JPS61208281A - Semiconductor laser device - Google Patents

Semiconductor laser device

Info

Publication number
JPS61208281A
JPS61208281A JP4813085A JP4813085A JPS61208281A JP S61208281 A JPS61208281 A JP S61208281A JP 4813085 A JP4813085 A JP 4813085A JP 4813085 A JP4813085 A JP 4813085A JP S61208281 A JPS61208281 A JP S61208281A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wavelength
semiconductor laser
output
diffraction grating
oscillation
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
Application number
JP4813085A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Fukuda
福田 恵明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP4813085A priority Critical patent/JPS61208281A/en
Publication of JPS61208281A publication Critical patent/JPS61208281A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To inhibit the variation of wavelengths, and the to stabilize an output by constituting one reflecting mirror for a two-dimensional distributed feedback type laser by an elastic surface-wave grating and adding an output monitor circuit by a semiconductor detector. CONSTITUTION:A semiconductor laser device consists of a diffraction grating 21 by a periodic irregular shape formed in place of a cleavage-plane reflecting mirror and a comb-shaped electrode 22 for exciting an elastic surface wave as a diffraction grating, which excites the elastic surface wave and conducts a distributed feedback. When a wavelength is displaced to the short-wave length side only by DELTAlambda at that time, an incident position to one-dimensional position detector 5 is deviated by the diffraction grating 11 in leakage beams 25, the detector 5 detects the deviation, and the elastic surface wave 23 is changed into a long-wave length by a high-frequency signal controller 7 so that the deviation reaches zero, thus inhibiting the variation of the wavelength. The intensity of beams 25 is monitored by a detector 3, and fed back to an output control circuit 4, thus stabilizing an oscillation output.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は半導体レーザ装置、特に発振出力および発振波
長を安定化した半導体レーザ装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a semiconductor laser device, and particularly to a semiconductor laser device with stabilized oscillation output and oscillation wavelength.

〔従来技術〕[Prior art]

従来の半導体レーザは共振器の反射鏡として結晶の臂開
面を用いており、縦モード選択のための手段を設けてお
らず、本質的に多モード発振をしている。このため、発
振動作中に発振波長がモード間で移り変り、波長が不規
則に変動するという欠点があった。これがいわゆるモー
ド拳ホッピングという現象であり、波長の飛び量は隣接
モードへ移った場合に2〜3人、更に離れたモードに移
る場合は10λ以上も変動することがあった。このよう
な欠点を解決すべく、強い波長選択性をもつように共振
器を形成して半導体レーザ装置を構成する工夫がなされ
てきた。
Conventional semiconductor lasers use an open plane of a crystal as a reflecting mirror of a resonator, and do not have a means for selecting a longitudinal mode, and essentially perform multimode oscillation. For this reason, there is a drawback that the oscillation wavelength changes between modes during the oscillation operation, and the wavelength fluctuates irregularly. This is a so-called mode hopping phenomenon, and the amount of wavelength jump may vary by 2 to 3 when moving to an adjacent mode, and by 10λ or more when moving to a further distant mode. In order to solve these drawbacks, efforts have been made to construct a semiconductor laser device by forming a resonator so as to have strong wavelength selectivity.

その一つに分布帰還ブラッグ反射型(DFB)レーザが
ある。これは臂開面を反射鏡として用いずに、活性層上
の両端に、周期的凹凸構造による回折格子を配置し、こ
れを共振器の反射鏡としたものである。その場合に、回
折格子を反射鏡として用いるためには、回折格子による
活性層内の光の進行方向が逆向きになるように格子を形
成する。
One of them is a distributed feedback Bragg reflector (DFB) laser. In this method, a diffraction grating with a periodic uneven structure is arranged at both ends of the active layer, and these gratings are used as the reflecting mirrors of the resonator, instead of using the arm openings as reflecting mirrors. In this case, in order to use the diffraction grating as a reflecting mirror, the grating is formed so that the direction of propagation of light within the active layer due to the diffraction grating is opposite.

