JPWO2003005106A1 - 半導体レーザモジュール及び光増幅器 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体レーザモジュール及び光増幅器に関し、特に、2つのレーザ光を偏光合成した合成光を光ファイバで光結合する半導体レーザモジュール及び光増幅器に関する。
背景技術
近年における高密度波長分割多重伝送方式による光通信の進展に伴い、光増幅器に使用される励起光源に対する高出力化の要求がますます高まっている。
また、最近では、光増幅器として従来より使用されてきたエルビウムドープ光増幅器よりも更に広帯域の光を増幅する手段としてラマン増幅器に対する期待が高まっている。ラマン増幅は、光ファイバに励起光を入射したときに発生する誘導ラマン散乱により、励起光波長から約13THz低周波側に利得が現れ、このように励起された状態の光ファイバに、上記利得を有する波長帯域の信号光を入力すると、その信号光が増幅されるという現象を利用した光信号の増幅方法である。
ラマン増幅においては、信号光と励起光(ポンプ光)の偏光方向が一致している状態で信号光が増幅されるので、信号光と励起光との偏光方向のずれの影響を極力小さくする必要がある。そのため、励起光の偏光を解消(無偏光化:デポラライズ)して、偏光度(DOP:Degree Of Polarization)を低減させることが行われている。
光増幅器の励起光源等に用いられる従来の半導体レーザモジュールからのレーザ光を無偏光化する方法として、たとえば、2つのレーザ光を偏光合成して光ファイバから出力するものが知られている。
図21は、米国特許第5589684号公報に開示された従来の半導体レーザ装置を説明するための説明図である。
図21に示すように、従来の半導体レーザ装置は、同一波長で互いに直交する方向にレーザ光を出射する第1の半導体レーザ素子100及び第2の半導体レーザ素子101と、第1の半導体レーザ素子100から出射されたレーザ光を平行にする第1の平行レンズ102と、第2の半導体レーザ素子101から出射されたレーザ光を平行にする第2の平行レンズ103と、第1の平行レンズ102及び第2の平行レンズ103によって平行になったレーザ光を直交偏光合成する偏光合成カプラ104と、偏光合成カプラ104によって偏光合成されたレーザ光を集光する集光レンズ105と、集光レンズ105によって集光されたレーザ光が入射され外部に送出する光ファイバ106とを有する。
従来の半導体レーザ装置によれば、第1の半導体レーザ素子100及び第2の半導体レーザ素子101から互いに直交する方向に出射されたレーザ光が偏光合成カプラ104によって偏光合成されるので、光ファイバ106からは偏光度の小さいレーザ光を出射することができる(以下、この技術を従来例1という)。
また、特開昭60−76707号公報には、ヒートシンク上に配置され、光軸及び偏光方向が互いに平行で且つ出射端面が略一致し、第1及び第2のレーザ光をそれぞれ出射する第1及び第2の半導体レーザ素子と、第1の半導体レーザ素子から出射された第1のレーザ光の光路上に配置され、第1のレーザ光の偏光方向を90度回転させて、第2のレーザ光の偏光方向に対し直角にする偏光回転子と、偏光方向が互いに直角になった第1及び第2のレーザ光の光路を複屈折効果で合流させる偏光素子(方解石板等)と、偏光素子側からのレーザ光を受光し外部に送出する光ファイバと、偏光素子で合流したレーザ光を光ファイバに結合するレンズとを有する半導体レーザモジュールが開示されている。この半導体レーザモジュールでは、第1及び第2の半導体レーザ素子がパッケージ内に収納されユニット化されている(以下、この技術を従来例2という)。
また、特開2000−031575号公報には、電子冷却素子と、電子冷却素子上に実装された第1及び第2の半導体レーザ素子と、電子冷却素子上に実装され、第1及び第2の半導体レーザ素子から出射された第1及び第2のレーザ光をそれぞれ平行化する第1及び第2のレンズと、第1及び第2のレーザ光を偏光合成する偏光合成素子と、偏光合成素子から出力されたレーザ光を受光し外部に送出する光ファイバとを有する半導体レーザモジュールが開示されている。また、第1及び第2の半導体レーザ素子は、各々のレーザ光を発する発光点の中心間ピッチ(以下、発光中心間ピッチという)500μmで形成されたLDアレイとして構成されている。また、第1及び第2の集光レンズは、球レンズアレイやフレネルレンズアレイ等の集光用レンズアレイとして構成されている(以下、この技術を従来例3という)。
しかしながら、従来例1では、半導体レーザ素子から出力されたレーザ光に対してレンズをそれぞれ位置決めする必要があるので、製造工程が複雑になり、製造時間がかかるという課題がある。
従来例2では、半導体レーザ素子からのレーザ光を偏光回転素子又は偏光素子で直接受光する構成になっている。そのため、従来例2の構成で高い光結合効率を得るためには半導体レーザ素子とレンズ間の間隔を300〜500μm程度に設計する必要があり、実際上、半導体レーザ素子とレンズ間に偏光回転素子及び偏光素子を配置することは非常に困難である。レンズを大きくすることにより、スペースを作ることができるが、パッケージが現在用いられているものよりも 大型化してしまい、半導体レーザモジュールの大型化につながってしまうという課題がある。
また、従来例3では、広い間隔(発光中心間ピッチ500μm)で出射された2つのビームをそれぞれ異なるレンズで受けることにより、互いに平行な2つのレーザ光を得る構成であるため、半導体レーザ素子が大型化してしまい、1枚のウェハから得られる半導体チップの量が減るので、大量生産に不向きである。これを解消するために、半導体レーザ素子のストライプの間隔を狭くすると、レンズの小型化が必要となり、それぞれのストライプから出た光同士の分離も困難になるので、その後の偏光合成や光合成を行うことが困難になる。
そこで、上記の課題を解決するために、本出願人は、2つのストライプ状発光部(以下、単に「ストライプ」という)を備えた単一の半導体レーザ素子から出射される2つのレーザ光を偏光合成して光ファイバで受光する半導体レーザモジュールを提案している(例えば、特願2001−383840号参照:以下、この技術を関連技術という)。
図22は、関連技術に係る半導体レーザモジュールの構成を模式化して示す説明図である。
図22に示すように、関連技術に係る半導体レーザモジュールM11は、100μm程度以下の間隔を隔てて互いに平行に形成された第1のストライプ9及び第2のストライプ10を有し、第1のストライプ9及び第2のストライプ10の前側端面2a(図22では右側)からそれぞれ第1のレーザ光K1及び第2のレーザ光K2を出射する単一の半導体レーザ素子2と、半導体レーザ素子2から出射された第1のレーザ光K1と第2のレーザ光K2とが入射され、第1のレーザ光K1と第2のレーザ光K2とを第1,第2のストライプ9,10の並び方向に分離させる第1レンズ4と、第1、第2のレーザ光K1、K2の少なくとも一方(図22の場合、第1のレーザ光K1)の偏光方向を所定角度(例えば90度)回転させる半波長板6(偏光回転手段)と、第1のレーザ光K1及び第2のレーザ光K2を光合成して出射する複屈折素子7と、複屈折素子7から出射される合成光と光結合し、その合成光を外部に送出する光ファイバ8とを有する。
第1レンズ4と半波長板6との間には、第1のレーザ光K1及び第2のレーザ光K2を入射し、互いの光軸を略平行にして出射するプリズム5が配設されている。また、複屈折素子7と光ファイバ8との間には、複屈折素子7により偏光合成された第1、第2のレーザ光K1,K2をフェルール23によって保持された光ファイバ8に光結合させる第2レンズ16が配設されている。
複屈折素子7としては、ルチル結晶、YVO4等が用いられる。
半導体レーザ素子2の第1のストライプ9及び第2のストライプ10の前側端面2aからそれぞれ出射された第1のレーザ光K1及び第2のレーザ光K2は、第1レンズ4を通過し、交差した後、間隔が広がり十分分離された後、プリズム5に入射される。
プリズム5によって第1のレーザ光K1と第2のレーザ光K2は間隔Dを隔てて互いに平行となって出射し、第1のレーザ光K1は半波長板6に入射され、偏光方向を90度回転され、複屈折素子7の第1の入力部7aに入射され、第2のレーザ光K2は複屈折素子7の第2の入力部7bに入射される。
複屈折素子7では、第1の入力部7aから入射される第1のレーザ光K1と第2の入力部7bから入射される第2のレーザ光K2とが偏波合波されて出力部7cから出射される。
複屈折素子7から出射されたレーザ光は、第2レンズ16によって集光され、フェルール23によって保持された光ファイバ8の端面に入射され外部に送出される。
関連技術に係る半導体レーザモジュールM1によれば、1つの半導体レーザ素子2に100μm以下という狭い間隔で形成された第1、第2のストライプ9,10から偏光方向のそろった第1のレーザ光K1及び第2のレーザ光K2が出射され、第1レンズ4で十分分離された後、半波長板6によって第1のレーザ光K1の偏光方向が90度回転される。すなわち、このときレーザ光K1、K2の偏光方向は互いに直交している。この状態で、複屈折素子7によって第1のレーザ光K1と第2のレーザ光K2が偏波合成されるので、光ファイバ8からは高出力で、かつ偏光度の小さいレーザ光を出射することができる。
従って、上記の半導体レーザモジュールM1を、高出力が要求されるエルビウムドープ光増幅器(EDFA)や、さらに増幅利得に低偏光依存性及び安定性が要求されるラマン増幅器の励起光源として適用することができる。
また、2つのレーザ光を出射させる2つのストライプを備えた1個の半導体レーザ素子2と、レーザ光K1、K2両方を分離する単一の第1レンズ4を用いているので、半導体レーザ素子2や第1レンズ4の位置決め時間が短くできる。その結果、半導体レーザモジュールM1の製造時間を短縮化できる。
