JPS6156635B2 - - Google Patents
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- JPS6156635B2 JPS6156635B2 JP11432480A JP11432480A JPS6156635B2 JP S6156635 B2 JPS6156635 B2 JP S6156635B2 JP 11432480 A JP11432480 A JP 11432480A JP 11432480 A JP11432480 A JP 11432480A JP S6156635 B2 JPS6156635 B2 JP S6156635B2
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- Japan
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- diffraction grating
- laser
- laser beam
- wavelength
- semiconductor laser
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 20
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 17
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 claims description 8
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
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
- H01S5/06—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
- H01S5/0687—Stabilising the frequency of the laser
-
- 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
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/0625—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in multi-section lasers
- H01S5/06255—Controlling the frequency of the radiation
- H01S5/06256—Controlling the frequency of the radiation with DBR-structure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、発振波長の温度依存性を低減し
て、発振波長の安定化を期するようにした分布帰
還型の半導体レーザに関する。
て、発振波長の安定化を期するようにした分布帰
還型の半導体レーザに関する。
第１図は従来の分布帰還型（以下、DBRと云
う）半導体レーザの構成を示す断面図である。こ
の第１図において、１は半導体レーザの活性層、
２は光出力導波路、３は分布帰還用の回折格子で
あり、レーザ活性層１で発生するレーザ光は低損
出の光出力導波路２上に付けてある回折格子（グ
レーテイング）３でブラツグ反射され、レーザ発
振する。
う）半導体レーザの構成を示す断面図である。こ
の第１図において、１は半導体レーザの活性層、
２は光出力導波路、３は分布帰還用の回折格子で
あり、レーザ活性層１で発生するレーザ光は低損
出の光出力導波路２上に付けてある回折格子（グ
レーテイング）３でブラツグ反射され、レーザ発
振する。
このように、レーザ活性層１の外側の低損失出
力導波路２に付けた回折格子３により、回折格子
３の間隔Λで決まる波長の光だけを選択的に反射
する構造のレーザはDBR（Distributed Bragg
Reflection）レーザと呼ばれる。
力導波路２に付けた回折格子３により、回折格子
３の間隔Λで決まる波長の光だけを選択的に反射
する構造のレーザはDBR（Distributed Bragg
Reflection）レーザと呼ばれる。
回折格子３の間隔をΛとすると、この回折格子
３により選択的に反射される光の波長λは、ブラ
ツグ反射の条件 λ＝２Λ ……１ で与えられる。したがつて、この構造の半導体レ
ーザは波長λの単一縦モード発振となる。
３により選択的に反射される光の波長λは、ブラ
ツグ反射の条件 λ＝２Λ ……１ で与えられる。したがつて、この構造の半導体レ
ーザは波長λの単一縦モード発振となる。
従来の分布帰還型の半導体レーザは以上のよう
に構成されており、通常のフアブリペロー
（FP）型半導体レーザに比べて、発振波長の温度
