JPS6088486A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
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- JPS6088486A JPS6088486A JP58196326A JP19632683A JPS6088486A JP S6088486 A JPS6088486 A JP S6088486A JP 58196326 A JP58196326 A JP 58196326A JP 19632683 A JP19632683 A JP 19632683A JP S6088486 A JPS6088486 A JP S6088486A
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- JP
- Japan
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- semiconductor laser
- light
- laser device
- monitor
- laser beam
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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
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/0225—Out-coupling of light
- H01S5/02257—Out-coupling of light using windows, e.g. specially adapted for back-reflecting light to a detector inside the housing
-
- 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
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/02208—Mountings; Housings characterised by the shape of the housings
- H01S5/02212—Can-type, e.g. TO-CAN housings with emission along or parallel to symmetry axis
-
- 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
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
本発明はレーザ光出力のモニタ用の光電変換素子を内蔵
し、その電気出力によりレーザ光出力を制御することを
可能とした半導体レーザ装置に関するものである。
し、その電気出力によりレーザ光出力を制御することを
可能とした半導体レーザ装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
半導体レーザ装置は小型軽量・高効率なレーザ光源とし
て、近年光通信・光情報処理の分野で広く利用されてい
る。これら光エレクトロニクス装置に半導体レーザ装置
を用いる場合、しばしばレーザ光出力が一定、になる様
に半導体レーザ素子の駆動電流を自動制御して用いる。
て、近年光通信・光情報処理の分野で広く利用されてい
る。これら光エレクトロニクス装置に半導体レーザ装置
を用いる場合、しばしばレーザ光出力が一定、になる様
に半導体レーザ素子の駆動電流を自動制御して用いる。
これは普通ＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ
Ｃｏｎｔｒｏｌ ）と呼んでいる、ところでＡＰＣを行
なうためには、半導体レーザ素子から出射されるレーザ
光出力を検知する必用があり、半導体レーザ装置内に光
電変換素子を配置し、その出力を光出力モニタ信号とし
て利用している。第１図はかかる構造をもつ従来の半導
体レーザを一部破断して示した斜視図であり、第２図は
その断面構造を示している。その構造は外部リード線１
，２および３を有する金属ステム４に放熱プロ・ツク５
を取り付け、この放熱プロ７りに半導体レーザ素子６を
ボンディングし、ステム４に光電変換素子、例えばホト
ダイオード７を接着し、更に画素子と外部リードとの間
を金属ワイヤ８，９で接続して得／Ｃ構体を透光板、例
えばガラス板１ｏを貼り付けた金属容器１１で封止した
ものとなっている。
Ｃｏｎｔｒｏｌ ）と呼んでいる、ところでＡＰＣを行
なうためには、半導体レーザ素子から出射されるレーザ
光出力を検知する必用があり、半導体レーザ装置内に光
電変換素子を配置し、その出力を光出力モニタ信号とし
て利用している。第１図はかかる構造をもつ従来の半導
体レーザを一部破断して示した斜視図であり、第２図は