光の真空中での波長を入、導波路(活性層)の実効屈折
率をng、回折格子の周期を八とすると、光が正反射す
る条件は 入=2ng A/m、    (m;整数)(1)であ
る。これは入射角が90°の場合のブラッグ回折の条件
に相当する。上式から明らかなように活性層内に存在で
きる波長は実効屈折率ngと格子周期へとによって定ま
り、したがって、この共振器は発振波長に対する波長選
択性をもっている。
Assuming that the wavelength of light in vacuum is ng, the effective refractive index of the waveguide (active layer) is ng, and the period of the diffraction grating is 8, the conditions for specular reflection of light are 2 ng A/m, (m: integer )(1). This corresponds to the condition for Bragg diffraction when the incident angle is 90°. As is clear from the above equation, the wavelength that can exist in the active layer is determined by the effective refractive index ng and the grating period, and therefore, this resonator has wavelength selectivity with respect to the oscillation wavelength.

また、縦モードに関しても活性層の長さをLaとすると
、(1)式と同じ形の式 λ= 2!19 La/N 、     (M :整数
〕(2)が成立する。(1)式と(2)式が同時に成立
するような波長入だけが共振器内に減衰せずに存在可能
となる。これらの手段により半導体レーザの単一波長発
振が実現されている。
Also, regarding the longitudinal mode, if the length of the active layer is La, then the equation λ = 2!19 La/N, (M: integer) (2), which has the same form as equation (1), holds true.Equation (1) Only a wavelength input for which equations (2) and (2) hold simultaneously can exist without being attenuated in the resonator.Single wavelength oscillation of a semiconductor laser is realized by these means.

しかしながら、この方式においても活性層の温度変化に
起因する屈折率の変化がもたらす波長の変動は避は難い
。従って、この変動分を抑えるために、レーザ部の温度
を一定に保つ恒温装置を付加し、更に回折格子等を含む
干渉計内にレーザを置くことなどにより波長の安定化を
図っていた。
However, even in this method, fluctuations in wavelength caused by changes in the refractive index due to changes in the temperature of the active layer are unavoidable. Therefore, in order to suppress this variation, efforts have been made to stabilize the wavelength by adding a constant temperature device to keep the temperature of the laser section constant, and by placing the laser inside an interferometer that includes a diffraction grating and the like.

しかし、これらの方法による波長安定度は10−5程度
であり、これより小さい変動率を達成するのは困難であ
った。更に発振波長は共振器の製造精度に依存し、かつ
またどの波長で発振するかは実際に動作させなければ決
まらず、目標波長からのずれがあったとしても補正の方
法がなかった。
However, the wavelength stability achieved by these methods is about 10-5, and it has been difficult to achieve a fluctuation rate smaller than this. Furthermore, the oscillation wavelength depends on the manufacturing precision of the resonator, and the wavelength at which the oscillation will occur cannot be determined unless it is actually operated, and there is no way to correct any deviation from the target wavelength.

〔目  的〕〔the purpose〕

そこで、本発明の目的は、上述した欠点を除去し、波長
変動を検出する閉ループを形成し、二次元分布帰還型レ
ーザの一方の反射鏡を弾性表面波格子により構成するこ
とにより、波長の変動を抑制し、それと同時に半導体検
出器による出力七二タ回路を付加することにより出力の
安定化を図った半導体レーザ装置を提供することにある
Therefore, an object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks, form a closed loop for detecting wavelength fluctuations, and configure one reflecting mirror of a two-dimensional distributed feedback laser with a surface acoustic wave grating. It is an object of the present invention to provide a semiconductor laser device in which the output voltage is suppressed and, at the same time, the output is stabilized by adding an output 72 output circuit using a semiconductor detector.