さらに、単一の半導体レーザ素子2から出射される2つの光は略同じ方向に伝搬されるため、半導体レーザ素子2、第1レンズ4、半波長板6、複屈折素子7、第2レンズ16等の光学部品を収容するパッケージの反りの影響を1方向(図22中、Z方向)においてのみ抑制することにより、光ファイバ8から出射される光出力の安定化を図ることができる。
ところで、関連出願に係る半導体レーザモジュールM11では、図22に破線で示すように、光ファイバ8側からの反射戻り光を防止して半導体レーザ素子2の動作を安定化させるために、半導体レーザ素子2から出射された第1のレーザ光K1及び第2のレーザ光K2を光ファイバ8に向かう方向にだけ通過させる光アイソレータ108を、第1レンズ4と第2レンズ16との間に配置する場合がある。
一般に、光アイソレータには、入射光の偏光方向に依存しないで光を一方向にのみ通過させる機能を発揮する偏光無依存型アイソレータ(Polarization−independent isolator)と、入射側及び反射側の偏光子の間にファラデー素子を挟んで構成される偏光依存型アイソレータ(Polarization−dependent isolator)がある。偏光依存型アイソレータには、図23(A)に示すように、ファラデー素子66が一対の偏光子65,65によって挟まれて配置され、出射光の偏光方向が入射光の偏光方向に対して45度回転するもの(以下、シングルタイプという)と、図23(B)に示すように、3つの偏光子65の間にそれぞれ2つのファラデー素子66a、66bが配置されているもの(以下、セミダブルタイプという)、図23(C)に示すように、4つの偏光子65の間にそれぞれ2つのファラデー素子66a、66bが配置されているもの(以下、ダブルタイプという)がある。セミダブルタイプ及びダブルタイプのファラデー素子66aは、入射光の偏光方向を45度回転させ、ファラデー素子66bは、中間の偏光子65を通過した偏光を、ファラデー素子66aと同一方向に45度回転させるか、又は逆方向に45度回転させるので、出射光の偏光方向が入射光の偏光方向に対して90度又は0度回転する。なお、ダブルタイプのものは、セミダブルタイプのものに比べ、偏光子65が1つだけ多いので、アイソレーション(逆方向損失)が大きくとれる。
シングルタイプの偏光依存型アイソレータは、セミダブルタイプ又はダブルタイプの偏光依存型アイソレータに比べて、小型で、低損失かつ十分なアイソレーションが得られるため、半導体レーザモジュール内に使用されることが多い。
しかしながら、シングルタイプの偏光依存型アイソレータを上記の関連出願に係る半導体レーザモジュールM11に使用した場合、光アイソレータ108によって、レーザ光の偏光面が45度回転してしまうため、図22に示すように、プリズム5、半波長板6を経て複屈折素子7に入射するレーザ光K1,K2が、それぞれ常光K1n,K2nと異常光K1o,K2bに分離して、複屈折素子7内を伝搬する結果、点線で示す偏波方向のレーザ光が出力部7cに到達しないため、出力部7cに到達するレーザ光の光量が減少し、高出力の半導体レーザモジュールを得ることができないという課題がある。なお、図22中に示す両側矢印は、光ファイバ8側から見たレーザ光の偏光方向を示す。
発明の開示
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、2つのレーザ光を偏波合成した合成光を出力する半導体レーザモジュールの内部に偏光依存型アイソレータを用いた場合であっても、高出力のレーザ光を得ることができる半導体レーザモジュール及び光増幅器を提供することを目的とする。
本発明の半導体レーザモジュールは、方向が互いに平行な第1のレーザ光及び第2のレーザ光を出射する半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子から出射された前記第1のレーザ光と第2のレーザ光を通過させる第1レンズと、前記半導体レーザ素子から出射された前記第1のレーザ光及び第2のレーザ光を一方向にのみ通過させるとともに、前記第1及び第2のレーザの偏光方向を互いに直交するように変換する偏光方向変換部と、前記偏光方向変換部から出射される前記第1及び第2のレーザ光がそれぞれ入射される第1及び第2の入力部と、前記第1及び第2の入力部から入射される第1及び第2のレーザ光が合波されて出射される出力部とを有する偏波合成素子と、前記偏波合成素子の出力部から出射されるレーザ光を受光し、外部に送出する光ファイバとを有することを特徴とするものである。
前記偏光方向変換部は、前記第1及び第2のレーザ光を一方向にのみ通過させる光アイソレータ部と、前記第1のレーザ光及び第2のレーザ光の偏光方向を互いに直交するように回転させる偏光回転部とからなるものでもよい。
前記光アイソレータ部は、nを整数としたときに、前記光アイソレータ部に入射する前記第1及び第2のレーザ光の偏光方向を同一方向に(45×2n)度回転させて出射させる偏光依存型光アイソレータからなり、前記偏光回転部は、前記光アイソレータ部から出射された前記第1のレーザ光又は第2のレーザ光の一方の偏光方向のみを90度回転させるものでもよい。
前記光アイソレータ部は、mを整数としたときに、前記光アイソレータ部に入射する前記第1及び第2のレーザ光の偏光方向を同一方向に{45×(2m−1)}度回転させて出射させる偏光依存型光アイソレータからなり、前記偏光回転部は、前記光アイソレータ部から出射された前記第1のレーザ光及び第2のレーザ光の偏光方向を互いに反対方向に45度回転させるものでもよい。
前記光アイソレータ部は、mを整数としたときに、前記光アイソレータ部に入射する前記第1及び第2のレーザ光の偏光方向を同一方向に{45×(2m−1)}度回転させて出射させる偏光依存型光アイソレータからなり、前記偏光回転部は、前記光アイソレータ部から出射された前記第1のレーザ光及び第2のレーザ光の偏光方向を同一方向に45度回転させる第1の回転部と、前記第1のレーザ光又は第2のレーザ光の一方のみを90度回転させる第2の回転部とからなるものでもよい。
前記光アイソレータ部による偏光方向の回転方向と、前記第1の回転部による偏光方向の回転方向とが、互いに逆方向であるものでもよい。
前記偏光合成素子は、前記第1の入力部に入射した第1のレーザ光と前記第2の入力部に入射した第2のレーザ光のいずれか一方を常光線として前記出力部に伝搬させるとともに、他方を異常交線として前記出力部に伝搬させる複屈折素子であるものでもよい。
前記半導体レーザ素子は、間隔を隔てて形成された第1のストライプ及び第2のストライプを有し、前記第1のストライプ及び第2のストライプの一方側端面から偏光方向が互いに平行な前記第1のレーザ光及び第2のレーザ光をそれぞれ出射する単一の半導体レーザ素子であってもよい。
前記第1レンズは、前記半導体レーザ素子から出射された前記第1及び第2のレーザ光とが入射され、前記第1、第2のストライプの並び方向に分離させて出射する単一のレンズであってもよい。
前記第1レンズと前記偏光合成素子との間には、第1のレーザ光及び第2のレーザ光を入射し、互いの光軸を略平行にして出射するプリズムが配設されているものでもよい。
前記プリズムは、前記光アイソレータ部と偏光回転部との間に配置されているものでもよい。
前記プリズムは、前記第1レンズと光アイソレータ部との間に配置されているものでもよい。
前記プリズムは、前記偏光回転部の第1の回転部と第2の回転部との間に配置されているものでもよい。
前記プリズム、光アイソレータ部、偏光回転部及び複屈折素子が同一のホルダに固定されているものでもよい。
前記光アイソレータ部は、前記第1及び第2のレーザ光の両方を一方向にのみ通過させる単一の偏光依存型アイソレータであるものでもよい。
前記半導体レーザ素子は、所定の中心波長を有する光を選択する回折格子を有するものであってもよい。
本発明の光増幅器は、前記記載の半導体レーザモジュールを光増幅用の励起光源として用いていることを特徴とするものである。
前記励起光源は、ラマン増幅に用いられるものでもよい。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
(第1の実施形態例)
図1(A)は、本発明の第1の実施形態例に係る半導体レーザモジュールの構成を示す側面断面図、図2は本発明の第1の実施形態例に係る半導体レーザモジュールの光学系の構成を模式化して示す説明図である。
図1(A)に示すように、本発明の第1の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM1は、内部を気密封止したパッケージ1と、そのパッケージ1内に設けられ、レーザ光を出射する半導体レーザ素子2と、フォトダイオード(受光素子)3と、第1レンズ4と、プリズム5と、偏光方向変換部6と、複屈折素子7と、光ファイバ8とを有する。
半導体レーザ素子2は、図2に示すように、間隔を隔てて長手方向に互いに同一平面上に平行に形成された第1のストライプ9及び第2のストライプ10を有し、第1のストライプ9及び第2のストライプ10の端面からそれぞれ第1のレーザ光K1及び第2のレーザ光K2を出射する。図2中に示すK1及びK2は、それぞれ第1のストライプ9及び第2のストライプ10から出射されるレーザ光の中心の軌跡を示す。レーザ光は、図2に破線で示すように、この中心のまわりにある広がりをもって伝搬する。第1のストライプ9と第2のストライプ10との間隔は、それぞれから出射された光K1、K2を1つの第1レンズ4に入射させるために、100μm以下、例えば約40〜60μm程度に設定される。また、ストライプ同士の間隔が狭いことにより、ストライプ同士の光出力特性等の差が小さくなる。
図1(A)に示すように、半導体レーザ素子2はチップキャリア11上に固定して取り付けられる。なお、半導体レーザ素子2は、2つのレーザ光K1,K2を出射するため、1つのレーザ光を出射する半導体レーザ素子に比べて発熱しやすい。そこで、半導体レーザ素子2の放熱性を高めるため、図1(B)に示すように、半導体レーザ素子2は、ダイヤモンド等の熱伝導率の良好な材質で作られたヒートシンク58上に固定して取り付けられ、そのヒートシンク58がチップキャリア11上に固定して取り付けられていることが好ましい。
