JPS62149185A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS62149185A JPS62149185A JP28937485A JP28937485A JPS62149185A JP S62149185 A JPS62149185 A JP S62149185A JP 28937485 A JP28937485 A JP 28937485A JP 28937485 A JP28937485 A JP 28937485A JP S62149185 A JPS62149185 A JP S62149185A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor laser
- mode wave
- mirror
- mode
- laser light
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- 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〕
本発明は、半導体レーザ装置に於いて、半導体レーザの
外部キャビティとして偏光ビーム・スプリッタ及びミラ
ーを設置し、レーザ光からＴＭモード波のみを分離して
半導体レーザに戻すことに依り、発振強度を支配するＴ
Ｅモード波の反射雑音を増加させることなく、外部キャ
ビティの作用で特定モードのスペクトル光強度の増加、
即ち、線幅の減少を可能にしたものである。
外部キャビティとして偏光ビーム・スプリッタ及びミラ
ーを設置し、レーザ光からＴＭモード波のみを分離して
半導体レーザに戻すことに依り、発振強度を支配するＴ
Ｅモード波の反射雑音を増加させることなく、外部キャ
ビティの作用で特定モードのスペクトル光強度の増加、
即ち、線幅の減少を可能にしたものである。
本発明は、コヒーレント性が良好なレーザ光を放出させ
るのに好適な構成が付加された半導体レーザ装置に関す
る。
るのに好適な構成が付加された半導体レーザ装置に関す
る。
近年、線幅が狭いレーザ光を発生させ得る半導体レーザ
装置の開発が望まれている。
装置の開発が望まれている。
その理由は、高品質のデータ通信を行うのにコヒーレン
ト性良好なレーザ光が必要とされ、そして、コヒーレン
ト性の良否はレーザ光の線幅に関連しているからである
。即ち、線幅が狭いレーザ光のコヒーレント性は良好で
ある。
ト性良好なレーザ光が必要とされ、そして、コヒーレン
ト性の良否はレーザ光の線幅に関連しているからである
。即ち、線幅が狭いレーザ光のコヒーレント性は良好で
ある。
通常、前記のような高品質のデータ通信を行おうとする
場合、線幅としては１ （ＭＨｚ）程度は確保したい
ところであるが、現在の技術では、１０（Ｍ ｌｌｚ
）程度しか得られていない。しかも、希望されているよ
うな線幅を得ることは、半導体レーザ自体の構成を改良
しても、最早、達成することが不可能な状態にある。
場合、線幅としては１ （ＭＨｚ）程度は確保したい
ところであるが、現在の技術では、１０（Ｍ ｌｌｚ
）程度しか得られていない。しかも、希望されているよ
うな線幅を得ることは、半導体レーザ自体の構成を改良
しても、最早、達成することが不可能な状態にある。
そこで、半導体レーザに外部キャビティを付加し、線幅
が狭いレーザ光を得ようとする試みがなされている。
が狭いレーザ光を得ようとする試みがなされている。
即ち、半導体レーザは、その共振器長方向の前面及び後
面からレーザ光を放射する。そこで、半導体レーザの後
面からキャビティを形成する為の適切な位置にミラーを
配置し、その外部キャビティを利用してレーザ光を往復
させ、特定モードにエネルギを集中させることで単一モ
ードの発振を可能にし、且つ、見掛は上の共振器長を大
にすることで、角度の揺らぎが主たる要因である光伝播
のゆらぎ及び発振スペクトルに於ける僅かなエネルギの
揺らぎ（線幅）を抑制するようにして、線幅の狭小化を
図っている。
面からレーザ光を放射する。そこで、半導体レーザの後
面からキャビティを形成する為の適切な位置にミラーを
配置し、その外部キャビティを利用してレーザ光を往復
させ、特定モードにエネルギを集中させることで単一モ
ードの発振を可能にし、且つ、見掛は上の共振器長を大
