JPS59205784A - 光帰還型半導体レ−ザ装置 - Google Patents
光帰還型半導体レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS59205784A JPS59205784A JP8031483A JP8031483A JPS59205784A JP S59205784 A JPS59205784 A JP S59205784A JP 8031483 A JP8031483 A JP 8031483A JP 8031483 A JP8031483 A JP 8031483A JP S59205784 A JPS59205784 A JP S59205784A
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- JP
- Japan
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- semiconductor laser
- photodetector
- optical
- light
- optical feedback
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- Pending
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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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明は光通信や光ディスク等の半導体レーザを光源と
して用いる機器、システム用の光帰還型半導体レーザ装
置に関する。
して用いる機器、システム用の光帰還型半導体レーザ装
置に関する。
従来例の構成とその問題点
従来、半導体レーザ発振波長の不安定性を除去し、縦単
一モード化を行なうために、半導体レーザの外部に回折
格子、干渉膜フィルタ、プリズム等を設置する方法があ
る。また光出力を安定化する為には、半導体レーザから
の出射光の一部をＰＩＮホトダイオードで検出し、半導
体レーザ駆動用心源に電気的に帰還を行ない、・くワー
サーボをかける方法が用いられている。従来例として第
１図に単一モード化の例を示す。４１図において１は半
導体レーザ素子、２はコリメート用レンズ、３はグレー
ティング、４は光ファイバ、６はＰＩＮホトダイオード
、６はＰ Ｉ Ｎホトダイオード出力、７はレーザダイ
オード入力端子、８はザーミスタ。
一モード化を行なうために、半導体レーザの外部に回折
格子、干渉膜フィルタ、プリズム等を設置する方法があ
る。また光出力を安定化する為には、半導体レーザから
の出射光の一部をＰＩＮホトダイオードで検出し、半導
体レーザ駆動用心源に電気的に帰還を行ない、・くワー
サーボをかける方法が用いられている。従来例として第
１図に単一モード化の例を示す。４１図において１は半
導体レーザ素子、２はコリメート用レンズ、３はグレー
ティング、４は光ファイバ、６はＰＩＮホトダイオード
、６はＰ Ｉ Ｎホトダイオード出力、７はレーザダイ
オード入力端子、８はザーミスタ。
９はサーミスタ出力端子、１ｏはレーザダイオード駆動
回路及びベルチェ素子用電源、１１（ｒｉヒートソンク
、１２はベルチェ素子入力端子、１３はヒートパイゾ、
１４はベルチェ素子＋１５は出力１収出用レンズである
。
回路及びベルチェ素子用電源、１１（ｒｉヒートソンク
、１２はベルチェ素子入力端子、１３はヒートパイゾ、
１４はベルチェ素子＋１５は出力１収出用レンズである
。
この従来例は光フアイバ通信用の光源として半導体レー
ザ全利用するもので、縦単一モード化及び光出力パワー
安定化を図っている。上記安定化は、光学的帰還及び゛
電気的帰還と分離して考えることが出きる。すなわち半
導体レーザ１からの出射光回折格子３により光学的に帰
還を行ない縦単一モード化を実現し、また半導体レーザ
光のレンズ面１６からの反射光ＰＩＮホトダイオード５
で受光し、半導体レーザ駆動相４Ｍ１０に電気的帰還を
行なうことにより光出力安定化を実現している。
ザ全利用するもので、縦単一モード化及び光出力パワー
安定化を図っている。上記安定化は、光学的帰還及び゛
電気的帰還と分離して考えることが出きる。すなわち半
導体レーザ１からの出射光回折格子３により光学的に帰
還を行ない縦単一モード化を実現し、また半導体レーザ
光のレンズ面１６からの反射光ＰＩＮホトダイオード５
で受光し、半導体レーザ駆動相４Ｍ１０に電気的帰還を
行なうことにより光出力安定化を実現している。
このような従来例では光学的帰還用素子としての回折格
子、干渉）ｉフィルタあるいはプリズムと。
子、干渉）ｉフィルタあるいはプリズムと。
電気的帰還用素子としての光検出器例えばＰＩＮホトダ
イオードを用いて計り、装置の複雑化を招いている。ま
た本従来例においては、確かに縦単一モード化は実現出
来るが、半導体レーザを利用する場合に極めて問題とな