かかる目的を達成するために、本発明では、圧電性を有
する半導体材料からなる半導体レーザと、半導体レーザ
の副出射端より出射する光出力を検出する第1検出手段
と、半導体レーザのレーザ発振波長を検出する第2検出
手段とを単一の基板上に配置し、第1および第2検出手
段の出力により半導体レーザの発振出力および発振波長
を帰還制御することにより当該発振出力および発振波長
を安定化させるようにしたことを特徴とする。
In order to achieve such an object, the present invention includes a semiconductor laser made of a piezoelectric semiconductor material, a first detection means for detecting the light output emitted from the sub-emitting end of the semiconductor laser, and a laser oscillation wavelength of the semiconductor laser. The oscillation output and oscillation wavelength are stabilized by feedback controlling the oscillation output and oscillation wavelength of the semiconductor laser using the outputs of the first and second detection means. It is characterized by being made to

〔実 施 例〕〔Example〕

以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。 The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図は本発明半導体レーザ装置の基本的構成を示す全
体図であり、ここに、lはレーザおよび周辺部品を積載
した基板である。2は圧電性を有する半導4材料からな
り、臂開面反射鏡の代りに周期的凹凸形状による回折格
子21を設けると共に臂開面と垂直な方向に弾性表面波
を励起して分布帰還を行なう回折格子としての弾性表面
波励振用くし型電極22を形成した二次元分布帰還型半
導体レーザである。3は反射鏡(本例の場合は回折格子
)11より洩れ出た光14の光量を検知するための光パ
ワ検出器、4はこの光検出器3からの出力によりレーザ
の駆動電流を制御するための制御装置および電源であり
、光検出器3によってレーザ光をモニタしながらレーザ
光出力24の変動を抑制するフィードバックループを形
成している。
FIG. 1 is an overall view showing the basic configuration of the semiconductor laser device of the present invention, where l is a substrate on which a laser and peripheral components are mounted. 2 is made of four piezoelectric semiconductor materials, and a diffraction grating 21 with a periodic uneven shape is provided instead of the arm opening surface reflector, and surface acoustic waves are excited in a direction perpendicular to the arm opening surface to generate distributed feedback. This is a two-dimensional distributed feedback semiconductor laser in which a comb-shaped electrode 22 for surface acoustic wave excitation is formed as a diffraction grating. 3 is an optical power detector for detecting the amount of light 14 leaking from the reflecting mirror (diffraction grating in this example) 11; 4 is an output from this photodetector 3 to control the driving current of the laser. It is a control device and a power supply for the laser beam, and forms a feedback loop that suppresses fluctuations in the laser beam output 24 while monitoring the laser beam with the photodetector 3.

5は一次元位置検出器であり、半導体レーザ2かもの洩
れ光25が回折格子11により分光され、−次回折光1
5がこの検出器5のどの位置に入射するかで波長の動き
を検出する。6は位置検出器5からの位置検出信号に基
づいて波長の変化を表わす信号を形成する位置信号変換
装置であり、その波長変化を表わす信号はレーザチップ
z上の弾性表面波23の周波数変化に対応する。そこで
、この信号を高周波信号制御装置7に供給して、レーザ
光出力の周波数変動を抑制する制御信号を発生させる。
Reference numeral 5 denotes a one-dimensional position detector, in which leakage light 25 from the semiconductor laser 2 is separated by a diffraction grating 11, and -order diffraction light 1 is separated.
5 is incident on the detector 5, the movement of the wavelength is detected. Reference numeral 6 denotes a position signal conversion device that forms a signal representing a change in wavelength based on the position detection signal from the position detector 5, and the signal representing the change in wavelength is converted into a frequency change of the surface acoustic wave 23 on the laser chip z. handle. Therefore, this signal is supplied to the high frequency signal control device 7 to generate a control signal for suppressing the frequency fluctuation of the laser light output.

8は表面弾性波励起用のくし形電極22を駆動する高周
波電源であり、制御装置7からの制御信号によりレーザ
チップ2上の表面弾性波23の周波数変化を最小にする
ように制御される。
Reference numeral 8 denotes a high frequency power source that drives the comb-shaped electrode 22 for excitation of surface acoustic waves, and is controlled by a control signal from the control device 7 so as to minimize the frequency change of the surface acoustic wave 23 on the laser chip 2.

