JPS63229796A - 光半導体素子 - Google Patents

光半導体素子

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JPS63229796A
JPS63229796A JP6469087A JP6469087A JPS63229796A JP S63229796 A JPS63229796 A JP S63229796A JP 6469087 A JP6469087 A JP 6469087A JP 6469087 A JP6469087 A JP 6469087A JP S63229796 A JPS63229796 A JP S63229796A
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JP
Japan
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waveguides
section
optical switch
waveguide
wavelength
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Application number
JP6469087A
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English (en)
Inventor
Masao Hirano
平野　雅夫
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • 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
    • H01S5/06256—Controlling the frequency of the radiation with DBR-structure
    • H—ELECTRICITY
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    • H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
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    • H01S5/12—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 the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
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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】 ［概要コ 単一の活性層を有するレーザ発振部と、光路を変更する
光スイッチ部と、異なる回折格子をもった複数の導波路
を有するフィードバンク部とを並列にして、光スィッチ
を操作して多波長発振させる光半導体素子を構成し、ま
た、同様の構造にして、光スイッチ部を操作し、且つ、
フィードバンク部の屈折率を変えて所要波長に同調でき
る光半導体素子を構成する。このような光半導体素子は
構造が簡単で、広汎な波長に対応できる。
［産業上の利用分野］ 本発明は光通信において多波長発振や波長同調に使用で
きる光半導体素子に関する。
最近、光通信が重用されており、これは通信線が小型軽
量で、且つ、無誘導で低損失などの数々の利点があるか
らであるが、現状の光通信は、所謂、信号゛１°　“０
”に対応した強度変調方式である。
しかし、電気通信で利用されている周波数変調や位相変
調の方式が光通信にも採用できれば、大容量伝送が可能
になり、そのような方式を適用できる光コヒーレント通
信の実現に向けて研究が進められているが、そのために
はそれに対応できる光半導体素子の開発が望まれている
。
［従来の技術と発明が解決しようとする問題点］現在、
多波長を出力する半導体レーザ素子としては、１チップ
面に複数の活性層を設けて、別々に発振させる構造の素
子が提案されているだ番すであり、その概要斜視図を第
４図に示している。この第４図の例は１つの素子に３つ
の活性層を設けたもので、それぞれの活性層ａ、ｂ、ｃ
からは異なる波長λａ、λｂ、λＣのレーザが発振され
る構造である。しかし、こような複数の活性層を有する
レーザ素子は個々の活性層に対して光ファイバを配置す
るか、若しくは、一本の光ファイバに集光させるべき特
殊技術の必要があり、また、電極や電源が別々に必要に
なって、構成が複雑になりコスト高になる欠点がある。
又、光コヒーレント通信で要求されるものに受信側の波
長同調（チューナビリティ；　ｔｕｎａｂｉｌｉｔｙ）
がある。それには、現在、東京工大などでＢＴＧ構造が
研究されているが、それは回折格子部分に電流を流して
電子数を変え、屈折率を変化させて波長を変えるだけで
あり、波長可変の度合が５０人と小さく、将来要求され
る２００〜５００人程度の波長多結には大きな隔たりが
ある。
本発明は、このような多波長通信に使用できる送信側の
多波長発振用素子および受信側の波長同調用素子を提案
するものである。
［問題点を解決するための手段］ その目的は、単一の活性層を有するレーザ発振部と、導
波路を変更する光スイッチ部と、異なる回折格子をもっ
た複数の導波路を有するフィードバック部とを並列にし
て導波路を一致させ、中央の光スイッチ部を操作し導波
路を選択して、複数波長のレーザ光が発振できるように
した光半導体素子、および、同じくレーザ発振部と光ス
イッチ部とフィードバンク部とを並列にして導波路を一
致させ、中央の光スイッチ部を操作して導波路を選択し
、且つ、フィードバック部に電子を注入することによっ
て屈折率を変えて、所要波長のレーザ光に同調できるよ
うにした光半導体素子によって達成される。
［イ乍用コ 即ち、本発明は、レーザ発振部と光スイッチ部とフィー
ドバック部とを並列にして、光スィッチを操作して多波