る半導体レーザへの反射光再注入による雑音増加に対し
てｄ：何の考ｔ４もさｎていない。
イオードを用いて計り、装置の複雑化を招いている。ま
た本従来例においては、確かに縦単一モード化は実現出
来るが、半導体レーザを利用する場合に極めて問題とな
る半導体レーザへの反射光再注入による雑音増加に対し
てｄ：何の考ｔ４もさｎていない。
発明の目的
本発明は、半導体レーザ光の光出力が一定で、縦羊−モ
ード発振し、かつ低雑音であるような特性の高品質化を
、かん単な構成の成気的、光学的帰還により達成した半
導体レーザ装置を提供することを目的とする。
ード発振し、かつ低雑音であるような特性の高品質化を
、かん単な構成の成気的、光学的帰還により達成した半
導体レーザ装置を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明の基本的な構成は光検出器を電気的帰還用素子と
してだけでなく、光学的帰還用素子として積極的に用い
ることにある。
してだけでなく、光学的帰還用素子として積極的に用い
ることにある。
実施例
以下実施例を用いて本発明の説明を行なう。第２図に、
基本的な構成部分の本発明の構成例を示す。第２図ａに
おいて、半導体レーザ素子２１０発光部２２から出射す
るレーザ光２３は、半導体レーザ素子の光軸２４に垂直
に配置されたレンズ２５によりコリメートされ、コリメ
ート光２６が光検出器２７に入射する。このコリメート
レーザ光２６の−７８１５２８は光検出器２７で半導体
レーザ出力モニタ光２８として検出され、残りの光は光
検出器表面２９において反射され１反射されたコリメー
ト光３０は再びレンズ２５を通って半導体レーザ素子２
１へ光帰還される。第２図すは光検出器２７の表面２９
に半導体レーザの発振波長における反射増加膜３１を形
成したもので、第２図Ｃは光検出器２７の表面２９にグ
レーティング３２をほどこしたものである。
基本的な構成部分の本発明の構成例を示す。第２図ａに
おいて、半導体レーザ素子２１０発光部２２から出射す
るレーザ光２３は、半導体レーザ素子の光軸２４に垂直
に配置されたレンズ２５によりコリメートされ、コリメ
ート光２６が光検出器２７に入射する。このコリメート
レーザ光２６の−７８１５２８は光検出器２７で半導体
レーザ出力モニタ光２８として検出され、残りの光は光
検出器表面２９において反射され１反射されたコリメー
ト光３０は再びレンズ２５を通って半導体レーザ素子２
１へ光帰還される。第２図すは光検出器２７の表面２９
に半導体レーザの発振波長における反射増加膜３１を形
成したもので、第２図Ｃは光検出器２７の表面２９にグ
レーティング３２をほどこしたものである。
すなわち本発明においては半導体レーザの光出力を安定
化し、かつ縦単一モード発振を図るために従来性なわｎ
ているように電気的帰還用素子、光帰還用素子を分離し
て構成することなく、光検出器表面を光帰還用の面とし
て積極的に用いるわけであり１祷成が非常に容易になる
。半導体レーザの光出力を安定化させるだめのモニタ光
２８はわずかで良いことから、第２図すで示したような
光検出器２了の表面２９に例えば・蒸着膜３１を形成し
、これをミラー面として用いることは、極めて実用的で
あり、構成が簡単である。また波長選択性をもたせるた
めに、第２図Ｃのように光検出器表面２９上にグレーテ
ィング３２を形成する方法も、フォトリングラフィ及び
イオンスパッタ等を用いて容易に形成でき、実用的なも
のである。
化し、かつ縦単一モード発振を図るために従来性なわｎ
ているように電気的帰還用素子、光帰還用素子を分離し
て構成することなく、光検出器表面を光帰還用の面とし
て積極的に用いるわけであり１祷成が非常に容易になる
。半導体レーザの光出力を安定化させるだめのモニタ光
２８はわずかで良いことから、第２図すで示したような
光検出器２了の表面２９に例えば・蒸着膜３１を形成し
、これをミラー面として用いることは、極めて実用的で
あり、構成が簡単である。また波長選択性をもたせるた
めに、第２図Ｃのように光検出器表面２９上にグレーテ
ィング３２を形成する方法も、フォトリングラフィ及び
イオンスパッタ等を用いて容易に形成でき、実用的なも
のである。
また第２図ｄは第２図すの反射光３０の光軸３３を半導
体レーザ光２１の光軸２４と一致させずに反射光を共振
器端面上の位置３４に光帰還した場合であり、また、第
２図ｅは第２図Ｃのグレーティング而３２から回折され
るコリメート光３０の光軸３３を半導体レーザ光２１の
光軸２４と一致させずに共振器端面上の位＃３４に光帰
還した場合である。
体レーザ光２１の光軸２４と一致させずに反射光を共振
器端面上の位置３４に光帰還した場合であり、また、第
２図ｅは第２図Ｃのグレーティング而３２から回折され
るコリメート光３０の光軸３３を半導体レーザ光２１の
光軸２４と一致させずに共振器端面上の位＃３４に光帰
還した場合である。
本発明者らが特願昭５７−１９９２１５号にて提案した
様に、半導体レーザ共振器端面上の特定の領域へ光帰還
を行なうと、半導体レーザ特性は縦副モードが抑圧され
た単一モード発振で反射雑音が現われにくくなる。すな