レーザ2は二次元分布帰還ブラッグ反射型レーザを形成
しており、通常臂開面のある方向を2方向、これに垂直
かつ同一平面上にある軸をy軸方向とすると、2方向の
両端には対をなす回折格子21により固定のブラッグ反
射器が形成されており、弾性表面波23はその間の平面
部をy方向に伝搬する0弾性表面波23による格子に光
がブラッグ条件を満たすような角度OB、で入射すると
、光は効率良く反射される。そのとき 2Δasin  θ5y==入/ng        
  (1)なる関係が成立する。ここに、Δaは弾性表
面波の波長、入は真空中の光の波長、ガは有効屈折率で
ある。
The laser 2 forms a two-dimensional distributed feedback Bragg reflection type laser, and if the direction of the arm opening plane is usually the two directions, and the axis perpendicular to this and on the same plane is the y-axis direction, then A fixed Bragg reflector is formed by a pair of diffraction gratings 21, and the surface acoustic wave 23 propagates in the y direction on the plane between them, so that the light hits the grating due to the zero surface acoustic wave 23 that satisfies the Bragg condition. When the light is incident at an angle OB, it is efficiently reflected. Then 2Δasin θ5y==in/ng
(1) The following relationship holds true. Here, Δa is the wavelength of the surface acoustic wave, Δa is the wavelength of light in vacuum, and Δa is the effective refractive index.

この反射光がブラッグ反射器21に対してもブラッグ条
件を満たすように入射するならば、光は有効に反射され
る。そのとき、先と同様に、2Azgfn  θez=
Nz入/nq          (2)なる関係が成
立する。ここに、Δ2はブラッグ反射器21のグレーテ
ィング周期、θ8zはそのグレーティングへの入射角、
Nzは整数である。
If this reflected light also enters the Bragg reflector 21 so as to satisfy the Bragg condition, the light will be effectively reflected. At that time, as before, 2Azgfn θez=
The following relationship holds true: Nz input/nq (2). Here, Δ2 is the grating period of the Bragg reflector 21, θ8z is the incident angle to the grating,
Nz is an integer.

(1)式と(2)式および各々のグレーティングによる
反射光が全体として閉じたリングを形成する条件を考慮
すると、二次元分布帰還型モードの発振波長λ2は次式 で与えられる。ここに、入1は2方向に出射される通常
の一次元モードの発振波長である0弾性表面波が励起さ
れていないとき、(3)式は通常の一次元の場合に相当
する。このときの波長入1を発振波長の基準にとり、一
次元位置検出器5の位置の基準をも与えるものとする。
Considering equations (1) and (2) and the condition that the reflected light from each grating forms a closed ring as a whole, the oscillation wavelength λ2 of the two-dimensional distributed feedback mode is given by the following equation. Here, input 1 is the oscillation wavelength of a normal one-dimensional mode emitted in two directions. When the surface acoustic wave is not excited, equation (3) corresponds to the normal one-dimensional case. The wavelength input 1 at this time is taken as a reference for the oscillation wavelength, and is also used as a reference for the position of the one-dimensional position detector 5.

さて、弾性表面波励振用電Iggからくし形電極22に
高周波電圧が印加され1弾性表面波23が進行波として
存在するレーザチップ2にレーザ電源4より駆動電流が
供給され、レーデが発振する。その発振出力は、洩れた
出射光25の強度を検出器3でモニターして出力制御回
路4に帰還することによって安定化されている。一方、
発振波長入2は、望ましい波長を与えるように(3)式
における弾性表面波の波長Δ祷を適当に選ぶものとする
Now, a high frequency voltage is applied from the surface acoustic wave excitation voltage Igg to the comb-shaped electrode 22, and a driving current is supplied from the laser power source 4 to the laser chip 2 in which one surface acoustic wave 23 exists as a traveling wave, so that the radar oscillates. The oscillation output is stabilized by monitoring the intensity of the leaked emitted light 25 with the detector 3 and feeding it back to the output control circuit 4. on the other hand,
As for the oscillation wavelength input 2, the wavelength Δ of the surface acoustic wave in equation (3) is appropriately selected so as to give a desired wavelength.

