JPS6315488A - 複合外部共振器を有する半導体レ−ザ - Google Patents

複合外部共振器を有する半導体レ−ザ

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JPS6315488A
JPS6315488A JP15917686A JP15917686A JPS6315488A JP S6315488 A JPS6315488 A JP S6315488A JP 15917686 A JP15917686 A JP 15917686A JP 15917686 A JP15917686 A JP 15917686A JP S6315488 A JPS6315488 A JP S6315488A
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JP
Japan
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semiconductor laser
optical fibers
resonator
optical fiber
coated
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Pending
Application number
JP15917686A
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English (en)
Inventor
Hisashi Takada
高田 寿士
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は狭スペクトラム特性かつ単−樅モード選択特性
を示す複合外部共振器を有する半導体レーザに関する。
従来の技術 一般に、光通信においては、光通信の本来の特性である
広帯域性を有効に活用するために、光源からの発光スペ
クトルの広がり(即ち、光波長の巾の広がり)をできる
だけ小さくすることが必要である。
ここで、光源として半導体レーザを使用する場合、半導
体の長さが極めて小であるため、共振器長さも短く(せ
いぜい数百μm)なり、従って発光スペクトル巾が広く
なってしまうという間魂点があった。
従来、この第1の問題点を解決するため、第6図に示す
如く、半導体レーザ1(活性領域2を有する)の両端へ
き開面6のうち一方のへさ開面6に無反射コート4を設
け、この面にロッドレンズ5及び反射鏡6を順次取けけ
て所謂外部説を形成する。そして、この外部鏡と他方の
へき開面6との間に長寸法の共振器を購成し、これによ
り発光スペクトル巾を狭くすることが試みられており。
これは、外部共振器法と呼ばれる。
しかるに、上記第1の従来列の如く、単に共振器長さを
大にするのみでは、各々のモードのスペクトル巾を狭く
することはできるものの1発振可能な樅モードの数が増
えてしまうという問題点がある。
従来、この第2の問題点を解決するため、所謂複合共振
器型単一縦モードレーザと呼ばれるものが仰られている
。この−列としては、第4図に示す如く共振器長さの異
なる列えば2つの夫々共振器としての半導体レーザ1−
1.1−2をギヤ。
プ7を介して結合して、所謂「c3レーザ(C1eav
ed−Coupled−Cavity) Jを構成した
ものがあり。
これにより発振oT能な縦モードをひとつに絞るように
している。
]υu−9L町り代 しかるに、上記第2の従来列においても、複数の共振器
1口りち半導体レーザ1−1.1−2を結合する際に精
密な位置合せを必要とする。従って。
位置合せ作業が困難であると共に1位置合せ精度が低い
と1発振した縦モードの波長がこれに依存して狂いを生
じ易い。又雰囲気温度が変化すると共振器が熱膨張して
共振器の位置ずれ若しくはギャップ7長さの変化を生じ
、結局発振縦モードが跳躍したシ発振出力がゆらいだシ
する等の新たな問題を生じていた。
Fji tp 、4■リセ記シえ 本発明は、上記問題点を解決したものであり。
その一端側のへき開面上に無反射コートを施された半導
体レーザと、複数本の単一モード光ファイバを溶融結合
して作られ、該複数本の光ファイバの各一端が夫々全反
射コートを施された光フアイバカプラとよシなり、少な
くとも任意の一本の前記光ファイバの他端に無反射コー
トを施すと共に。
該他端の無反射コートを前記半導体レーザのへき開面の
無反射コートに突合せ接合したことを特徴とするもので
ある。
実施列 次に、その実施列を図面と共に説明する。
第1図は本発明に係る複合外部共振器を有する半導体レ
ーザの一実施例の慨略構成図、第2図(−)〜fc)は
夫々上記半導体レーザの第1共振器及び第2共振器から
の各全県特性、及びそれらの結合発振特性を示す図であ
り、第1図中、第6図及び第4図と同一部分には同一符
号を付す。
第1図中、半導体レーザ1(活性領域2を有する)の両
端へき開面6のうち一端へき開面3には例えばSi3N
、の無反射コート4が残されている。
8は5ボート型光フアイバカプラで、2本の単一モード
光ファイバ9.10を撚り合せて、溶融結合部11の部
分で互いに溶融結合したものであり、これにより各光フ
ァイバ9.10内部の電磁界が互いに結合できるように
なっている。
又各党ファイバ9,10の第1図中右端には夫々列えは
クロムメッキによる全反射コート12の処理を施され、
かつ各左端には夫々向えばエポキシ樹脂材料の無反射コ
ート4−2の処理を施されている。ここで1列えは任意
の−の光ファイバ9の無反射コート4−2が半導体レー
ザ1の無反射コート4−1に対し突合せ固着される。尚
池の光ファイバ10の無反射コート4−2は半導体レー
ザ1の無反射コート4−1には非接続の状態としておく
。従って、この部分から若干光が、−J@れて光ビーム
の出力効率が若干低下することになる。
このようにした理由は、この部分も接続してし1つと、
光路が2本できることになり所望の共振を行なえなくな
るからであシ、又この部分を全反射コートとすると、こ
の部分でもレーザ光が反射して共振器の構成が複雑にな
り所望の共振器構成を得られなくなるからである。
上記構成により、2本の光ファイバ9.10は夫々片端
面が全反射コート12により処理さ几ているので、各党
ファイバ9.10の第1図中右端の各全反射コート12
と半導体レーザ1の同図中左端のへき開面6との間に互
いに長さの異なる2種の共振器長さが設定さn、所ml
複合外部共振器が構成される。ここで谷共振器長さは、
各ファイバ9.10長さ自体を変えることにより、自由
にかつ互いに独立に変化させることができる。
上記2本の光ファイバ9.10を溶融結合させる方法と
