JPS59163886A - 結合空胴レ−ザ - Google Patents
結合空胴レ−ザInfo
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- JPS59163886A JPS59163886A JP59034140A JP3414084A JPS59163886A JP S59163886 A JPS59163886 A JP S59163886A JP 59034140 A JP59034140 A JP 59034140A JP 3414084 A JP3414084 A JP 3414084A JP S59163886 A JPS59163886 A JP S59163886A
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- Japan
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- laser
- cavity
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- microns
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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
-
- 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/081—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
- H01S3/082—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors defining a plurality of resonators, e.g. for mode selection or suppression
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】
技術分野
本発明は半導体レーザの分野、より具体的には、短結合
空胴レーザのＣＷ及び高速単一縦モード動作に係る。
空胴レーザのＣＷ及び高速単一縦モード動作に係る。
発明の背景
高速変調下における注入レーザの動作特性（３）
は、光フアイバ伝送系におけろ関心事である。
広帯域単一縦モードファイバ伝送について、７Ｆ、７に
関心のある特性は、周波数チャーピング、遷移過程に、
１．・ける遷移利得ピークシフト及びマルチ縦モードの
発生時におけるスペクトルエンベロープの広がりといっ
たダイナミックなスペクトル動作である。これらダイナ
ミックなスペクトル特性及び他の特性の制御は、高速動
作下におけろ単−縦モード動作のために、十分なモード
選択を行う上で重要である。
関心のある特性は、周波数チャーピング、遷移過程に、
１．・ける遷移利得ピークシフト及びマルチ縦モードの
発生時におけるスペクトルエンベロープの広がりといっ
たダイナミックなスペクトル動作である。これらダイナ
ミックなスペクトル特性及び他の特性の制御は、高速動
作下におけろ単−縦モード動作のために、十分なモード
選択を行う上で重要である。
レーザに−１，−けろ縦モード選択を実現するためのい
くつかの方式が知られている。帰還のための埋め込み格
子を用いることを除いた方式は、以下のとうりである。
くつかの方式が知られている。帰還のための埋め込み格
子を用いることを除いた方式は、以下のとうりである。
短空胴レーザ、外部空胴レーザ及び三領域（結合空胴）
レーザである。各方式については、以下で詳細に述べる
。
レーザである。各方式については、以下で詳細に述べる
。
短空胴レーザは約３０ないし８０ミクロンの空胴長を有
する光学用を用いる。この空胴長は少くとも従来の光学
胴長より、５ないしく４） ６倍短い。知空胴レーザのモード選択は、ばろかに大き
な縦モード分離と従来のレーザより隣接したモード間の
より大きなｉｌ、ｌ相差から生じろ。短空胴レーザにつ
いては、ティー・ピー・リ−Ｉ Ｔ−Ｐ、 Ｌｅｅ ｌ
らによる論文、アイ・イーイーイー・ジャーナル・カン
タム・エレクトロニクスＩ Ｉ ＥＥＥ Ｊ、 Ｑｕｎ
ｔｕｍＥｌｅｃｔｒｏｎ ） 、 Ｑ Ｅｌ ８巻、
１１０１頁（１９１（２）及びシー・エイ・バラス（Ｃ
。
する光学用を用いる。この空胴長は少くとも従来の光学
胴長より、５ないしく４） ６倍短い。知空胴レーザのモード選択は、ばろかに大き
な縦モード分離と従来のレーザより隣接したモード間の
