JPS5958887A - 単一モ−ド・レ−ザ - Google Patents
単一モ−ド・レ−ザInfo
- Publication number
- JPS5958887A JPS5958887A JP16896982A JP16896982A JPS5958887A JP S5958887 A JPS5958887 A JP S5958887A JP 16896982 A JP16896982 A JP 16896982A JP 16896982 A JP16896982 A JP 16896982A JP S5958887 A JPS5958887 A JP S5958887A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- diode
- filter
- narrow band
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/065—Mode locking; Mode suppression; Mode selection ; Self pulsating
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (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】
（１）発明の技術分野
本発明は単一モード・レーザ、特に半導体レーザにおい
て、レーザ拳ダイオードに対して光導波路の反対側の位
置に狭帯域の反射フィルタを設け、光出力の高効率化、
高安定化を可能にした単一モード・レーザに関するもの
である。
て、レーザ拳ダイオードに対して光導波路の反対側の位
置に狭帯域の反射フィルタを設け、光出力の高効率化、
高安定化を可能にした単一モード・レーザに関するもの
である。
（２）技術の背景と問題点
最近の光通信、光情報処理等の発展に伴い、半導体レー
ザの重要性はますます増大している。半導体レーザにお
いては、波長特性の安定化、消費電力の削減、装置の小
型化等に加えて、単一モードの狭帯域特性を得ることが
できるようにすることが強く望まれている。
ザの重要性はますます増大している。半導体レーザにお
いては、波長特性の安定化、消費電力の削減、装置の小
型化等に加えて、単一モードの狭帯域特性を得ることが
できるようにすることが強く望まれている。
従来、レーザ・ダイオード自体の特性を向上させるため
の研究は十分なされてきたが、レーザ・ダイオードを含
むシステム全体としての実用面での研究は、十分とは言
えない面があった。例えば、狭帯域特性の優れたレーザ
・ダイオードとして、ＤＦＢ （Ｄｉｓｔｒｉｂｔｂｔ
ｅｄ ’ｆ；’ａｅｔＬ Ｂａｃｋ）ミラーを用いる方
式が知られている。しかし、これには次のような問題が
あった。
の研究は十分なされてきたが、レーザ・ダイオードを含
むシステム全体としての実用面での研究は、十分とは言
えない面があった。例えば、狭帯域特性の優れたレーザ
・ダイオードとして、ＤＦＢ （Ｄｉｓｔｒｉｂｔｂｔ
ｅｄ ’ｆ；’ａｅｔＬ Ｂａｃｋ）ミラーを用いる方
式が知られている。しかし、これには次のような問題が
あった。
ＤＦＢミラーを用いて狭帯域の波長特性を得るためには
、十分に長い光路長を必要とする。しかし、半導体にお
ける吸収損失が大きく、高効率化が困難となる。また、
レーザ・ダイオードの入射、出射端にＤＦＢ構造をつく
ることは、反射スペクトルに乱れを生じさせ、レーザ・
ダイオードに供給する電流の増加につながる。すなわち
、反射スペクトルには、必要とする光周波数の中心周波
数ｆＯの部分が減衰して現われ、誘導放出による発振の
ための注入電流を犬キ＜′１−る必要が生じる。また、
レーザ・ダイオード内にＤＦＢを作る場合、光導波路損
失が増大し、注入電流を小さくできないだけで雇＜、不
要モードの吸収・抑圧に限界が生じるという問題がある
。
、十分に長い光路長を必要とする。しかし、半導体にお
ける吸収損失が大きく、高効率化が困難となる。また、
レーザ・ダイオードの入射、出射端にＤＦＢ構造をつく
ることは、反射スペクトルに乱れを生じさせ、レーザ・
ダイオードに供給する電流の増加につながる。すなわち
、反射スペクトルには、必要とする光周波数の中心周波
数ｆＯの部分が減衰して現われ、誘導放出による発振の
ための注入電流を犬キ＜′１−る必要が生じる。また、
レーザ・ダイオード内にＤＦＢを作る場合、光導波路損
失が増大し、注入電流を小さくできないだけで雇＜、不
要モードの吸収・抑圧に限界が生じるという問題がある
。
（３）発明の目的と構成
本発明は上記問題点の解決を図シ、レーザ・ダイオード
自体の特性改善だけでは得られない特性を有する単一モ
ード・レーザを提供することを目的としている。そのた
め、本発明の単一モード・レーザは、半導体レーザにお
いて、発振光周波数における狭帯域反射フィルタをそな
え、該狭帯域反射フィルタ、レーザ・ダイオード、光導
波路の順に縦続して配置したことを特徴としている。以
下図面を参照しつつ説明する。
自体の特性改善だけでは得られない特性を有する単一モ
