐ／１
ｎＰ系のフォトダイオード−を便用したが他の＃料のも
のでもまたアノくう／シエ・フォトダイオード１に便用
してもよい。また−５は化学エツチングにより製作した
が、イオン・ミーリングや逆スパツタリングを用いても
よい。また溝５の代りに絶縁ＮｉＩをつけてもよいＯ第
２の実施例では便宜上ナンド回路を構成した光慎ｌし素
子を用いて説明したが、外部からの光信号Ｐａ、Ｐｂ＆
ζよ）生じた電流の値１ａ、Ｉｂ ｔ− ＩＩａ、１ｂｌ）ｌ、ｌ ｔｌＯ になるように与えるとノア回路として使うこと力≦でき
る。また第２の実施例では半導体レーザｌの第１の電極
２にあらかじめ注入電流１ｓ ｔ ｎしていたが、注入
電流１．を流すかわりに外部からの光信号）’ａ、Ｐｂ
により生じた電流Ｉａ、Ｉｂ ｔ−正にと９１半導体レ
ーザｌｆ）第１の電極２に流すとその電流値の１直１ａ
、ｌｂが ｌａ、ｌｂ：＞Ｉｓ。
ｎＰ系のフォトダイオード−を便用したが他の＃料のも
のでもまたアノくう／シエ・フォトダイオード１に便用
してもよい。また−５は化学エツチングにより製作した
が、イオン・ミーリングや逆スパツタリングを用いても
よい。また溝５の代りに絶縁ＮｉＩをつけてもよいＯ第
２の実施例では便宜上ナンド回路を構成した光慎ｌし素
子を用いて説明したが、外部からの光信号Ｐａ、Ｐｂ＆
ζよ）生じた電流の値１ａ、Ｉｂ ｔ− ＩＩａ、１ｂｌ）ｌ、ｌ ｔｌＯ になるように与えるとノア回路として使うこと力≦でき
る。また第２の実施例では半導体レーザｌの第１の電極
２にあらかじめ注入電流１ｓ ｔ ｎしていたが、注入
電流１．を流すかわりに外部からの光信号）’ａ、Ｐｂ
により生じた電流Ｉａ、Ｉｂ ｔ−正にと９１半導体レ
ーザｌｆ）第１の電極２に流すとその電流値の１直１ａ
、ｌｂが ｌａ、ｌｂ：＞Ｉｓ。
の場合にはオア回路として動作し、その電流値の値１ａ
、ｌｂが ｌａ 、 ｌｂ （１，、（ｌａ十ｌｂの場合にはアン
ド回路として動作することができる。また以上の実施例
では半導体レーザｌの光出力と電流の関係にヒステリシ
スがあることから。
、ｌｂが ｌａ 、 ｌｂ （１，、（ｌａ十ｌｂの場合にはアン
ド回路として動作することができる。また以上の実施例
では半導体レーザｌの光出力と電流の関係にヒステリシ
スがあることから。
同一電流値で二つの安定な光出力を定常状態として城る
ことを用いて光スィッチ、光記憶として使うこともでき
る。
ことを用いて光スィッチ、光記憶として使うこともでき
る。
第１図はこの発明の第１の実施例の基本構成を示す図、
第２図（ａ）はこの発明の基本物性である光出力と注入
ｉｉＭｔの関係上水す特性図、第２図（ｂ）は負帰還が
無い場合の光出力と注入電流の関係を示す特性図、第３
図は本発明を適用した第２の実施例の構成図、第４図は
第２の実施例の動作説明図である。 なお図において、１−・・・・・半導体レーザ％２・・
・・−・第１の電極、３・・・・・・第２の電極、４・
・・・・・嬉３の電極、５・・・・−・＃、６・・・・
−・活性層、７・・・・・・光増１ｌｌｌ！領域、８・
−・・・・過飽和吸収領域、９・・・・・・出力光、１
０・・・・・・出力光の一部、１１・・・−・・ビーム
スプリッタ、１２゜１４．１５・・・・・・受ＪＪｔ、
素子、１３．１６．１７・・・・・・窄−器、１、 、
ｌ、・・・・・・注入電流ｂ ＩＳ・・・・・・信号
ｉｉｔ訛、ｈ・・・・・・光出力、 Ｐａ、Ｐｂ ””
第１．第２の光徊号、ｌａ、ｌｂ・・・・・・第１．第
２のｊｔ、信号により生じた電流、會それぞれあられす
０ 代理人 弁理士 内 原 晋
第２図（ａ）はこの発明の基本物性である光出力と注入
ｉｉＭｔの関係上水す特性図、第２図（ｂ）は負帰還が
無い場合の光出力と注入電流の関係を示す特性図、第３
図は本発明を適用した第２の実施例の構成図、第４図は
第２の実施例の動作説明図である。 なお図において、１−・・・・・半導体レーザ％２・・
・・−・第１の電極、３・・・・・・第２の電極、４・
・・・・・嬉３の電極、５・・・・−・＃、６・・・・
−・活性層、７・・・・・・光増１ｌｌｌ！領域、８・
−・・・・過飽和吸収領域、９・・・・・・出力光、１
０・・・・・・出力光の一部、１１・・・−・・ビーム
スプリッタ、１２゜１４．１５・・・・・・受ＪＪｔ、
素子、１３．１６．１７・・・・・・窄−器、１、 、
ｌ、・・・・・・注入電流ｂ ＩＳ・・・・・・信号
ｉｉｔ訛、ｈ・・・・・・光出力、 Ｐａ、Ｐｂ ””
第１．第２の光徊号、ｌａ、ｌｂ・・・・・・第１．第
２のｊｔ、信号により生じた電流、會それぞれあられす
０ 代理人 弁理士 内 原 晋
Claims (1)
- 共振器軸方向に分割された二つ以上の電極を有する半導
体レーザと、前記半導体レーザからの出力光の少なくと
も一部を受光する受光素子と、前記受光素子の出力を増
幅して前記電極の少なくとも一つに帰還するための増幅
帰還路を含む光機能素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12905481A JPS5831590A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 光機能素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12905481A JPS5831590A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 光機能素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5831590A true JPS5831590A (ja) | 1983-02-24 |
Family
ID=14999940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12905481A Pending JPS5831590A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 光機能素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5831590A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0409487A2 (en) * | 1989-07-15 | 1991-01-23 | Fujitsu Limited | Tunable laser diode having a distributed feedback structure |
| JPH03106094A (ja) * | 1989-09-15 | 1991-05-02 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 半導体レーザ装置 |
| US5014280A (en) * | 1988-09-30 | 1991-05-07 | Fujitsu Limited | Optical bistable laser diode and a method for controlling the same |
-
1981
- 1981-08-18 JP JP12905481A patent/JPS5831590A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5014280A (en) * | 1988-09-30 | 1991-05-07 | Fujitsu Limited | Optical bistable laser diode and a method for controlling the same |
| EP0409487A2 (en) * | 1989-07-15 | 1991-01-23 | Fujitsu Limited | Tunable laser diode having a distributed feedback structure |
| US5170402A (en) * | 1989-07-15 | 1992-12-08 | Fujitsu Limited | Tunable laser diode having a distributed feedback structure |
| JPH03106094A (ja) * | 1989-09-15 | 1991-05-02 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 半導体レーザ装置 |
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