しては、具体的には1列えは光ファイバ9.10を撚り
合せた部分を加熱して同時に張力をかけて引張ることに
より両者を結合一体化させればよい。この場合、加熱時
間、張力、引張時聞咎を個々に変化させることにより、
光ファイバ9゜10どうしの分岐比、即ち結合係数を連
続的に変化させることができる。又実際には、結合部1
1で損失、即ち過剰損失を生ずるが、設計を適切に行な
うことにより1列えは分岐比が1:1.過剰損失が0.
1dB以下の結合を実現できる。
次に、上記複合外部共振器を有する半導体レーザの作用
につき、第2図(a)〜(c)を使用して説明する。
まず、第1図中、半導体レーザ1に所定電圧を印加する
と、活性頭載2が励起されてレーザ光を生ずる。このレ
ーザ光は光フアイバ9の無反射コ−ト4−2を介して該
光フアイバ9内に進行し。
光ファイバ9の全反射コート12及び半導体レーザ1の
左側へき開面6間、即ち第1の共振器内で反射を繰返し
て共振する。同時に、レーザ光は結合部11を介して光
フアイバ10内にも進行し。
元ファイバ10の全反射コート12及び半導体レーザ1
の左側へき開面3間、リロち第2の共振器内で反射を繰
返して共振する。
ここで、一方の共振器(例えば光ファイバ9)による縦
モード発振特性は、第2図(aJの如くなり。
かつ他方の共振器(例えば光ファイバー0)による同様
の縦モード発振特性は同図(b)の鉗くなる。
つ 即ち、谷共振器長さが太りえ1発光スペクトル巾を狭く
できるが1発振縦モードの数が増大している。
しかるに、実際には、上記複合共振器の左方の光路は1
本であり、半導体レーザーの左方へき開面6よシ出力す
る光ビームは、これらが結合したものである。従って、
第2図(−3、(b)の両特性は互いに結合して、同図
fc)の如く両方の発振波長が一致した単一のモードの
みが選択され、これが第1図中活性領域2を介して光出
力ビーム16として出力される。
尚9発振縦モードのスペクトル巾の広がりについては、
光ファイバ9.10の長さを変更することにより適宜調
節できる。
父上記の場合、2本の光ファイバ9.10を互いに平行
のままで巻き取っておくことによシ、@度変化又は応力
変化により光ファイバ9,100光路長変化が生じたと
しても、それは光ファイバ9.10どうしで同時にかつ
同程度に生ずるため。
安定な狭スペクトラム脣性を維持できる。
父上記実施列によれば呵複合共振器として、光ファイバ
9.10tl−溶融結合したものを用いているため、そ
の結合係数を任意に設定できて便利である上に、従来の
第4図の「c3レーザ」の場合の如く、2つの半導体レ
ーザの位置ずれによる発振縦モードの跳躍及び発振出力
のゆらぎ等を生じない。
尚上記実施列では、複合共振器としての光ファイバは2
本であったが、これに限らず、6本以上の単一モード光
ファイバを溶融結合させてもよいことは勿論であり、こ
れによれば1発振可能モードの選択特性がより強くなり
、より強固な単−縦モード発振特性が得られる。
発明の詳細 な説明したクロ〈2本発明によれば、複数本の単一モー
ド光ファイバを溶融結合したものを半導体レーザの外部
共振器として使用するようにしているため、共振器であ
る光ファイバは十分大なる長さに設定できるので1発光
スペクトル巾を十分に狭くできると共に、複合共振によ
り安定に単一の縦モードのみを選択でき、従って、高速
・大容量光通信、%にコヒーレント光通信の光源として
用いる場合に有効である等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る複合外部共振器を有する半導体レ
ーザの一実施列の概略構成図、第2図f=)〜(c)は
夫々上記半導体レーザの第1共振器及び第2共振器から
の各発振特性、及びそれらの結合発振特性を示す図、第
6図及び第4図は夫々共振器を有する半導体レーザの各
種従来的の斜視図である。 1.1−1.1−2・・・半導体レーザ。 2・・・活性領域、    6・・・へき開面。 4.4−1.4−2・・・無反射コート。 5・・ロノドレ/ズ、   6・・・反im。 7・・ギヤノブ、     8・・・光フアイバカプラ
。 9.10・・・単一モード光ファイバ。 11・・・溶融結合部、   12・・・全反射コート
。 16・・・光出力ビーム。 特許量5頑人住友准気工業沫式会社 1、−] (外5名) 第3図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. その一端側のへき開面上に無反射コートを施された半導
    体レーザと、複数本の単一モード光ファイバを溶融結合
    して作られ、該複数本の光ファイバの各一端が夫々全反
    射コートを施された光ファイバカプラとよりなり、少な
    くとも任意の一本の前記光ファイバの他端に無反射コー
    トを施すと共に、該他端の無反射コートを前記半導体レ
    ーザのへき開面の無反射コートに突合せ接合したことを
    特徴としてなる複合外部共振器を有する半導体レーザ。
JP15917686A 1986-07-07 1986-07-07 複合外部共振器を有する半導体レ−ザ Pending JPS6315488A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01291480A (ja) * 1988-05-19 1989-11-24 Fujitsu Ltd 外部共振器付半導体レーザ
WO1997014983A1 (fr) * 1995-10-16 1997-04-24 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Reseau de diffraction a fibre optique, procede de fabrication et source lumineuse laser

Cited By (3)

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WO1997014983A1 (fr) * 1995-10-16 1997-04-24 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Reseau de diffraction a fibre optique, procede de fabrication et source lumineuse laser
KR100357247B1 (ko) * 1995-10-16 2003-01-24 스미토모덴키고교가부시키가이샤 광파이버회절격자및그제조방법및레이저광원

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