その断面構造を示している。その構造は外部リード線１
，２および３を有する金属ステム４に放熱プロ・ツク５
を取り付け、この放熱プロ７りに半導体レーザ素子６を
ボンディングし、ステム４に光電変換素子、例えばホト
ダイオード７を接着し、更に画素子と外部リードとの間
を金属ワイヤ８，９で接続して得／Ｃ構体を透光板、例
えばガラス板１ｏを貼り付けた金属容器１１で封止した
ものとなっている。
この様な構造の半導体レーザ装置では、半導体レーザ素
子（共振器）の上下両端面の反射率は同じ３２％であり
、上側端面から出射されたレーザ光はガラス板１ｏを通
して金属容器１１の外部へ取り出される。一方下側端面
から出射されたレーザ光は、モニタ光としてホトダイオ
ード７で受光されモニタ電流がリード線１を通じて取り
出される。
子（共振器）の上下両端面の反射率は同じ３２％であり
、上側端面から出射されたレーザ光はガラス板１ｏを通
して金属容器１１の外部へ取り出される。一方下側端面
から出射されたレーザ光は、モニタ光としてホトダイオ
ード７で受光されモニタ電流がリード線１を通じて取り
出される。
しかしながら下側端面から出射されるレーザ光の強度は
、モニタ光として必要とされる強度よりも大きい。この
ためモニタ光の一部がホトダイオード７０表面で反射さ
れ、これが外部に出てゴーストとなるのを防ぐために第
２図に示すようにホトダイオード７をステム４の主面に
対して傾斜させて接着を行っている。この様にすれば下
側端面から出射されたレーザ光のホトダイオード表面で
の反射角が変化し、反射光は殆んど金属容器１１の内部
に閉じ込められ、ゴーストを排除することができる。
、モニタ光として必要とされる強度よりも大きい。この
ためモニタ光の一部がホトダイオード７０表面で反射さ
れ、これが外部に出てゴーストとなるのを防ぐために第
２図に示すようにホトダイオード７をステム４の主面に
対して傾斜させて接着を行っている。この様にすれば下
側端面から出射されたレーザ光のホトダイオード表面で
の反射角が変化し、反射光は殆んど金属容器１１の内部
に閉じ込められ、ゴーストを排除することができる。
しかしながらホトダイオードを傾斜させて接着させるに
はステムに特定された傾斜角を持つ凹所を作る必要があ
り、加工コストが高騰する不都合が生じる。
はステムに特定された傾斜角を持つ凹所を作る必要があ
り、加工コストが高騰する不都合が生じる。
ゴーストを排除する他の方法として下側端面を金属膜あ
るいは誘電体膜で覆って反射率を高め、下側端面から出
射されるレーザ光を減少させればよいのであるが、反射
率を高めすぎるとモニタ光が不足するところとなり、被
膜の被着に際してはゴーストの排除とモニタ光の確保と
の２面から被着条件を定めねばならず、被着作業は決し
て容易ではない。
るいは誘電体膜で覆って反射率を高め、下側端面から出
射されるレーザ光を減少させればよいのであるが、反射
率を高めすぎるとモニタ光が不足するところとなり、被
膜の被着に際してはゴーストの排除とモニタ光の確保と
の２面から被着条件を定めねばならず、被着作業は決し
て容易ではない。
発明の目的
本発明の目的は、従来モニタ光を得るために利用されて
いた半導体レーザ素子の下側端面を反射率を１もしくは
これに近い値にしても、モニタ電流を確実に得ることが
できる半導体レーザ装置を提供することにある。
いた半導体レーザ素子の下側端面を反射率を１もしくは
これに近い値にしても、モニタ電流を確実に得ることが
できる半導体レーザ装置を提供することにある。
発明の構成
本発明の半導体レーザ装置は、ステムに取り付けられた
半導体レーザ素子で、レーザ光を外部に取り出す窓の透
光板をレーザ光の光軸に対し傾けるとともに反射率を」
二げ、半導体レーザ素子の上側端面出射光の一部を反射
させてステムに取り付けられた光電変換素子に入射させ
る構造を具備している。この構造によれば、半導体レー
ザ素子の上側端面から出射されたレーザ光の一部をモニ
タ光とするため、下側端面の反射率を１とし、この面か
らの出射光を零にしてもよく、ゴーストが現われること
はない。
半導体レーザ素子で、レーザ光を外部に取り出す窓の透
光板をレーザ光の光軸に対し傾けるとともに反射率を」
二げ、半導体レーザ素子の上側端面出射光の一部を反射
させてステムに取り付けられた光電変換素子に入射させ
る構造を具備している。この構造によれば、半導体レー
ザ素子の上側端面から出射されたレーザ光の一部をモニ
タ光とするため、下側端面の反射率を１とし、この面か
らの出射光を零にしてもよく、ゴーストが現われること
はない。
実施例の説明
以下本発明の実施例について、図面を参照して詳しく説
明する。第３図は本発明による半導体レーザ装置の一実
施例を示す断面図である。半導体レーザ素子６のステム
４への取り付けは第１図あるいは第２図で示した従来構
造と同じである。しかしながら金属容器１１に接着され
た透光板１゜が金属容器の天面に対し傾斜させてあり、
光電変換素子であるホトダイオード７はステム４の主面
に対し平行にポンディングされた構造をしている置では