ード・レーザを提供することを目的としている。そのた
め、本発明の単一モード・レーザは、半導体レーザにお
いて、発振光周波数における狭帯域反射フィルタをそな
え、該狭帯域反射フィルタ、レーザ・ダイオード、光導
波路の順に縦続して配置したことを特徴としている。以
下図面を参照しつつ説明する。
（４）発明の実施例
第１図は本発明の一実施例構成、第２図は第１図図示構
成の特性説明囚、第３図は狭帯域反射フィルタの構成例
、第４図は本発明の他の一実施例構成を示す。
成の特性説明囚、第３図は狭帯域反射フィルタの構成例
、第４図は本発明の他の一実施例構成を示す。
第１図中、１は光吸収体、２は狭帯域反射フィルタ、３
はレーザ拳ダイオード、４は光導波路を表わす。
はレーザ拳ダイオード、４は光導波路を表わす。
狭帯域反射フィルタ２は、レーザ・ダイオード３の発振
光周波数の中心周波数ｆＯの部分のスペクトルのみを反
射するフィルタであって、中心周波数ｆｏからはずれた
スペクトルの部分については、透過しまたは散乱する。
光周波数の中心周波数ｆＯの部分のスペクトルのみを反
射するフィルタであって、中心周波数ｆｏからはずれた
スペクトルの部分については、透過しまたは散乱する。
レーザ拳ダイオード３の一方には、レーザ・ダイオード
３の光出力をとシ出す例えば光ファイバによる光導波路
４がとシつけられるが、上記狭帯域反射フィルタ２は、
光導波路４の反対側に設けられ、狭帯域反射フィルタ２
、レーザ・ダイオード３、光導波路４の順で縦続される
。また、狭帯域反射フィルタ２の後方には光吸収体１が
設けられ、狭帯域反射フィルタ２を透過した不要光の吸
収を行う。
３の光出力をとシ出す例えば光ファイバによる光導波路
４がとシつけられるが、上記狭帯域反射フィルタ２は、
光導波路４の反対側に設けられ、狭帯域反射フィルタ２
、レーザ・ダイオード３、光導波路４の順で縦続される
。また、狭帯域反射フィルタ２の後方には光吸収体１が
設けられ、狭帯域反射フィルタ２を透過した不要光の吸
収を行う。
例えば、レーザ拳ダイオード３からの出力光のスペクト
ルが、第２図囚図示の如くであったとする。この出力光
は、狭帯域反射フィルタ２側と光導波路４側とに出射さ
れる。一般に光導波路４に出射した光には、必ず反射が
伴い、この反射光のスペクトルは、第２図（Ｑ図示の如
くになる。この反射光は光の誘導放出を引き起すが、図
示の如く中心周波数ｆｏの部分が、光導波路４への出力
光として取り出されるため、減衰して戻ることとなる。
ルが、第２図囚図示の如くであったとする。この出力光
は、狭帯域反射フィルタ２側と光導波路４側とに出射さ
れる。一般に光導波路４に出射した光には、必ず反射が
伴い、この反射光のスペクトルは、第２図（Ｑ図示の如
くになる。この反射光は光の誘導放出を引き起すが、図
示の如く中心周波数ｆｏの部分が、光導波路４への出力
光として取り出されるため、減衰して戻ることとなる。
従って、十分な誘導放出を引き起すためには、従来注入
電流を増加させるなどして出力光の絶対量を増加させる
制御が必要であった。本発明においては、狭帯域反射フ
ィルタ２によって、次のように誘導放出を引き起す光が
照射される。レーザ・ダイオード３からの第２図（４）
図示の如き出力光は、狭帯域反射フィルタ２によって濾
過され、中心周波数ｆ。の部分のみが反射して、レーザ
・ダイオード３に帰還される。中心周波数ｆ。から外れ
た部分の光は、狭帯域反射フィルタ２を透過し、光吸収
体１に吸収される。従って、レーザーダイオード３には
、光周波数ｆ。の急峻なスペクトル特性を持つ光が供給
され、この光が誘導放出を引き起す。
電流を増加させるなどして出力光の絶対量を増加させる
制御が必要であった。本発明においては、狭帯域反射フ
ィルタ２によって、次のように誘導放出を引き起す光が
照射される。レーザ・ダイオード３からの第２図（４）
図示の如き出力光は、狭帯域反射フィルタ２によって濾
過され、中心周波数ｆ。の部分のみが反射して、レーザ
・ダイオード３に帰還される。中心周波数ｆ。から外れ
た部分の光は、狭帯域反射フィルタ２を透過し、光吸収
体１に吸収される。従って、レーザーダイオード３には
、光周波数ｆ。の急峻なスペクトル特性を持つ光が供給
され、この光が誘導放出を引き起す。
最終的に、レーザ拳ダイオード３からは、第２図（Ｂ）
図示の如く、例えばスペクトル幅が１オング・ストロー
ム（４）の出力光が得られることとなる。
図示の如く、例えばスペクトル幅が１オング・ストロー
ム（４）の出力光が得られることとなる。
狭帯域反射フィルタ２としては、公知ではないが、例え
ば第３図図示の如き構造のものを用いるとよい。一般に
帯域フィルタとして、回折格子を用いることが広く知ら
れている。しかし、回折格子によって狭帯域を得ること
は難しい。また、一種の干渉フィルタとしてエタロンと
呼ばれる平行平板の構造を持つものが知られている。こ
のエタロンの一面を光回折格子面（第３図図示α面）と
する。こうすることによって、例えば目的中心周波数ｆ
。の部分でＯｄＢ、またｆ。から０．５ Ａだけ離れた
部分で−２０ｄＢの減衰特性を持つ反射光を得ることが
できるようになる。