いま、何らかの原因で波長がΔλだけ短波長側にずれよ
うとすると、洩れ光25の回折格子!lによる一次元回
折光15の回折角が増大し、一次元位置検出器5への入
射位置が基準位置より遠去かる方向に移動する。そこで
、検出器5によりこの位置のずれ量を検出し、当該ずれ
を零とするように弾性表面波23の周波数を低下させる
制御装置7で形成した制御信号を高周波電源8に供給す
ることにより1弾性表面波23を長波長化し、レーザ発
振波長を長い方へずらし、以て波長の変動を抑制するよ
うに動作させる。
Now, if for some reason the wavelength tries to shift by Δλ to the shorter wavelength side, the diffraction grating of leaked light 25! The diffraction angle of the one-dimensional diffracted light 15 by L increases, and the incident position on the one-dimensional position detector 5 moves in a direction further away from the reference position. Therefore, the detector 5 detects the amount of positional deviation, and a control signal generated by the control device 7 that lowers the frequency of the surface acoustic wave 23 so as to reduce the deviation to zero is supplied to the high-frequency power source 8. The surface acoustic wave 23 is made to have a longer wavelength, and the laser oscillation wavelength is shifted to the longer side, thereby operating so as to suppress wavelength fluctuations.

弾性表面波が進行波モードまたは定在波モードのいずれ
のモードの場合であっても、高周波電漂8からくし型電
極22に高周波電圧が印加されてからレーザチップ2の
全域に弾性表面波23が励起されるまでには、表面波の
伝搬速度が比較的遅いことに起因して時間遅れを生ずる
が、レーザ活性領域の幅を十分小さくし、かつ電極を活
性領域のごく近傍に設けることによって実際上は無視す
ることができる。
Regardless of whether the surface acoustic wave is in a traveling wave mode or a standing wave mode, the surface acoustic wave 23 is applied to the entire area of the laser chip 2 after a high frequency voltage is applied from the high frequency electric drift 8 to the comb-shaped electrode 22. There is a time delay until the laser is excited due to the relatively slow propagation speed of the surface waves, but this can be achieved by making the width of the laser active region sufficiently small and placing the electrodes very close to the active region. In practice, it can be ignored.

以下に本発明の具体例を示すが、本発明はこれら実施例
にのみ限定されるものではない。
Specific examples of the present invention are shown below, but the present invention is not limited only to these examples.

実施例1 第2図は本発明の実施例1における各部の配置を示す図
である。ここで、大きさ25mmX 5G鳳腸、厚さ2
層層のサファイア基板1に分布帰還型レーザ(GaAs
)チップ2を固定した。レーザの共振器の反射鏡として
光を取出す方向にはピッチ0.3471Lmの凹凸によ
る回折格子21を形成し、これと垂直な方向にはくし型
電極22を設けて、波長2.5pmの弾性表面波をくし
型電極により進行波として励起した。
Embodiment 1 FIG. 2 is a diagram showing the arrangement of various parts in Embodiment 1 of the present invention. Here, the size is 25mm x 5G, thickness 2
A distributed feedback laser (GaAs
) Chip 2 was fixed. A diffraction grating 21 with concave and convex pitches of 0.3471 Lm is formed in the direction in which the light is extracted as a reflector of the laser resonator, and a comb-shaped electrode 22 is provided in the direction perpendicular to this to form a surface acoustic wave with a wavelength of 2.5 pm. was excited as a traveling wave by a comb-shaped electrode.