わち第２図ｄ、ｅで示した実施列は、第２図ａ、ｂ、ｃ
で示したような光検出器を同時に電気的帰還用素子及び
光帰還用素子として用いる本発明にさらに低雑音化、縦
単一モード化を達成することを付加した構成を示したも
のである。
様に、半導体レーザ共振器端面上の特定の領域へ光帰還
を行なうと、半導体レーザ特性は縦副モードが抑圧され
た単一モード発振で反射雑音が現われにくくなる。すな
わち第２図ｄ、ｅで示した実施列は、第２図ａ、ｂ、ｃ
で示したような光検出器を同時に電気的帰還用素子及び
光帰還用素子として用いる本発明にさらに低雑音化、縦
単一モード化を達成することを付加した構成を示したも
のである。
第２図ｄで示した構成のものをファイバと結合した本発
明の一実施例の半導体レーザ装置を制御電気系も含めて
第３図に示す。すなわち半導体レーザ素子２１はサブマ
ウント３５を介してマウント３６にマウントさ汎ている
。このマウント３６上にレンズ２Ｌ）及び表面に反射増
加膜３１を施さｎた検出器２７が設置されている。また
半導体レーザ素子２１の他の共振器端面がらの光はファ
イバ３７に結合されてい５゜また３８は光出力安定化制
御回路であり、３９．４０はＰＩＮボトダイオードのア
ノード及びカソードで、４１．４２は半導体レーザのア
ノード及びカソードである。４３．４４はレーザ素子２
１のクラッド層を含む層、４５Ｉｄ、を占ｉ生層である
。
明の一実施例の半導体レーザ装置を制御電気系も含めて
第３図に示す。すなわち半導体レーザ素子２１はサブマ
ウント３５を介してマウント３６にマウントさ汎ている
。このマウント３６上にレンズ２Ｌ）及び表面に反射増
加膜３１を施さｎた検出器２７が設置されている。また
半導体レーザ素子２１の他の共振器端面がらの光はファ
イバ３７に結合されてい５゜また３８は光出力安定化制
御回路であり、３９．４０はＰＩＮボトダイオードのア
ノード及びカソードで、４１．４２は半導体レーザのア
ノード及びカソードである。４３．４４はレーザ素子２
１のクラッド層を含む層、４５Ｉｄ、を占ｉ生層である
。
発明の効果
以上述べたように１本発明は従来のように光出力安定化
用の検出器と光帰還用のグレーティング等を別個に用い
ることなく、光検出器表面を光帰還用のミラー面あるい
はグレーテイング面として用いることにより、簡単な構
成で電気的及び光学的帰還を達成することが出き、実用
化デバイスとして極めて有効的である。丑だ光検出器表
面からの反射光を発光領域かられずかずらすことにより
容易に副縦モードの抑圧された縦単一モードでかつ低雑
音の半導体レーザ光源を得ることができも本発明の光帰
還型半導体レーザ装置は構成が容易で高品質な特性を有
するので、コヒーレント通信用の光源として用いること
が可能であシ、極めて実用的である。なお１本発明は光
検出器及び半導体レーザチップを同一マウント上に構成
したものでもよいし、また別個に組み上げたものでも良
い。また光集積回路素子上に一体化して構成したもので
もよい。
用の検出器と光帰還用のグレーティング等を別個に用い
ることなく、光検出器表面を光帰還用のミラー面あるい
はグレーテイング面として用いることにより、簡単な構
成で電気的及び光学的帰還を達成することが出き、実用
化デバイスとして極めて有効的である。丑だ光検出器表
面からの反射光を発光領域かられずかずらすことにより
容易に副縦モードの抑圧された縦単一モードでかつ低雑
音の半導体レーザ光源を得ることができも本発明の光帰
還型半導体レーザ装置は構成が容易で高品質な特性を有
するので、コヒーレント通信用の光源として用いること
が可能であシ、極めて実用的である。なお１本発明は光
検出器及び半導体レーザチップを同一マウント上に構成
したものでもよいし、また別個に組み上げたものでも良
い。また光集積回路素子上に一体化して構成したもので
もよい。
第１図は従来の縦単一モード化光帰還型半導体レーザ装
置の概略図、第２図ａ −ｅは本発明における光検出器
とレーザ素子の配置構成例を示す図。 第３図はファイバと結合した本発明の一実施例の光帰還
型半導体レーザ装置の概略構成図である。 ２１・・・・・半導体レーザ素子、２２・・・・・・発
光部。 ２３・・・・・出射レーザ光１．２４・・・・・・レー
ザ光軸、２６・・・・・・レンズ、２６．３０・旧・・
コリメートレーサ。 ２７・・・・・・光検出器、２８・山・・光検出器で検
出され乙レーザ光、２９・・・−・・光検出器表面、３
１・・・−・・反射増加膜、３２・・・・・・グレーテ
ィング、３３・・山・反射光光軸、３４・・・・・・光
帰還装置、３７・・・・・・ファイバ、３８・・・・・
・光出力安定化制御回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図
置の概略図、第２図ａ −ｅは本発明における光検出器
とレーザ素子の配置構成例を示す図。 第３図はファイバと結合した本発明の一実施例の光帰還
型半導体レーザ装置の概略構成図である。 ２１・・・・・半導体レーザ素子、２２・・・・・・発
光部。 ２３・・・・・出射レーザ光１．２４・・・・・・レー