より大きなｉｌ、ｌ相差から生じろ。短空胴レーザにつ
いては、ティー・ピー・リ−Ｉ Ｔ−Ｐ、 Ｌｅｅ ｌ
らによる論文、アイ・イーイーイー・ジャーナル・カン
タム・エレクトロニクスＩ Ｉ ＥＥＥ Ｊ、 Ｑｕｎ
ｔｕｍＥｌｅｃｔｒｏｎ ） 、 Ｑ Ｅｌ ８巻、
１１０１頁（１９１（２）及びシー・エイ・バラス（Ｃ
。
Ａ、 Ｒｕｒｒｕｓ ｌらによる論文、エレクトロニ
クス・レターズ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅ
ｒｓ ） ｓ第１７巻、９５４頁［１９８１）に述べら
れている。
クス・レターズ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅ
ｒｓ ） ｓ第１７巻、９５４頁［１９８１）に述べら
れている。
外部空胴レーザは長光学空胴、へき開レーザ及び外部反
射器から成る。反射器及びレーザのへき開小面は、外部
空胴共振器を構成し、それは一般にレーザの光学空胴と
ほぼ同じ長さである。伝搬媒体が空気であるため、外部
空胴共振器中で回折損が生じる。この組合せにおけろモ
ード選択性は、レーザ及び外部空胴共振器を含Ｊ」・結
合共振器中の、周波数の関数としての、変調積から生じ
ろ。外部空胴レーザについてシート、ケイ・アール・ブ
レストン（Ｋ−Ｌ Ｐｒｅｓｔｏｎ ｌらによる論文、
エレクトロニクス・レターズ（Ｆｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
Ｌｅｔｔｅｒｓ）、第１７巻、９３１頁（１９８１）
；ディー・レンナー（Ｄ、 Ｒｅｎｎｅｒ ） らに
よる論文、エレクトロニクス・レターズ（Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ ） 、第１５巻、７３頁（
１９７９）、シー・バウマードＣＣ，Ｖｏｕｍａｒｄ
）らによる論文、オプト・コミュニケーション（Ｏｐｔ
。
射器から成る。反射器及びレーザのへき開小面は、外部
空胴共振器を構成し、それは一般にレーザの光学空胴と
ほぼ同じ長さである。伝搬媒体が空気であるため、外部
空胴共振器中で回折損が生じる。この組合せにおけろモ
ード選択性は、レーザ及び外部空胴共振器を含Ｊ」・結
合共振器中の、周波数の関数としての、変調積から生じ
ろ。外部空胴レーザについてシート、ケイ・アール・ブ
レストン（Ｋ−Ｌ Ｐｒｅｓｔｏｎ ｌらによる論文、
エレクトロニクス・レターズ（Ｆｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
Ｌｅｔｔｅｒｓ）、第１７巻、９３１頁（１９８１）
；ディー・レンナー（Ｄ、 Ｒｅｎｎｅｒ ） らに
よる論文、エレクトロニクス・レターズ（Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ ） 、第１５巻、７３頁（
１９７９）、シー・バウマードＣＣ，Ｖｏｕｍａｒｄ
）らによる論文、オプト・コミュニケーション（Ｏｐｔ
。
Ｃｏｍｍｕｎ、 ） ｓ第１３巻、１３０頁（１９７５
）：デー・エイ・クラインマン（Ｄ・Ａ、 Ｋｌ ｅ
ｉ ｎｍａｎ）らによる論文、ビー・ニス・チー・ジェ
イ（Ｂ、 Ｓ、 Ｔ、 Ｊ、 ） 、第４１巻、４５３
頁（１９６２）で述べられている。
）：デー・エイ・クラインマン（Ｄ・Ａ、 Ｋｌ ｅ
ｉ ｎｍａｎ）らによる論文、ビー・ニス・チー・ジェ
イ（Ｂ、 Ｓ、 Ｔ、 Ｊ、 ） 、第４１巻、４５３
頁（１９６２）で述べられている。
三領域及び他の多領域レーザは、相互に隣接した対応す
る数のモノリシックレーザ空胴を用いろ。この型のレー
ザにおいて、空胴は電流バイアスを通して制御できる導
波領域である。一般に、二領域レーザの１易合、領域は
長領域及び短領域から成る。モード選択性は周波数の関
数どしてのレーザ空胴の損失が、変調されろことから生
じろ。多領域レーザについては、米国特許３，３０３，
４３１号、エル・エイ・コールデン（Ｌ、Ａ、、 Ｃｏ
１ｄｅｎ ｌらによる論文、アプライド・フィジックス
・レターズ（Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、 ）
、第３８巻、３１５頁ｆ１９８１）、ケイ・ジエイ・エ
ベリング（Ｋ、 Ｊ、 Ｅｂｅｔｉｎｇ ）らによる論
文、エレクトロニクス・レターズ（Ｂｌｅｃｔｒｏｎｉ
ｃａ Ｌｅｔｔｅｒｓ ）、第１８巻、９０１頁（１９
８２）、コールトレン（Ｃｏ１ｄｒｅｎ ）らによる論
文、アイ・イーイーイー・ジャーナル・カンタム・エレ