レーザの主たる光出力端面2Aと対向する他方の端面を
光の請出射面2Bとするとき、請出射面から出射する光
を分光するためのグレーティングとしてピッチ0.57
zmの回折格子11を配設した。レーザ出力をモニタす
るためには1回折格子11を通過した光量を検出する必
要があり、他方、レーザ光の微小波長シフトを検出する
ためには高次回折光の1つを検出する必要がある。その
ためには、通過光量と高次回折光の1つとが同等の強度
で得られるものがよく、しかも、この場合には、他の次
数の回折光は不要なので、ブレーズドグレーティングが
より好適である0回折格子11を通過した光はシリコン
フォトディテクタチップ3により検出した。高次回折光
の1つの検出を行う一次元位置検出器5としては一次元
canアレーを配置した。
When the other end face opposite to the main light output end face 2A of the laser is used as the light output surface 2B, a pitch of 0.57 is used as a grating for separating the light emitted from the output face.
A diffraction grating 11 of zm was provided. In order to monitor the laser output, it is necessary to detect the amount of light that has passed through one diffraction grating 11, and on the other hand, in order to detect a minute wavelength shift of the laser beam, it is necessary to detect one of the higher-order diffracted lights. For this purpose, it is best to obtain the same intensity of the transmitted light and one of the higher-order diffracted lights, and in this case, the diffracted light of other orders is unnecessary, so a blazed grating is more suitable. The light that passed through the diffraction grating 11 was detected by the silicon photodetector chip 3. A one-dimensional can array was arranged as a one-dimensional position detector 5 for detecting one piece of high-order diffracted light.

以上の構成の半導体装置に、弾性表面波を励起せずにレ
ーザ発振をさせたところ、一次元モードで3次モード(
Nz=3)が励起され、その波長は0.83057Al
lであった。さらに、高周波電源8から1.130GH
zの高周波電圧をくし形電極22に印加して波長2.5
終層の弾性表面波を励起したところ、二次元モードが励
起され、レニザ光の発振波長は0.8291111Lm
となった。そのときには一次元モードの0.8305g
腸の発振スペクトルは消失していた。
When the semiconductor device with the above configuration was caused to oscillate as a laser without exciting surface acoustic waves, the result was a one-dimensional mode and a third-order mode (
Nz=3) is excited, and its wavelength is 0.83057Al
It was l. Furthermore, high frequency power source 8 to 1.130GH
A high frequency voltage of z is applied to the comb-shaped electrode 22 at a wavelength of 2.5.
When the surface acoustic wave in the final layer is excited, a two-dimensional mode is excited, and the oscillation wavelength of the laser beam is 0.8291111Lm.
It became. At that time, 0.8305g in one-dimensional mode
The intestinal oscillation spectrum had disappeared.

弾性表面波の制御装置を含むフィードバックループをい
ったん開いて(但し、波長2.51L厘の弾性表面波は
印加を継続させた)レーザの温度を5℃上昇させたとこ
ろ、波長は0.8310人となった。そこで、フィード
バックループを再び接続したところ、波長は短波長側へ
移動し0.8298人に戻った。そのときの弾性表面波
の波長は1.513g厘であった・ 本実施例ではレーザチップ、半導体検出器チップ回折格
子および位置検出器を個別部品として一枚の基板上に実
装したハイブリッド構成としたが、これらの部品を一枚
の半導体基板に集積回路の形態で一体化して構成するこ
とももちろん可能である。
Once the feedback loop including the surface acoustic wave control device was opened (however, the surface acoustic wave with a wavelength of 2.51 L was continued to be applied) and the temperature of the laser was raised by 5°C, the wavelength was 0.8310 L. It became. When the feedback loop was reconnected, the wavelength shifted to the shorter wavelength side and returned to 0.8298. The wavelength of the surface acoustic wave at that time was 1.513g. In this example, a hybrid configuration was used in which the laser chip, semiconductor detector chip diffraction grating, and position detector were mounted as individual components on a single board. However, it is of course possible to integrate these components on one semiconductor substrate in the form of an integrated circuit.

なお、実施例1では弾性表面波をレーザ材料の圧電性に
より直接励起したが、さらに効率良く弾性表面波を励起
するために、圧電薄膜たとえば酸化亜鉛(ZnO)のス
パッタリング膜をレーザチップ上に積層してもよい。
In Example 1, the surface acoustic waves were directly excited by the piezoelectricity of the laser material, but in order to excite the surface acoustic waves even more efficiently, a piezoelectric thin film, such as a sputtered film of zinc oxide (ZnO), was laminated on the laser chip. You may.

