JPS62244185A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
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- JPS62244185A JPS62244185A JP61088973A JP8897386A JPS62244185A JP S62244185 A JPS62244185 A JP S62244185A JP 61088973 A JP61088973 A JP 61088973A JP 8897386 A JP8897386 A JP 8897386A JP S62244185 A JPS62244185 A JP S62244185A
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- Japan
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- semiconductor laser
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- laser
- electrodes
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- Pending
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 6
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 description 1
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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
- H01S5/06—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
- H01S5/06258—Controlling the frequency of the radiation with DFB-structure
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Communication System (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明はコヒーレント光通信や光フアイバセンサ光源
に用いる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。
に用いる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。
第６図は例えばオーツ及びコタジマ“電気的フィードバ
ックによる半導体レーザの線幅の減少”ＩＥＥＥジャー
ナル オブ クオンタム エレクトロニクス ｖｏｌ、
ＱＥ−２１、隘１２．ｐｐ、１９０５−１９１２．１９
８５（Ｍ、０ｈｔｓｕ ａｎｄ Ｓ、ＫｏｔａｊｉＩＷ
ａ、 Ｌｉｎｅｗｉｄｔｈ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ
ａ ｓｅａ＋１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ １ａｓｅｒ ｂ
ｙ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｆｅｅｄｂａｃｋ’＋ＩＥＥ
Ｅ、Ｊ、Ｑｕａｎｔｕ＋ｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、
ｖｏｌ、ＱＢ−２１、Ｎ１）Ｌ１２．ｐｐ、１９０５−
１９１２．１９８５）に示された従来の安定化半導体レ
ーザを示す模式図であり、図において、２は従来型の半
導体レーザ、３は波長弁別器としてのファプリーペロー
、４は光検出器、５は増幅演算回路である。
ックによる半導体レーザの線幅の減少”ＩＥＥＥジャー
ナル オブ クオンタム エレクトロニクス ｖｏｌ、
ＱＥ−２１、隘１２．ｐｐ、１９０５−１９１２．１９
８５（Ｍ、０ｈｔｓｕ ａｎｄ Ｓ、ＫｏｔａｊｉＩＷ
ａ、 Ｌｉｎｅｗｉｄｔｈ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ
ａ ｓｅａ＋１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ １ａｓｅｒ ｂ
ｙ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｆｅｅｄｂａｃｋ’＋ＩＥＥ
Ｅ、Ｊ、Ｑｕａｎｔｕ＋ｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、
ｖｏｌ、ＱＢ−２１、Ｎ１）Ｌ１２．ｐｐ、１９０５−
１９１２．１９８５）に示された従来の安定化半導体レ
ーザを示す模式図であり、図において、２は従来型の半
導体レーザ、３は波長弁別器としてのファプリーペロー
、４は光検出器、５は増幅演算回路である。
次に動作について説明する。
半導体レーザ２の発振波長は、微小な電流や温度ゆらぎ
、あるいはレーザ中の量子雑音のために時間的に変動し
ている。ファプリーペロー３は波長弁別器と呼ばれ、第
５図に示す様な透過曲線を持ち、波長の変動が光検出器
４での光強度変動に変換される。光検出器４で検出され
た誤差信号は増幅演算回路５で増幅され、半導体レーザ
２の注入電流に負帰還が加えられ、これにより波長のず
れは補正される。
、あるいはレーザ中の量子雑音のために時間的に変動し
ている。ファプリーペロー３は波長弁別器と呼ばれ、第
５図に示す様な透過曲線を持ち、波長の変動が光検出器
４での光強度変動に変換される。光検出器４で検出され
た誤差信号は増幅演算回路５で増幅され、半導体レーザ
２の注入電流に負帰還が加えられ、これにより波長のず
れは補正される。
（発明が解決しようとする問題点〕
従来の波長安定化半導体レーザは以上のように構成され
ているが、半導体レーザの電流を変化させると光出力も
同時に変化するので、波長は安定化されても光出力のゆ
