JPS62130580A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
- Publication number
- JPS62130580A JPS62130580A JP27197385A JP27197385A JPS62130580A JP S62130580 A JPS62130580 A JP S62130580A JP 27197385 A JP27197385 A JP 27197385A JP 27197385 A JP27197385 A JP 27197385A JP S62130580 A JPS62130580 A JP S62130580A
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- Japan
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- wavelength
- laser
- oscillation
- temperature
- oscillation wavelength
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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
- H01S5/141—External cavity lasers using a wavelength selective device, e.g. a grating or etalon
-
- 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
- H01S5/06804—Stabilisation of laser output parameters by monitoring an external parameter, e.g. temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- 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
- H01S5/06837—Stabilising otherwise than by an applied electric field or current, e.g. by controlling the temperature
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- 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】
〔概要〕
半導体レーザでは単一モードの発振特性を得るために、
設計構造的に多くの工夫が行われているか尚レーザ素子
の温度変化、あるいはレーザの経時変化等により発振波
長が変動が避けられない。
設計構造的に多くの工夫が行われているか尚レーザ素子
の温度変化、あるいはレーザの経時変化等により発振波
長が変動が避けられない。
本発明では発振出力を受光検出して、レーザの素子の温
度、電流を制御して発振波長の安定化を図った発光装置
を述べる。
度、電流を制御して発振波長の安定化を図った発光装置
を述べる。
本発明は、発振波長の安定化機構を設けた半導体レーザ
の発光装置に関する。
の発光装置に関する。
半導体レーザの用途は多岐にわたるが、コヒーレント通
信、ホログラムスキャナを用いたプリンタ、あるいはＰ
ＯＳシステム等の用途には特に発振波長が単一で安定化
された半導体レーザ光源が要求されている。
信、ホログラムスキャナを用いたプリンタ、あるいはＰ
ＯＳシステム等の用途には特に発振波長が単一で安定化
された半導体レーザ光源が要求されている。
単一波長の発振特性を得るため、多くのレーザ構造が提
案されているが、実装時での発振波長の変動を抑えるの
には尚不満足であり改善かが要望されている。
案されているが、実装時での発振波長の変動を抑えるの
には尚不満足であり改善かが要望されている。
発振波長の安定化のためレーザ素子構造の改良としては
、分布帰還型（ＤＦＢ）レーザが極めて好結果を得てい
る。
、分布帰還型（ＤＦＢ）レーザが極めて好結果を得てい
る。
ＤＦＢレーザは活性層に接した光導波路にコルゲーショ
ン（回折格子）が設けられ、コルゲーションのピンチで
規定される波長にレーザの発振波長を引き込むことによ
り安定化を行っている。
ン（回折格子）が設けられ、コルゲーションのピンチで
規定される波長にレーザの発振波長を引き込むことによ
り安定化を行っている。
ＤＦＢレーザでも一定のピッチのコルゲーションでは発
振波長が理論的に二つ存在する問題があり、単一波長の
発振を得るためチャーブト・グレーティング、Δ／４シ
フト等の構造を取り入れたコルゲーションを形成して、
単一波長を得るため改善の努力が行われている。
振波長が理論的に二つ存在する問題があり、単一波長の
発振を得るためチャーブト・グレーティング、Δ／４シ
フト等の構造を取り入れたコルゲーションを形成して、