実施例2 例えば第3図に示すように、砒化ガリウム(GaAs)
基板1上にレーザ部2および出力モニタ検出器3を素子
分離域30をはさんで同時に形成する。素子分離域30
には適当な導波路材料、たとえば三硫化砒素(As2 
S3)等を用いて導波路を形成し、その導波路に電子線
露光法等により導波型回折格子31を形成する。さらに
回折格子31の光の回折される側に微小ダイオードアレ
ーを線形位置検出器5として配置することにより、一枚
のGaAs基板上に本発明半導体レーザ装置をモノリシ
ックに形成する。
Example 2 For example, as shown in FIG. 3, gallium arsenide (GaAs)
A laser section 2 and an output monitor detector 3 are simultaneously formed on a substrate 1 with an element isolation region 30 in between. Element isolation area 30
suitable waveguide materials, such as arsenic trisulfide (As2
A waveguide is formed using a method such as S3), and a waveguide type diffraction grating 31 is formed on the waveguide by an electron beam exposure method or the like. Further, by arranging a micro diode array as a linear position detector 5 on the side of the diffraction grating 31 where light is diffracted, the semiconductor laser device of the present invention is monolithically formed on a single GaAs substrate.

〔効 果〕〔effect〕

以上説明したように、本発明によれば、半導体レーザの
波動変動および出力の変動を、レーザ動作中に実時間で
制御することが回部である。しかもまた、本発明によれ
ば、発振波長も弾性表面波の波長を適当に選ぶことによ
り所望の波長を選択しその点で安定に動作させることが
回走である。
As described above, according to the present invention, the circuit is to control wave fluctuations and output fluctuations of a semiconductor laser in real time during laser operation. Furthermore, according to the present invention, the oscillation wavelength is selected by appropriately selecting the wavelength of the surface acoustic wave to select a desired wavelength and operate stably at that point.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明レーザの基本的構成を示す線図。 第2図は本発明の実施例1を示す斜視図。 第3図は本発明の実施例2を示すL面図である。 1・・・基板、 2・・・レーザ光出力 3・・・光パワ検出器、 4・・・レーザ電流制御装置、 5・・・一次元位置検出器。 6・・・位置信号変換装置、 7・・・高周波信号制御装置、 8・・・くし形電極駆動用高周波電源、11・・・回折
格子、 14・・・洩れ光、 15・・・−次回折光。 21・・・回折格子(ブラッグ反射器)、22・・・く
し形電極、 23・・・表面弾性波、 24・・・レーザ光出力、 25・・・洩れ光。
FIG. 1 is a diagram showing the basic configuration of the laser of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3 is an L side view showing a second embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Board, 2... Laser light output 3... Optical power detector, 4... Laser current control device, 5... One-dimensional position detector. 6...Position signal conversion device, 7...High frequency signal control device, 8...High frequency power source for driving interdigitated electrodes, 11...Diffraction grating, 14...Leakage light, 15...-Next time Folded light. 21... Diffraction grating (Bragg reflector), 22... Comb-shaped electrode, 23... Surface acoustic wave, 24... Laser light output, 25... Leakage light.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)圧電性を有する半導体材料からなる半導体レーザと
、該半導体レーザの副出射端より出射する光出力を検出
する第1検出手段と、前記半導体レーザのレーザ発振波
長を検出する第2検出手段とを単一の基板上に配置し、
前記第1および第2検出手段の出力により前記半導体レ
ーザの発振出力および発振波長を帰還制御することによ
り当該発振出力および発振波長を安定化させるようにし
たことを特徴とする半導体レーザ装置。 2)前記第2検出手段は回折格子と該回折格子からの出
力光の一次元位置を検出する一次元位置検出器とから構
成され、前記一次元位置検出器により波長変化による回
折角の変化を検出す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。 3)前記半導体レーザは一対のブラッグ反射格子を有す
る二次元分布帰還ブラッグ反射型レーザであり、前記一
対のブラッグ反射格子は進行波型弾性表面波により形成
され、前記第2手段により検出された発振波長検出出力
により前記弾性表面波の波長を制御するようにしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の
半導体レーザ装置。 4)前記弾性表面波を励振する発振器を電圧制御型発振
子により構成したことを特徴とする特許請求の範囲第3
項記載の半導体レーザ装置。
[Scope of Claims] 1) A semiconductor laser made of a piezoelectric semiconductor material, a first detection means for detecting a light output emitted from a sub-emitting end of the semiconductor laser, and a detection means for detecting a laser oscillation wavelength of the semiconductor laser. and a second detection means arranged on a single substrate,
A semiconductor laser device characterized in that the oscillation output and oscillation wavelength of the semiconductor laser are stabilized by feedback-controlling the oscillation output and oscillation wavelength of the semiconductor laser using the outputs of the first and second detection means. 2) The second detection means is composed of a diffraction grating and a one-dimensional position detector that detects the one-dimensional position of the output light from the diffraction grating, and the one-dimensional position detector detects a change in the diffraction angle due to a change in wavelength. The semiconductor laser device according to claim 1, characterized in that the semiconductor laser device detects. 3) The semiconductor laser is a two-dimensional distributed feedback Bragg reflection type laser having a pair of Bragg reflection gratings, the pair of Bragg reflection gratings are formed by traveling wave type surface acoustic waves, and the oscillation detected by the second means 3. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the wavelength of the surface acoustic wave is controlled by a wavelength detection output. 4) Claim 3, characterized in that the oscillator that excites the surface acoustic wave is constituted by a voltage-controlled oscillator.
The semiconductor laser device described in .
JP4813085A 1985-03-13 1985-03-13 Semiconductor laser device Pending JPS61208281A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4813085A JPS61208281A (en) 1985-03-13 1985-03-13 Semiconductor laser device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4813085A JPS61208281A (en) 1985-03-13 1985-03-13 Semiconductor laser device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61208281A true JPS61208281A (en) 1986-09-16

Family

ID=12794743

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4813085A Pending JPS61208281A (en) 1985-03-13 1985-03-13 Semiconductor laser device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61208281A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63119284A (en) * 1986-11-06 1988-05-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor laser device
US5231642A (en) * 1992-05-08 1993-07-27 Spectra Diode Laboratories, Inc. Semiconductor ring and folded cavity lasers

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63119284A (en) * 1986-11-06 1988-05-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor laser device
US5231642A (en) * 1992-05-08 1993-07-27 Spectra Diode Laboratories, Inc. Semiconductor ring and folded cavity lasers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10720754B2 (en) Thermo-optically tunable laser system
JPH0766482A (en) Variable wavelength light source
US20020126369A1 (en) Method for stabilizing output of higher harmonic waves and short wavelength laser beam source using the same
KR100195769B1 (en) Solid laser device
EP0325251B1 (en) Laser light source for generating beam collimated in at least one direction
US20160372891A1 (en) External resonator type light emitting device
US9915794B2 (en) Optical device, and optical-device production method
JP2014239222A (en) External resonator light-emitting device
JP2007299773A (en) Wavelength variable optical filter and external resonator type semiconductor laser device using the same
US10003175B2 (en) External-resonator-type light-emitting device
JPS61208281A (en) Semiconductor laser device
JPH04146681A (en) Semiconductor laser device
JP2002303904A (en) Light wavelength converting device and its adjusting method
JPS63137493A (en) Apparatus for narrowing spectral line width of semiconductor
KR20160040518A (en) Variable-wavelength light source
US7065120B2 (en) Integrated laser with Perot-Fabry cavity
JPS60236276A (en) Multiwavelength semiconductor laser
JP2015039011A (en) External resonator light-emitting device
JP2021177529A (en) Laser oscillator
JPH0945983A (en) Variable wavelength semiconductor laser
WO2017043222A1 (en) Optical device
JPH04338736A (en) Light wavelength conversion device in resonator structure
JP2013258248A (en) Laser light adjustment method, and laser light source device
JPH07183605A (en) Solid laser device
JPH01175277A (en) Semiconductor light emitting device and light modulation