フォトダイオード3は、半導体レーザ素子2の後側(図1(A)では左側)端面2b(図2参照)から出射されたモニタ用のレーザ光を受光する。フォトダイオード3は、フォトダイオードキャリア12に固定して取り付けられている。
第1レンズ4は、半導体レーザ素子2の前側(図1(A)では右側)端面2a(図2参照)から出射された第1のレーザ光K1と第2のレーザ光K2とが入射され、レーザ光K1、K2を交差させ、第1のレーザ光K1と第2のレーザ光K2との間隔をストライプ9,10の並び方向に広げ、分離させるとともに、それぞれの光を異なる焦点位置(F1,F2)に集光させる作用をもつ(図2参照)。
通常、大きなスポットサイズに変換された平行ビーム同士では、光部品の角度のずれのトレランスが0.1度以下と厳しいが、レーザ光を集束させて伝搬させる集光系では角度のトレランスはゆるくなる。このため、第1レンズ4を集束レンズとして使用することにより、光部品の部品形状や位置決め、光部品の角度調整トレランスがゆるくなり、好ましい。
また、このように第1レンズ4を集束レンズとして使用することにより、伝搬レーザ光のスポット径が小さくなるので、使用する光学部品を小型化することができる。
図1(A)に示すように、第1レンズ4は、第1のレンズ保持部材13によって保持されている。第1レンズ4は、図2(A)に示すように、第1のストライプ9から出射された第1のレーザ光K1の光軸と第2のストライプ10から出射された第2のレーザ光K2の光軸とが、第1レンズ4の中心軸を挟んで略対称になるように位置決めされるのが好ましい。これによって、第1のレーザ光K1及び第2のレーザ光K2が、ともに収差の小さい領域である第1レンズ4の中心軸近傍を通過するため、レーザ光の波面の乱れが少なくなり、光ファイバ8との光結合効率が高くなる。その結果、より高光出力の半導体レーザモジュールM1が得られる。なお、球面収差の影響を抑え、高い結合効率を得るためには、第1のレンズ4は、非球面レンズを用いるのが望ましい。
プリズム5は、第1レンズ4と複屈折素子7との間に配設され、入射された第1のレーザ光K1及び第2のレーザ光K2の光路を補正し、互いの光軸を略平行にして出射する。プリズム5は、BK7(ホウケイ酸クラウンガラス)等の光学ガラスで作られている。第1レンズ4から非平行に伝搬する第1及び第2のレーザ光K1,K2の光軸が、プリズム5の屈折により平行とされるため、そのプリズム5の後方に配置される複屈折素子7の作製が容易になるとともに、複屈折素子7を小型化し半導体レーザモジュールM1を小型にすることが可能となる。
図3(A)はプリズム5の構成を示す側面図、(B)はその平面図である。図3に示すように、プリズム5は、平坦状に形成された入射面5aと、所定角度αに傾斜した出射面5bを有する。たとえば、プリズム5がBK7から作製され、半導体レーザ素子の各ストライプ間の間隔が40μmで、焦点距離0.7mmの第1レンズを使用する場合にプリズム5の全長L1は約1.0mm、角度αは3.2度±0.1度とする。
偏光方向変換部6は、第1及び第2のレーザ光を一方向にのみ通過させる光アイソレータ部60と、第1のレーザ光及び第2のレーザ光の偏光方向が互いに直交するように回転させる偏光回転部61とからなる。
光アイソレータ部60は、mを整数としたときに、光アイソレータ部60に入射する第1のレーザ光及び第2のレーザ光の偏光方向を同一方向に{45×(2m−1)}度、回転させて出射させる偏光依存型光アイソレータからなる。図2の例では、光アイソレータ部60は、ファラデー素子66が一対の偏光子65によって挟まれて配置されたシングルタイプのものが用いられ、m=1の場合、すなわち、出射光の偏光方向が入射光の偏光方向に対して45度回転する。
偏光回転部61は、第1のレーザ光K1及び第2のレーザ光K2の偏光方向を同一方向に45度回転させる第1の回転部61aと、第1のレーザ光又は第2のレーザ光の一方のみ(図2の例では第2のレーザ光K2)の偏光方向を90度回転させる第2の回転部61bとからなる。第1の回転部61aはファラデー素子等が用いられ、第2の回転部61bは半波長板等が用いられる。
光アイソレータ部60と第1の回転部61aとは単一のホルダ60aに固定されていてもよい。
なお、好ましくは、光アイソレータ部60によるレーザ光K1,K2の偏光方向の回転方向と、第1の回転部61aによる偏光方向の回転方向とは、互いに逆方向となるように設定される。後述のように、本実施形態例でプリズム5、半波長板61b及び複屈折素子7を単一のホルダに固定した偏光合成モジュール59を用いるが、光アイソレータ部60によるレーザ光K1,K2の偏光方向の回転方向と、第1の回転部61aによる偏光方向の回転方向とが互いに逆方向となるように設定すれば、第1の回転部61aを出射したレーザ光K1,K2のそれぞれの偏光方向は、光アイソレータ部60と第1の回転部61aとがない場合と同じとすることができるので、アイソレータを内蔵した本発明による半導体レーザモジュールと、アイソレータを内蔵しない半導体レーザモジュールとで、同一の設計の偏波合成モジュール59を使用することが可能となり、部品コストの低減に有利である。
本実施形態例でプリズム5は、第1の回転部61aと第2の回転部61bとの間に配置されている。
複屈折素子7は、第1のレーザ光K1が入射される第1の入力部7aと、第2のレーザ光K2が入射される第2の入力部7bと、第1の入力部7aから入射される第1のレーザ光K1と第2の入力部7bから入射される第2のレーザ光K2とが合波されて出射される出力部7cとを有する。複屈折素子7は、例えば、第1のレーザ光K1を常光線として出力部7cに伝搬させるとともに、第2のレーザ光K2を異常光線として出力部7cに伝搬させる。複屈折素子7は、複屈折率性が高くレーザ光間の分離幅を大きくとれるように、例えばTiO2(ルチル)で作られる。
本実施形態例においてプリズム5、半波長板61b及び複屈折素子7を同一のホルダ部材14に固定した偏光合成モジュール59を用いている。図4(A)は偏光合成モジュール59を示し、(B)のA−A線平面断面図、(B)はその側面断面図、(C)はその正面図、(D)は第2の支持部材19bとともに現した斜視図である。図4に示すように、偏光合成モジュール59のホルダ部材14は、YAGレーザ溶接に好適な材料(例えばSUS403、304等)で作られ、全体が略円柱状に形成されている。ホルダ部材14の内部には収容部14aが形成され、その収容部14aにプリズム5、半波長板61b及び複屈折素子7がそれぞれ固定される。ホルダ部材14の上部及び下部は、平坦状に形成されている。
この偏光合成モジュール59は、図4(D)に示すように、断面略U字状に形成された第2の支持部材19bの2つの起立壁の間に嵌め込まれ、この起立壁の間で、Y,Z方向及びθ(Z軸周りの角度)、ならびにΨ(X軸周りの角度)方向に位置合わせされ、さらに、第2の支持部材19bごとX方向及びφ(Y軸周りの角度)方向に位置合わせされた後に第2の支持部材19bを介して第2の基台18(後述)にYAGレーザ溶接により固定される。
これによって、複屈折素子7の第1の入力部7aから入射する第1のレーザ光K1及び第2の入力部7bから入射する第2のレーザ光K2がともに出力部7cから出射するように、プリズム5、複屈折素子7の位置を調整することが非常に容易になる。
このように、ホルダ部材14によって、これらの光部品を一体化しておくと、ホルダ部材14を第2の支持部材19bを介して移動させるだけで、レーザ光K1、K2同士の複屈折素子7の出力部7cにおける重なり合い具合を調節できる。
なお、本実施形態例でプリズム5、半波長板(第2の回転部)61b及び複屈折素子7を固定した偏波合成モジュール59を用いたが、さらに光アイソレータ部60と第1の回転部61aをも同一のホルダ部材14に固定した偏光合成モジュールを使用してもよい。
図2に示すように、光ファイバ8は、複屈折素子7の出力部7cから出射されるレーザ光を受光し、パッケージ1の外部に送出する。
複屈折素子7と光ファイバ8との間には、複屈折素子7の出力部7cから出射されるレーザ光を光ファイバ8に光結合させる第2レンズ16が配設されている。本実施形態例では、第1レンズ4は、第1のレーザ光K1及び第2のレーザ光K2が、第1レンズ4と第2レンズ16との間で焦点(F1、F2)を結ぶように位置合わせされている。これによって、第1レンズ4と第2レンズ16間におけるレーザ光のスポットサイズが小さくなって両レーザ光の重なりが防止されるので、第2のレーザ光K2の光路上にのみ半波長板61bを挿入できるために十分な第1のレーザ光K1と第2のレーザ光K2の分離幅D’を得るために必要な伝搬距離L(図2参照)が短くなる。このため、半導体レーザモジュールM1の光軸方向の長さを短くすることができる。その結果、例えば高温環境下における半導体レーザ素子2と光ファイバ8との光結合の経時安定性が優れた、信頼性の高い半導体レーザモジュールM1を提供できる。
また、第1レンズ4と第2レンズ16との間のレーザ光のスポット径を小さくできるので、使用する光学部品を小型化することができる。
図1に示すように、半導体レーザ素子2を固定したチップキャリア11と、フォトダイオード3を固定したフォトダイオードキャリア12とは、断面略L字形状の第1の基台17上に半田付けして固定される。第1の基台17は、半導体レーザ素子2の発熱に対する放熱性を高めるためにCuW系合金等で作られているのが好ましい。
第1レンズ4を固定した第1のレンズ保持部材13と、プリズム5、半波長板61b及び複屈折素子7をホルダ部材14に固定した偏光合成モジュール59とは、第1の基台17上に予め銀ロウ付け固定されたステンレス鋼製の第2の基台18上にそれぞれ第1の支持部材19a及び第2の支持部材19bを介してYAGレーザ溶接により固定される。
第1の基台17の下部にはペルチェ素子からなる冷却装置20が設けられている。半導体レーザ素子2からの発熱による温度上昇はチップキャリア11上に設けられたサーミスタ20aによって検出され、サーミスタ20aより検出された温度が一定温度になるように、冷却装置20が制御される。これによって、半導体レーザ素子2のレーザ出射を高出力化かつ安定化させることができる。