単一波長を得るため改善の努力が行われている。
また別の方法として、同一構造でそれぞれ両端臂開面を
もった二つのレーザを光軸を揃えて臂開面で対峙配置し
て、相互の干渉効果により単一波長を得る方法（Ｃ３レ
ーザ、ＣＩｅａｖｅｄ ＣｏｕｐｌｅｄＣａｖｉｔｙ
レーザ）も用いられている。
もった二つのレーザを光軸を揃えて臂開面で対峙配置し
て、相互の干渉効果により単一波長を得る方法（Ｃ３レ
ーザ、ＣＩｅａｖｅｄ ＣｏｕｐｌｅｄＣａｖｉｔｙ
レーザ）も用いられている。
上記に述べた従来の技術は、あくまでレーザ素子の発振
モードを単一化するための努力であり、発振波長はこの
他にもレーザ素子の温度変化、発振電流の変化、レーザ
素子の経時変化による影響等には考慮を払われていない
。
モードを単一化するための努力であり、発振波長はこの
他にもレーザ素子の温度変化、発振電流の変化、レーザ
素子の経時変化による影響等には考慮を払われていない
。
特に発振波長は動作温度には敏感で、その代表的な特性
を第３図に示す。レーザ素子の温度の上昇に伴って発振
波長λは長い方向にずれる。この時の波長変動は１人／
℃前後となる。
を第３図に示す。レーザ素子の温度の上昇に伴って発振
波長λは長い方向にずれる。この時の波長変動は１人／
℃前後となる。
更に問題は、ある温度点Ａで多モード発振となり波長が
２０人程度ジャンプしてＢで示す安定点に移行する。こ
の状態では５人／ ’ｃ程度の波長変化となる。
２０人程度ジャンプしてＢで示す安定点に移行する。こ
の状態では５人／ ’ｃ程度の波長変化となる。
また、発振波長は発振電流の変化によっても大きく変動
するので、レーザ素子の経時変化による劣化を考慮した
波長の安定化を図ることがも要である。
するので、レーザ素子の経時変化による劣化を考慮した
波長の安定化を図ることがも要である。
上記問題点を解決するため、本発明では半導体レーザの
出力光の一部を一方の端面より回折格子に照射し、回折
格子よりの回折光を受光検出するユニットを設ける。
出力光の一部を一方の端面より回折格子に照射し、回折
格子よりの回折光を受光検出するユニットを設ける。
前記ユニットよりの検出出力を用い、半導体レーザの動
作温度と発振電流の少な（とも一つを制御する機構が設
けられたことよりなる本発明の半導体発光装置によって
解決する。
作温度と発振電流の少な（とも一つを制御する機構が設
けられたことよりなる本発明の半導体発光装置によって
解決する。
前記ユニットは半導体レーザと同一基板上に形成するこ
とでモノリシック化することも可能であ〔作用］ レーザ素子よりの発振波長が微細に変化すると、回折格
子をよりの回折光の検知出力は小となる方向に変化する
。
とでモノリシック化することも可能であ〔作用］ レーザ素子よりの発振波長が微細に変化すると、回折格
子をよりの回折光の検知出力は小となる方向に変化する
。
通常、温度上昇により発振波長が長い方向にずれること
が多いので、半導体レーザ素子を冷却するか、あるいは
発振電流をコントロールして僅か抑えることにより波長
を短い方向に移動させ、安定化をはかることが可能とな
る。
が多いので、半導体レーザ素子を冷却するか、あるいは
発振電流をコントロールして僅か抑えることにより波長
を短い方向に移動させ、安定化をはかることが可能とな
る。
また、受光器を２個備えて感度特性を双峰型にして、安
定状態を二つの山の中間の谷に設定し、波長が何れの方
向にずれても検知出力の最小値を追跡して安定化をはか
ることも出来る。
定状態を二つの山の中間の谷に設定し、波長が何れの方
向にずれても検知出力の最小値を追跡して安定化をはか
ることも出来る。
本発明による一実施例を図面により詳細説明する。第１
図は本発明の半導体発光装置を模式的に示す図面である
。
図は本発明の半導体発光装置を模式的に示す図面である
。
■は単一波長の発振モード特性の良好なる半導体レーザ
、２はレーザ素子を収容した温度制御機構、３は半導体
レーザの電源、４は発振出力とは反対の端面側に置かれ
た回折格子、５は回折光を受光する検知器、６は制御回
路、（５，６を含めて受光検出ユニット７と称す）を表
す。
、２はレーザ素子を収容した温度制御機構、３は半導体
レーザの電源、４は発振出力とは反対の端面側に置かれ
た回折格子、５は回折光を受光する検知器、６は制御回
路、（５，６を含めて受光検出ユニット７と称す）を表
す。
レーザ発振により、回折格子４よりの距離ｄの位置に置
かれた平行平面８上に明暗の干渉縞を生ずる。一定の波
長の入射光に対して、ある回折角θ方向に置かれた受光
器に対して、出力のピーク値を取る。
かれた平行平面８上に明暗の干渉縞を生ずる。一定の波
長の入射光に対して、ある回折角θ方向に置かれた受光
器に対して、出力のピーク値を取る。
この時、θを前後に微小角度ずらすと検知出力は減少す
る。また、発振波長が前記ピーク値を設定せる時の波長
に対して長短何れの方向にずれても同様、検知出力は減
少する。これを第２図において′（キ性Ｉにて示す。
る。また、発振波長が前記ピーク値を設定せる時の波長
に対して長短何れの方向にずれても同様、検知出力は減