依存性は約１桁小さくできる。すなわち温度変化
による発振波長のシフトはFP型で３〜５Å／
度、DBR型で0.5〜１Å／度である。
に構成されており、通常のフアブリペロー
（FP）型半導体レーザに比べて、発振波長の温度
依存性は約１桁小さくできる。すなわち温度変化
による発振波長のシフトはFP型で３〜５Å／
度、DBR型で0.5〜１Å／度である。
しかし、光集積回路用光源、波長多重通信用光
源、あるいは分光分折用光源としては、この発振
波長の温度依存性をさらに１桁小さくする必要が
ある。
源、あるいは分光分折用光源としては、この発振
波長の温度依存性をさらに１桁小さくする必要が
ある。
この発明は、上記の点にかんがみなされたもの
で、レーザの発振波長を常時検出し、所定の発振
波長からのずれに対応した電気信号を取り出し、
この電気信号に対応した電気信号を電気光学効果
を有する回折格子にフイードバツクし、温度変化
による回折格子の間隔の変化を補償し、発振波長
を温度変化によらずに常に一定に保つことが可能
な半導体レーザを提供することを目的とする。
で、レーザの発振波長を常時検出し、所定の発振
波長からのずれに対応した電気信号を取り出し、
この電気信号に対応した電気信号を電気光学効果
を有する回折格子にフイードバツクし、温度変化
による回折格子の間隔の変化を補償し、発振波長
を温度変化によらずに常に一定に保つことが可能
な半導体レーザを提供することを目的とする。
以下、この発明の半導体レーザの実施例につい
て図面に基づき説明する。第２図はその一実施例
の構成を示す図である。この第２図において、第
１図と同一部分には同一符号を付して述べること
にする。
て図面に基づき説明する。第２図はその一実施例
の構成を示す図である。この第２図において、第
１図と同一部分には同一符号を付して述べること
にする。
この第２図において、１は半導体レーザの活性
層、２は低損失の光出力導波路、３は分光帰還用
の回折格子であり、以上までの点は第１図と同様
である。しかし、この発明は以下に述べる点が第
１図とは異なるものである。
層、２は低損失の光出力導波路、３は分光帰還用
の回折格子であり、以上までの点は第１図と同様
である。しかし、この発明は以下に述べる点が第
１図とは異なるものである。
すなわち、光出力導波路２に対して所定の間隔
をもつてユリメート用レンズ４が配設されてお
り、このユリメート用レンズ４に対して所定の間
隔および所定の角度をもつてミラー５が配設され
ている。このミラー５に対向して、分光用回折格
子６が配設されている。
をもつてユリメート用レンズ４が配設されてお
り、このユリメート用レンズ４に対して所定の間
隔および所定の角度をもつてミラー５が配設され
ている。このミラー５に対向して、分光用回折格
子６が配設されている。
分光用回折格子６で分光された光は集光用レン
ズで集光されるようになつている。集光用レンズ
７の後方（第２図では左側）には２分割光検知器
８が配設されており、この２分割光検知器８の出
力は差動増幅器９に送出するようになつている。
ズで集光されるようになつている。集光用レンズ
７の後方（第２図では左側）には２分割光検知器
８が配設されており、この２分割光検知器８の出
力は差動増幅器９に送出するようになつている。
差動増幅器９の出力は電圧増幅器１０を介して
電極１１に印加するようになつている。電極１１
は分布帰還用の回折格子に付けられている。な
お、１２は注入用電極、１３は負電極である。
電極１１に印加するようになつている。電極１１
は分布帰還用の回折格子に付けられている。な
お、１２は注入用電極、１３は負電極である。
次に、以上のように構成されたこの発明の半導
体レーザの動作について説明する。DBRレーザ
から放射されたレーザ光をコリメート用レンズ４
で平行にし、ミラー５で反射させて、分光用回折
格子６に導く。この分光用回折格子６でレーザ光
はその波長に対応した方向に回折され、集光用レ
ンズ７で２分割光検知器８の分割線上に集光され
る。
体レーザの動作について説明する。DBRレーザ
から放射されたレーザ光をコリメート用レンズ４
で平行にし、ミラー５で反射させて、分光用回折
格子６に導く。この分光用回折格子６でレーザ光
はその波長に対応した方向に回折され、集光用レ
ンズ７で２分割光検知器８の分割線上に集光され
る。
この際、所定の波長に対して、２分割光検知器
８の二つの電気出力が等しくなるように、この２
分割光検知器８の位置をあらかじめ調整しておく
と、レーザ光の発振波長が所定の値からずれたと
きには、分光用回折格子６によるレーザ光の回折
方定が変化（第２図の一点鎖線で示す）し、２分
割光検知器８の二つの出力に差ができる。
８の二つの電気出力が等しくなるように、この２
分割光検知器８の位置をあらかじめ調整しておく
と、レーザ光の発振波長が所定の値からずれたと
きには、分光用回折格子６によるレーザ光の回折
方定が変化（第２図の一点鎖線で示す）し、２分
割光検知器８の二つの出力に差ができる。
