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Info
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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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Landscapes
- 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】
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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)
- 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15917686A JPS6315488A (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | 複合外部共振器を有する半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15917686A JPS6315488A (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | 複合外部共振器を有する半導体レ−ザ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6315488A true JPS6315488A (ja) | 1988-01-22 |
Family
ID=15687958
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15917686A Pending JPS6315488A (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | 複合外部共振器を有する半導体レ−ザ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6315488A (ja) |
Cited By (2)
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 |
-
1986
- 1986-07-07 JP JP15917686A patent/JPS6315488A/ja active Pending
Cited By (3)
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 |
KR100357247B1 (ko) * | 1995-10-16 | 2003-01-24 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | 광파이버회절격자및그제조방법및레이저광원 |
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