らぎはかえって増大するなどの問題点があった。。
ているが、半導体レーザの電流を変化させると光出力も
同時に変化するので、波長は安定化されても光出力のゆ
らぎはかえって増大するなどの問題点があった。。
この発明は上記のような問題点を解消するため〔問題点
を解決するための手段〕 この発明にかかる半導体レーザ装置は、半導体レーザを
複数の電極を持つものとし、誤差信号をフィードバック
する際この複数の電極を用いて波長と光出力を独立に制
御するようにしたものであ〔作用〕 この発明においては、誤差信号をフィードバックする際
複数の電極を用いて波長と光出力を独立に制御するよう
にしたから、波長のゆらぎを抑えるために誤差信号によ
り負帰還を加えても光出力の変動のゆらぎが非常に小さ
くなる。
を解決するための手段〕 この発明にかかる半導体レーザ装置は、半導体レーザを
複数の電極を持つものとし、誤差信号をフィードバック
する際この複数の電極を用いて波長と光出力を独立に制
御するようにしたものであ〔作用〕 この発明においては、誤差信号をフィードバックする際
複数の電極を用いて波長と光出力を独立に制御するよう
にしたから、波長のゆらぎを抑えるために誤差信号によ
り負帰還を加えても光出力の変動のゆらぎが非常に小さ
くなる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は本発明の一実施例による半導体レーザ装置を示し、
図において、１は電極を光軸方向に３つに分割した半導
体レーザ、３は波長弁別器としてのファプリーペロー、
４は光検出器、５は増幅演算回路である。
図は本発明の一実施例による半導体レーザ装置を示し、
図において、１は電極を光軸方向に３つに分割した半導
体レーザ、３は波長弁別器としてのファプリーペロー、
４は光検出器、５は増幅演算回路である。
また、第２図は上記半導体レーザ１の一例を示し、６ａ
、６ｂ、６ｃは光軸方向に分割された上部電極、７はレ
ーザ１内に埋め込まれた回折格子、８は閉じ込め層、９
は導波層、１０は活性層、１）は下部電極である。
、６ｂ、６ｃは光軸方向に分割された上部電極、７はレ
ーザ１内に埋め込まれた回折格子、８は閉じ込め層、９
は導波層、１０は活性層、１）は下部電極である。
次に動作について説明する。
半導体レーザ１から出た光は波長弁別器３を通過して光
検出器４に入射する。波長弁別器３がファプリーペロー
である場合は、これは第４図の様な透過特性を持ってお
り、波長変化Δλにより透過率がΔＴだけ変化し、光検
出器４への入射光強度が変化する。従って半導体レーザ
１からの光の波長のゆらぎは光検出器４からの電気信号
の強弱に変換される。このゆらぎは増幅演算回路５によ
り処理されて半導体レーザ１の複数の電極６ａ。
検出器４に入射する。波長弁別器３がファプリーペロー
である場合は、これは第４図の様な透過特性を持ってお
り、波長変化Δλにより透過率がΔＴだけ変化し、光検
出器４への入射光強度が変化する。従って半導体レーザ
１からの光の波長のゆらぎは光検出器４からの電気信号
の強弱に変換される。このゆらぎは増幅演算回路５によ
り処理されて半導体レーザ１の複数の電極６ａ。
６ｂ、６ｃにフィードバックされ、波長のずれを元に戻
す様にする。
す様にする。
半導体レーザ１の一例は第２図に示され、これは分布帰
還型（Ｄ Ｆ Ｂ）レーザと呼ばれるものの電極を３分
割したものである。
還型（Ｄ Ｆ Ｂ）レーザと呼ばれるものの電極を３分
割したものである。
ここで、３つの電極の長さは等しいとする。これらの電
極６ａ、６ｂ、６ｃに流す電流をそれぞれＩａ、Ｉｂ、
Ｉｃとすれば、１ ａｗｌ ｃ−２Ｉｂとすると電流を
均一に注入したことになる。しかしながら、分布帰還型
レーザでは一般に中央部で光の位相を変化させると発振
波長が変わることが知られており、第５図に示される様
な特性を示す。中央の位相を変化させるには、ｌｂを変
化させればよいが、これだけを変化させると光出力が変
動するので、光出力を変動させることなく、この中央部
の位相を変化させるには、Ｉａ、Ｉｂ。
極６ａ、６ｂ、６ｃに流す電流をそれぞれＩａ、Ｉｂ、
Ｉｃとすれば、１ ａｗｌ ｃ−２Ｉｂとすると電流を
均一に注入したことになる。しかしながら、分布帰還型
レーザでは一般に中央部で光の位相を変化させると発振
波長が変わることが知られており、第５図に示される様
な特性を示す。中央の位相を変化させるには、ｌｂを変
化させればよいが、これだけを変化させると光出力が変
動するので、光出力を変動させることなく、この中央部
の位相を変化させるには、Ｉａ、Ｉｂ。
ＩｃをそれぞれΔＩａ−ΔＩｃ−−２ΔＩｂとなる様に
変化させればよい。
変化させればよい。
なお、半導体レーザ１としては第３図に示される様に、
光軸方向に一部だけ回折格子を設け、また片端面に高反
射膜１２を設けでたものを用いてもよい。
光軸方向に一部だけ回折格子を設け、また片端面に高反
射膜１２を設けでたものを用いてもよい。
又、波長弁別器としては、ファプリーペローの他に、回
折格子あるいはリング共振器を用いてもよい。
折格子あるいはリング共振器を用いてもよい。
また、上記半導体レーザ、波長弁別器、光検出器は同一
基板上に集積してもよい。
基板上に集積してもよい。
以上のように、この発明によれば、電極を光軸方向に複
数に分割し、該複数の電極を用いて波長と光出力とを独
立にフィードバックにより制御するようにしたので、簡
単な構成で光出力および波長の安定したレーザ光が得ら
れ、装置を安価にできる。さらに従来のものよりも波長
安定度が向上し、外部の温度変化等にも強くなるという
効果が得られる。
数に分割し、該複数の電極を用いて波長と光出力とを独
立にフィードバックにより制御するようにしたので、簡
単な構成で光出力および波長の安定したレーザ光が得ら
れ、装置を安価にできる。さらに従来のものよりも波長
安定度が向上し、外部の温度変化等にも強くなるという
効果が得られる。
第１図はこの発明の一実施例による半導体レーザ装置を
示す模式図、第２図、第３図はこの発明において使われ
る複数電極を持つ半導体レーザの例を示す図、第４図は
上記実施例中の波長弁別器の一例であるファプリーベロ
ーの透過特性を示す図、第５図は第２図に示される半導
体レーザにおいて中央の電極６ｂに流す電流を変えて光
の位相を変化させた場合の発振波長の変化を示す図、第
６図は従来の波長安定化半導体レーザを示す模式１は複
数の電極を持つ半導体レーザ、３は波長弁別器、４は光
検出器、５は増幅演算器、６ａ〜６ｅは上部電極、７は
回折格子、８は閉じ込め層、９はガイド石、ｌＯは活性
層、１）は下部電極、１２は高反射膜である。
示す模式図、第２図、第３図はこの発明において使われ
る複数電極を持つ半導体レーザの例を示す図、第４図は
上記実施例中の波長弁別器の一例であるファプリーベロ
ーの透過特性を示す図、第５図は第２図に示される半導
体レーザにおいて中央の電極６ｂに流す電流を変えて光
の位相を変化させた場合の発振波長の変化を示す図、第
６図は従来の波長安定化半導体レーザを示す模式１は複
数の電極を持つ半導体レーザ、３は波長弁別器、４は光
検出器、５は増幅演算器、６ａ〜６ｅは上部電極、７は
回折格子、８は閉じ込め層、９はガイド石、ｌＯは活性
層、１）は下部電極、１２は高反射膜である。
Claims (4)
- （１）光軸方向に分割された複数の電極を有する半導体
レーザと、 該半導体レーザの出力光の波長を弁別する波長弁別器と
、 上記半導体レーザの出力光を検出する光検出器と、 該光検出器の出力を上記半導体レーザの上記電極のいく
つかに帰還し光出力と独立に波長を制御する増幅演算回
路とを備えたことを特徴とする半導体レーザ装置。 - （２）上記半導体レーザ中に回折格子が埋め込まれてお
り、上記電極が光軸方向に３個に分割されたものである
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
ーザ装置。 - （３）上記半導体レーザの一部に回折格子が埋め込まれ
、その少なくとも一方の端面の反射率が３０％以上であ
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
レーザ装置。 - （４）上記半導体レーザ、波長弁別器、及び光検出器は
同一基板上に集積されていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の半導体レ
ーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61088973A JPS62244185A (ja) | 1986-04-16 | 1986-04-16 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61088973A JPS62244185A (ja) | 1986-04-16 | 1986-04-16 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62244185A true JPS62244185A (ja) | 1987-10-24 |
Family
ID=13957750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61088973A Pending JPS62244185A (ja) | 1986-04-16 | 1986-04-16 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62244185A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01152784A (ja) * | 1987-12-10 | 1989-06-15 | Sony Corp | 半導体レーザの電極構造 |
| JPH01175784A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光集積回路 |
| JPH02201986A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光源安定化回路 |
| JPH0414274A (ja) * | 1990-05-07 | 1992-01-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 波長安定化レーザ装置 |
| US5117196A (en) * | 1989-04-22 | 1992-05-26 | Stc Plc | Optical amplifier gain control |
| JP2011049317A (ja) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体レーザ装置 |
-
1986
- 1986-04-16 JP JP61088973A patent/JPS62244185A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01152784A (ja) * | 1987-12-10 | 1989-06-15 | Sony Corp | 半導体レーザの電極構造 |
| JP2671334B2 (ja) * | 1987-12-10 | 1997-10-29 | ソニー株式会社 | 半導体レーザの電極構造 |
| JPH01175784A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光集積回路 |
| JPH02201986A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光源安定化回路 |
| US5117196A (en) * | 1989-04-22 | 1992-05-26 | Stc Plc | Optical amplifier gain control |
| JPH0414274A (ja) * | 1990-05-07 | 1992-01-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 波長安定化レーザ装置 |
| JP2011049317A (ja) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体レーザ装置 |
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