にすることで、角度の揺らぎが主たる要因である光伝播
のゆらぎ及び発振スペクトルに於ける僅かなエネルギの
揺らぎ（線幅）を抑制するようにして、線幅の狭小化を
図っている。
前記説明したような構成の外部キャビティを用いて線幅
の狭小化をする場合、半導体レーザとミラーとの間の距
離を微調することの困難さ或いは平行光を維持すること
の困難さもさることながら、反射雑音の増大、及び、光
エネルギの損失などが大きな問題となる。因に、半導体
レーザの後面から出射するレーザ光は、その後面で反射
させて前面から出射させて利用することが好ましいが、
前記したように、後面に外部キャビティを形成して特定
モードのスペクトル光増強の為に用いると、そこで使用
されるレーザ光は見掛は上の損失になってしまう。
の狭小化をする場合、半導体レーザとミラーとの間の距
離を微調することの困難さ或いは平行光を維持すること
の困難さもさることながら、反射雑音の増大、及び、光
エネルギの損失などが大きな問題となる。因に、半導体
レーザの後面から出射するレーザ光は、その後面で反射
させて前面から出射させて利用することが好ましいが、
前記したように、後面に外部キャビティを形成して特定
モードのスペクトル光増強の為に用いると、そこで使用
されるレーザ光は見掛は上の損失になってしまう。
本発明は、レーザ光の線幅減少及び反射雑音について最
適化を図った半導体レーザ装置を提供するものである。
適化を図った半導体レーザ装置を提供するものである。
本発明の半導体レーザ装置に依れば、半導体レーザ（例
えば半導体レーザＬＤ）のレーザ光出射方向の適所に設
置されてＴＥモード波とＴＭモード波を分離する偏光ビ
ーム・スプリッタ（例えば偏光ビーム・スプリッタＰＢ
Ｓ）と、該偏光ビーム・スプリッタで分離されたＴＭモ
ード波を反射して前記半導体レーザに戻すミラー（例え
ばミラーＭＲ）とを備えてなる構成になっている。
えば半導体レーザＬＤ）のレーザ光出射方向の適所に設
置されてＴＥモード波とＴＭモード波を分離する偏光ビ
ーム・スプリッタ（例えば偏光ビーム・スプリッタＰＢ
Ｓ）と、該偏光ビーム・スプリッタで分離されたＴＭモ
ード波を反射して前記半導体レーザに戻すミラー（例え
ばミラーＭＲ）とを備えてなる構成になっている。
このような手段に依れば、発振強度を支配するＴＥモー
ド波の反射雑音を増加させることなく、外部キャビティ
の作用で特定モードのスペクトル光強度の増加、即ち、
線幅の減少を可能にすることができ、また、レーザ光の
損失を防止することもできる。
ド波の反射雑音を増加させることなく、外部キャビティ
の作用で特定モードのスペクトル光強度の増加、即ち、
線幅の減少を可能にすることができ、また、レーザ光の
損失を防止することもできる。
第１図は本発明一実施例を解説する為の要部説明図を表
している。
している。
図に於いて、ＬＤは半導体レーザ、ＰＢＳは偏光ビーム
・スプリッタ、ＩＳはアイソレータ、ＯＦは光ファイバ
、ＭＲはミラーをそれぞれ示している。尚、ミラーＭＲ
は回折格子で代替することができる。
・スプリッタ、ＩＳはアイソレータ、ＯＦは光ファイバ
、ＭＲはミラーをそれぞれ示している。尚、ミラーＭＲ
は回折格子で代替することができる。
本実施例に於ける偏光ビーム・スプリンタＰＢＳは、半
導体レーザＬＤから放射されるレーザ光のＴＥモード波
とＴＭモード波とを分離する役目を果たし、ＴＥモード
波はそのまま偏光ビーム・スプリッタを通過し、アイソ
レータＩＳを介して光ファイバＯＦに入射する。また、
ＴＭモード波は偏光ビーム・スプリンタで分離された後
、ミラーＭＲで反射され、再び偏光ビーム・スプリッタ
ＰＢＳを介して半導体レーザＬＤに戻り、この動作を繰
り返して発振モードのスペクトル強度を増大させる働き
をする。
導体レーザＬＤから放射されるレーザ光のＴＥモード波
とＴＭモード波とを分離する役目を果たし、ＴＥモード
波はそのまま偏光ビーム・スプリッタを通過し、アイソ
レータＩＳを介して光ファイバＯＦに入射する。また、
ＴＭモード波は偏光ビーム・スプリンタで分離された後
、ミラーＭＲで反射され、再び偏光ビーム・スプリッタ
ＰＢＳを介して半導体レーザＬＤに戻り、この動作を繰
り返して発振モードのスペクトル強度を増大させる働き
をする。
前記説明から判るように、本発明では、偏光ビーム・ス
プリッタＰＢＳに依って、レーザ光をＴＥモード波とＴ