、半導体レーザ素子６の上側端面から出射されるレーザ
光の一部が傾斜させた透光板１ｏで反射され、これをホ
トダイオード７がモニタ光として受光し、光電変換して
モニタ電流として出力するため、下側端面からモニタ用
のレーザ光を出射させる必要はない。ホトダイオード７
の接着位置と透光板１ｏの傾斜角度、並びに反射率の決
定に際しては、半導体レーザ素子６の出射光の広がり角
、ホトダイオードの感度と半導体レーザ素子の光出力を
考慮する必要がある。
明する。第３図は本発明による半導体レーザ装置の一実
施例を示す断面図である。半導体レーザ素子６のステム
４への取り付けは第１図あるいは第２図で示した従来構
造と同じである。しかしながら金属容器１１に接着され
た透光板１゜が金属容器の天面に対し傾斜させてあり、
光電変換素子であるホトダイオード７はステム４の主面
に対し平行にポンディングされた構造をしている置では
、半導体レーザ素子６の上側端面から出射されるレーザ
光の一部が傾斜させた透光板１ｏで反射され、これをホ
トダイオード７がモニタ光として受光し、光電変換して
モニタ電流として出力するため、下側端面からモニタ用
のレーザ光を出射させる必要はない。ホトダイオード７
の接着位置と透光板１ｏの傾斜角度、並びに反射率の決
定に際しては、半導体レーザ素子６の出射光の広がり角
、ホトダイオードの感度と半導体レーザ素子の光出力を
考慮する必要がある。
以上説明してきた本発明の半導体レーザ装置では、金属
容器１１から外部へ出射されるレーザ光の一部をモニタ
光として利用しているだめ、光電変換素子により得られ
たレーザ光のモニタ電流で半導体レーザ素子をＡＰＣ駆
動させるとレーザ光のノイズを低減させることができる
。
容器１１から外部へ出射されるレーザ光の一部をモニタ
光として利用しているだめ、光電変換素子により得られ
たレーザ光のモニタ電流で半導体レーザ素子をＡＰＣ駆
動させるとレーザ光のノイズを低減させることができる
。
第４図はＡＰＣをかけない半導体レーザ装置、下側端面
からのレーザ光を利用してＡＰＣをかけた半導体レーザ
装置、および本発明の上側端面からのレーザ光でＡＰＣ
をかけた半導体レーザ装置の電流値に対するレーザ光の
Ｓハ を比較検討した実験結果を示す図であり、横軸は
しきい値電流で正規化している。捷だ縦軸は中心周波数
ｆ−１律。
からのレーザ光を利用してＡＰＣをかけた半導体レーザ
装置、および本発明の上側端面からのレーザ光でＡＰＣ
をかけた半導体レーザ装置の電流値に対するレーザ光の
Ｓハ を比較検討した実験結果を示す図であり、横軸は
しきい値電流で正規化している。捷だ縦軸は中心周波数
ｆ−１律。
帯域幅Δ、ｆ ＝ ３００ ｋＨｚにおけるＳ／Ｎであ
る。
る。
同図において、特性曲線ＡがＡＰＣをかけない半導体レ
ーザ装置、特性曲線Ｂが下側端面からのレーザ光でＡＰ
Ｃをかけた半導体レーザ装置、そして特性曲線Ｃが本発
明の半導体レーザ装置のＳ／Ｎを示している。
ーザ装置、特性曲線Ｂが下側端面からのレーザ光でＡＰ
Ｃをかけた半導体レーザ装置、そして特性曲線Ｃが本発
明の半導体レーザ装置のＳ／Ｎを示している。
図示するところから明らかなように、本発明の半導体レ
ーザ装置ではＳ／Ｎの著しい改善がなされている。更に
半導体レーザ装置のレーザ光出射部の透光板１ｏが光軸
に対し傾いており、その反射率、を上昇させであるので
、外部から半導体レーザ素子内に戻って来るレーザ光を
減少させることができる。一般に半導体レーザ素子内に
レーザ光が戻って来ると、その位相差により干渉性の雑
音が発生しＳ／Ｎが悪化するのであるが、上記の効果の
ためにＳ／Ｎが許容される戻り光量の範囲を広くするこ
とができる。
ーザ装置ではＳ／Ｎの著しい改善がなされている。更に
半導体レーザ装置のレーザ光出射部の透光板１ｏが光軸
に対し傾いており、その反射率、を上昇させであるので
、外部から半導体レーザ素子内に戻って来るレーザ光を
減少させることができる。一般に半導体レーザ素子内に
レーザ光が戻って来ると、その位相差により干渉性の雑
音が発生しＳ／Ｎが悪化するのであるが、上記の効果の
ためにＳ／Ｎが許容される戻り光量の範囲を広くするこ
とができる。
第５図は半導体レーザ素子内に戻り光が入った時のＳ／
Ｎを検討した結果である。横軸は戻り光量で、縦軸はＳ
／Ｎを示している。半導体レーザ装置は下側端面からの
レーザ光でＡＰＣをかけており、特性曲線Ａは従来と同
様に透光板を傾けない半導体レーザ装置、特性曲線Ｂは
透光板を傾は反射率を上けた半導体レーザ装置のＳ／Ｎ
を示している。
Ｎを検討した結果である。横軸は戻り光量で、縦軸はＳ
／Ｎを示している。半導体レーザ装置は下側端面からの
レーザ光でＡＰＣをかけており、特性曲線Ａは従来と同
様に透光板を傾けない半導体レーザ装置、特性曲線Ｂは
透光板を傾は反射率を上けた半導体レーザ装置のＳ／Ｎ
を示している。
図から明らか−な様に戻り光量に対しＳ／Ｎの改善がな
されている。
されている。
発明の効果
本発明の半導体レーザ装置では、モニタ゛出力を得るだ
めの光電変換素子を照射するレーザ光が、半導体レーザ