クトロン（ＩＥＥＥＪ、 Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔ
、 ）、ＱＥ−１８巻、１６７９頁（１９８２）に述べ
られている。
る数のモノリシックレーザ空胴を用いろ。この型のレー
ザにおいて、空胴は電流バイアスを通して制御できる導
波領域である。一般に、二領域レーザの１易合、領域は
長領域及び短領域から成る。モード選択性は周波数の関
数どしてのレーザ空胴の損失が、変調されろことから生
じろ。多領域レーザについては、米国特許３，３０３，
４３１号、エル・エイ・コールデン（Ｌ、Ａ、、 Ｃｏ
１ｄｅｎ ｌらによる論文、アプライド・フィジックス
・レターズ（Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、 ）
、第３８巻、３１５頁ｆ１９８１）、ケイ・ジエイ・エ
ベリング（Ｋ、 Ｊ、 Ｅｂｅｔｉｎｇ ）らによる論
文、エレクトロニクス・レターズ（Ｂｌｅｃｔｒｏｎｉ
ｃａ Ｌｅｔｔｅｒｓ ）、第１８巻、９０１頁（１９
８２）、コールトレン（Ｃｏ１ｄｒｅｎ ）らによる論
文、アイ・イーイーイー・ジャーナル・カンタム・エレ
クトロン（ＩＥＥＥＪ、 Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔ
、 ）、ＱＥ−１８巻、１６７９頁（１９８２）に述べ
られている。
上で分類したレーザのすべてにおいて、レーザのダイナ
ミ゛ンクススペクトル４寺件のために、高速変調条件下
で効率よい単−縦モード（７） 動作を実現するには、問題がある。
ミ゛ンクススペクトル４寺件のために、高速変調条件下
で効率よい単−縦モード（７） 動作を実現するには、問題がある。
発明の４１！７．要
単−縦モード動作は、短結合空胴レーザにより、ＣＷ及
び高速Ｃギガヘルツ）変調条件下で、実現されかつ維持
される。そのレーザは２個の平行な鏡小面とそれから空
間的に分離されかつ鏡小面の一つとあらかじめ決められ
た関係にある反射表面を有する。外部空間共１辰器は一
鏡小面と反射表面の間に形成されろ。
び高速Ｃギガヘルツ）変調条件下で、実現されかつ維持
される。そのレーザは２個の平行な鏡小面とそれから空
間的に分離されかつ鏡小面の一つとあらかじめ決められ
た関係にある反射表面を有する。外部空間共１辰器は一
鏡小面と反射表面の間に形成されろ。
本発明の一実施例において、５０ないし８０ミクロン間
の空胴長を有する■−■へテロ接合注入レーザが、３ｏ
ないし８０ミクロン間の長さを有する短外部空胴共眼器
に結合されろ。短外部空胴共振器は注入レーザのへき開
小面どそれから空胴的に分離され、それと対面する反射
面を含む。一般に、レーザ空胴長は式ｎ Ｔ、−ｍ ｄ
により外部空胴共振器長と関係している。ここでｎＬは
注入レーザの実効光学長、ｎは対象とする波長における
注入（８） レーザの導波領域の屈折率、■７ば１１−人し−サの物
理的長さ、ｄは外部空胴共振器の長さ、ｍは正の数で、
２々いし１０が好斗しい。
の空胴長を有する■−■へテロ接合注入レーザが、３ｏ
ないし８０ミクロン間の長さを有する短外部空胴共眼器
に結合されろ。短外部空胴共振器は注入レーザのへき開
小面どそれから空胴的に分離され、それと対面する反射
面を含む。一般に、レーザ空胴長は式ｎ Ｔ、−ｍ ｄ
により外部空胴共振器長と関係している。ここでｎＬは
注入レーザの実効光学長、ｎは対象とする波長における
注入（８） レーザの導波領域の屈折率、■７ば１１−人し−サの物
理的長さ、ｄは外部空胴共振器の長さ、ｍは正の数で、
２々いし１０が好斗しい。
実施例の説明
添伺１７た図面と関連して、本発明の具体的々実施例に
ついての以下の１１１．明を読むことにより、木兄明全
Ｊ＝り完全に理解され」：う。
ついての以下の１１１．明を読むことにより、木兄明全
Ｊ＝り完全に理解され」：う。
第１斤いし５図に示されているように、本発明にはＣＷ
及び高速変調条件の両方の条件下で、ｒ１′Ｉ−一部モ
ード動作を実現Ｌ 鼾１持するために、短空胴レーザが
結合されている。以下の説明はレーザを励起するのに電
流注入を用いるのが好寸しいことを示しているが、当業
者にはレーザのポンピング用に光ソースを用いろことが
できることは明らかである。
及び高速変調条件の両方の条件下で、ｒ１′Ｉ−一部モ
ード動作を実現Ｌ 鼾１持するために、短空胴レーザが
結合されている。以下の説明はレーザを励起するのに電
流注入を用いるのが好寸しいことを示しているが、当業
者にはレーザのポンピング用に光ソースを用いろことが
できることは明らかである。
短結合空胴レーザが第１図では簡単化されたブロックダ