パッケージ1の側部に形成されたフランジ部1aの内部には、複屈折素子7を通過した光が入射する窓部1bが設けられ、また、フランジ部1aの端部には、レーザ光を集光する第2レンズ16が固定されている。第2レンズ16は、フランジ部1aの端部にYAGレーザ溶接により固定された第2レンズ保持部材21によって保持され、第2レンズ保持部材21の端部には金属製のスライドリング22を介して光ファイバ8を保持したフェルール23がYAGレーザ溶接により固定される。
次に、本発明の第1の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM1の動作について説明する。
図2に示すように、半導体レーザ素子2の第1のストライプ9及び第2のストライプ10の前側端面2aからそれぞれ出射された第1のレーザ光K1及び第2のレーザ光K2は、第1レンズ4を通過して交差した後、間隔が広がり十分分離され、光アイソレータ部60及び偏光回転部61の第1の回転部61aを通過する。光アイソレータ部60を通過した第1及び第2のレーザ光K1,K2は、それぞれ偏光方向が45度回転され、偏光回転部61の第1の回転部61aを通過した第1及び第2のレーザ光K1,K2は、それぞれ偏光方向が45度回転されるので、合わせて偏光方向が90度回転される。
偏光回転部61の第1の回転部61aを通過した第1及び第2のレーザ光K1,K2は、プリズム5に入射される。プリズム5に入射した時の第1のレーザ光K1と第2のレーザ光K2との間隔(D)は約460μmである。プリズム5によって第1のレーザ光K1と第2のレーザ光K2は平行となって出射し(両者の間隔は約500μmになる)、第1のレーザ光K1は、複屈折素子7の第1の入力部7aに入射され、第2のレーザ光K2は、偏光回転部61の第2の回転部61bに入射され、偏光方向を90度回転された後、複屈折素子7の第2の入力部7bに入射される。
複屈折素子7では、第1の入力部7aから入射される第1のレーザ光K1と第2の入力部7bから入射される第2のレーザ光K2とが合波されて出力部7cから出射される。
複屈折素子7から出射されたレーザ光は、第2レンズ16によって集光され、光ファイバ8の端面に入射され、伝搬した後、外部に送出される。
本発明の第1の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM1によれば、光アイソレータ部60としてシングルタイプの偏光依存型アイソレータを使用して、レーザ光の偏光方向が45度回転した場合であっても、光アイソレータ部61の後段に偏光回転部61の第1の回転部61a及び第2の回転部61bをそれぞれ設けているので、第1のレーザ光K1と第2のレーザ光とが、所定の偏光状態で複屈折素子7の第1の入力部7a、第2の入力部7bにそれぞれ入力される。従って、複屈折素子7に入射するレーザ光のそれぞれが常光と異常光とに分離することなく、複屈折素子7内を伝搬し出力部7cに到達するので、出力部7cに到達するレーザ光が減少することがなく、高出力の半導体レーザモジュールを得ることが可能となる。
次に、本発明の第1の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM1の製造方法について説明する。
まず、半導体レーザ素子2を固定したチップキャリア11と、フォトダイオード3を固定したフォトダイオードキャリア12を、第1の基台17上に半田付けして固定する。
次いで、第2の基台18上に第1レンズ4を調芯して固定する。この第1レンズ4の調芯工程では、半導体レーザ素子2に電流を供給して第1のレーザ光K1及び第2のレーザ光K2を半導体レーザ素子2の第1のストライプ9及び第2のストライプ10の双方から出射させ、その出射方向を基準方向として設定した後、第1レンズ4を挿入し、XYZ軸方向の位置を決める。
図27は、第1レンズ4の調芯工程を説明するための説明図である。X軸方向については、図27(A)に示すように、上記のようにして設定された基準方向(中心軸C2)と第1のレーザ光K1との角度θ1と、中心軸C2と第2のレーザ光K2との角度θ2とが等しくなる位置で決める。Y軸方向については、図27(B)に示すように、第1のレーザ光K1及び第2のレーザ光K2が第1レンズ4の中心を通る位置で決める。Z軸については、第1レンズ4を出射する各レーザ光が、第1レンズ4と第2レンズ16との間の所定の位置でスポット径が最小となるように、第1レンズ4のZ軸方向の位置を決める。以上の調芯工程で決まった位置で第1レンズ4を保持する第1レンズ保持部材13を、第2の基台18上に第1の支持部材19aを介してYAGレーザ溶接して固定する。
次に、第2の基台18上に、光アイソレータ部60と第1の回転部61aとを固定する。光アイソレータ部60は、第2の基台18上で基準方向(中心軸C2)の周りに回転させ、出射される光の強度が最大となるように位置合わせし、YAGレーザ溶接等によって固定する。
次いで、第2の基台18上に、プリズム5、半波長板6、PBC7を一体化した偏波合成モジュール59を調芯して固定する。この偏波合成モジュール59の調芯工程では、位置合わせ用のダミーファイバ(レンズ付きファイバ、不図示)をPBC7の出力部7cからの合成光を受光しうる位置に配置し、そのファイバに結合する光強度が最大になるように、ホルダ部材14の、X、Y、Z各軸方向ならびにθ(Z軸周りの角度)、φ(Y軸周りの角度)、Ψ(X軸周りの角度)方向の位置を決める(図4参照)。この際、ホルダ部材14は、図4(D)のように断面略U字形状の第2の支持部材19bの2つの起立壁間に嵌め込まれた状態で、Y,Z,θ,Ψの各方向について位置合わせされ、また、第2の支持部材19bごとX軸方向及びφ方向に移動させることによって位置合わせされる。
以上の調芯工程で決まった位置で、図4(D)のように、第2の支持部材19bを第2の基台18にYAGレーザ溶接し、次いで、ホルダ部材14を第2の支持部材19bの起立壁にYAGレーザ溶接する。このようにして、ホルダ部材14が、第2の基台18上に固定される。
次いで、第1の基台17を、予めパッケージ1の底板上に固定された冷却装置20上で、PBC7の出力部7cから出射されるレーザ光がフランジ1aの中心を通過するように位置合わせして半田固定する。
次いで、半導体レーザ素子2及びモニタ用のフォトダイオード3を、金ワイヤ(図示せず)を介してパッケージ1のリード(図示せず)と電気的に接続する。
次いで、不活性ガス(例えばN2、Xe)雰囲気においてパッケージ1上部に蓋1cを被せて、その周縁部を抵抗溶接することにより気密封止する。
次いで、パッケージ1のフランジ部1aに対し第2レンズ16をXY面内及びZ軸方向で調芯して固定する。この工程では、まず、フランジ部1aの端面上において第2レンズ保持部材21をスライドリング1dに挿入した状態で動かし、第2レンズ16からの出射光がパッケージ1のフランジ部1aの中心軸(Z軸に平行)と平行になる位置で、スライドリング1dをフランジ部1aの端部にYAGレーザ溶接する。次に、第2レンズ16からの出射光の広がり角度をモニタしながら、第2レンズ保持部材21をZ軸方向に動かし、この広がり角が光ファイバ8の受光角(NA)に略等しくなる位置において、第2レンズ保持部材21とスライドリング1dとをYAGレーザ溶接する。
最後に、光ファイバ8を調芯して固定する。この工程では、フェルール23をスライドリング22に挿通した状態で把持し、この状態で、フェルール23とスライドリング22とを光ファイバ8の光軸と垂直な面内(XY面内)及び光ファイバ8の光軸方向(Z方向)で、光ファイバ8に結合する光量が最大となるように位置調整する。
このようにして、光ファイバ8の位置決めが終了したら、その位置でフェルール23をスライドリング22の内部にYAGレーザ溶接により固定する。次いで、スライドリング22と第2レンズ保持部材21とを、両者の境界部においてYAGレーザ溶接して固定する。
これによって半導体レーザモジュールM1の組立が終了する。
なお、本発明の半導体レーザモジュールは、上記構成のものに限定されることなく、例えば図5に半導体レーザモジュールM2として示したように、複屈折素子7に第1のレーザ光K1と第2のレーザ光K2とが非平行に入射し、常光線である第1のレーザ光K1が光ファイバ8の軸線方向に伝搬し、かつ異常光線である第2のレーザ光K2が複屈折素子7の出力部7cから第1のレーザ光K1とともに光ファイバの軸線方向に平行に出射するように、複屈折素子7の入射面が楔形に傾斜して形成されていてもよい。
また、図6に半導体レーザモジュールM3として示すように、第1レンズ4を出射した後の第1のレーザ光K1が、光ファイバ8の軸線方向に伝搬するように、半導体レーザ素子2及び第1レンズ4を該軸線方向に対して所定角度傾斜して配置するとともに、複屈折素子7の第2の入力部7bを第1の入力部7aに対して傾斜するように形成してもよい。
さらに、図7に半導体レーザモジュールM4として示すように、第2のレーザ光K2が第1レンズの略中心を通過するように第1レンズ4を配置するとともに、第2のレーザ光K2が、光ファイバ8の軸線方向に伝搬し、かつ、第1のレーザ光K1が出力部7cから第2のレーザ光K2とともに出射されるように、第1の入力部7aが第2の入力部7bに対して傾斜して形成されていてもよい。
上記構成の半導体レーザモジュールM2乃至M4でプリズム5を配設する必要がなくなり、構成を簡略化することができるとともに、半導体レーザモジュールの光軸方向の長さを短くできるため、高温環境下における光出力特性に対するパッケージの反りの影響などを受けにくくできる。
さらに、図8に半導体レーザモジュールM5として示すように、楔形の複数(8では2つ)のプリズム5a,5bが光軸方向に沿って設けられ、これによって、第1レンズ4を出射した2つのレーザ光K1,K2が平行にされる構成としてもよい。この実施形態例では、2つのレーザ光K1,K2を精度よく互いに平行にすることができる。
