JPS6362917B2 - - Google Patents
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- JPS6362917B2 JPS6362917B2 JP59062130A JP6213084A JPS6362917B2 JP S6362917 B2 JPS6362917 B2 JP S6362917B2 JP 59062130 A JP59062130 A JP 59062130A JP 6213084 A JP6213084 A JP 6213084A JP S6362917 B2 JPS6362917 B2 JP S6362917B2
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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
-
- 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
- H01S5/065—Mode locking; Mode suppression; Mode selection ; Self pulsating
- H01S5/0651—Mode control
- H01S5/0653—Mode suppression, e.g. specific multimode
-
- 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
- H01S5/065—Mode locking; Mode suppression; Mode selection ; Self pulsating
- H01S5/0651—Mode control
- H01S5/0653—Mode suppression, e.g. specific multimode
- H01S5/0654—Single longitudinal mode emission
-
- 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
- H01S5/1039—Details on the cavity length
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、半導体レーザ装置に係わり、特に発
振スペクトル幅を広くして可干渉性を低くした半
導体レーザ装置に関する。
振スペクトル幅を広くして可干渉性を低くした半
導体レーザ装置に関する。
半導体レーザを多モード通信方式用の光源とし
て用いる場合、光フアイバー内でのモード間競合
による雑音により伝送が制限されることが多々あ
る。これは、レーザの可干渉性が良いためであ
り、実用上大きな問題となつている。この問題を
解決するには従来レーザに高周波、例えば800［Ｍ
Hz］程度の高周波を重畳することによつて、レー
ザを多モード化し干渉性を悪くすることが、一般
に行われている。
て用いる場合、光フアイバー内でのモード間競合
による雑音により伝送が制限されることが多々あ
る。これは、レーザの可干渉性が良いためであ
り、実用上大きな問題となつている。この問題を
解決するには従来レーザに高周波、例えば800［Ｍ
Hz］程度の高周波を重畳することによつて、レー
ザを多モード化し干渉性を悪くすることが、一般
に行われている。
しかしながら、この種の方法では次のような問
題があつた。即ち、高周波重畳のための回路を必
要とするため、電気的に複雑になり、且つ素子自
体が大きくなり、小形軽量という半導体レーザの
利点を失う虞れがある。また、多軸モードになる
ため、波長多重通信には適さないと云う問題があ
つた。
題があつた。即ち、高周波重畳のための回路を必
要とするため、電気的に複雑になり、且つ素子自
体が大きくなり、小形軽量という半導体レーザの
利点を失う虞れがある。また、多軸モードになる
ため、波長多重通信には適さないと云う問題があ
つた。
本発明の目的は、発振モードが単一軸モード
で、且つ可干渉性の低い半導体レーザ装置を提供
することにある。
で、且つ可干渉性の低い半導体レーザ装置を提供
することにある。
本発明の骨子は、単一軸モード発振を示す分布
帰還型半導体レーザに所定位置からの反射光を戻
すことにより、単一軸モードの発振線幅を広くし
て可干渉性を下げることにある。
帰還型半導体レーザに所定位置からの反射光を戻
すことにより、単一軸モードの発振線幅を広くし
て可干渉性を下げることにある。
即ち本発明は、分布帰還型半導体レーザを用い
る半導体装置において、上記レーザの一方の共振
器端面から10〜30［mm］の距離離間して反射鏡を
該端面と対向配置すると共に、上記レーザ及び反
射鏡の間にレーザからの光を平行光にして反射鏡
に照射し、且つ反射鏡からの光を収束してレーザ
に照射するレンズを配置し、上記分布帰還型レー