素子の上側端面から出射されるレーザ光の一部であるた
め、下側端面の反射率を高め、この面からの出射光をほ
ぼ抑圧することが可能となり、しきい値電流の減少、微
分効率の向上ならびに高出力化がはかられる。また縦モ
ード、横モードの単一性も改善され、ＡＰＣ駆動時の雑
音が低減し、戻り光雑音も低減されるなど、その実用的
効果は大なるものがある。
めの光電変換素子を照射するレーザ光が、半導体レーザ
素子の上側端面から出射されるレーザ光の一部であるた
め、下側端面の反射率を高め、この面からの出射光をほ
ぼ抑圧することが可能となり、しきい値電流の減少、微
分効率の向上ならびに高出力化がはかられる。また縦モ
ード、横モードの単一性も改善され、ＡＰＣ駆動時の雑
音が低減し、戻り光雑音も低減されるなど、その実用的
効果は大なるものがある。
第１図は従来の半導体レーザ装置の一部破断斜視図、第
２図はその断面図、第３図は本発明の実施例の半導体レ
ーザ装置の断面図、第４図は、本発明の半導体レーザ装
置と従来の半導体レーザ装置の電流値に対するレーザ光
のＳ／Ｎを比較検討した実験結果を示す図、第５図は戻
り光量に対するＳ／Ｎを比較した実験結果を示す図であ
る。 １・・・・・外部リード線（光１Ｌ変換素子７に接続さ
れでいる）、２・・・外部リード線（ステム４に接続さ
れている）、３・・・・タ目Ｓシリード線（半導体レー
ザ素子６に接続されている。）、４・・・・金属ステム
、６・・・・・・放熱ブロック（ヒートシンク）、６・
−一・半導体レーザ素子、７・・・・光電変換素子（例
えばホトダイオード）、８・−ｍ−金属ワイヤ（外部リ
ード線１と光電変換素子７を接続している）、９・・・
・・・金属ワイヤ（外部リード線３と半導体レーザ素子
６を接続している）、１０・・・・・透明板（例えばガ
ラス板）、１１・・・・・・金属容器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名＠１
図 ４０ 第３図
２図はその断面図、第３図は本発明の実施例の半導体レ
ーザ装置の断面図、第４図は、本発明の半導体レーザ装
置と従来の半導体レーザ装置の電流値に対するレーザ光
のＳ／Ｎを比較検討した実験結果を示す図、第５図は戻
り光量に対するＳ／Ｎを比較した実験結果を示す図であ
る。 １・・・・・外部リード線（光１Ｌ変換素子７に接続さ
れでいる）、２・・・外部リード線（ステム４に接続さ
れている）、３・・・・タ目Ｓシリード線（半導体レー
ザ素子６に接続されている。）、４・・・・金属ステム
、６・・・・・・放熱ブロック（ヒートシンク）、６・
−一・半導体レーザ素子、７・・・・光電変換素子（例
えばホトダイオード）、８・−ｍ−金属ワイヤ（外部リ
ード線１と光電変換素子７を接続している）、９・・・
・・・金属ワイヤ（外部リード線３と半導体レーザ素子
６を接続している）、１０・・・・・透明板（例えばガ
ラス板）、１１・・・・・・金属容器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名＠１
図 ４０ 第３図
Claims (1)
- （１）ステムに取り付けられた半導体レーザ素子のレー
ザ光を外部に取り出す窓の透光板が、レーザ光の光軸に
対し傾斜するとともに、前記半導体レーザ素子の前方出
射光の一部の前記透光板による反射光を前記ステムに取
り伺けられた光電変倹素（２）半導体レーザ素子の後端
面の反射率を１もしくは１に近い値にし、レーザ光を前
端面のみから出射させることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58196326A JPS6088486A (ja) | 1983-10-20 | 1983-10-20 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58196326A JPS6088486A (ja) | 1983-10-20 | 1983-10-20 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6088486A true JPS6088486A (ja) | 1985-05-18 |
Family
ID=16355956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58196326A Pending JPS6088486A (ja) | 1983-10-20 | 1983-10-20 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6088486A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1983
- 1983-10-20 JP JP58196326A patent/JPS6088486A/ja active Pending
Cited By (22)
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