ここで、本発明の実施形態例の半導体レーザモジュールに使用される半導体レーザ素子2について説明する。図9(A)、(B)は本発明の半導体レーザモジュールに使用される半導体レーザ素子2の構成を説明するための説明図、図10は半導体レーザ素子2の他の例を示す説明図である。なお、図9(B)は図9(A)のa−a線断面図である。
図9(A)に示すように、半導体レーザ素子2は、例えば有機金属気相成長法、液相法、分子線エピタキシャル成長法、ガスソース分子線エピタキシャル成長法等の公知のエピタキシャル成長法により、所定の半導体からなる基板24の上に、所定の半導体のエビタキシャル結晶成長を行って後述する積層構造25を形成した後、基板24の底面に下部電極26、積層構造25の上面に上部電極27を形成し、へき開を行って所定の共振器長L3とし、更に一方のへき開面(前端面2a)に低反射膜28(例えば反射率5%以下)を成膜し、他方のへき開面(後端面2b)に高反射膜29(例えば反射率90%以上)を成膜した構造になっている。
図9(B)に示すように、基板24上の積層構造25は、例えば埋め込み型BH(Buried Heterostructure)構造になっていて、例えばInPから成る基板24の上に、例えばn−InPクラッド層31、例えばGaInAsP多層膜により構成されたGRIN―SCH−MQW(Graded Index Separate Confinement Heterostructure Multi Quantumn Well)から成る活性層32、例えばp−InPクラッド層33が順次積層されており、更に、p−InPクラッド層33の上に、例えばp−InPから成る埋め込み層34、例えばp−GaInAsPから成るキャップ層35が積層されている。そして、このキャップ層35の上に上部電極27が形成され、また基板24の底面には下部電極26が形成されている。
そして、上記した下部n−InPクラッド層31、活性層32、p−InPクラッド層33は、40−60μmの間隔を介して互いに平行に並んだ2本のストライプ状に加工され、その側面に例えばp−InPブロッキング層36とn−InPブロッキング層37をこの順序で積層することにより、活性層32への注入電流狭窄部が形成されている。
上記した活性層32としては、例えば、基板24に対する格子不整合率が0.5%以上1.5%以下となるような圧縮歪み量子井戸構造を採用し、かつ井戸数が5個程度の多重量子井戸構造を使用するのが、高出力化の観点から有利である。また、歪み量子井戸構造として、その障壁層を井戸層の歪みと反対の引っ張り歪みを導入して成る歪み補償構造とすれば、等価的に格子整合条件を満たすことができるため、井戸層の格子不整合度に関しては更に高い値を用いることも可能である。
本実施形態例では、下部n−InPクラッド層31、GRIN―SCH−MQW活性層32、p−InPクラッド層33からなる発光部が、図9(B)の紙面に垂直な方向にストライプ状に延びて形成されており、この部分をそれぞれストライプ9,10と称する。
この半導体レーザ素子2は、上部電極27側を、図1(B)に示すヒートシンク58にAuSn半田等により接着される。そして、2つのストライプは、上部電極27(本実施形態例ではp側)及び下部電極26(本実施形態例ではn側)を通して外部より供給される電流により、同時にレーザ発振し、低反射膜28を通して2つのレーザ光を出射する。
ここで、2つのストライプの特性が全く同じであるとすると、本実施形態例に係る半導体レーザ素子2のしきい値電流は、ストライプ1本のしきい値電流の2倍、全光出力は、ストライプ1本の光出力の2倍となる。すなわち、半導体レーザ素子2全体としては、ストライプ1本当たりの駆動電流の約2倍の駆動電流で約2倍の光出力が得られ、半導体レーザ素子2のスロープ効率は1本のストライプを有する半導体レーザ素子2と変わらない。
なお、上記した例では、半導体レーザ素子2は、InP系の埋め込み型BH構造のものを説明したが、例えば図10に示すようなGaAs系のリッジ導波路型の半導体レーザ素子2であってもよい。図10に示すように、この半導体レーザ素子2は、n−GaAsからなる基板40上に、n型下部クラッド層41、活性層42、p型上部クラッド層43、絶縁層44、p−GaAs層45を積層し、2つのリッジ部が形成されている。絶縁層44及びp−GaAs層45上には上部電極(p電極)46が形成され、基板40の底面には下部電極(n電極)47が形成されている。
リッジ部は、図10の紙面に垂直な方向にストライプ状に延びて形成され、当該リッジ部直下の部分の活性層42がそれぞれ発光する。この発光部をそれぞれストライプ9,10と称する。もちろん、InP系でリッジ型LDを作製することも可能である。
なお、上述した半導体レーザ素子2の第1のストライプ9と第2のストライプ10は、互いに長手方向に平行に延びて形成されているが、これに限らず例えば図11に示すように、傾斜して形成されていてもよい。図11では、右側が光を出射させる方向であり、右側に行くに従ってストライプ9,10の間隔が狭くなっている。この場合、2本のストライプ9,10から出射される2本のレーザ光は半導体レーザ素子2から短距離で交差するので、第1のレーザ光K1及び第2のレーザ光K2が第1レンズ4を通過後、第2のレーザ光K2の光路上にのみ半波長板61bを挿入できる程度に十分に分離する(図2においてD’が十分大きくなることをいう)ために必要な伝搬距離(L)が短くなるため、半導体レーザモジュールM1の光軸方向の長さを短くすることができる。
さらに、図11とは逆、右側に行くに従ってストライプ9,10の間隔が広がるようにしても、同様に上記伝搬距離Lを短くすることができる。
(第2の実施形態例)
図12(A)〜(C)は、本発明の第2の実施形態例に係る半導体レーザモジュールに使用され、図9に示す半導体レーザ素子2とは異なる構成の半導体レーザ素子68を示す。図12(B)及び(C)は、それぞれ図12(A)のb−b線断面図、c−c線断面図である。
本第2の実施形態例では、半導体レーザ素子68の各ストライプに所定の中心波長λ0を有する光を選択する回折格子75を形成することにより、各ストライプから出射されるレーザ光K1,K2の波長を安定化している。
図12に示すように、第2の実施形態例の半導体レーザ素子68は、n−InP基板69の(100)面上に、順次、バッファ層と下部クラッド層とを兼ねたn−InPバッファ層70、GRIN−SCH−MQW活性層71、p−InPクラッド層72、および埋め込み層73、GaInAsPキャップ層74が積層された構造を有する。
2つのストライプ9、10には、それぞれ膜厚20nmを有したp−InGaAsの回折格子75が、所定のピッチで周期的に形成されている。この回折格子75は、反射率2%以下、より好ましくは1%以下、さらに好ましくは0.2%以下の低光反射率をもつ第2の反射膜81から反射率80%以上の高光反射率をもつ第1の反射膜80側に向けて所定長LG1分形成され、所定長LG1以外の部分には形成されていない。この回折格子75により、中心波長λ0が1300nm〜1550nmのレーザ光を選択するようにしている。また、共振器長LRは、800μm以上に設定される。その他の構成は、第1の実施形態例で用いられた半導体レーザ素子2(図9)と同一である。
第1の反射膜80と第2の反射膜81とによって形成された光共振器のGRIN−SCH−MQW活性層71内に発生した光は、第1の反射膜80と第2の反射膜81との間で反射を繰り返す間に増幅され、第2の反射膜81を介し、レーザ光として出射される。
一般に、半導体レーザ素子の共振器によって発生する縦モードのモード間隔Δλは、等価屈折率を「n」とすると、次式で表すことができる。すなわち、
Δλ=λ0 2/(2・n・LR)
例えば、発振波長λ0を1480μmとし、等価屈折率を3.5とすると、共振器長が800μmのとき、縦モードのモード間隔Δλは、約0.39nmとなり、共振器長が3200μmのとき、縦モードのモード間隔Δλは、約0.1nmとなる。すなわち、共振器長を長くすればするほど、縦モードのモード間隔Δλは狭くなり、このことは、一般に共振器長を長くすればするほど単一縦モードのレーザ光を発振するための選択条件が厳しくなることを意味する。
一方、本実施形態例の半導体レーザ素子の各ストライプに形成された回折格子75は、そのブラッグ波長によって縦モードを選択する。この回折格子75による選択波長特性は、図13に示す発振波長スペクトル82として表される。
この実施形態例では、回折格子75を有した半導体レーザ素子による発振波長スペクトルの半値幅Δλhで示される波長選択特性内に、発振縦モードを複数存在させるようにしている。
ここで、従来のDFB(Distributed Feedback)等の半導体レーザ素子は、単一縦モード発振を得ることを目的としていたため、縦モード間隔が狭くモード選択性が弱いために単一縦モード発振が困難となる800μm以上の共振器長は使用されなかった。しかしながら、この実施形態例の半導体レーザ素子68では、共振器長LRを積極的に800μm以上とし、また回折格子の長さLG1あるいは結合係数を変化させることによって、発振スペクトル82の半値全幅Δλhを変化させ、これによって半値全幅Δλh内の縦モード数を増やすようにしている。例えば図13では、発振波長スペクトルの半値全幅Δλh内に3つの発振縦モード83a〜83cを有している。
本発明では、半導体レーザ素子と光ファイバとの間に光アイソレータを配設するため、ファイバブラッググレーティング(FBG)からの帰還光を用いて発振波長を安定化することは原理的にできないが、本第2の実施形態例の半導体レーザモジュールで用いられる半導体レーザ素子68は、ストライプに回折格子75を有しているため、発振波長の安定化を図ることができる。また、ファイバブラッググレーティング(FBG)を用いて発振波長の安定化を図る場合と比較して、相対強度雑音(RIN)の低いレーザ光が得られる。このため、このような半導体レーザモジュールは、低ノイズのラマン増幅器用励起光源として好適である.
さらに、発振スペクトルの半値幅Δλh内に複数の発振縦モードを有する本第2の実施形態例による半導体レーザ素子68では、全体として同じ光出力で単一縦モード発振する半導体レーザ素子と比較して、各発振縦モードが担うべき強度が低くなる。
図14(A)、(B)は、同一の光出力で発振する半導体レーザ素子68について、(A)単一の発振縦モードで発振する場合と、(B)複数の発振縦モードで発振する場合について、各々の発振縦モードのスペクトルを示した模式図であり、図中Pthで示された破線は、誘導ブリルアン散乱(SBS:Stimulated Brillouin Scattering)が起こる閾値(「SBS閾値」と称する)を示したものである。発振スペクトルの半値幅Δλh内に複数の発振縦モードを有する本第2の実施形態例による半導体レーザ素子68では、各発振縦モードの担う強度をSBS閾値以下に抑えることができるので、SBSの発生が抑制され、高利得、低ノイズの増幅が可能となる.
なお、複数の発振縦モードで発振させる場合、発振スペクトル幅が広すぎると、波長合成カプラによる合波ロスが大きくなるとともに、発振スペクトル内における縦モードの変動によって、雑音や利得変動を発生させる場合がある。このため、発振スペクトル82の半値幅Δλhは、3nm以下、好ましくは、2nm以下とするのがよい。
(第3の実施形態例)
図15は、本発明の第3の実施形態例に係る半導体レーザモジュールの構成を模式化して示す説明図である。
図15に示すように、本発明の第3の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM6では、プリズム5は、光アイソレータ部60と偏光回転部62との間に配置されている。偏光回転部62は、プリズム5と複屈折素子7の第1の入力部7aとの間に配置され、第1のレーザ光K1の偏光方向を45度回転させる第1の偏光回転素子62aと、プリズム5と複屈折素子7の第2の入力部7bとの間に配置され、第2のレーザ光K2の偏光方向をマイナス(−)45度回転させる第2の偏光回転素子62bとからなる。偏光回転素子62a、62bとしては、半波長板6やファラデー素子66を利用することができる。その他の構成については、第1の実施形態例と同様である。
本発明の第3の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM6によれば、光アイソレータ部60としてシングルタイプの偏光依存型アイソレータを使用して、レーザ光の偏光方向が45度回転する場合であっても、光アイソレータ部60の後段に、レーザ光の偏光方向を互いに逆方向に45度回転させる第1の偏光回転素子62a及び第2の偏光回転素子62bからなる偏光回転部62を設けているので、第1のレーザ光K1の偏光方向は90度回転し、第2のレーザ光の偏光方向はそのまま(0度回転)の状態で複屈折素子7の第1の入力部7a、第2の入力部7bにそれぞれ入力される。従って、複屈折素子7に入射するレーザ光のそれぞれが常光と異常光とに分離することなく、複屈折素子7内を伝搬し出力部7cに到達するので、出力部7cに到達するレーザ光の光量が減少することがなく、高出力の半導体レーザモジュールを得ることが可能となる。
(第4の実施形態例)
図16は、本発明の第4の実施形態例に係る半導体レーザモジュールの構成を模式化して示す説明図である。
図16に示すように、本発明の第4の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM7では、光アイソレータ部63は、nを整数としたときに、光アイソレータ部63に入射する第1のレーザ光K1及び第2のレーザ光K2の偏光方向を同一方向に(45×2n)度回転させて出射させる偏光依存型光アイソレータからなる。図16の例では、光アイソレータ部63は、3つの偏光子65の間にそれぞれ2つのファラデー素子66a、66bが配置されているセミダブルタイプのものが用いられ、n=1の場合、すなわち、出射光の偏光方向が入射光の偏光方向に対して90度回転する。
偏光回転部64は、第2のレーザ光K2の偏光方向を90度回転させ、例えば半波長板が用いられる。プリズム5は、光アイソレータ部63と偏光回転部64との間に配置される。その他の構成については、第1の実施形態例と同様である。
本発明の第4の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM7によれば、光アイソレータ部63としてセミダブルタイプの偏光依存型アイソレータを使用しているので、アイソレーションを高くとることができ、レーザ光の反射戻り光に対する安定性を向上させることができる。
また、第1のレーザ光の偏光方向は、光アイソレータ部63によって90度回転した状態で複屈折素子7の第1の入力部7aに入力され、第2のレーザ光の偏光方向は、光アイソレータ部63と偏光回転部64とによって実質的に回転されることなく、複屈折素子7の第2の入力部7bにそれぞれ入力される。従って、複屈折素子7に入射するレーザ光のそれぞれが常光と異常光とに分離することなく、複屈折素子7内を伝搬し出力部7cに到達するので、出力部7cに到達するレーザ光の強度が減少することがなく、高出力の半導体レーザモジュールを得ることが可能となる。
なお、光アイソレータ部63として、ダブルタイプの偏光依存型アイソレータを用いてもよい。
また、2つのファラデー素子66a、66bによるレーザ光の偏光の回転方向を互いに逆方向とすれば、光アイソレータ部63を出射したレーザ光K1,K2の偏光方向を、光アイソレータ部63がない場合と同じとすることができる。このため、アイソレータを内蔵した本発明による半導体レーザモジュールと、アイソレータを内蔵しない半導体レーザモジュールとで、同一の設計の偏光合成モジュール59を使用することが可能となり、部品コストの低減に有利である。
(第5の実施形態例)
図17は、本発明の第5の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM8の構成を模式化して示す説明図である。
第5の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM8は、第1の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM1の変形例であり、プリズム5が、第1レンズ4と光アイソレータ部60との間に配置されている。その他の構成については、第1の実施形態例と同様である。
(第6の実施形態例)
図18は、本発明の第6の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM9の構成を模式化して示す説明図である。
第6の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM8は、図15に示す第3の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM6の変形例であり、プリズム5が、第1レンズ4と光アイソレータ部60との間に配置されている。その他の構成については、第3の実施形態例と同様である。
(第7の実施形態例)
図19は、本発明の第7の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM10の構成を模式化して示す説明図である。
第7の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM10は、図16に示す第4の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM7の変形例であり、プリズム5が、第1レンズ4と光アイソレータ部63との間に配置されている。その他の構成については、第4の実施形態例と同様である。
(第8の実施形態例)
図24は、本発明の第8の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM11の構成を模式化して示す説明図である。
第8の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM11は、500μm程度の間隔を介して互いに平行に形成された第1及び第2のストライプ9、10を有する単一の半導体レーザ素子2と、第1及び第2のストライプから出射された2つのレーザ光K1,K2をそれぞれ平行光とする2つの第1レンズ4(本実施形態例では、2つの第1レンズ4は、レンズアレイとして構成されている。)と、第1及び第2のレーザ光を一方向にのみ通過させる光アイソレータ部60と、光アイソレータ部60から出射された第1及び第2のレーザ光の偏光方向を45度回転させる2つの偏光回転素子61a(第1の回転部)と第1のレーザ光K1の偏光方向のみ90度回転させる偏光回転素子61b(第2の回転部)とからなる偏光回転部61と、第1及び第2のレーザ光を偏光合成する複屈折素子7と、複屈折素子7の出力部7cから出射される合成光を受光して伝送する光ファイバ8を有する。
図24に示した本実施形態例において、光アイソレータ部60は、各レーザ光についてそれぞれ設けられる2つのアイソレータとしているが、単一のアイソレータに2つのレーザ光を通過させるものであっても構わないことは言うまでもない。また、第1の偏光回転部61aについても、単一の偏光回転素子を利用するものであってもよい。
本実施形態例においても、第1乃至第7の実施形態例と同様、複屈折素子7に入射したレーザ光のそれぞれが常光線と異常光線とに分離することなく複屈折素子7内を伝搬し、出力部7cに到達するので、出力部7cに到達するレーザ光の強度が減少することがなく、高出力の半導体レーザモジュールを作製することが可能である。