イアグラムで示されている。本発明に従うと、短結合空
胴レーザは電流源１０、短空胴レーザ２０及び反射表面
３０を含む。電流源１０は短空胴レーザ２０の活性領域
全ボンピングするだめの電流を供給する。
イアグラムで示されている。本発明に従うと、短結合空
胴レーザは電流源１０、短空胴レーザ２０及び反射表面
３０を含む。電流源１０は短空胴レーザ２０の活性領域
全ボンピングするだめの電流を供給する。
知空胴１ノーサ２０は典型的な場合短空胴の半嗜体レー
ザで、ｎ Ｌの実効光学長を有する。
ザで、ｎ Ｌの実効光学長を有する。
ここで、ｎは対象とする波長における短空胴レーザの導
波領域の屈折率、Ｌは短空胴レーザ２０の物理的長さで
ある。光量子２５が短空胴レーザ２０から生じ、短空胴
レーザ２゜の二つの平行鏡小面２１．２２の−っを通し
て、反射表面３０の方へ出る。反射表面３゜は短空胴レ
ーザ２０の一鏡小面２２がら空間的に分離さ旧５、それ
に対し適切に配置されており、光計子２５の少くとも一
部が短空胴レーザ２０の方に向って反射されるようにな
っている。短空胴レーザ２ｏの一鏡小面２２及び反射表
面３ｏば、長さｄの外部空胴共振器を構成する。外部空
胴共振器長ｄは短空胴レーザ２０の実効光学長と、以下
の式で関係している。ｎＬ＝ｍｄｓ ここでｍは正数
である。
波領域の屈折率、Ｌは短空胴レーザ２０の物理的長さで
ある。光量子２５が短空胴レーザ２０から生じ、短空胴
レーザ２゜の二つの平行鏡小面２１．２２の−っを通し
て、反射表面３０の方へ出る。反射表面３゜は短空胴レ
ーザ２０の一鏡小面２２がら空間的に分離さ旧５、それ
に対し適切に配置されており、光計子２５の少くとも一
部が短空胴レーザ２０の方に向って反射されるようにな
っている。短空胴レーザ２ｏの一鏡小面２２及び反射表
面３ｏば、長さｄの外部空胴共振器を構成する。外部空
胴共振器長ｄは短空胴レーザ２０の実効光学長と、以下
の式で関係している。ｎＬ＝ｍｄｓ ここでｍは正数
である。
ｍの値及び値の範囲の最適化については、以下で詳細に
述べる。反射表面３ｏ及び短空胴レーザ２０の両鏡小面
が、結合共振耐を構成することは、当業者には明らかで
゛ある。
述べる。反射表面３ｏ及び短空胴レーザ２０の両鏡小面
が、結合共振耐を構成することは、当業者には明らかで
゛ある。
へき開された鏡小面、ストライプ形状、ＴｎＧａＡ、ｓ
Ｐ／ Ｉｎｒ’ダブルへテロ構造注入レーザは、短空胴
レーザ２０として用いるのに適１７ている。へき開又は
エッチされた鏡小面を有する他のＩ−Ｖ半導体レーザも
寸だ、短空胴レーザ２０として用いるのに適している。
Ｐ／ Ｉｎｒ’ダブルへテロ構造注入レーザは、短空胴
レーザ２０として用いるのに適１７ている。へき開又は
エッチされた鏡小面を有する他のＩ−Ｖ半導体レーザも
寸だ、短空胴レーザ２０として用いるのに適している。
説明のために、しかし限定するためではなく、短空胴レ
ーザの例としての型シ主、ＩｎＰ 又はＧａＡｓ合金
及びそれらの派生物でできたストライプ形状、■溝（埋
め込み新月状）、波型及び各種属め込みレーザである。
ーザの例としての型シ主、ＩｎＰ 又はＧａＡｓ合金
及びそれらの派生物でできたストライプ形状、■溝（埋
め込み新月状）、波型及び各種属め込みレーザである。
短空胴レーザ２０として選択されたレーザの形にかかわ
らず、レーザ空胴長りは１００ミクロン以下で、好寸し
くば５０ないし８０ミクロンが好ましいことに注意すべ
きである。
らず、レーザ空胴長りは１００ミクロン以下で、好寸し
くば５０ないし８０ミクロンが好ましいことに注意すべ
きである。
反射表面３０は高反射材料を平坦又は曲った形状の中又
は上に形成することにより、実現されろ。−例において
、平坦な（ブレーナ）（１１） 反射表珀１３０を形成するために、半導体材料のへき聞
手面上に、金が蒸着されろ。他の反射表面の例は、光フ
ァイバの−・端を反射性材料で被覆するか、高反射率の
球状又は放物線状又は他の凹面を製作することにより形
成されろ。反射表面３０は平坦な反射表面の場合、光甲
°子２５の縦軸に対し垂直であるように配置さ」１．ろ
。′ｆ′ｊｒ、わち、平坦な反゛射表面は短空胴レーザ
２０の外部鏡小面に、本質的に平行である。短空胴レー
ザ２０と同じ土台又は基板上に、永久に反射表面３０を
マウントするのが空寸１７い。
は上に形成することにより、実現されろ。−例において
、平坦な（ブレーナ）（１１） 反射表珀１３０を形成するために、半導体材料のへき聞
手面上に、金が蒸着されろ。他の反射表面の例は、光フ
ァイバの−・端を反射性材料で被覆するか、高反射率の
球状又は放物線状又は他の凹面を製作することにより形