この出力差により、レーザの発振波長の変化が
検出できるわけである。この出力を差動増幅器９
で増幅した後、さらに、電圧増幅器１０を介して
分布帰還用の回折格子上の電極１１にフイードバ
ツクし、回折格子３の周期が所定の発振波長とな
るようにする。
検出できるわけである。この出力を差動増幅器９
で増幅した後、さらに、電圧増幅器１０を介して
分布帰還用の回折格子上の電極１１にフイードバ
ツクし、回折格子３の周期が所定の発振波長とな
るようにする。
以上のフイードバツク系により、温度変化によ
らず、常に発振波長が一定の半導体レーザが可能
となる。
らず、常に発振波長が一定の半導体レーザが可能
となる。
また、上記実施例では、レーザ発振波長の分光
に外部の回折格子を用いたフイードバツク系につ
いて説明したが、第３図に示すように同一基板
（たとえば、GaAs）上にレーザ、分光、光検知、
電気回路の機能を有する部分をモノリシツクに作
ることも可能である。
に外部の回折格子を用いたフイードバツク系につ
いて説明したが、第３図に示すように同一基板
（たとえば、GaAs）上にレーザ、分光、光検知、
電気回路の機能を有する部分をモノリシツクに作
ることも可能である。
第３図では、基板１４上にレーザ、光方向性結
合器１５、薄膜レンズ１６、分光特性を有する分
光用薄膜プリズム（これは第２図で示したよう
に、回折格子でもよい）、光検知器８、差動増幅
器９、電圧増幅器１０およびレーザ駆動用FET
１８がモノリシツクに形成されている。
合器１５、薄膜レンズ１６、分光特性を有する分
光用薄膜プリズム（これは第２図で示したよう
に、回折格子でもよい）、光検知器８、差動増幅
器９、電圧増幅器１０およびレーザ駆動用FET
１８がモノリシツクに形成されている。
以上のように、この発明の半導体レーザによれ
ば、レーザの発振波長を常時検出し、所定の発振
波長からのずれに対応した電気信号を取り出し、
この電気信号に対応した電気信号を電気光学効果
を有する回折格子にフイードバツクし、温度変化
による回折格子の間隔の変化を補償するようにし
たので、レーザの発振波長を周囲温度によらず、
常に一定に保つことができる。
ば、レーザの発振波長を常時検出し、所定の発振
波長からのずれに対応した電気信号を取り出し、
この電気信号に対応した電気信号を電気光学効果
を有する回折格子にフイードバツクし、温度変化
による回折格子の間隔の変化を補償するようにし
たので、レーザの発振波長を周囲温度によらず、
常に一定に保つことができる。
第１図は従来の分布帰還型の半導体レーザの構
成を示す図、第２図はこの発明の半導体レーザの
一実施例の構成を示す図、第３図はこの発明の半
導体レーザの他の実施例の構成を示す図である。 １…半導体レーザ活性層、２…光出力導波路、
３…分布帰還用の回折格子、４…コリメート用レ
ンズ、５…ミラー、６…分光用回折格子、７…集
光用レンズ、８…２分割光検知器、９…差動増幅
器、１０…電圧増幅器、１１…電極、１２…注入
用電極、１３…負電極、１４…基板、１５…方向
性結合器、１６…薄膜レンズ、１７…分光用薄膜
プリズム、１８…駆動用FET。なお、図中同一
符号は同一または相当部分を示す。
成を示す図、第２図はこの発明の半導体レーザの
一実施例の構成を示す図、第３図はこの発明の半
導体レーザの他の実施例の構成を示す図である。 １…半導体レーザ活性層、２…光出力導波路、
３…分布帰還用の回折格子、４…コリメート用レ
ンズ、５…ミラー、６…分光用回折格子、７…集
光用レンズ、８…２分割光検知器、９…差動増幅
器、１０…電圧増幅器、１１…電極、１２…注入
用電極、１３…負電極、１４…基板、１５…方向
性結合器、１６…薄膜レンズ、１７…分光用薄膜
プリズム、１８…駆動用FET。なお、図中同一
符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ レーザ活性層で発生し光出力導波路を通して
出力されるレーザ光の発振波長を検出して電気的
出力を得る第１の手段、この第１の手段で得られ
た電気信号を電気光学効果を有する材料により構
成されている分布帰還型の半導体レーザの分布帰
還用の回折格子上に設けられた電極に帰還させる
第２の手段を具備してなる半導体レーザ。 ２ 第１の手段は上記レーザ光を平行にするコリ
メート用レンズ、このコリメート用レンズで平行
にされたレーザ光を反射するミラー、このミラー
で反射されたレーザ光の波長に対応した方向に回
折する分光用回折格子、この分光用回折格子で分
光された光を集光する集光用レンズ、この集光用
レンズで受光された光の波長が所定の値からずれ
たときに差を有する２つの電気信号を発生する２
分割光検知器を有し、かつ第２の手段はこの２分
割光検知器の二つの電気信号の差に応じた電気信
号を上記回折格子上に設けられた電極に印加する
差動増幅器であ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。 ３ 第１の手段は上記レーザ光を所定の方向に導