なお、本第8の実施形態例においては、光アイソレータ部60及び偏光回転部61として一例についてのみ説明したが、複屈折素子7の入力部7a,7bにおいて両レーザ光の偏光方向が直交し、偏波合成されたレーザ光が出力部7cから出射されるものである限り、上記第1乃至第7の実施形態例に示した種々の光アイソレータ部60及び偏光回転部61が使用できることは言うまでもない。
(第9の実施形態例)
図25は、本発明の第9の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM12の構成を模式化して示す説明図である。
第9の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM12は、それぞれ第1、第2のストライプ9,10を有する2つの半導体レーザ素子2と、第1及び第2のストライプから出射された2つのレーザ光K1,K2をそれぞれ平行光とする2つの第1レンズ4と、第1及び第2のレーザ光を一方向にのみ通過させる光アイソレータ部60と、光アイソレータ部60から出射された第1及び第2のレーザ光K1,K2の偏光方向を互いに逆方向に45度回転させる2つの偏光回転素子62a、62bとからなる偏光回転部62と、第1及び第2のレーザ光を偏光合成する偏光合成素子7と、第1又は第2のレーザ光の光路を曲げて偏光合成素子7に入射させるミラー94と、偏光合成素子7の出力部から出射される合成光を受光して伝送する光ファイバ8を有する。
図25に示した本実施形態例において、光アイソレータ部60は、各レーザ光についてそれぞれ設けられる2つのアイソレータとしているが、単一のアイソレータに2つのレーザ光を通過させるものであっても構わないことは言うまでもない。
本実施形態例においても、第1乃至第8の実施形態例と同様、偏光合成素子7に入射したレーザ光のそれぞれが偏光分離することなく出力部7cに到達するので、出力部7cに到達するレーザ光が減少することがなく、高出力の半導体レーザモジュールを作製することが可能である。
なお、本第9の実施形態例においては、光アイソレータ部60及び偏光回転部62として一例についてのみ説明したが、偏光合成素子7の入力部7a,7bにおいて両レーザ光の偏光方向が直交し、偏光合成されたレーザ光が出力部7cから出射されうるものである限り、上記第1乃至第8の実施形態例に示した種々の光アイソレータ部60及び偏光回転部62が使用できることは言うまでもない。
(第10の実施形態例)
図26は、本発明の第10の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM13の構成を模式化して示す説明図である。
第10の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM13は、500μm程度の間隔を介して互いに平行に形成された第1及び第2のストライプ9、10を有する単一の半導体レーザ素子2と、第1及び第2のストライプから出射された2つのレーザ光K1,K2をそれぞれ平行光とする2つの第1レンズ4(本実施形態例では、2つの第1レンズ4は、レンズアレイとして構成されている。)と、第1及び第2のレーザ光のそれぞれを一方向にのみ通過させる2つの偏光依存型光アイソレータ6a,6bからなる偏光方向変換部6と、第1及び第2のレーザ光を偏光合成する複屈折素子7と、複屈折素子7の出力部7cから出射される合成光を受光して伝送する光ファイバ8を有する。
ここで、本実施形態例の半導体レーザモジュールM13では、第1のレーザ光K1を通過させる偏光依存型光アイソレータ6aと、第2のレーザ光K2を通過させる偏光依存型光アイソレータ6bとは、ともに図23(B)又は(C)に示したセミダブル又はダブルタイプの光アイソレータであるが、第1のレーザ光K1を通過させる偏光依存型光アイソレータ6aでは、出射光の偏光方向が入射光の偏光方向に対して変化しないのに対して、第2のレーザ光K2を通過させる偏光依存型光アイソレータ6bでは、出射光の偏光方向が入射光の偏光方向に対して90度回転する点で異なっている。このような関係を有する偏光依存型光アイソレータを2つ用いることで、第1のレーザ光K1及び第2のレーザ光K2を一方向にのみ通過させるとともに、これら2つのレーザ光の偏光方向を互いに直交するように変換する偏光方向変換部6が構成されている。
なお、前述したように、セミダブル又はダブルタイプの偏光依存型光アイソレータ6a,6bは、ファラデー素子66aa又は66abにおける偏光の回転方向に対して、ファラデー素子66ba,66bbにおける偏光の回転方向をそれぞれ逆方向、同一方向に設定することにより、上記した特性を有する偏光依存型光アイソレータ6a,6bが得られる。
本実施形態例においても、第1乃至第9の実施形態例と同様、複屈折素子7に入射したレーザ光のそれぞれが常光線と異常光線とに分離することなく複屈折素子7内を伝搬し、出力部7cに到達するので、出力部7cに到達するレーザ光の強度が減少することがなく、高出力の半導体レーザモジュールを作製することが可能である。
なお、本第10の実施形態例では、第1及び第2のストライプ9、10を有する単一の半導体レーザ素子2と、第1及び第2のストライプから出射された2つのレーザ光K1,K2をそれぞれ平行光とする2つの第1レンズからなるレンズアレイ4を用いた構成を示したが、第1レンズは必ずしもレンズアレイとして構成される必要はなく、また、半導体レーザ素子についても、第9の実施形態例に示したように、各々1つのストライプを有する2つの半導体レーザ素子であっても構わない。
(第11の実施形態例)
第11の実施形態例は、上述した第1〜第10の実施形態例に示した半導体レーザモジュールをラマン増幅器に適用したものである。
図20は、本発明の第11の実施形態例であるラマン増幅器の構成を示すブロック図である。このラマン増幅器は、例えばWDM通信システムに用いられる。
図20に示すように、本発明の第11の実施形態例に係るラマン増幅器48は、信号光が入力される入力部49と、信号光が出力される出力部50と、入力部49と出力部50の間で信号光を伝送する光ファイバ(増幅用ファイバ)51と、励起光を発生させる励起光発生部52と、励起光発生部52によって発生された励起光と光ファイバ(増幅用ファイバ)51に伝送される信号光とを合波するWDMカプラ53とを有する。入力部49とWDMカプラ53との間及び出力部50とWDMカプラ53との間には、入力部49から出力部50への方向の信号光だけを通過させる光アイソレータ54がそれぞれ設けられている。
励起光発生部52は、互いに波長帯の異なるレーザ光を出射する本発明の実施形態例に係る複数の半導体レーザモジュールMと、半導体レーザモジュールMから出射されたレーザ光を合成するWDMカプラ55とを有する。
半導体レーザモジュールMから出射された励起光は、光ファイバ55aを介してWDMカプラ55によって合成され、励起光発生部52の出射光となる。
励起光発生部52で発生した励起光は、WDMカプラ53により光ファイバ51に結合され、一方、入力部49から入力された信号光は、光ファイバ51で励起光と合波されて増幅され、WDMカプラ53を通過し、出力部50から出力される。
光ファイバ51内において増幅された信号光(増幅信号光)は、WDMカプラ53及び光アイソレータ54を介してモニタ光分配用カプラ56に入力される。モニタ光分配用カプラ56は、増幅信号光の一部を制御回路57に分配し、残りの増幅信号光は出射レーザ光として出力部50から出力される。
制御回路57は、入力された一部の増幅信号光をもとに各半導体レーザモジュールMのレーザ出射状態、例えば光強度を制御し、光増幅の利得が波長に対して平坦な特性となるようにフィードバック制御する。
このラマン増幅器48では、各ストライプからの出射光が偏光合成された半導体レーザモジュールを用いているので、高い利得を得ることができるとともに、信号光の偏光状態によらず、安定した利得を得ることができる。
また、第2の実施形態例のようにストライプに回折格子75が設けられ、複数の縦モードで発振する半導体レーザ素子が内蔵された半導体レーザモジュールを用いた場合には、FBGを用いた半導体レーザモジュールに比して励起光の相対強度雑音(RIN)を低減することができるので、増幅された信号光のノイズを抑えることができる。また、励起光の誘導ブリルアン散乱の発生が防止されるので、低ノイズで、かつ高いラマン利得を得ることができる。
また、図20に示したラマン増幅器は、後方励起方式であるが、上述したように、半導体レーザモジュールが無偏光化され、かつ相対強度雑音(RIN)の低減された励起光を出力するため、前方励起方式であっても、双方向励起方式であっても、信号光の偏光状態によらず、安定した利得を得ることができる。
本発明は、上記実施の形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内において、種々の変更が可能である。例えば、光アイソレータ部としては、ファラデー素子が3以上あるものが用いられた場合にも適用される。
産業上の利用可能性
本発明によれば、半導体レーザ素子から出射された2つのレーザ光を一方向にのみ通過させるとともに、これらの偏光方向が互いに直交するように変換する偏光方向変換部を備えているので、複屈折素子に入射するレーザ光は、それぞれ常光と異常光に分離することなく、複屈折素子内を伝搬し出力部に到達するので、出力部に到達するレーザ光の光量が減少することがなく、高出力の半導体レーザモジュールを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