少する。これを第２図において′（キ性Ｉにて示す。
従って、発振波長が大なる方向にずれて検知器５よりの
出力が減少した場合、検知出力によって制御回路６を動
作させ、半導体レーザの温度制御機構２を動かしてレー
ザの動作温度を低下させて安定化をはかることが出来る
。
出力が減少した場合、検知出力によって制御回路６を動
作させ、半導体レーザの温度制御機構２を動かしてレー
ザの動作温度を低下させて安定化をはかることが出来る
。
また、半導体レーザの発振電流と動作波長との関係か既
知であるので、電源３をコントロールにより発振電流を
調整して波長の安定化を図ることも可能である。
知であるので、電源３をコントロールにより発振電流を
調整して波長の安定化を図ることも可能である。
通常の動作では発振波長は長い方向にずれることが多い
。従って制御は一方向で済むが、波長が長短何れの方向
にずれても安定化をはかるためには、検知器を僅かの位
置をずらせて２個設置し、綜合せる検知器の出力特性を
双峰特性とする。
。従って制御は一方向で済むが、波長が長短何れの方向
にずれても安定化をはかるためには、検知器を僅かの位
置をずらせて２個設置し、綜合せる検知器の出力特性を
双峰特性とする。
この場合、動作点を双峰特性の中央の谷に設定して、（
第２図、特性Ｈの８点）常に出力の最小値を追跡するご
とくコントロールすることにより安定化も可能である。
第２図、特性Ｈの８点）常に出力の最小値を追跡するご
とくコントロールすることにより安定化も可能である。
以上に説明せるごと（、本発明の半導体発光装置を用い
ることにより、へ単位でレーザの発振波長の制御が可能
となり、半導体レーザの応用領域の拡大に寄与する拡大
である。
ることにより、へ単位でレーザの発振波長の制御が可能
となり、半導体レーザの応用領域の拡大に寄与する拡大
である。
第１図は本発明にかかわる半導体発光装置の構造を模式
的に示す図、 第２図は本発明の受光検出ユニットの出力特性を示す図
、 第３図は半導体レーザの動作温度と発振波長の関係を説
明する図、 を示す。 図面において、 ■は半導体レーザ、 ２は温度制御機構、 ３は半導体レーザ電源、 ４は回折格子、 ５は検知器、 ６は制御回路、 ７は受光検出ユニット、 をそれぞれ示す。 第 １ 図 発＆Ｊ ｔｈべ 受光」央あに・汁の巴カ枡桂 第 ２ 図
的に示す図、 第２図は本発明の受光検出ユニットの出力特性を示す図
、 第３図は半導体レーザの動作温度と発振波長の関係を説
明する図、 を示す。 図面において、 ■は半導体レーザ、 ２は温度制御機構、 ３は半導体レーザ電源、 ４は回折格子、 ５は検知器、 ６は制御回路、 ７は受光検出ユニット、 をそれぞれ示す。 第 １ 図 発＆Ｊ ｔｈべ 受光」央あに・汁の巴カ枡桂 第 ２ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体レーザ（１）の出力光の一部を回折格子（４）に
照射し、該回折格子よりの回折光を受光検出するユニッ
ト（７）が設けられ、 該ユニットよりの検出出力により、前記半導体レーザの
温度（２）及び電流（３）の少なくとも一つを制御する
機構が設けられたことを特徴とする半導体発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27197385A JPS62130580A (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27197385A JPS62130580A (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | 半導体発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62130580A true JPS62130580A (ja) | 1987-06-12 |
Family
ID=17507381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27197385A Pending JPS62130580A (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62130580A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02189529A (ja) * | 1989-01-19 | 1990-07-25 | Fujitsu Ltd | 光双安定半導体レーザ装置 |
-
1985
- 1985-12-02 JP JP27197385A patent/JPS62130580A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02189529A (ja) * | 1989-01-19 | 1990-07-25 | Fujitsu Ltd | 光双安定半導体レーザ装置 |
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