Ｍモード波とに分離し、ＴＭモード波のみを外部キャビ
ティに依る共振対象としている。
プリッタＰＢＳに依って、レーザ光をＴＥモード波とＴ
Ｍモード波とに分離し、ＴＭモード波のみを外部キャビ
ティに依る共振対象としている。
このようにする理由は、発振強度を支配しているＴＥモ
ード波の反射雑音を増加させることなく発振状態の電子
数揺らぎ、電子エネルギ揺らぎを抑制して線幅を減少さ
せることを狙っているからである。
ード波の反射雑音を増加させることなく発振状態の電子
数揺らぎ、電子エネルギ揺らぎを抑制して線幅を減少さ
せることを狙っているからである。
第１図に関して説明した実施例では、ＴＭモード波を反
射させる為にミラーＭＲを配設したが、偏光ビーム・ス
プリンタＰＢＳの表面に厚さを制御された金属薄膜を蒸
着してＴＭモード波に対するミラーを形成するようにし
ても良い。
射させる為にミラーＭＲを配設したが、偏光ビーム・ス
プリンタＰＢＳの表面に厚さを制御された金属薄膜を蒸
着してＴＭモード波に対するミラーを形成するようにし
ても良い。
第２図は本発明に於ける第２の実施例を解説する為の要
部説明図を表し、第１図に於いて用いた記号と同記号は
同部分を示すか或いは同じ意味を持つものとする。
部説明図を表し、第１図に於いて用いた記号と同記号は
同部分を示すか或いは同じ意味を持つものとする。
本実施例が第１図に関して説明した実施例と相違する点
は、偏光ビーム・スプリッタＰＢＳを介してミラーＭＲ
と対向するミラーＭＲ’を設置したことである。
は、偏光ビーム・スプリッタＰＢＳを介してミラーＭＲ
と対向するミラーＭＲ’を設置したことである。
このようにすると、ミラーＭＲ’に依り、種々の損失光
、特に、ＴＭモード波の損失光を低減するのに有効であ
る。即ち、ミラーＭＲから反射されてきたＴＭモード波
は、一部ではあるが、偏光ビーム・スプリンタＰＢＳを
透過するので、そのような光をミラーＭＲ’で反射して
ミラーＭＲに戻し、再び、偏光ビーム・スプリッタＰＢ
Ｓを介して半導体レーザＬＤに入射させるようにし、こ
れを繰り返すことで損失を低減させることができる。
、特に、ＴＭモード波の損失光を低減するのに有効であ
る。即ち、ミラーＭＲから反射されてきたＴＭモード波
は、一部ではあるが、偏光ビーム・スプリンタＰＢＳを
透過するので、そのような光をミラーＭＲ’で反射して
ミラーＭＲに戻し、再び、偏光ビーム・スプリッタＰＢ
Ｓを介して半導体レーザＬＤに入射させるようにし、こ
れを繰り返すことで損失を低減させることができる。
第３図は本発明に於ける第３の実施例を解説する為の要
部説明図を表し、第１図に於いて用いた記号と同記号は
同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
部説明図を表し、第１図に於いて用いた記号と同記号は
同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
本実施例が第１図に関して説明した実施例と相違する点
は外部キャビティを複数形成したことである。即ち、偏
光ビーム・スプリッタＰＢＳで分離されたＴＭモード波
をミラーＭＲで反射するだけでなく、ハーフ・ミラーＨ
ＭＩ、８Ｍ２を設けて反射させるようにしている。
は外部キャビティを複数形成したことである。即ち、偏
光ビーム・スプリッタＰＢＳで分離されたＴＭモード波
をミラーＭＲで反射するだけでなく、ハーフ・ミラーＨ
ＭＩ、８Ｍ２を設けて反射させるようにしている。
このようにすると、線幅を更に減少させることが可能に
なる。即ち、複数個のハーフ・ミラーＨＭ１．８Ｍ２・
・・・に依り、共振器長を異にする複数の定在波を発生
させ、主たるモード以外へのエネルギの分配を抑制し、
この多モードの抑制に依り、種々の雑音を低減すると共
に更に効率良く線幅を減少させ得るものである。
なる。即ち、複数個のハーフ・ミラーＨＭ１．８Ｍ２・
・・・に依り、共振器長を異にする複数の定在波を発生
させ、主たるモード以外へのエネルギの分配を抑制し、
この多モードの抑制に依り、種々の雑音を低減すると共
に更に効率良く線幅を減少させ得るものである。
また、この第３の実施例に於いて、ハーフ・ミラーＨＭ
Ｉ、８Ｍ２・・・・に於けるガラス板の厚さを適宜に変
化させ、且つ、それ等を全て貼り合わせると共にミラー
ＭＲに貼付して一体化することも可能であり、このよう