長発振させる多波長発振素子を構成し、また、同様の構
造にして、光スイッチ部を操作すると共に、フィードバ
ック部に電子を注入して屈折率を変化させて、所要波長
に同調できる光半導体素子を構成する。このような発振
素子、あるいは、同調素子は簡単な構造で、且つ、広範
囲な波長に対応できる。
［実施例］ 以下、図面を参照して実施例によって詳細に説明する。
第１図（ａ）、　（ｂ）は本発明にかかる多波長発振素
子の平断面図（同図（ａ））と側断面図（同図（ｂ））
を示しており、１はレーザ発振部、２は光スイッチ部。
３はフィードバック部である。レーザ発振部１はファブ
リペロ−形の半導体レーザと同じであり、両端面を平行
な平面鏡として、単一の活性Ｎ１１を設け、上下面には
電極１２．１３を配置して、電流を流して単一波長（例
えば、１．５５μｍ）のレーザを両端面から出力させる
。
また、光スイッチ部２は導波路２１（光路）から上記レ
ーザ発振部１から出力したレーザを導入し、それを２つ
の導波路２２．２３のいずれかに分岐する。
分岐は通常の光スィッチと同じく、上下の電極２４゜２
５に電流を流して分岐部の屈折率を変化させてスイッチ
動作させるものである。
また、フィードバック部３は異なる回折格子をもった２
つの導波路３１．３２を具備し、それは上記光スイッチ
部２の導波路２２．２３に接続している。
なお、レーザ発振部と光スイッチ部との間、および光ス
イッチ部とフィードバック部との間には反射防止膜ＡＲ
が被覆され、結合損失の少ないように図っである。また
、フィードバック部３の露出端面は乱反射面としておく
。
かくして、所要波長のレーザがレーザ発振部端面（図の
左側）から矢印方向に発振するが、光スイッチ部を操作
すれば、２種類の波長のレーザが出力される構成である
。例えば、光スイッチ部を操作して、１．５０μｍと１
．６０μｍとの両波長のレーザを出力させることができ
る。
次に、第２図は本発明にかかる他の例の発振素子の平断
面図である。本例では、フィードバック部３を中心にし
て左右対称にレーザ発振部と光スイッチ部２．２１とレ
ーザ発振部１．１°を配置したもので、このように構成
しておくと、左右２個所からのレーザ発振が得られる利
点がある。
且つ、第１図および第２図に示す実施例は２種類の波長
のレーザが出力できる構造であるが、これに限らず、光
スイッチ部の導波路を３分岐、４分岐にして、それに対
応する数の回折格子をもった導波路をフィードバック部
に設けると、更に多波長、例えば、１．５４μｍ、　１
．５５μｍ、　１．５６μｍ。
１６５７μｍを出力させることができる。
次に、第３図（ａ）、　（ｂ）は本発明にかかる波長同
調素子の平断面図（同図（ａ））と側断面図（同図（ｂ
））を示しており、第１図（ａ）、　（ｂ）と同一部位
には同一記号が付けである。レーザ発振部１と光スイッ
チ部２は上記に説明したと同じ構造であるが、フィード
バック部３は異なる回折格子をもった２つの導波路３１
．３２を有し、且つ、その上下面の全面に電極３３．３
４を配置している。そして、その電極間に電流を流して
内部の電子数を変動させと、フィードバンク部３の屈折
率が変化し、それに伴って出力レーザの波長を変化させ
るものである。かくして、屈折率を連続的に変化させて
５０人の波長幅を変えることができると、それに加えて
、光スイッチ部２を操作すれば、１．５５μｍを中心に
上下幅１００人、即ち、１．５０〜１．６０　ｐ　ｍの
波長幅の同調をとることができ、これは従来の同調波長
幅１０人。
１００人程多結に比べて大幅な同調幅の拡大になる。
このように、本発明によれば簡易な構成で、一層広い範
囲の波長に対応できる多波長発振素子や同調素子が得ら
れるものである。
［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明にかかる光半導
体素子は簡単な構成で、広い範囲の波長に対応できる多
波長発振素子や同調素子が得られて、光コヒーレント通
信の進歩に役立つものである。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａｌ、　ｉｂ）は本発明にかかる多波長発振素
子を示す図、 第２図は多波長発振素子の他の例を示す図、第３図（ａ
）、　（ｂｌは本発明にかかる波長同調素子を示す図、 第４図は従来の多波長発振素子の斜視図である。 図において、 １．１′はレーザ発振部、 ２．２“は光スイッチ部、 ３はフィードバック部、 １１は活性層、 １２、１３．２４．２５．３３．３４は電極、２１、２
２．２３は導波路、 ３１、３２は回折格子をもった導波路、ＡＲは無反射膜 を示している。 ４◇谷Ｕ冴１；かＶ・３う５反長柵−１とｒハフ引ＵＺ
第１図 じう’Ｎｇｙ１１才Ｐｉ　’１５１−Ｆｘ！１３７．フ
′リヂｔ５＋＃：Ｉ’１Ｊｉ７５！１１　　　つ　　Ｒ
バ フＦ発呵にかか３ｊ溌長闇ｐ４峯チ盲ネ１０第３図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）単一の活性層を有するレーザ発振部と、導波路を
    変更する光スイッチ部と、異なる回折格子をもつた複数
    の導波路を有するフィードバック部とを並列にして導波
    路を一致させ、中央の光スイッチ部を操作しフィードバ
    ック部の導波路を選択して、複数波長のレーザ光が発振
    できるようにしたことを特徴とする光半導体素子。
  2. （２）単一の活性層を有するレーザ発振部と、導波路を
    変更する光スイッチ部と、異なる回折格子をもつた複数
    の導波路を有するフィードバック部とを並列にして導波
    路を一致させ、中央の光スイッチ部を操作して導波路を
    選択し、且つ、フィードバック部に電子を注入すること
    によつて屈折率を変えて、所要波長のレーザ光に同調で
    きるようにしたことを特徴とする光半導体素子。
JP6469087A 1987-03-18 1987-03-18 光半導体素子 Pending JPS63229796A (ja)

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