図1(A)は本発明の第1の実施形態例に係る半導体レーザモジュールの構成を示す側面断面図、(B)は半導体レーザ素子がヒートシンク上に固定して取り付けられている状態を示す側面図である。
図2(A)は本発明の第1の実施形態例に係る半導体レーザモジュールの光学系の構成を模式化して示す説明図である。
図3(A)プリズムの構成を示す側面図、(B)はその平面図である。
図4(A)は偏光合成モジュールを示し、(B)のA−A線平面断面図、(B)はその側面断面図、(C)はその正面図、(D)はその斜視図である。
図5は、本発明の実施形態態例に係る半導体レーザモジュールの変形例の構成を模式化して示す説明図である。
図6は、本発明の実施形態態例に係る半導体レーザモジュールの変形例の構成を模式化して示す説明図である。
図7は、本発明の実施形態態例に係る半導体レーザモジュールの変形例の構成を模式化して示す説明図である。
図8は、本発明の実施形態態例に係る半導体レーザモジュールの変形例の構成を模式化して示す説明図である。
図9(A)、(B)は半導体レーザ素子の構成を説明するための説明図であり、図9(B)は図9(A)のa−a線断面図である。
図10は、半導体レーザ素子の他の例を示す説明図である。
図11は、本発明の実施形態例の半導体レーザ素子の変形例を示す説明図である。
図12(A)〜(C)は、本発明の第2の実施形態例の半導体レーザモジュールに使用される半導体レーザ素子の構成を説明するための説明図である。
図13は、本発明の第2の実施形態例に係る半導体レーザモジュールに使用される半導体レーザ素子の発振波長スペクトルと発振縦モードとの関係を示すグラフである。
図14(A)及び(B)は、単一縦モード発振と複数縦モード発振の各場合における発振縦モード強度と誘導ブリルアン散乱の閾値との関係を示す図である。
図15は、本発明の第3の実施形態例に係る半導体レーザモジュールの構成を模式化して示す説明図である。
図16は、本発明の第4の実施形態例に係る半導体レーザモジュールの構成を模式化して示す説明図である。
図17は、本発明の第5の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM8の構成を模式化して示す説明図である。
図18は、本発明の第6の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM9の構成を模式化して示す説明図である。
図19は、本発明の第7の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM10の構成を模式化して示す説明図である。
図20は、本発明の第11の実施形態例であるラマン増幅器の構成を示すブロック図である。
図21は、米国特許第5589684号公報に開示された従来の半導体レーザ装置を説明するための説明図である。
図22は、関連技術に係る半導体レーザモジュールの構成を模式化して示す説明図である。
図23(A)はシングルタイプの偏光依存型アイソレータを示す説明図、(B)はセミダブルタイプの偏光依存型アイソレータを示す説明図、(C)はダブルタイプの偏光依存型アイソレータを示す説明図である。
図24は、本発明の第8の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM11の構成を模式化して示す説明図である。
図25は、本発明の第9の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM12の構成を模式化して示す説明図である。
図26は、本発明の第10の実施形態例に係る半導体レーザモジュールM13の構成を模式化して示す説明図である。
図27(A)及び(B)は、第1レンズの調芯工程を説明するための説明図である。
Claims (18)
- 偏光方向が互いに平行な第1のレーザ光及び第2のレーザ光を出射する半導体レーザ素子と、
前記半導体レーザ素子から出射された前記第1のレーザ光と第2のレーザ光を通過させる第1レンズと、
前記半導体レーザ素子から出射された前記第1のレーザ光及び第2のレーザ光を一方向にのみ通過させるとともに、前記第1及び第2のレーザの偏光方向を互いに直交するように変換する偏光方向変換部と、
前記偏光方向変換部から出射される前記第1及び第2のレーザ光がそれぞれ入射される第1及び第2の入力部と、前記第1及び第2の入力部から入射される第1及び第2のレーザ光が合波されて出射される出力部とを有する偏光合成素子と、
前記偏光合成素子の出力部から出射されるレーザ光を受光し、外部に送出する光ファイバと、
を有することを特徴とする半導体レーザモジュール。 - 前記偏光方向変換部は、前記第1及び第2のレーザ光を一方向にのみ通過させる光アイソレータ部と、前記第1のレーザ光及び第2のレーザ光の偏光方向を互いに直交するように回転させる偏光回転部とからなる、
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザモジュール。 - 前記光アイソレータ部は、nを整数としたときに、前記光アイソレータ部に入射する前記第1及び第2のレーザ光の偏光方向を同一方向に(45×2n)度回転させて出射させる偏光依存型光アイソレータからなり、
前記偏光回転部は、前記光アイソレータ部から出射された前記第1のレーザ光又は第2のレーザ光の一方の偏光方向のみを90度回転させること、
を特徴とする請求項2に記載の半導体レーザモジュール。 - 前記光アイソレータ部は、mを整数としたときに、前記光アイソレータ部に入射する前記第1及び第2のレーザ光の偏光方向を同一方向に{45×(2m−1)}度回転させて出射させる偏光依存型光アイソレータからなり、
前記偏光回転部は、前記光アイソレータ部から出射された前記第1のレーザ光及び第2のレーザ光の偏光方向を互いに反対方向に45度回転させること、
を特徴とする請求項2に記載の半導体レーザモジュール。 - 前記光アイソレータ部は、mを整数としたときに、前記光アイソレータ部に入射する前記第1及び第2のレーザ光の偏光方向を同一方向に{45×(2m−1)}度回転させて出射させる偏光依存型光アイソレータからなり、
前記偏光回転部は、前記光アイソレータ部から出射された前記第1のレーザ光及び第2のレーザ光の偏光方向を同一方向に45度回転させる第1の回転部と、前記第1のレーザ光又は第2のレーザ光の一方のみを90度回転させる第2の回転部とからなる、
ことを特徴とする請求項2に記載の半導体レーザモジュール。 - 前記光アイソレータ部による偏光方向の回転方向と、前記第1の回転部による偏光方向の回転方向とが、互いに逆方向であること
を特徴とする請求項5に記載の半導体レーザモジュール。 - 前記偏光合成素子は、前記第1の入力部に入射した第1のレーザ光と前記第2の入力部に入射した第2のレーザ光のいずれか一方を常光線として前記出力部に伝搬させるとともに、他方を異常交線として前記出力部に伝搬させる複屈折素子であること、
を特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1つの項に記載の半導体レーザモジュール。 - 前記半導体レーザ素子は、間隔を隔てて形成された第1のストライプ及び第2のストライプを有し、前記第1のストライプ及び第2のストライプの一方側端面から偏光方向が互いに平行な前記第1のレーザ光及び第2のレーザ光をそれぞれ出射する単一の半導体レーザ素子であること、
を特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1つの項に記載の半導体レーザモジュール。 - 前記第1レンズは、前記半導体レーザ素子から出射された前記第1及び第2のレーザ光とが入射され、前記第1、第2のストライプの並び方向に分離させて出射する単一のレンズであること、
を特徴とする請求項8に記載の半導体レーザモジュール。 - 前記第1レンズと前記偏波合成素子との間には、第1のレーザ光及び第2のレーザ光を入射し、互いの光軸を略平行にして出射するプリズムが配設されていることを特徴とする請求項9に記載の半導体レーザモジュール。
- 前記プリズムは、前記光アイソレータ部と偏光回転部との間に配置されていることを特徴とする請求項10に記載の半導体レーザモジュール。
- 前記プリズムは、前記第1レンズと光アイソレータ部との間に配置されていることを特徴とする請求項10に記載の半導体レーザモジュール。
- 前記プリズムは、前記偏光回転部の第1の回転部と第2の回転部との間に配置されていることを特徴とする請求項10に記載の半導体レーザモジュール。
- 前記プリズム、光アイソレータ部、偏光回転部及び複屈折素子が同一のホルダに固定されていることを特徴とする請求項10乃至13のいずれか1つの項に記載の半導体レーザモジュール。
- 前記光アイソレータ部は、前記第1及び第2のレーザ光の両方を一方向にのみ通過させる単一の偏光依存型アイソレータであること、
を特徴とする請求項2乃至請求項14のいずれか1つの項に記載の半導体レーザモジュール。 - 前記半導体レーザ素子は、所定の中心波長を有する光を選択する回折格子を有すること、
を特徴とする請求光1乃至請求項15のいずれか1つの項に記載の半導体レーザモジュール。 - 前記請求項1乃至16のいずれか1つの項に記載の半導体レーザモジュールを光増幅用の励起光源として用いていることを特徴とする光増幅器。
- 前記励起光源は、ラマン増幅に用いられることを特徴とする請求項17に記載の光増幅器。
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