ば第３図図示の如き構造のものを用いるとよい。一般に
帯域フィルタとして、回折格子を用いることが広く知ら
れている。しかし、回折格子によって狭帯域を得ること
は難しい。また、一種の干渉フィルタとしてエタロンと
呼ばれる平行平板の構造を持つものが知られている。こ
のエタロンの一面を光回折格子面（第３図図示α面）と
する。こうすることによって、例えば目的中心周波数ｆ
。の部分でＯｄＢ、またｆ。から０．５ Ａだけ離れた
部分で−２０ｄＢの減衰特性を持つ反射光を得ることが
できるようになる。
第４図は本発明の他の一実施例構成を示す。図中、符号
工ないし４は第１図に対応し、５は反射鏡を表わす。
工ないし４は第１図に対応し、５は反射鏡を表わす。
第４図図示のレーザは、第１図図示レーザのレーザーダ
イオード３と光導波路４との間に反射鏡５を設けたもの
である。この反射鏡５は例えば数１０％の反射率を持つ
もので、ファイバ内ミラーであってもよい。狭帯域反射
フィルタ２と反射鏡５との距離りを、目的光周波数ｆ。
イオード３と光導波路４との間に反射鏡５を設けたもの
である。この反射鏡５は例えば数１０％の反射率を持つ
もので、ファイバ内ミラーであってもよい。狭帯域反射
フィルタ２と反射鏡５との距離りを、目的光周波数ｆ。
に合わせることによって、さらに特性のよいレーザが得
られる。
られる。
なお、図示省略したが、第１図図示狭帯域反射フィルタ
２とレーザ争ダイオード３との距離、または第４図図示
狭帯域反射フィルタ２と反射鏡５との距離を適宜調整す
る制御手段を設け、例えば温度変化によるレーザ・ダイ
オード３の出力光の波長変化を、上記制御手段によって
吸収しまたは抑圧するよう制御することも可能である。
２とレーザ争ダイオード３との距離、または第４図図示
狭帯域反射フィルタ２と反射鏡５との距離を適宜調整す
る制御手段を設け、例えば温度変化によるレーザ・ダイ
オード３の出力光の波長変化を、上記制御手段によって
吸収しまたは抑圧するよう制御することも可能である。
（５）発明の詳細
な説明した如く本発明によれば、単純な方式であるにも
かかわらず、縦モードの安定化、高速振幅変調、撮幅雑
音・位相雑音等の減少、高出力化等が可能となる。また
、消費電力の削減、装置の小型化が可能となシ、光通信
、光センサ、光情報処理等に適したレーザを安価に提供
することができる。
かかわらず、縦モードの安定化、高速振幅変調、撮幅雑
音・位相雑音等の減少、高出力化等が可能となる。また
、消費電力の削減、装置の小型化が可能となシ、光通信
、光センサ、光情報処理等に適したレーザを安価に提供
することができる。
第１図は本発明の一実施例構成、第２図は第１゜図図示
構成の特性説明図、第３図は狭帯域反射フィルタの構成
例、第４図は本発明の他の一実施例構成を示す。 図中、１は光吸収体、２は狭帯域反射フィルタ、３はレ
ーザーダイオード、４は光導波路、５は反射鏡を表わす
。 特許出願人 富士通株式会社 代理人 弁理士 森１）寛
構成の特性説明図、第３図は狭帯域反射フィルタの構成
例、第４図は本発明の他の一実施例構成を示す。 図中、１は光吸収体、２は狭帯域反射フィルタ、３はレ
ーザーダイオード、４は光導波路、５は反射鏡を表わす
。 特許出願人 富士通株式会社 代理人 弁理士 森１）寛
Claims (1)
- 半導体レーザにおいて、発振光周波数における狭帯域反
射フィルタをそなえ、該狭帯域反射フィルタ、レーザ・
ダイオード、光導波路の順に縦続して配置したことを特
徴とする単一モード・レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16896982A JPS5958887A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | 単一モ−ド・レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16896982A JPS5958887A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | 単一モ−ド・レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5958887A true JPS5958887A (ja) | 1984-04-04 |
Family
ID=15877920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16896982A Pending JPS5958887A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | 単一モ−ド・レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5958887A (ja) |
-
1982
- 1982-09-28 JP JP16896982A patent/JPS5958887A/ja active Pending
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