く光方向性結合器、この光方向性結合器を通過し
たレーザ光を集光する薄膜レンズ、この薄膜レン
ズを透過したレーザ光を屈折させる分光特性を有
する分光用薄膜プリズあるいは回折格子、この分
光用薄膜プリズムあるいは回折格子で分光された
光の波長が所定の値からずれたときに差を有する
二つの電気信号を発生する２分割光検知器を有
し、かつ第２の手段は、この２分割光検知器の二
つの電気信号の差に応じた電気信号を上記回折格
子に設けられた電極に印加する差動増幅器である
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11432480A JPS5737893A (en) | 1980-08-18 | 1980-08-18 | Semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11432480A JPS5737893A (en) | 1980-08-18 | 1980-08-18 | Semiconductor laser |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5737893A JPS5737893A (en) | 1982-03-02 |
| JPS6156635B2 true JPS6156635B2 (ja) | 1986-12-03 |
Family
ID=14634976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11432480A Granted JPS5737893A (en) | 1980-08-18 | 1980-08-18 | Semiconductor laser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5737893A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5923303A (ja) * | 1982-07-29 | 1984-02-06 | Nec Corp | 複合光集積デバイス |
| JPS60133777A (ja) * | 1983-12-22 | 1985-07-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体発光装置 |
| JPS60222945A (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-07 | Fuji Electric Co Ltd | 異常時等のバツクアツプシステム |
| JPS62101260U (ja) * | 1985-12-13 | 1987-06-27 | ||
| JPS62189408A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-19 | Hitachi Ltd | 光集積回路 |
| JP2547270B2 (ja) * | 1990-05-07 | 1996-10-23 | 松下電器産業株式会社 | 波長安定化レーザ装置 |
| JP2001519093A (ja) * | 1997-03-26 | 2001-10-16 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | レーザーの波長安定化方法および該方法を実施する装置 |
| GB2382461A (en) * | 2001-11-27 | 2003-05-28 | Denselight Semiconductors Pte | A coolerless fixed wavelength laser diode |
| EP1322006B1 (en) * | 2001-12-21 | 2009-08-26 | Avago Technologies Fiber IP (Singapore) Pte. Ltd. | Apparatus for detecting wavelength drift and method therefor |
| US20070002924A1 (en) * | 2005-06-30 | 2007-01-04 | Hutchinson John M | Integrated monitoring and feedback designs for external cavity tunable lasers |
-
1980
- 1980-08-18 JP JP11432480A patent/JPS5737893A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5737893A (en) | 1982-03-02 |
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