ザ光軸、２６・・・・・・レンズ、２６．３０・旧・・
コリメートレーサ。 ２７・・・・・・光検出器、２８・山・・光検出器で検
出され乙レーザ光、２９・・・−・・光検出器表面、３
１・・・−・・反射増加膜、３２・・・・・・グレーテ
ィング、３３・・山・反射光光軸、３４・・・・・・光
帰還装置、３７・・・・・・ファイバ、３８・・・・・
・光出力安定化制御回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図
Claims (4)
- （１）半導体レーザ素子の外部に光検出器を配置し。 前記半導体レーザから出射されるレーザ光の一部を前記
光検出器において検出し、前記光検出器表面より反射さ
れる前記レーザ光を前記半導体レーザ素子に光帰還を行
なうことを特徴とする光帰還型半導体レーザ装置。 - （２）光検出器表面に半導体レーザ光の発振波長におけ
る反射増加膜を形成することを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の光帰還型半導体レーザ装置。 - （３）光ｉ灸出器表面にグレーティングを施すことを特
徴とする特許請求の範囲、第１項に記載の光帰還型半導
体レーザ装置。 - （４）半導体レーザ出射光の光軸と半導体レーザ素子へ
光帰還さｎる反射光の光軸を一致させないことを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の光帰還型半導体レー
ザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8031483A JPS59205784A (ja) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | 光帰還型半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8031483A JPS59205784A (ja) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | 光帰還型半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59205784A true JPS59205784A (ja) | 1984-11-21 |
Family
ID=13714798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8031483A Pending JPS59205784A (ja) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | 光帰還型半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59205784A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61288479A (ja) * | 1985-06-14 | 1986-12-18 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS6268263U (ja) * | 1985-10-18 | 1987-04-28 | ||
| JPS62136894A (ja) * | 1985-12-10 | 1987-06-19 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| WO2019065162A1 (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 住友電気工業株式会社 | 光モジュール |
-
1983
- 1983-05-09 JP JP8031483A patent/JPS59205784A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61288479A (ja) * | 1985-06-14 | 1986-12-18 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS6268263U (ja) * | 1985-10-18 | 1987-04-28 | ||
| JPS62136894A (ja) * | 1985-12-10 | 1987-06-19 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| WO2019065162A1 (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 住友電気工業株式会社 | 光モジュール |
| JPWO2019065162A1 (ja) * | 2017-09-29 | 2020-10-22 | 住友電気工業株式会社 | 光モジュール |
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