成されろ。反射表面３０は平坦な反射表面の場合、光甲
°子２５の縦軸に対し垂直であるように配置さ」１．ろ
。′ｆ′ｊｒ、わち、平坦な反゛射表面は短空胴レーザ
２０の外部鏡小面に、本質的に平行である。短空胴レー
ザ２０と同じ土台又は基板上に、永久に反射表面３０を
マウントするのが空寸１７い。
短空胴レーザにおいて、良好な縦モード選択は、周波数
の関数として、共振器損の最大から最も深い変調を用い
ろことにより、実現されろ。なぜならば、それにより隣
接したモード間の損失差が最大になるからである。もし
短空胴レーザ２０の利得ピークが、最小損失の近くにあ
るならば、対応するモード発振は強く、一方近くのモー
ドは抑えられる。−（１２） 般に、これらの特性はｍの適当な値を選ぶかあるいは外
部空胴共振器の長さｄを適当に設計することにより、制
御されろ。
の関数として、共振器損の最大から最も深い変調を用い
ろことにより、実現されろ。なぜならば、それにより隣
接したモード間の損失差が最大になるからである。もし
短空胴レーザ２０の利得ピークが、最小損失の近くにあ
るならば、対応するモード発振は強く、一方近くのモー
ドは抑えられる。−（１２） 般に、これらの特性はｍの適当な値を選ぶかあるいは外
部空胴共振器の長さｄを適当に設計することにより、制
御されろ。
２又は３のよりなｍの小さな値によると、本質的に大き
な変調勾配の２又は３モード毎の損失変調周期が生じる
。１〜かｌ−１いくつかの離れたモードの発振を生じる
であろう短空胴レーザ２０の利得曲線下で、いくつかの
変調周期が存在する可能性のあることに注意すべきであ
る。一方、１０又は１２のようなｍの大きな値によると
、短空胴レーザ２０の利得曲線下で、ただ一つの変調周
期が保障されろ。この場合、得られる変調勾配は小さく
、それにより支配的な最小損失モードに沿った隣接モー
ド中で発振が起る可能性が増す。」二の考察に照らして
みると、ｍの値は２ないし１０間、好ましくは３ない８
の間で、動作条件及び短空胴レーザ２０の利得曲線の包
絡線に依存する。従って、外部空胴共振器の所望の長さ
は、１００ミクロン以下で、好寸しくは３０ないし８０
ミクロンである。外部空胴共振器長ｄ又は短空胴し−ザ
長りを変えることは、用途が異なれば必要となる可能性
があるが、外部空胴共振器及び短空胴レーザの組み合せ
た長さすなわちｄ ＋ ＴＪは、２００ミクロン以下に
すべきである。
な変調勾配の２又は３モード毎の損失変調周期が生じる
。１〜かｌ−１いくつかの離れたモードの発振を生じる
であろう短空胴レーザ２０の利得曲線下で、いくつかの
変調周期が存在する可能性のあることに注意すべきであ
る。一方、１０又は１２のようなｍの大きな値によると
、短空胴レーザ２０の利得曲線下で、ただ一つの変調周
期が保障されろ。この場合、得られる変調勾配は小さく
、それにより支配的な最小損失モードに沿った隣接モー
ド中で発振が起る可能性が増す。」二の考察に照らして
みると、ｍの値は２ないし１０間、好ましくは３ない８
の間で、動作条件及び短空胴レーザ２０の利得曲線の包
絡線に依存する。従って、外部空胴共振器の所望の長さ
は、１００ミクロン以下で、好寸しくは３０ないし８０
ミクロンである。外部空胴共振器長ｄ又は短空胴し−ザ
長りを変えることは、用途が異なれば必要となる可能性
があるが、外部空胴共振器及び短空胴レーザの組み合せ
た長さすなわちｄ ＋ ＴＪは、２００ミクロン以下に
すべきである。
第２ないし５図は第２図中の従来の長空胴レーザ（長さ
数百ミクロン）から、第３図中の短空胴し−ザＪ第４図
中の従来の外部空胴レーザ（外部空胴共振器に結合され
た従来の長空胴レーザ）及び最後に、第５図の本発明の
短結合空胴レーザまでに実現された単−縦モード動作の
改善点を順次示す。これらの図に示されているように、
レーザの形すなわち長文は短空胴にかかわらず、レーザ
の利得曲線は本質的に同一である。更に、第４及び５図
において、結合共振器損失曲線は固定された基準線（第
２−５図中の破線）に対する位置に描かれており、各結
合共振器損失曲線の周期は、たとえばｍを６に等しく選
ぶことに上り決められろ。Δ７は中心モード及び隣接１
〜だモード間の正味の第１１得差又は振幅差を表す。第
２図から第５図に示されろような縦モードスペクトルは
、閾値付近の各特定のレーザ動作に対する出力振幅対光
用波の変化を示す０ 実効的なモード抑圧は、Δ７に依存する短結合空胴レー
ザの場合、Δグは犬きく、それにより支配的な中心モー
ドの強い発振が可能にｔｃす、一方閾値以」二の動作中
細のすべてのモードが抑えられる。実験に」：す、閾値