ザの単一軸モード発振線幅を広げるようにしたも
のである。
る半導体装置において、上記レーザの一方の共振
器端面から10〜30［mm］の距離離間して反射鏡を
該端面と対向配置すると共に、上記レーザ及び反
射鏡の間にレーザからの光を平行光にして反射鏡
に照射し、且つ反射鏡からの光を収束してレーザ
に照射するレンズを配置し、上記分布帰還型レー
ザの単一軸モード発振線幅を広げるようにしたも
のである。
本発明によれば、分布帰還型半導体レーザに反
射光を戻すことにより、多軸モードにするのでは
なく、単一軸モードの幅を広くすることができ
る。このため、波長多重通信において、クロスト
ークの問題がなくなる。また、従来の分布帰還型
レーザに比べて寸法の増加は高々30［mm］であり、
小形軽量化を損うこともなく、光通信への応用が
極めて容易である。
射光を戻すことにより、多軸モードにするのでは
なく、単一軸モードの幅を広くすることができ
る。このため、波長多重通信において、クロスト
ークの問題がなくなる。また、従来の分布帰還型
レーザに比べて寸法の増加は高々30［mm］であり、
小形軽量化を損うこともなく、光通信への応用が
極めて容易である。
第１図は本発明の一実施例に係わる半導体レー
ザ装置を示す概略構成図である。図中１０は分布
帰還型半導体レーザ（以下DFBレーザと略記す
る）であり、このレーザ１０はＮ―InP基板１
１、基板１１上に形成された周期∧の回折格子、
基板１１上に成長形成されたＮ―GaInAsP光導
波路層１３、光導波路層１３上に成長形成された
GaInAsP活性層１４、活性層１４上に成長形成
されたＰ―InPクラツド層１５及び電極１６，１
７等から構成されている。ここで、光導波路層１
３は禁止帯幅1.12［μm］の組成で、活性層１４は
禁止帯幅1.3［μm］の組成である。このDFBレー
ザの構造は従来一般的なものと同様である。
ザ装置を示す概略構成図である。図中１０は分布
帰還型半導体レーザ（以下DFBレーザと略記す
る）であり、このレーザ１０はＮ―InP基板１
１、基板１１上に形成された周期∧の回折格子、
基板１１上に成長形成されたＮ―GaInAsP光導
波路層１３、光導波路層１３上に成長形成された
GaInAsP活性層１４、活性層１４上に成長形成
されたＰ―InPクラツド層１５及び電極１６，１
７等から構成されている。ここで、光導波路層１
３は禁止帯幅1.12［μm］の組成で、活性層１４は
禁止帯幅1.3［μm］の組成である。このDFBレー
ザの構造は従来一般的なものと同様である。
一方、上記DFBレーザ１０の一方の共振器端
面には該端面から所定の距離Ｌだけ離間して反射
率50［％］の反射鏡２０が対向配置されている。
また、上記レーザ１０と反射鏡２０との間には、
無反射コートを施した２乗分布屈折率レンズ３０
が配置されている。このレンズ３０は、DFBレ
ーザ１０から出射されたレーザ光を平行光にして
反射鏡３０に導き、反射鏡２０で反射した光の一
部を再びDFBレーザ１０に戻すものである。
面には該端面から所定の距離Ｌだけ離間して反射
率50［％］の反射鏡２０が対向配置されている。
また、上記レーザ１０と反射鏡２０との間には、
無反射コートを施した２乗分布屈折率レンズ３０
が配置されている。このレンズ３０は、DFBレ
ーザ１０から出射されたレーザ光を平行光にして
反射鏡３０に導き、反射鏡２０で反射した光の一
部を再びDFBレーザ１０に戻すものである。
このように構成された本装置では、Ｐ側電極１
６からＮ側電極１７に電流を注入することによ
り、DFBレーザ１０が発振状態となる。DFBレ
ーザ１０から出射されたレーザ光の一部はレンズ
３０により平行光となり反射鏡２０に導光され、
その反射光の一部がレンズ３０を介して再び
DFBレーザ１０戻る。この結果、DFBモード間
でのモードジヤンプ或いは多モード発振は観測さ
れないが、各部共振器モードとDFBモードとの
間での競合が観測される。そして、各部共振器長
Ｌを変化させると第２図ａ〜ｄに示す如きスペク
トル形状を示すことが判明した。即ち、第２図ａ
は裏面（共振器端面と対向する位置）に反射鏡２
０を置かない、つまり戻り光のない場合で、安定
な単一縦モード発振をしている。第２図ｂは外部
共振器長Ｌが短い場合で、発振スペクトルが外部
共振器モード間隔で数本に分離している。第２図
ｃは外部共振器長Ｌが適当な長さの場合であり、
単一軸モードの線幅がかなり広がつている。第２
図ｄは外部共振器長Ｌがかなり長い場合で、線幅
は極めて細くなつている。このように外部共振器
長Ｌの長さにより発振モードの状態が変わり、こ
の長さＬを適当に設定することにより単一軸モー
ドの線幅を広くできる（第２図ｃ）ことが判る。
何故ｃの状態になるかは必ずしも明確ではない
が、DFBレーザ１０と外部反射鏡２０とで構成
される外部共振器モード間隔が適当な長さになる
ため、非常に微細な軸モードとの集合となり、ｂ