にすると、ハーフ・ミラーＨＭＩ、８Ｍ２・・・・を固
定する構造が簡単化される。
Ｉ、８Ｍ２・・・・に於けるガラス板の厚さを適宜に変
化させ、且つ、それ等を全て貼り合わせると共にミラー
ＭＲに貼付して一体化することも可能であり、このよう
にすると、ハーフ・ミラーＨＭＩ、８Ｍ２・・・・を固
定する構造が簡単化される。
第４図は本発明に於ける第４の実施例を解説する為の要
部説明図を表し、第１図に於いて用いた記号と同記号は
同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
部説明図を表し、第１図に於いて用いた記号と同記号は
同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
図に於いて、ＰＢＳ １及びＰＢＳ２は偏光ビーム・ス
プリッタ、ＭＲＩ及びＭＲ２はミラーをそれぞれ示して
いる。
プリッタ、ＭＲＩ及びＭＲ２はミラーをそれぞれ示して
いる。
本実施例が第１図に関して説明した実施例と相違する点
は複数の外部キャビティを設けたことであるが、第３図
に見られる複数の外部キャビティと異なり、それ等が互
いに全く独立した構成を備え、二つの外部キャビティが
２段になって直列的に設置された構成を採っている。
は複数の外部キャビティを設けたことであるが、第３図
に見られる複数の外部キャビティと異なり、それ等が互
いに全く独立した構成を備え、二つの外部キャビティが
２段になって直列的に設置された構成を採っている。
このようにすると、偏光ビーム・スプリッタＰＢＳＩ及
びミラーＭＨＩからなる外部キャビティを透過したＴＭ
モード波が存在しても、その漏れたＴＭモード波は、次
の偏光ビーム・スプリッタＰＢＳ ２及びミラーＭＲ２
からなる外部キャビティの作用で有効に半導体レーザＬ
Ｄに戻されることになり、従って、ＴＭモード波のより
完全な外部共振への寄与がなされるので、線幅は更に減
少させることができる。
びミラーＭＨＩからなる外部キャビティを透過したＴＭ
モード波が存在しても、その漏れたＴＭモード波は、次
の偏光ビーム・スプリッタＰＢＳ ２及びミラーＭＲ２
からなる外部キャビティの作用で有効に半導体レーザＬ
Ｄに戻されることになり、従って、ＴＭモード波のより
完全な外部共振への寄与がなされるので、線幅は更に減
少させることができる。
本発明は、半導体レーザ装置に於いて、半導体レーザの
外部キャビティとして偏光ビーム・スプリッタ及びミラ
ーを設置し、レーザ光からＴＭモード波のみを分離して
半導体レーザに戻す構成を採っている。
外部キャビティとして偏光ビーム・スプリッタ及びミラ
ーを設置し、レーザ光からＴＭモード波のみを分離して
半導体レーザに戻す構成を採っている。
このような構成にすると、発振強度を支配しているＴＥ
モード波の反射雑音を増加させることなく、外部キャビ
ティの作用で特定モードのスペクトル光強度の増加、即
ち、線幅を減少させることができ、また、半導体レーザ
の後面にミラーを設置して外部キャビティとするものと
比較するとレーザ光の損失がなく、従って、高品質のデ
ータ通信を行う場合に好適である。
モード波の反射雑音を増加させることなく、外部キャビ
ティの作用で特定モードのスペクトル光強度の増加、即
ち、線幅を減少させることができ、また、半導体レーザ
の後面にミラーを設置して外部キャビティとするものと
比較するとレーザ光の損失がなく、従って、高品質のデ
ータ通信を行う場合に好適である。
第１図乃至第４図は本発明に依るそれぞれ異なった実施
例の要部説明図を表している。 図に於いて、ＬＤは半導体レーザ、ＰＢＳは偏光ビーム
・スブリフタ、ＩＳはアイソレータ、ＯＦは光ファイバ
、ＭＲはミラーをそれぞれ示している。 特許出願人 冨士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 − 第１図 本完明−実施例の要部説明図 第２図
例の要部説明図を表している。 図に於いて、ＬＤは半導体レーザ、ＰＢＳは偏光ビーム
・スブリフタ、ＩＳはアイソレータ、ＯＦは光ファイバ
、ＭＲはミラーをそれぞれ示している。 特許出願人 冨士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 − 第１図 本完明−実施例の要部説明図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体レーザのレーザ光出射方向の適所に設置されてＴ
Ｅモード波とＴＭモード波を分離する偏光ビーム・スプ
リッタと、 該偏光ビーム・スプリッタで分離されたＴＭモード波を
反射して前記半導体レーザに戻すミラーと を備えてなることを特徴とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28937485A JPS62149185A (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28937485A JPS62149185A (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62149185A true JPS62149185A (ja) | 1987-07-03 |
Family
ID=17742381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28937485A Pending JPS62149185A (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62149185A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03504786A (ja) * | 1989-03-21 | 1991-10-17 | ドクター・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 光を発生させるための装置 |
| JP2006100415A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | National Institutes Of Natural Sciences | レーザ装置 |
| JP2007323903A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Toyota Motor Corp | 点火プラグ及び燃焼室構造 |
| JP2014506394A (ja) * | 2010-12-14 | 2014-03-13 | ▲ホア▼▲ウェイ▼技術有限公司 | 波長分割多重通信−受動光ネットワークのための外部キャビティレーザおよびシステム |
| CN106329304A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-01-11 | 天津津航技术物理研究所 | 一种偏振可控的激光谐振腔镜 |
-
1985
- 1985-12-24 JP JP28937485A patent/JPS62149185A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03504786A (ja) * | 1989-03-21 | 1991-10-17 | ドクター・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 光を発生させるための装置 |
| JP2006100415A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | National Institutes Of Natural Sciences | レーザ装置 |
| JP2007323903A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Toyota Motor Corp | 点火プラグ及び燃焼室構造 |
| JP2014506394A (ja) * | 2010-12-14 | 2014-03-13 | ▲ホア▼▲ウェイ▼技術有限公司 | 波長分割多重通信−受動光ネットワークのための外部キャビティレーザおよびシステム |
| CN106329304A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-01-11 | 天津津航技术物理研究所 | 一种偏振可控的激光谐振腔镜 |
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