の約１．４倍におけろ短結合空胴レーザのＣＷ動作によ
り、２０ｄＢ以上のモード抑圧すなわち単−縦モード動
作が得られる。
数百ミクロン）から、第３図中の短空胴し−ザＪ第４図
中の従来の外部空胴レーザ（外部空胴共振器に結合され
た従来の長空胴レーザ）及び最後に、第５図の本発明の
短結合空胴レーザまでに実現された単−縦モード動作の
改善点を順次示す。これらの図に示されているように、
レーザの形すなわち長文は短空胴にかかわらず、レーザ
の利得曲線は本質的に同一である。更に、第４及び５図
において、結合共振器損失曲線は固定された基準線（第
２−５図中の破線）に対する位置に描かれており、各結
合共振器損失曲線の周期は、たとえばｍを６に等しく選
ぶことに上り決められろ。Δ７は中心モード及び隣接１
〜だモード間の正味の第１１得差又は振幅差を表す。第
２図から第５図に示されろような縦モードスペクトルは
、閾値付近の各特定のレーザ動作に対する出力振幅対光
用波の変化を示す０ 実効的なモード抑圧は、Δ７に依存する短結合空胴レー
ザの場合、Δグは犬きく、それにより支配的な中心モー
ドの強い発振が可能にｔｃす、一方閾値以」二の動作中
細のすべてのモードが抑えられる。実験に」：す、閾値
の約１．４倍におけろ短結合空胴レーザのＣＷ動作によ
り、２０ｄＢ以上のモード抑圧すなわち単−縦モード動
作が得られる。
第１図は本発明に従って形成された短結合空胴レーザの
簡単化したブロックダイアダラムを示す図、 第２図は閾値における出力モートスベクトルに対する従
来の長空胴レーザの要素の効果（１５） をグラフで示す図、 第３図は閾値における出力モートスベクトルに対する短
空胴レーザの要素の効果をグラフで示す図、 第４図は閾値におけろ従来の外部空胴レーザの要素の効
果をグラフで示す図、 第５図にＬ閾値におけろ本発明に従い形成された短空胴
レーザの要素の効果をグラフで示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕 短空胴半導体レーザ・・・・・・２０ 鏡小而 ・・・・・・２２ 反射表面 ・・・・・・３０ Ｃ１６） ＦＩＧ、／ ＦＩＧ、７ ＦＩＧ、ｊ ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、６ 光周波数ν
簡単化したブロックダイアダラムを示す図、 第２図は閾値における出力モートスベクトルに対する従
来の長空胴レーザの要素の効果（１５） をグラフで示す図、 第３図は閾値における出力モートスベクトルに対する短
空胴レーザの要素の効果をグラフで示す図、 第４図は閾値におけろ従来の外部空胴レーザの要素の効
果をグラフで示す図、 第５図にＬ閾値におけろ本発明に従い形成された短空胴
レーザの要素の効果をグラフで示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕 短空胴半導体レーザ・・・・・・２０ 鏡小而 ・・・・・・２２ 反射表面 ・・・・・・３０ Ｃ１６） ＦＩＧ、／ ＦＩＧ、７ ＦＩＧ、ｊ ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、６ 光周波数ν
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 印加された信号に応答し、光量子を発生させろため
の第１及び第２の本質的に平行な鏡小面を有する半導体
レーザから成り、光量子はレーザの第１の鏡小面から放
出されろ結合空胴レーザにおいて、 該半導体レーザは短空胴半導体レーザ （たとえば２０）であり、反射表面（たとえば３０）は
該半導体レーザ（たとえば２０）の該鏡小面（たとえば
２２）から空間的に離され、あらかじめ決められた関係
にあり、それにより該反射表面〔たとえば３０）及び該
第１の鏡小面（たとえば２２）はその間に外部空胴共振
器を形成し、 該半導体レーザ（たとえば２０）及び該外部空胴共振器
の組み合せた長さくＬ十ｄ）は、２００ミクロンより短
いことを特徴とする結合空胴レーザ。 ２ 特γｌ’ ｉ！１１１求の範囲第１項に記載された
レーザにおいて、 該夕１部空胴共振器は１００ミクロンより短い同さｄを
有することを特徴とする結合空胴レーザ。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載されたレーザに：１．
−いて、 該ダ１部空胴共振器長ｄは３０ないし８０ミクロンであ
ることを特徴とする結合空胴レーザ。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載されたレーザにおいて
、 該短空胴半導体レーザ（たとえば２０）及び該外部空胴
共振器は、２００ミクロンより短い組み合された長さを
有することを特徴とする結合空胴レーザ。 ５ 特許請求の範囲第１ないし４項のいずれかに記載さ
れたレーザにおいて、 該短空胴半導体レーザ（たとえば２０）は１００ミクロ
ンより短い長さＬを有することを／Ｉｔ、’ｒ徴と′１
−ろ結合空胴レーザ。 ６ 特許ｎ？ｆ求の範囲第１項ないし５項のいずれかに
記載されたレーザにおいて、 該長さＬば５０ないし８０ミクロンであることを特徴と
する結合空胴レーザ。 ７ 特許請求の範囲第１項ない１−第６項のいずれかに
記載されたレーザにおいて、 該短空胴半導体レーザＣたとえば２０）は実効光学長ｎ
Ｌを有し、該外部空胴共振器は長さｄを有１７、両方の
長さはｎ Ｔｙが本質的にｍｄに等しく、ｍば２ない１
１０間の正数である関係にあることを特徴とする結合空
胴レーザ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/469,813 US4528670A (en) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | Short coupled cavity laser |
| US469813 | 1983-02-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59163886A true JPS59163886A (ja) | 1984-09-14 |
Family
ID=23865151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59034140A Pending JPS59163886A (ja) | 1983-02-25 | 1984-02-24 | 結合空胴レ−ザ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4528670A (ja) |
| JP (1) | JPS59163886A (ja) |
| DE (1) | DE3406838A1 (ja) |
| FR (1) | FR2541830B1 (ja) |
| GB (1) | GB2135823B (ja) |
| NL (1) | NL8400585A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005031930A1 (ja) * | 2003-09-26 | 2005-04-07 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | 半導体レーザ装置 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4583226A (en) * | 1983-07-28 | 1986-04-15 | At&T Bell Laboratories | Coupled cavity injection laser |
| US4747107A (en) * | 1985-09-06 | 1988-05-24 | Bell Communications Research, Inc. | Single mode injection laser |
| US4817109A (en) * | 1985-12-10 | 1989-03-28 | 501 Sharp Kabushiki Kaisha | External resonator type semiconductor laser apparatus |
| US4839308A (en) * | 1986-07-21 | 1989-06-13 | Gte Laboratories Incorporated | Method of making an external-coupled-cavity diode laser |
| US4726030A (en) * | 1986-07-21 | 1988-02-16 | Gte Laboratories Incorporated | External-coupled-cavity diode laser |
| JPH1116188A (ja) * | 1997-06-26 | 1999-01-22 | Victor Co Of Japan Ltd | 半導体レーザ及び光ピックアップ |
| US5993999A (en) * | 1998-05-15 | 1999-11-30 | Aer Energy Resources, Inc. | Multi-layer current collector |
| DE19822616A1 (de) * | 1998-05-20 | 1999-11-25 | Sel Alcatel Ag | Lichtquelle sowie Verfahren für die Übertragung von spektralkodierten Daten |
| US8908481B1 (en) * | 2014-01-27 | 2014-12-09 | HGST Netherlands B.V. | Thermally-assisted magnetic recording head that suppresses effects of mode hopping |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5595389A (en) * | 1979-01-16 | 1980-07-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductor laser device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3303431A (en) * | 1964-02-10 | 1967-02-07 | Ibm | Coupled semiconductor injection laser devices |
| US4079339A (en) * | 1975-05-17 | 1978-03-14 | Nippon Electric Company, Ltd. | Light self-injecting semiconductor laser device |
-
1983
- 1983-02-25 US US06/469,813 patent/US4528670A/en not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-02-20 GB GB08404436A patent/GB2135823B/en not_active Expired
- 1984-02-22 FR FR8402675A patent/FR2541830B1/fr not_active Expired
- 1984-02-24 DE DE19843406838 patent/DE3406838A1/de active Granted
- 1984-02-24 NL NL8400585A patent/NL8400585A/nl not_active Application Discontinuation
- 1984-02-24 JP JP59034140A patent/JPS59163886A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5595389A (en) * | 1979-01-16 | 1980-07-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductor laser device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005031930A1 (ja) * | 2003-09-26 | 2005-04-07 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | 半導体レーザ装置 |
| US7653317B2 (en) | 2003-09-26 | 2010-01-26 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB8404436D0 (en) | 1984-03-28 |
| FR2541830B1 (fr) | 1987-11-27 |
| GB2135823B (en) | 1986-07-02 |
| FR2541830A1 (fr) | 1984-08-31 |
| DE3406838C2 (ja) | 1990-06-13 |
| DE3406838A1 (de) | 1984-08-30 |
| GB2135823A (en) | 1984-09-05 |
| NL8400585A (nl) | 1984-09-17 |
| US4528670A (en) | 1985-07-09 |
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