のように分離できなくなるためと考えられる。本
発明者等の実験によれば、第２図ｃのようなスペ
クトル形状を得るには上記Ｌの長さを10〜30［mm］
に選べばよいことが判つた。従つて、このような
配置及び設定とすることで、単一軸モード発振線
幅が広く、且つ可干渉性の低いレーザ装置を実現
できることになる。
６からＮ側電極１７に電流を注入することによ
り、DFBレーザ１０が発振状態となる。DFBレ
ーザ１０から出射されたレーザ光の一部はレンズ
３０により平行光となり反射鏡２０に導光され、
その反射光の一部がレンズ３０を介して再び
DFBレーザ１０戻る。この結果、DFBモード間
でのモードジヤンプ或いは多モード発振は観測さ
れないが、各部共振器モードとDFBモードとの
間での競合が観測される。そして、各部共振器長
Ｌを変化させると第２図ａ〜ｄに示す如きスペク
トル形状を示すことが判明した。即ち、第２図ａ
は裏面（共振器端面と対向する位置）に反射鏡２
０を置かない、つまり戻り光のない場合で、安定
な単一縦モード発振をしている。第２図ｂは外部
共振器長Ｌが短い場合で、発振スペクトルが外部
共振器モード間隔で数本に分離している。第２図
ｃは外部共振器長Ｌが適当な長さの場合であり、
単一軸モードの線幅がかなり広がつている。第２
図ｄは外部共振器長Ｌがかなり長い場合で、線幅
は極めて細くなつている。このように外部共振器
長Ｌの長さにより発振モードの状態が変わり、こ
の長さＬを適当に設定することにより単一軸モー
ドの線幅を広くできる（第２図ｃ）ことが判る。
何故ｃの状態になるかは必ずしも明確ではない
が、DFBレーザ１０と外部反射鏡２０とで構成
される外部共振器モード間隔が適当な長さになる
ため、非常に微細な軸モードとの集合となり、ｂ
のように分離できなくなるためと考えられる。本
発明者等の実験によれば、第２図ｃのようなスペ
クトル形状を得るには上記Ｌの長さを10〜30［mm］
に選べばよいことが判つた。従つて、このような
配置及び設定とすることで、単一軸モード発振線
幅が広く、且つ可干渉性の低いレーザ装置を実現
できることになる。
かくして本実施例によれば、発振スペクトル幅
の広いレーザを再現性良く、且つ制御性良く得る
ことができ、光フアイバー通信へ応用した場合、
雑音の低下が著しいものとなる。また、本装置の
寸法の増加は従来のDFBレーザと比較して高々
30［mm］であり、レーザモジユール内に十分設置
可能な大きさであり、小形軽量化の利点は失われ
ない。しかも、DFBレーザを用いているので、
DFBモード間でのモードジヤンプ或いは多モー
ド発振は全くなく、波長多重通信への応用も極め
て容易である。
の広いレーザを再現性良く、且つ制御性良く得る
ことができ、光フアイバー通信へ応用した場合、
雑音の低下が著しいものとなる。また、本装置の
寸法の増加は従来のDFBレーザと比較して高々
30［mm］であり、レーザモジユール内に十分設置
可能な大きさであり、小形軽量化の利点は失われ
ない。しかも、DFBレーザを用いているので、
DFBモード間でのモードジヤンプ或いは多モー
ド発振は全くなく、波長多重通信への応用も極め
て容易である。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるも
のではない。例えば、前記DFBレーザの材料は
InP―GaInAsP系に限るものではなく、GaAs―
AlGaAs系、その他各種の―Ｖ族化合物半導体
材料を用いることが可能である。また、DFBレ
ーザの構造は第１図に何等限定されるものではな
く、仕様に応じて適宜変更可能である。さらに、
DFBレーザの発振波長も1.3［μm］に限らないの
は勿論のことである。また、前記反射鏡の反射率
としては50［％］以上あれば効率よく行われるが、
所定の戻り光強度が得られれば50［％］以下でも
可能である。さらに、前記レンズとしては、
DFBレーザからの出射光を平行光にできるもの
であれば用いることが可能である。その他、本発
明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施
することができる。
のではない。例えば、前記DFBレーザの材料は
InP―GaInAsP系に限るものではなく、GaAs―
AlGaAs系、その他各種の―Ｖ族化合物半導体
材料を用いることが可能である。また、DFBレ
ーザの構造は第１図に何等限定されるものではな
く、仕様に応じて適宜変更可能である。さらに、
DFBレーザの発振波長も1.3［μm］に限らないの
は勿論のことである。また、前記反射鏡の反射率
としては50［％］以上あれば効率よく行われるが、
所定の戻り光強度が得られれば50［％］以下でも
可能である。さらに、前記レンズとしては、
DFBレーザからの出射光を平行光にできるもの
であれば用いることが可能である。その他、本発
明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施
することができる。
第１図は本発明の一実施例に係わる半導体装置
を示す概略構成図、第２図ａ〜ｄは上記装置の作
用を説明するための模式図である。 １０…DFBレーザ、１１…Ｎ―InP基板、１２
…回折格子、１３…Ｎ―GaInAsP光導波路層、
１４…GaInAsP活性層、１５…Ｐ―InPクラツド
層、１６，１７…電極、２０…反射鏡、３０…レ
ンズ。
を示す概略構成図、第２図ａ〜ｄは上記装置の作
用を説明するための模式図である。 １０…DFBレーザ、１１…Ｎ―InP基板、１２
…回折格子、１３…Ｎ―GaInAsP光導波路層、
１４…GaInAsP活性層、１５…Ｐ―InPクラツド
層、１６，１７…電極、２０…反射鏡、３０…レ
ンズ。
Claims (1)
- １ 素子内部に回折格子を有しその共振器端面が
略平行である分布帰還型半導体レーザと、このレ
ーザの一方の共振器端面から10〜30［mm］の距離
離間して該端面と対向配置された反射鏡と、上記
レーザ及び反射鏡の間に配置されたレーザからの
光を平行光にして反射鏡に照射すると共に、反射
鏡からの光を収束してレーザに照射するレンズと
を具備し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 |
|---|---|---|---|
| JP59062130A JPS60207389A (ja) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59062130A JPS60207389A (ja) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60207389A JPS60207389A (ja) | 1985-10-18 |
| JPS6362917B2 true JPS6362917B2 (ja) | 1988-12-05 |
Family
ID=13191181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59062130A Granted JPS60207389A (ja) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60207389A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011077449A (ja) * | 2009-10-01 | 2011-04-14 | Hamamatsu Photonics Kk | レーザ装置 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2527007B2 (ja) * | 1988-09-29 | 1996-08-21 | 日本電気株式会社 | 光機能素子 |
| JPH02156691A (ja) * | 1988-12-09 | 1990-06-15 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
| DE10161076A1 (de) * | 2001-12-12 | 2003-09-11 | Univ Potsdam | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Licht guter Strahlqualität aus Halbleiter-Laserchips |
| DE10235669B4 (de) * | 2002-08-03 | 2016-11-17 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Positionsmesseinrichtung |
| KR100681714B1 (ko) | 2003-03-31 | 2007-02-15 | 니폰덴신뎅와 가부시키가이샤 | 광반도체 소자 |
| WO2017203718A1 (ja) * | 2016-05-27 | 2017-11-30 | 株式会社島津製作所 | ホログラフィ観察方法及び装置 |
-
1984
- 1984-03-31 JP JP59062130A patent/JPS60207389A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011077449A (ja) * | 2009-10-01 | 2011-04-14 | Hamamatsu Photonics Kk | レーザ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60207389A (ja) | 1985-10-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |