JP2003168844A - 半導体レーザ装置および光増幅装置 - Google Patents
半導体レーザ装置および光増幅装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発振波長を一定に保つために、温度モニタ、
温度制御器および冷却器などからなる温度制御機構が必
要になり、構成が複雑になってしまうという課題があっ
た。 【解決手段】 光ファイバグレーティング３０が形成さ
れるとともに、レーザ光を導波する光ファイバ２０と、
ＳＱＷ活性層４１を有してレーザ光を出射する半導体レ
ーザ素子１１と、半導体レーザ素子１１から出射したレ
ーザ光を光ファイバ２０へ結合する結合光学系１５とか
ら構成されるポンプレーザモジュール１０とを備えるよ
うにする。
温度制御器および冷却器などからなる温度制御機構が必
要になり、構成が複雑になってしまうという課題があっ
た。 【解決手段】 光ファイバグレーティング３０が形成さ
れるとともに、レーザ光を導波する光ファイバ２０と、
ＳＱＷ活性層４１を有してレーザ光を出射する半導体レ
ーザ素子１１と、半導体レーザ素子１１から出射したレ
ーザ光を光ファイバ２０へ結合する結合光学系１５とか
ら構成されるポンプレーザモジュール１０とを備えるよ
うにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体レーザ素
子から出射したレーザ光の発振波長変動を光ファイバグ
レーティングで抑制する半導体レーザ装置に係るもので
あり、またこの発明は、この半導体レーザ装置を用いた
光増幅装置に関するものである。
子から出射したレーザ光の発振波長変動を光ファイバグ
レーティングで抑制する半導体レーザ装置に係るもので
あり、またこの発明は、この半導体レーザ装置を用いた
光増幅装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１１は従来の半導体レーザ装置の構成
を示す図である。図１１において、１１０はレーザ光を
出射するポンプレーザモジュール、１２０はポンプレー
ザモジュール１１０からのレーザ光を導波する光ファイ
バ、１３０は光ファイバ１２０に形成された光ファイバ
グレーティングである。
を示す図である。図１１において、１１０はレーザ光を
出射するポンプレーザモジュール、１２０はポンプレー
ザモジュール１１０からのレーザ光を導波する光ファイ
バ、１３０は光ファイバ１２０に形成された光ファイバ
グレーティングである。
【０００３】また図１１のポンプレーザモジュール１１
０において、１１１は９８０ｎｍ帯の半導体レーザ素
子、１１２はポンプレーザモジュール１１０の温度をモ
ニタする温度モニタ、１１３は温度モニタ１１２のモニ
タ結果に応じてポンプレーザモジュール１１０の温度を
一定に保つ冷却器、１１５は半導体レーザ素子１１１の
出力光を光ファイバ１２０へ結合する結合光学系であ
る。
０において、１１１は９８０ｎｍ帯の半導体レーザ素
子、１１２はポンプレーザモジュール１１０の温度をモ
ニタする温度モニタ、１１３は温度モニタ１１２のモニ
タ結果に応じてポンプレーザモジュール１１０の温度を
一定に保つ冷却器、１１５は半導体レーザ素子１１１の
出力光を光ファイバ１２０へ結合する結合光学系であ
る。
【０００４】９８０ｎｍ帯のレーザ光は、ＥＤＦＡ（エ
ルビウム・ドープ・ファイバ・アンプ）の励起に用いら
れる。この励起の際に、レーザ光の発振波長が変動する
とＥＤＦＡの利得波長特性も変動してしまうため、利得
波長特性の変動対策としてポンプレーザモジュール１１
０の出力に光ファイバグレーティング１３０を設けてい
る。
ルビウム・ドープ・ファイバ・アンプ）の励起に用いら
れる。この励起の際に、レーザ光の発振波長が変動する
とＥＤＦＡの利得波長特性も変動してしまうため、利得
波長特性の変動対策としてポンプレーザモジュール１１
０の出力に光ファイバグレーティング１３０を設けてい
る。
【０００５】図１２は半導体レーザ素子１１１の構造例
を示す図である。図１２において、１１１ａはｎ電極、
１１１ｂはＧａＡｓ基板、１１１ｃはｎクラッド層、１
１１ｄは多重量子井戸（ＭＱＷ）活性層、１１１ｅはｐ
クラッド層、１１１ｆはｐ電極である。従来の半導体レ
ーザ装置では、ＭＱＷ活性層１１１ｄを有する半導体レ
ーザ素子１１１を用いている。
を示す図である。図１２において、１１１ａはｎ電極、
１１１ｂはＧａＡｓ基板、１１１ｃはｎクラッド層、１
１１ｄは多重量子井戸（ＭＱＷ）活性層、１１１ｅはｐ
クラッド層、１１１ｆはｐ電極である。従来の半導体レ
ーザ装置では、ＭＱＷ活性層１１１ｄを有する半導体レ
ーザ素子１１１を用いている。
【０００６】図１３は半導体レーザ素子１１１のＭＱＷ
活性層１１１ｄ付近におけるエネルギーバンド構造を示
す図である。図１３において、１４２は伝導帯、１４３
は価電子帯、１４６Ａ，１４６Ｂはそれぞれ量子井戸、
１４７はバリア層、１４４はガイド層、１４５はクラッ
ド層である。量子井戸１４６Ａ，１４６ＢはＩｎ組成
０．２のＩｎＧａＡｓから、バリア層１４７はＡｌ組成
０．２のＡｌＧａＡｓから、ガイド層１４４はＡｌ組成
０．２のＡｌＧａＡｓから、クラッド層１４５はＡｌ組
成０．４８のＡｌＧａＡｓからそれぞれ形成されてい
る。
活性層１１１ｄ付近におけるエネルギーバンド構造を示
す図である。図１３において、１４２は伝導帯、１４３
は価電子帯、１４６Ａ，１４６Ｂはそれぞれ量子井戸、
１４７はバリア層、１４４はガイド層、１４５はクラッ
ド層である。量子井戸１４６Ａ，１４６ＢはＩｎ組成
０．２のＩｎＧａＡｓから、バリア層１４７はＡｌ組成
０．２のＡｌＧａＡｓから、ガイド層１４４はＡｌ組成
０．２のＡｌＧａＡｓから、クラッド層１４５はＡｌ組
成０．４８のＡｌＧａＡｓからそれぞれ形成されてい
る。
【０００７】ＭＱＷ活性層１１１ｄの井戸数は通常２〜
４個、量子井戸１４６Ａ，１４６Ｂの厚さＬｚは５ｎｍ
〜１５ｎｍであり、またバリア層１４７の厚さＬｂは１
０ｎｍ〜５０ｎｍ，ガイド層１４４の厚さは１０ｎｍ〜
５００ｎｍである。上記のＡｌＧａＡｓのＡｌ組成は、
光閉じ込めの観点から０．０〜０．５の間で調整され
る。
４個、量子井戸１４６Ａ，１４６Ｂの厚さＬｚは５ｎｍ
〜１５ｎｍであり、またバリア層１４７の厚さＬｂは１
０ｎｍ〜５０ｎｍ，ガイド層１４４の厚さは１０ｎｍ〜
５００ｎｍである。上記のＡｌＧａＡｓのＡｌ組成は、
光閉じ込めの観点から０．０〜０．５の間で調整され
る。
【０００８】ｐ電極１１１ｆとｎ電極１１１ａとの間に
順方向へ電流が流れ、電子とホールとをＭＱＷ活性層１
１１ｄへ注入して反転分布が形成されることにより、Ｍ
ＱＷ活性層１１１ｄのバンドギャップで決まる９８０ｎ
ｍ帯の発振波長で半導体レーザ素子１１１はレーザ発振
し、結合光学系１１５を介して光ファイバ１２０へレー
ザ光を出射する。
順方向へ電流が流れ、電子とホールとをＭＱＷ活性層１
１１ｄへ注入して反転分布が形成されることにより、Ｍ
ＱＷ活性層１１１ｄのバンドギャップで決まる９８０ｎ
ｍ帯の発振波長で半導体レーザ素子１１１はレーザ発振
し、結合光学系１１５を介して光ファイバ１２０へレー
ザ光を出射する。
【０００９】一般に半導体レーザ素子はバンド間遷移を
利用するため広い波長範囲（〜１０数ｎｍ）にわたって
利得を持ち、個々の素子や温度変化によって半導体レー
ザ素子１１１の発振波長が異なったり変化したりするの
だが、従来の半導体レーザ装置では、外部共振器として
の光ファイバグレーティング１３０により半導体レーザ
装置の発振波長の変動を抑制することができる。この光
ファイバグレーティング１３０を備えた半導体レーザ装
置の詳細については、例えば次の＜文献１＞に開示され
ている。
利用するため広い波長範囲（〜１０数ｎｍ）にわたって
利得を持ち、個々の素子や温度変化によって半導体レー
ザ素子１１１の発振波長が異なったり変化したりするの
だが、従来の半導体レーザ装置では、外部共振器として
の光ファイバグレーティング１３０により半導体レーザ
装置の発振波長の変動を抑制することができる。この光
ファイバグレーティング１３０を備えた半導体レーザ装
置の詳細については、例えば次の＜文献１＞に開示され
ている。
【００１０】＜文献１＞Ｍａｒｔｉｎ Ａｃｈｔｅｎｈ
ａｇｅｎ，ｅｔ ａｌ：“Ｌ−Ｉ Ｃｈａｒａｃｔｅｒ
ｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｆｉｂｅｒ Ｂｒａｇｇ Ｇｒａ
ｔｉｎｇ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ９８０−ｎｍ Ｐｕ
ｍｐ Ｌａｓｅｒｓ”，ＩＥＥＥ ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ
ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＥＴＴＥＲＳ，ＶＯＬ．１
３，ＮＯ．５ ＭＡＹ２００１
ａｇｅｎ，ｅｔ ａｌ：“Ｌ−Ｉ Ｃｈａｒａｃｔｅｒ
ｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｆｉｂｅｒ Ｂｒａｇｇ Ｇｒａ
ｔｉｎｇ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ９８０−ｎｍ Ｐｕ
ｍｐ Ｌａｓｅｒｓ”，ＩＥＥＥ ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ
ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＥＴＴＥＲＳ，ＶＯＬ．１
３，ＮＯ．５ ＭＡＹ２００１
【００１１】しかしながら、半導体レーザ素子１１１の
自己発熱や周囲の温度変化によって、ポンプレーザモジ
ュール１１０の温度が大きく変化すると、閾値利得分布
の波長特性も変化する。一方、光ファイバグレーティン
グ１３０の波長特性は固定されたままなので、外部共振
モードで発振しなくなり、発振波長を一定に保つことが
できなくなってしまう。
自己発熱や周囲の温度変化によって、ポンプレーザモジ
ュール１１０の温度が大きく変化すると、閾値利得分布
の波長特性も変化する。一方、光ファイバグレーティン
グ１３０の波長特性は固定されたままなので、外部共振
モードで発振しなくなり、発振波長を一定に保つことが
できなくなってしまう。
【００１２】このため、図１１の半導体レーザ装置には
温度制御機構を設けている。すなわち従来の半導体レー
ザ装置は、ポンプレーザモジュール１１０の温度を温度
モニタ１１２でモニタし、不図示の温度制御器によって
冷却器１１３への電流を制御してポンプレーザモジュー
ル１１０の温度を一定に保つように構成されている。こ
のようにして、発振波長を安定化しており、ＥＤＦＡに
適用した場合の利得波長特性の変動を抑制している。な
お、関連する従来の技術としては、例えば特開２０００
−３５３８５６号公報などが挙げられる。
温度制御機構を設けている。すなわち従来の半導体レー
ザ装置は、ポンプレーザモジュール１１０の温度を温度
モニタ１１２でモニタし、不図示の温度制御器によって
冷却器１１３への電流を制御してポンプレーザモジュー
ル１１０の温度を一定に保つように構成されている。こ
のようにして、発振波長を安定化しており、ＥＤＦＡに
適用した場合の利得波長特性の変動を抑制している。な
お、関連する従来の技術としては、例えば特開２０００
−３５３８５６号公報などが挙げられる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体レーザ装
置は以上のように構成されているので、発振波長を一定
に保つために、温度モニタ、温度制御器および冷却器な
どからなる温度制御機構が必要になり、構成が複雑にな
ってしまうという課題があった。
置は以上のように構成されているので、発振波長を一定
に保つために、温度モニタ、温度制御器および冷却器な
どからなる温度制御機構が必要になり、構成が複雑にな
ってしまうという課題があった。
【００１４】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、温度制御機構を要することなく、
簡単な構成で発振波長を一定に保つことが可能な半導体
レーザ装置を提供することを目的とする。
めになされたもので、温度制御機構を要することなく、
簡単な構成で発振波長を一定に保つことが可能な半導体
レーザ装置を提供することを目的とする。
【００１５】また、この発明は、低い温度制御分解能の
温度制御機構または低能力の温度制御機構によって発振
波長の変動を抑制できる半導体レーザ装置を提供するこ
とを目的とする。
温度制御機構または低能力の温度制御機構によって発振
波長の変動を抑制できる半導体レーザ装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１６】さらに、この発明は、上記の半導体レーザ
装置を励起用光源として備えて利得波長特性の変動を抑
制した光増幅装置を提供することを目的とする。
装置を励起用光源として備えて利得波長特性の変動を抑
制した光増幅装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体レ
ーザ装置は、光ファイバグレーティングが形成されると
ともに、レーザ光を導波する光ファイバと、単一量子井
戸からなる活性層を有し、レーザ光を出射する半導体レ
ーザ素子と、半導体レーザ素子から出射したレーザ光を
光ファイバへ結合する結合光学系とから構成されるポン
プレーザモジュールとを備えるようにしたものである。
ーザ装置は、光ファイバグレーティングが形成されると
ともに、レーザ光を導波する光ファイバと、単一量子井
戸からなる活性層を有し、レーザ光を出射する半導体レ
ーザ素子と、半導体レーザ素子から出射したレーザ光を
光ファイバへ結合する結合光学系とから構成されるポン
プレーザモジュールとを備えるようにしたものである。
【００１８】この発明に係る半導体レーザ装置は、光フ
ァイバグレーティングが形成されるとともに、レーザ光
を導波する光ファイバと、量子結合が発生する間隔にま
で狭められた少なくとも２つの量子井戸からなる活性層
を有し、レーザ光を出射する半導体レーザ素子と、半導
体レーザ素子から出射したレーザ光を光ファイバへ結合
する結合光学系とから構成されるポンプレーザモジュー
ルとを備えるようにしたものである。
ァイバグレーティングが形成されるとともに、レーザ光
を導波する光ファイバと、量子結合が発生する間隔にま
で狭められた少なくとも２つの量子井戸からなる活性層
を有し、レーザ光を出射する半導体レーザ素子と、半導
体レーザ素子から出射したレーザ光を光ファイバへ結合
する結合光学系とから構成されるポンプレーザモジュー
ルとを備えるようにしたものである。
【００１９】この発明に係る半導体レーザ装置は、半導
体レーザ素子からのレーザ光の入射角を調整する構造を
有した狭帯域フィルタを結合光学系が備えるようにした
ものである。
体レーザ素子からのレーザ光の入射角を調整する構造を
有した狭帯域フィルタを結合光学系が備えるようにした
ものである。
【００２０】この発明に係る半導体レーザ装置は、半導
体レーザ素子の３ｄＢ利得帯域幅またはスペクトラム半
値幅よりも広いかまたは略等しくなるように、光ファイ
バグレーティングの反射波長帯域が設定されるようにし
たものである。
体レーザ素子の３ｄＢ利得帯域幅またはスペクトラム半
値幅よりも広いかまたは略等しくなるように、光ファイ
バグレーティングの反射波長帯域が設定されるようにし
たものである。
【００２１】この発明に係る半導体レーザ装置は、半導
体レーザ素子からのレーザ光の入射角を調整する構造を
有した狭帯域フィルタを結合光学系が備え、半導体レー
ザ素子の３ｄＢ利得帯域幅またはスペクトラム半値幅よ
りも広いかまたは略等しくなるように、光ファイバグレ
ーティングの反射波長帯域が設定されるようにしたもの
である。
体レーザ素子からのレーザ光の入射角を調整する構造を
有した狭帯域フィルタを結合光学系が備え、半導体レー
ザ素子の３ｄＢ利得帯域幅またはスペクトラム半値幅よ
りも広いかまたは略等しくなるように、光ファイバグレ
ーティングの反射波長帯域が設定されるようにしたもの
である。
【００２２】この発明に係る半導体レーザ装置は、半導
体レーザ素子からのレーザ光を平行光にして狭帯域フィ
ルタへ出射するコリメータレンズと、狭帯域フィルタか
ら出射したレーザ光を光ファイバへ集光するコンデンサ
レンズとを結合光学系が備えるようにしたものである。
体レーザ素子からのレーザ光を平行光にして狭帯域フィ
ルタへ出射するコリメータレンズと、狭帯域フィルタか
ら出射したレーザ光を光ファイバへ集光するコンデンサ
レンズとを結合光学系が備えるようにしたものである。
【００２３】この発明に係る半導体レーザ装置は、約１
０％以下の反射率に設定された反射防止膜を半導体レー
ザ素子がレーザ光出射面に備えるようにしたものであ
る。
０％以下の反射率に設定された反射防止膜を半導体レー
ザ素子がレーザ光出射面に備えるようにしたものであ
る。
【００２４】この発明に係る半導体レーザ装置は、光フ
ァイバグレーティングの反射率よりも低い反射率に反射
防止膜が設定されるようにしたものである。
ァイバグレーティングの反射率よりも低い反射率に反射
防止膜が設定されるようにしたものである。
【００２５】この発明に係る半導体レーザ装置は、単一
量子井戸の活性層外側の光ガイド層より屈折率が低く、
かつ電流障壁にならない薄さの層を半導体レーザ素子が
光ガイド層の外側に備えるようにしたものである。
量子井戸の活性層外側の光ガイド層より屈折率が低く、
かつ電流障壁にならない薄さの層を半導体レーザ素子が
光ガイド層の外側に備えるようにしたものである。
【００２６】この発明に係る半導体レーザ装置は、半導
体レーザ素子の活性層、バリア層およびガイド層を歪補
償構造に形成されるようにしたものである。
体レーザ素子の活性層、バリア層およびガイド層を歪補
償構造に形成されるようにしたものである。
【００２７】この発明に係る半導体レーザ装置は、８ｎ
ｍ以下の間隔で形成された少なくとも２つの量子井戸を
半導体レーザ素子が有するようにしたものである。
ｍ以下の間隔で形成された少なくとも２つの量子井戸を
半導体レーザ素子が有するようにしたものである。
【００２８】この発明に係る半導体レーザ装置は、少な
くとも５ｎｍ以上の反射帯域を光ファイバグレーティン
グが有するようにしたものである。
くとも５ｎｍ以上の反射帯域を光ファイバグレーティン
グが有するようにしたものである。
【００２９】この発明に係る半導体レーザ装置は、狭帯
域フィルタへ入射するレーザ光の入射角が高温になるほ
ど９０°に近づくように、狭帯域フィルタへの入射角を
調整する入射角調整機構を狭帯域フィルタが備えるよう
にしたものである。
域フィルタへ入射するレーザ光の入射角が高温になるほ
ど９０°に近づくように、狭帯域フィルタへの入射角を
調整する入射角調整機構を狭帯域フィルタが備えるよう
にしたものである。
【００３０】この発明に係る半導体レーザ装置は、単一
量子井戸の活性層を１０ｎｍから２５ｎｍまでの厚さに
半導体レーザ素子が形成されるようにしたものである。
量子井戸の活性層を１０ｎｍから２５ｎｍまでの厚さに
半導体レーザ素子が形成されるようにしたものである。
【００３１】この発明に係る光増幅装置は、請求項１か
ら請求項１４のうちのいずれか１項記載の半導体レーザ
装置と、半導体レーザ装置が出射した励起光と信号光と
を結合する励起光／信号光結合手段と、光ファイバに希
土類を添加して構成され、励起光／信号光結合手段から
の励起光によって励起されて励起光／信号光結合手段か
らの信号光を増幅する希土類添加光ファイバとを備える
ようにしたものである。
ら請求項１４のうちのいずれか１項記載の半導体レーザ
装置と、半導体レーザ装置が出射した励起光と信号光と
を結合する励起光／信号光結合手段と、光ファイバに希
土類を添加して構成され、励起光／信号光結合手段から
の励起光によって励起されて励起光／信号光結合手段か
らの信号光を増幅する希土類添加光ファイバとを備える
ようにしたものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による半
導体レーザ装置の構成を示す図である。図１において、
１０はレーザ光を出射するポンプレーザモジュール、２
０はポンプレーザモジュール１０からのレーザ光を導波
する光ファイバ、３０は光ファイバ２０に形成された光
ファイバグレーティングである。
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による半
導体レーザ装置の構成を示す図である。図１において、
１０はレーザ光を出射するポンプレーザモジュール、２
０はポンプレーザモジュール１０からのレーザ光を導波
する光ファイバ、３０は光ファイバ２０に形成された光
ファイバグレーティングである。
【００３３】また図１のポンプレーザモジュール１０に
おいて、１１は単一量子井戸（ＳＱＷ）活性層を有する
半導体レーザ素子、１４は半導体レーザ素子１１のレー
ザ光出射面に設けられた反射防止膜、１５は半導体レー
ザ素子１１のレーザ光出射面から出射したレーザ光を光
ファイバ２０へ結合する結合光学系である。
おいて、１１は単一量子井戸（ＳＱＷ）活性層を有する
半導体レーザ素子、１４は半導体レーザ素子１１のレー
ザ光出射面に設けられた反射防止膜、１５は半導体レー
ザ素子１１のレーザ光出射面から出射したレーザ光を光
ファイバ２０へ結合する結合光学系である。
【００３４】従来の半導体レーザ装置と比較すると分か
るように、図１のポンプレーザモジュール１０には、Ｓ
ＱＷ活性層の半導体レーザ素子１１を用いている。ま
た、ポンプレーザモジュール１０の温度をモニタするた
めの温度モニタや、ポンプレーザモジュール１０の温度
を一定に保つ冷却器などの温度制御機構が設けられてい
ない。
るように、図１のポンプレーザモジュール１０には、Ｓ
ＱＷ活性層の半導体レーザ素子１１を用いている。ま
た、ポンプレーザモジュール１０の温度をモニタするた
めの温度モニタや、ポンプレーザモジュール１０の温度
を一定に保つ冷却器などの温度制御機構が設けられてい
ない。
【００３５】図２は半導体レーザ素子１１のＳＱＷ活性
層付近におけるエネルギーバンド構造を示す図である。
図２において、４１はＳＱＷ活性層、４２は伝導帯、４
３は価電子帯、４４はガイド層、４５はクラッド層であ
る。ＳＱＷ活性層４１はＩｎ組成０．２のＩｎＧａＡｓ
から、ガイド層４４はＡｌ組成０．２のＡｌＧａＡｓか
ら、クラッド層４５はＡｌ組成０．４８のＡｌＧａＡｓ
からそれぞれ形成されている。
層付近におけるエネルギーバンド構造を示す図である。
図２において、４１はＳＱＷ活性層、４２は伝導帯、４
３は価電子帯、４４はガイド層、４５はクラッド層であ
る。ＳＱＷ活性層４１はＩｎ組成０．２のＩｎＧａＡｓ
から、ガイド層４４はＡｌ組成０．２のＡｌＧａＡｓか
ら、クラッド層４５はＡｌ組成０．４８のＡｌＧａＡｓ
からそれぞれ形成されている。
【００３６】半導体レーザ素子１１のＳＱＷ活性層４１
の厚さＬｚは１０ｎｍ〜２５ｎｍでこの例では１８ｎ
ｍ，またガイド層４４の厚さは１０ｎｍ〜５００ｎｍで
ある。ＡｌＧａＡｓのＡｌ組成は光閉じ込めの観点から
０．０〜０．５の間で調整される。
の厚さＬｚは１０ｎｍ〜２５ｎｍでこの例では１８ｎ
ｍ，またガイド層４４の厚さは１０ｎｍ〜５００ｎｍで
ある。ＡｌＧａＡｓのＡｌ組成は光閉じ込めの観点から
０．０〜０．５の間で調整される。
【００３７】この発明の半導体レーザ装置の特長は次の
２点である。 ＜特長１＞ 半導体レーザ素子１１の発振波長が異なっ
たり変化した場合、従来と同様に、光ファイバグレーテ
ィング３０によって発振波長を一定に保つことができ
る。 ＜特長２＞ ポンプレーザモジュール１０の温度が大き
く変化した場合、従来と異なって、温度制御機構を設け
ることなく広い温度変化範囲にわたって発振波長を一定
に保つことができる。これは後述するように、半導体レ
ーザ素子１１の利得スペクトル幅が広いからであり、こ
のため光ファイバグレーティング３０の波長ロックを外
れにくしたことによるものである。
２点である。 ＜特長１＞ 半導体レーザ素子１１の発振波長が異なっ
たり変化した場合、従来と同様に、光ファイバグレーテ
ィング３０によって発振波長を一定に保つことができ
る。 ＜特長２＞ ポンプレーザモジュール１０の温度が大き
く変化した場合、従来と異なって、温度制御機構を設け
ることなく広い温度変化範囲にわたって発振波長を一定
に保つことができる。これは後述するように、半導体レ
ーザ素子１１の利得スペクトル幅が広いからであり、こ
のため光ファイバグレーティング３０の波長ロックを外
れにくしたことによるものである。
【００３８】まず、＜特長１＞の動作原理について一般
的に説明する。図３は光ファイバグレーティングによっ
て発振波長が一定に保たれる動作を説明するための図で
ある。図３（ａ）は電流変化に対する利得スペクトルの
変化を、図３（ｂ）は温度変化に対する利得スペクトル
の変化をそれぞれ模式的に表している。なお横軸は波長
（ｎｍ），縦軸は利得（ｃｍ−１）である。
的に説明する。図３は光ファイバグレーティングによっ
て発振波長が一定に保たれる動作を説明するための図で
ある。図３（ａ）は電流変化に対する利得スペクトルの
変化を、図３（ｂ）は温度変化に対する利得スペクトル
の変化をそれぞれ模式的に表している。なお横軸は波長
（ｎｍ），縦軸は利得（ｃｍ−１）である。
【００３９】図３（ａ），図３（ｂ）において、Ｓ１〜
Ｓ７は半導体レーザ素子の利得スペクトルである。図３
（ａ）では、ある電流値における利得スペクトルＳ１が
電流値の増加とともに利得スペクトルＳ２，利得スペク
トルＳ３へと順次変化している。なお後で図示するよう
に、利得スペクトルＳ１〜Ｓ７は複雑な形をしている
が、説明のため簡略化した形状としている。
Ｓ７は半導体レーザ素子の利得スペクトルである。図３
（ａ）では、ある電流値における利得スペクトルＳ１が
電流値の増加とともに利得スペクトルＳ２，利得スペク
トルＳ３へと順次変化している。なお後で図示するよう
に、利得スペクトルＳ１〜Ｓ７は複雑な形をしている
が、説明のため簡略化した形状としている。
【００４０】また図３（ａ），図３（ｂ）の符号Ｇで示
される直線は、半導体レーザ素子単独の場合の共振器利
得である。ここで半導体レーザ素子単独とは、光ファイ
バグレーティングを半導体レーザ装置の出力に設けてい
ない場合を意味する。半導体レーザ素子の損失をα，共
振器長をＬ，前面反射率をＲｆ，後面反射率をＲｒ，光
閉じ込め係数をΓとすると、共振器利得Ｇは次の式
（１）で表される。
される直線は、半導体レーザ素子単独の場合の共振器利
得である。ここで半導体レーザ素子単独とは、光ファイ
バグレーティングを半導体レーザ装置の出力に設けてい
ない場合を意味する。半導体レーザ素子の損失をα，共
振器長をＬ，前面反射率をＲｆ，後面反射率をＲｒ，光
閉じ込め係数をΓとすると、共振器利得Ｇは次の式
（１）で表される。
【００４１】
Γ・Ｇ＝α＋０．５Ｌ・ｌｎ［１／（Ｒｆ・Ｒｒ）］ （１）
【００４２】さらに図３（ａ），図３（ｂ）の符号Ｇ
ｆｇで示される共振器利得Ｇの折れ曲がった部分は、光
ファイバグレーティングを半導体レーザ装置の出力に設
けた場合のモード利得である。光ファイバグレーティン
グを設けた場合の半導体レーザ素子の等価的な前面反射
率Ｒｅｆｆを用いると、モード利得Ｇｆｇは次の式
（２）で表される。
ｆｇで示される共振器利得Ｇの折れ曲がった部分は、光
ファイバグレーティングを半導体レーザ装置の出力に設
けた場合のモード利得である。光ファイバグレーティン
グを設けた場合の半導体レーザ素子の等価的な前面反射
率Ｒｅｆｆを用いると、モード利得Ｇｆｇは次の式
（２）で表される。
【００４３】
Γ・Ｇｆｇ＝α＋０．５Ｌ・ｌｎ［１／（Ｒｅｆｆ・Ｒｒ）］ （２）
【００４４】式（１），式（２）において、損失αは１
〜２０ｃｍ−１，共振器長Ｌは５００μｍ〜３０００μ
ｍ，前面反射率Ｒｆは１０％以下、等価的前面反射率Ｒ
ｅｆ ｆは２０％以下、後面反射率Ｒｒは８０％以上、光
閉じ込め係数Γは０．００１〜０．１である。ここでの
例では、α＝４ｃｍ−１，Ｌ＝９００μｍ，Ｒｆ＝１
％，Ｒｅｆｆ＝４％，Ｒｒ＝９８％，Γ＝０．０１７５
であり、このときＧ＝１７００ｃｍ−１，Ｇｆｇ＝１２
６０ｃｍ−１となる。
〜２０ｃｍ−１，共振器長Ｌは５００μｍ〜３０００μ
ｍ，前面反射率Ｒｆは１０％以下、等価的前面反射率Ｒ
ｅｆ ｆは２０％以下、後面反射率Ｒｒは８０％以上、光
閉じ込め係数Γは０．００１〜０．１である。ここでの
例では、α＝４ｃｍ−１，Ｌ＝９００μｍ，Ｒｆ＝１
％，Ｒｅｆｆ＝４％，Ｒｒ＝９８％，Γ＝０．０１７５
であり、このときＧ＝１７００ｃｍ−１，Ｇｆｇ＝１２
６０ｃｍ−１となる。
【００４５】光ファイバグレーティングを設けていない
場合、利得スペクトルＳ２の最大値とモード利得Ｇとが
一致する波長λ１で半導体レーザ素子は発振する。一
方、光ファイバグレーティングを設けた場合には、利得
スペクトルＳ２よりも電流の小さな利得スペクトルＳ１
とモード利得Ｇｆｇとが一致する注入電流で半導体レー
ザ素子は発振し、その発振波長は光ファイバグレーティ
ングの反射波長λｆｇ，例えば９８０ｎｍとなる。実施
の形態１および実施の形態２では９８０ｎｍ帯のポンプ
レーザモジュールの例を示したが、他の波長帯、例えば
１４８０ｎｍ帯のポンプレーザモジュールにも適用でき
る。
場合、利得スペクトルＳ２の最大値とモード利得Ｇとが
一致する波長λ１で半導体レーザ素子は発振する。一
方、光ファイバグレーティングを設けた場合には、利得
スペクトルＳ２よりも電流の小さな利得スペクトルＳ１
とモード利得Ｇｆｇとが一致する注入電流で半導体レー
ザ素子は発振し、その発振波長は光ファイバグレーティ
ングの反射波長λｆｇ，例えば９８０ｎｍとなる。実施
の形態１および実施の形態２では９８０ｎｍ帯のポンプ
レーザモジュールの例を示したが、他の波長帯、例えば
１４８０ｎｍ帯のポンプレーザモジュールにも適用でき
る。
【００４６】ここで温度が上昇すると、図３（ｂ）に示
すように、利得スペクトルＳ１は利得スペクトルＳ４，
Ｓ５へと変化していくが、光ファイバグレーティングに
よって半導体レーザ素子の発振波長は一定の波長λｆｇ
でロックされた状態となる。ただし、利得スペクトルＳ
５では発振波長はλｆｇとλ２の競合状態となる。
すように、利得スペクトルＳ１は利得スペクトルＳ４，
Ｓ５へと変化していくが、光ファイバグレーティングに
よって半導体レーザ素子の発振波長は一定の波長λｆｇ
でロックされた状態となる。ただし、利得スペクトルＳ
５では発振波長はλｆｇとλ２の競合状態となる。
【００４７】さらに高温になって、モード利得Ｇを越え
る最大値を持った利得スペクトルＳ ６の状態になると、
最大値が共振器利得Ｇと等しい利得スペクトルＳ７の電
流値の方が利得スペクトルＳ６の場合よりも小さいた
め、光ファイバグレーティングによるロックが外れ、利
得スペクトルＳ７と共振器利得Ｇとの一致する波長λ３
で発振するようになる。
る最大値を持った利得スペクトルＳ ６の状態になると、
最大値が共振器利得Ｇと等しい利得スペクトルＳ７の電
流値の方が利得スペクトルＳ６の場合よりも小さいた
め、光ファイバグレーティングによるロックが外れ、利
得スペクトルＳ７と共振器利得Ｇとの一致する波長λ３
で発振するようになる。
【００４８】なお、上記の計算例からわかるように、半
導体レーザ素子の光出射面に設けた反射防止膜の反射率
Ｒｆを低反射（特に１０％以下）とすることによって、
半導体レーザ素子単独の場合のモード利得Ｇと、光ファ
イバグレーティングがある場合のモード利得Ｇｆｇとの
差を大きくすることができるので、光ファイバグレーテ
ィングによる波長ロック状態をより広い温度範囲にわた
って保つことができる。
導体レーザ素子の光出射面に設けた反射防止膜の反射率
Ｒｆを低反射（特に１０％以下）とすることによって、
半導体レーザ素子単独の場合のモード利得Ｇと、光ファ
イバグレーティングがある場合のモード利得Ｇｆｇとの
差を大きくすることができるので、光ファイバグレーテ
ィングによる波長ロック状態をより広い温度範囲にわた
って保つことができる。
【００４９】ところで、図３（ｂ）での説明から分かる
ように、９８０ｎｍ帯付近における利得スペクトル幅が
広く利得スペクトルの山が平坦なほど、波長ロックの温
度変化範囲を広くすることができる。一般にＭＱＷ活性
層の半導体レーザ素子は、利得スペクトルの半値幅が狭
いため単一モード発振を得やすいという利点があるが、
光ファイバグレーティングによる波長ロックの観点から
考えた場合には、上記の理由から不利が生じる。
ように、９８０ｎｍ帯付近における利得スペクトル幅が
広く利得スペクトルの山が平坦なほど、波長ロックの温
度変化範囲を広くすることができる。一般にＭＱＷ活性
層の半導体レーザ素子は、利得スペクトルの半値幅が狭
いため単一モード発振を得やすいという利点があるが、
光ファイバグレーティングによる波長ロックの観点から
考えた場合には、上記の理由から不利が生じる。
【００５０】以上のことを踏まえて、ＳＱＷ活性層の半
導体レーザ素子１１を備えたこの実施の形態１による半
導体レーザ装置において、波長ロック可能な温度範囲が
広がる理由、つまり＜特長２＞について次に説明する。
導体レーザ素子１１を備えたこの実施の形態１による半
導体レーザ装置において、波長ロック可能な温度範囲が
広がる理由、つまり＜特長２＞について次に説明する。
【００５１】図４はこの発明の実施の形態１による半導
体レーザ装置の効果を説明するための図であり、横軸は
波長（ｎｍ），縦軸は利得（ｃｍ−１）である。図４
（ａ）は井戸の厚さが８ｎｍ場合の利得スペクトルの計
算例、図４（ｂ）は井戸の厚さが１８ｎｍ場合の利得ス
ペクトルの計算例で、従来のＭＱＷ活性層１１１ｄの利
得スペクトル、この発明のＳＱＷ活性層４１の利得スペ
クトルにそれぞれ対応している。
体レーザ装置の効果を説明するための図であり、横軸は
波長（ｎｍ），縦軸は利得（ｃｍ−１）である。図４
（ａ）は井戸の厚さが８ｎｍ場合の利得スペクトルの計
算例、図４（ｂ）は井戸の厚さが１８ｎｍ場合の利得ス
ペクトルの計算例で、従来のＭＱＷ活性層１１１ｄの利
得スペクトル、この発明のＳＱＷ活性層４１の利得スペ
クトルにそれぞれ対応している。
【００５２】図４の６本の曲線は下からキャリア濃度を
１×１０１７ｃｍ−３から３．１×１０１８ｃｍ−３ま
で６．０×１０１７ｃｍ−３間隔で変えた場合のスペク
トルを示しており、波長９８０ｎｍにおける利得が、例
えば１６００ｃｍ−１となる場合（図３の例）が発振状
態のスペクトルに相当する。図４（ａ）と図４（ｂ）と
を比較すると分かるように、ＭＱＷ活性層１１１ｄの発
振状態における９８０ｎｍ付近の利得スペクトル幅は狭
く、波長に対する変化が急峻であり、これに対してＳＱ
Ｗ活性層４１の９８０ｎｍ帯付近の利得スペクトル幅は
ｅ２−ｈｈ２遷移の影響を受けて広く平坦になってい
る。このため、前述した理由（段落番号００４９の「利
得スペクトル幅が広く利得スペクトルの山が平坦なほ
ど、波長ロックの温度変化範囲を広くすることができ
る」）により、図１の半導体レーザ装置は、広い温度範
囲にわたってレーザ光の発振波長を一定に保つことがで
きる。
１×１０１７ｃｍ−３から３．１×１０１８ｃｍ−３ま
で６．０×１０１７ｃｍ−３間隔で変えた場合のスペク
トルを示しており、波長９８０ｎｍにおける利得が、例
えば１６００ｃｍ−１となる場合（図３の例）が発振状
態のスペクトルに相当する。図４（ａ）と図４（ｂ）と
を比較すると分かるように、ＭＱＷ活性層１１１ｄの発
振状態における９８０ｎｍ付近の利得スペクトル幅は狭
く、波長に対する変化が急峻であり、これに対してＳＱ
Ｗ活性層４１の９８０ｎｍ帯付近の利得スペクトル幅は
ｅ２−ｈｈ２遷移の影響を受けて広く平坦になってい
る。このため、前述した理由（段落番号００４９の「利
得スペクトル幅が広く利得スペクトルの山が平坦なほ
ど、波長ロックの温度変化範囲を広くすることができ
る」）により、図１の半導体レーザ装置は、広い温度範
囲にわたってレーザ光の発振波長を一定に保つことがで
きる。
【００５３】つまり、一般にＭＱＷ活性層の半導体レー
ザ素子は、その利得スペクトルの半値幅が狭いことによ
り単一モード発振しやすいという利点があり、一方ＳＱ
Ｗ活性層の半導体レーザ素子は単一モード発振しにくい
という欠点がある。しかしながら、光ファイバグレーテ
ィング３０による波長ロックにとっては、上記の利点と
欠点とは逆の関係になる。この実施の形態１では、通常
は欠点となるＳＱＷ活性層の利得スペクトルの半値幅が
広く平坦であることを利用して、光ファイバグレーティ
ング３０による波長ロック範囲を広げている。
ザ素子は、その利得スペクトルの半値幅が狭いことによ
り単一モード発振しやすいという利点があり、一方ＳＱ
Ｗ活性層の半導体レーザ素子は単一モード発振しにくい
という欠点がある。しかしながら、光ファイバグレーテ
ィング３０による波長ロックにとっては、上記の利点と
欠点とは逆の関係になる。この実施の形態１では、通常
は欠点となるＳＱＷ活性層の利得スペクトルの半値幅が
広く平坦であることを利用して、光ファイバグレーティ
ング３０による波長ロック範囲を広げている。
【００５４】このようにすることで、従来の半導体レー
ザ装置と異なり、温度制御機構を備えることなく、簡単
な構成で広い温度範囲にわたって発振波長変動を抑制す
ることが可能になる。また、温度制御機構を備えるよう
にした場合であっても、発振波長の変動を抑制するため
の温度制御機構が従来よりも低い温度制御分解能または
低能力のもので済むようになり、加えて、半導体レーザ
素子１１の閾値利得の製造バラツキと光ファイバグレー
ティング３０の波長特性との組合せの管理を緩和できる
という利点がある。
ザ装置と異なり、温度制御機構を備えることなく、簡単
な構成で広い温度範囲にわたって発振波長変動を抑制す
ることが可能になる。また、温度制御機構を備えるよう
にした場合であっても、発振波長の変動を抑制するため
の温度制御機構が従来よりも低い温度制御分解能または
低能力のもので済むようになり、加えて、半導体レーザ
素子１１の閾値利得の製造バラツキと光ファイバグレー
ティング３０の波長特性との組合せの管理を緩和できる
という利点がある。
【００５５】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、光ファイバグレーティング３０が形成されるととも
に、レーザ光を導波する光ファイバ２０と、ＳＱＷ活性
層４１を有してレーザ光を出射する半導体レーザ素子１
１と、半導体レーザ素子１１から出射したレーザ光を光
ファイバ２０へ結合する結合光学系１５とから構成され
るポンプレーザモジュール１０とを備えるようにしたの
で、従来と比較して広い温度範囲にわたりレーザ光の発
振波長を一定に保つことができるようになり、温度制御
機構が不要になって簡単な構成で発振波長を一定に保つ
ことができるという効果が得られ、温度制御機構を要し
た場合にも、低い温度制御分解能の温度制御機構または
低能力の温度制御機構によって発振波長の変動を抑制で
き、半導体レーザ素子の閾値利得の製造バラツキと光フ
ァイバグレーティング３０の波長特性との組合せの管理
を緩和できる。
ば、光ファイバグレーティング３０が形成されるととも
に、レーザ光を導波する光ファイバ２０と、ＳＱＷ活性
層４１を有してレーザ光を出射する半導体レーザ素子１
１と、半導体レーザ素子１１から出射したレーザ光を光
ファイバ２０へ結合する結合光学系１５とから構成され
るポンプレーザモジュール１０とを備えるようにしたの
で、従来と比較して広い温度範囲にわたりレーザ光の発
振波長を一定に保つことができるようになり、温度制御
機構が不要になって簡単な構成で発振波長を一定に保つ
ことができるという効果が得られ、温度制御機構を要し
た場合にも、低い温度制御分解能の温度制御機構または
低能力の温度制御機構によって発振波長の変動を抑制で
き、半導体レーザ素子の閾値利得の製造バラツキと光フ
ァイバグレーティング３０の波長特性との組合せの管理
を緩和できる。
【００５６】また、この実施の形態１によれば、反射率
１０％以下の反射防止膜１４を半導体レーザ素子１１の
レーザ光出射面に備えるようにしたので、光ファイバグ
レーティング３０による波長ロック状態をより広い温度
範囲にわたって保つことができる。
１０％以下の反射防止膜１４を半導体レーザ素子１１の
レーザ光出射面に備えるようにしたので、光ファイバグ
レーティング３０による波長ロック状態をより広い温度
範囲にわたって保つことができる。
【００５７】さらに、この実施の形態１によれば、光フ
ァイバグレーティング３０の反射率よりも低い反射率に
反射防止膜１４が設定されるようにしたので、光ファイ
バグレーティング３０による波長ロック状態をより広い
温度範囲にわたって保つことができるという効果が得ら
れる。
ァイバグレーティング３０の反射率よりも低い反射率に
反射防止膜１４が設定されるようにしたので、光ファイ
バグレーティング３０による波長ロック状態をより広い
温度範囲にわたって保つことができるという効果が得ら
れる。
【００５８】さらに、この実施の形態１によれば、単一
量子井戸の活性層を１０ｎｍから２５ｎｍまでの厚さに
半導体レーザ素子１１が形成されるようにしたので、単
一量子井戸の活性層の利得スペクトルの半値幅を広く平
坦にすることができ、光ファイバグレーティング３０に
よる波長ロック範囲を広げることができるという効果が
得られる。
量子井戸の活性層を１０ｎｍから２５ｎｍまでの厚さに
半導体レーザ素子１１が形成されるようにしたので、単
一量子井戸の活性層の利得スペクトルの半値幅を広く平
坦にすることができ、光ファイバグレーティング３０に
よる波長ロック範囲を広げることができるという効果が
得られる。
【００５９】実施の形態２．図５はこの発明の実施の形
態２による半導体レーザ装置の構成を示す図である。図
１と同一符号は同一または相当する構成を表している。
図５において、１６は結合多重量子井戸（結合ＭＱＷ）
活性層を有する半導体レーザ素子である。
態２による半導体レーザ装置の構成を示す図である。図
１と同一符号は同一または相当する構成を表している。
図５において、１６は結合多重量子井戸（結合ＭＱＷ）
活性層を有する半導体レーザ素子である。
【００６０】図６は半導体レーザ素子１６の結合ＭＱＷ
活性層付近におけるエネルギーバンド構造を示す図であ
る。図２と同一符号は同一または相当する構造を示して
いる。図６において、４６Ａ，４６ＢはそれぞれＩｎ組
成０．２のＩｎＧａＡｓからなる量子井戸、４７はＡｌ
組成０．２のＡｌＧａＡｓからなるバリア層、４８は２
つの量子井戸４６Ａ，４６Ｂが結合した結合ＭＱＷ活性
層である。
活性層付近におけるエネルギーバンド構造を示す図であ
る。図２と同一符号は同一または相当する構造を示して
いる。図６において、４６Ａ，４６ＢはそれぞれＩｎ組
成０．２のＩｎＧａＡｓからなる量子井戸、４７はＡｌ
組成０．２のＡｌＧａＡｓからなるバリア層、４８は２
つの量子井戸４６Ａ，４６Ｂが結合した結合ＭＱＷ活性
層である。
【００６１】結合ＭＱＷ活性層４８の量子井戸４６Ａ，
４６Ｂの厚さＬｚは５ｎｍ〜１５ｎｍ，バリア層４７の
厚さＬｂは０．１ｎｍ〜８ｎｍ，ガイド層４４の厚さは
１０ｎｍ〜５００ｎｍである。この例では、Ｌｚ＝８ｎ
ｍ，バリア層４７の厚さＬｂ＝３ｎｍ、ガイド層４４の
厚さ＝５０ｎｍある。Ａｌ組成など他の条件は図２と同
等である。
４６Ｂの厚さＬｚは５ｎｍ〜１５ｎｍ，バリア層４７の
厚さＬｂは０．１ｎｍ〜８ｎｍ，ガイド層４４の厚さは
１０ｎｍ〜５００ｎｍである。この例では、Ｌｚ＝８ｎ
ｍ，バリア層４７の厚さＬｂ＝３ｎｍ、ガイド層４４の
厚さ＝５０ｎｍある。Ａｌ組成など他の条件は図２と同
等である。
【００６２】実施の形態１と同様に、この実施の形態２
による半導体レーザ装置は、光ファイバグレーティング
３０を備えているため＜特長１＞を有している。加え
て、半導体レーザ素子１６のバリア層４７幅を３ｎｍと
して量子結合を発生させるように狭めているので、トン
ネル効果による準位の相互作用によって準位が***し、
半導体レーザ素子１６の利得スペクトルが広がるように
なる。つまり実施の形態１と同様に、この実施の形態２
の半導体レーザ装置は＜特長２＞も有している。
による半導体レーザ装置は、光ファイバグレーティング
３０を備えているため＜特長１＞を有している。加え
て、半導体レーザ素子１６のバリア層４７幅を３ｎｍと
して量子結合を発生させるように狭めているので、トン
ネル効果による準位の相互作用によって準位が***し、
半導体レーザ素子１６の利得スペクトルが広がるように
なる。つまり実施の形態１と同様に、この実施の形態２
の半導体レーザ装置は＜特長２＞も有している。
【００６３】また、結合ＭＱＷ活性層４８を用いるの
で、量子井戸４６Ａ，４６Ｂの厚さＬｚを臨界膜厚以下
に薄くしても、十分な光閉じ込め係数を容易に得ること
ができ、設計の自由度を向上することができる。ここで
臨界膜厚とは、活性層と基板との格子定数が異なっても
結晶欠陥が発生することのない限界の活性層厚のこと
で、これ以上の厚さでは結晶欠陥が発生するため、Ｉｎ
ＧａＡｓのようにＧａＡｓと異なる格子定数を持つ材料
を活性層に用いる場合、重要な指標である。
で、量子井戸４６Ａ，４６Ｂの厚さＬｚを臨界膜厚以下
に薄くしても、十分な光閉じ込め係数を容易に得ること
ができ、設計の自由度を向上することができる。ここで
臨界膜厚とは、活性層と基板との格子定数が異なっても
結晶欠陥が発生することのない限界の活性層厚のこと
で、これ以上の厚さでは結晶欠陥が発生するため、Ｉｎ
ＧａＡｓのようにＧａＡｓと異なる格子定数を持つ材料
を活性層に用いる場合、重要な指標である。
【００６４】この実施の形態２では、臨界膜厚以下の量
子井戸４６Ａ，４６Ｂを用いるので、機械的な応力によ
る結晶欠陥発生の問題がなく、初期特性の劣化や動作中
の光出力の低下、発振停止などの故障が起こることのな
い、信頼性の高い半導体レーザ装置が得られる。
子井戸４６Ａ，４６Ｂを用いるので、機械的な応力によ
る結晶欠陥発生の問題がなく、初期特性の劣化や動作中
の光出力の低下、発振停止などの故障が起こることのな
い、信頼性の高い半導体レーザ装置が得られる。
【００６５】次に、この実施の形態２による結合ＭＱＷ
活性層４８の半導体レーザ素子１６を用いると波長ロッ
ク可能な温度範囲が広がる理由について説明する。図７
はこの発明の実施の形態２による半導体レーザ装置の効
果を説明するための図であり、図７（ａ）は井戸の厚さ
Ｌｚが８ｎｍ場合の単一量子井戸のバンド構造、図７
（ｂ）はトンネル効果による結合が量子井戸間にある場
合のバンド構造である。図７（ａ），図７（ｂ）は従来
の図１３における多重量子井戸半導体レーザの活性層１
１１ｄとこの発明の図６における半導体レーザ素子１６
の結合ＭＱＷ活性層４８にそれぞれ対応しており、図７
（ｂ）では井戸の厚さＬｚが８ｎｍ，バリア層の厚さＬ
ｂが３ｎｍと狭くなっている。
活性層４８の半導体レーザ素子１６を用いると波長ロッ
ク可能な温度範囲が広がる理由について説明する。図７
はこの発明の実施の形態２による半導体レーザ装置の効
果を説明するための図であり、図７（ａ）は井戸の厚さ
Ｌｚが８ｎｍ場合の単一量子井戸のバンド構造、図７
（ｂ）はトンネル効果による結合が量子井戸間にある場
合のバンド構造である。図７（ａ），図７（ｂ）は従来
の図１３における多重量子井戸半導体レーザの活性層１
１１ｄとこの発明の図６における半導体レーザ素子１６
の結合ＭＱＷ活性層４８にそれぞれ対応しており、図７
（ｂ）では井戸の厚さＬｚが８ｎｍ，バリア層の厚さＬ
ｂが３ｎｍと狭くなっている。
【００６６】図７（ａ），図７（ｂ）において、５１は
電子のバンド、５２Ｈはヘビーホールのバンド、５２Ｌ
はライトホールのバンド、５３および５４はそれぞれ電
子の第１サブバンドおよび第２サブバンド、５５および
５６はそれぞれヘビーホールの第１サブバンドおよび第
２サブバンド、５７および５８はそれぞれライトホール
の第１サブバンドおよび第２サブバンド、５９はバリア
層である。
電子のバンド、５２Ｈはヘビーホールのバンド、５２Ｌ
はライトホールのバンド、５３および５４はそれぞれ電
子の第１サブバンドおよび第２サブバンド、５５および
５６はそれぞれヘビーホールの第１サブバンドおよび第
２サブバンド、５７および５８はそれぞれライトホール
の第１サブバンドおよび第２サブバンド、５９はバリア
層である。
【００６７】例えば下記の＜文献２＞で説明されている
ように、図７（ａ）では、電子の第１サブバンド５３と
ヘビーホールの第１サブバンド５５の遷移（ｅ１−ｈｈ
１）と、電子の第１サブバンド５３とライトホールの第
１サブバンド５７の遷移（ｅ１−ｌｈ１）とが許容さ
れ、一方図７（ｂ）では、バリア層幅を３ｎｍと狭めた
ためにトンネル効果による準位の相互作用により準位が
***し、遷移（ｅ１−ｈｈ１），遷移（ｅ１−ｌｈ１）
に加えて、電子の第２サブバンド５４とヘビーホールの
第２サブバンド５６の遷移（ｅ２−ｈｈ２）と電子の第
２サブバンド５４とライトホールの第２サブバンド５８
の遷移（ｅ２−ｌｈ２）とが許容されるようになる。
ように、図７（ａ）では、電子の第１サブバンド５３と
ヘビーホールの第１サブバンド５５の遷移（ｅ１−ｈｈ
１）と、電子の第１サブバンド５３とライトホールの第
１サブバンド５７の遷移（ｅ１−ｌｈ１）とが許容さ
れ、一方図７（ｂ）では、バリア層幅を３ｎｍと狭めた
ためにトンネル効果による準位の相互作用により準位が
***し、遷移（ｅ１−ｈｈ１），遷移（ｅ１−ｌｈ１）
に加えて、電子の第２サブバンド５４とヘビーホールの
第２サブバンド５６の遷移（ｅ２−ｈｈ２）と電子の第
２サブバンド５４とライトホールの第２サブバンド５８
の遷移（ｅ２−ｌｈ２）とが許容されるようになる。
【００６８】このため、図４（ｂ）の場合と同様に、ｅ
１−ｈｈ１遷移付近が他の遷移の影響を受けて平坦にな
るため、光ファイバグレーティング３０による波長ロッ
ク範囲を広げることができる。
１−ｈｈ１遷移付近が他の遷移の影響を受けて平坦にな
るため、光ファイバグレーティング３０による波長ロッ
ク範囲を広げることができる。
【００６９】＜文献２＞Ｒ．Ｄｉｎｇｌｅ：“Ｃｏｎｆ
ｉｎｅｄ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｓｔａｔ
ｅ Ｕｌｔｒａｔｈｉｎ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ
Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ”，Ｆｅｓｔｋｏｅ
ｒｐｅｒｐｌｏｂｌｅｍｅ ＸＶ，Ａｄｖａｎｃｅｓ
ｉｎ Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ Ｐｈｙｓｉｃｓ，ｐ２
１〜４８（１９７５）
ｉｎｅｄ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｓｔａｔ
ｅ Ｕｌｔｒａｔｈｉｎ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ
Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ”，Ｆｅｓｔｋｏｅ
ｒｐｅｒｐｌｏｂｌｅｍｅ ＸＶ，Ａｄｖａｎｃｅｓ
ｉｎ Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ Ｐｈｙｓｉｃｓ，ｐ２
１〜４８（１９７５）
【００７０】結合ＭＱＷ活性層は、利得スペクトルの半
値幅が広がって単一モード発振しにくくなるため一般に
用いられないが、この実施の形態２では、通常は欠点と
なってしまう結合ＭＱＷ活性層の広い利得スペクトル半
値幅を逆に利用して、光ファイバグレーティング３０に
よる波長ロック範囲を広げるようにしている。
値幅が広がって単一モード発振しにくくなるため一般に
用いられないが、この実施の形態２では、通常は欠点と
なってしまう結合ＭＱＷ活性層の広い利得スペクトル半
値幅を逆に利用して、光ファイバグレーティング３０に
よる波長ロック範囲を広げるようにしている。
【００７１】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、光ファイバグレーティング３０が形成されるととも
に、レーザ光を導波する光ファイバ２０と、結合ＭＱＷ
活性層を有してレーザ光を出射する半導体レーザ素子１
６と、半導体レーザ素子１６から出射したレーザ光を光
ファイバ２０へ結合する結合光学系１５とから構成され
るポンプレーザモジュール１０とを備えるようにしたの
で、閾値利得の波長幅を広くできるようになり、実施の
形態１と同様に、広い温度範囲にわたりレーザ光の発振
波長を一定に保つことができ、温度制御機構が不要にな
って簡単な構成で発振波長を一定に保つことができると
いう効果が得られ、温度制御機構を要した場合にも、低
い温度制御分解能の温度制御機構または低能力の温度制
御機構によって発振波長の変動を抑制でき、半導体レー
ザ素子１６の閾値利得の製造バラツキと光ファイバグレ
ーティング３０の波長特性との組合せの管理を緩和でき
るという効果が得られ、基板との間で発生する格子歪を
小さくすることができ、信頼性の高い素子を提供でき
る。
ば、光ファイバグレーティング３０が形成されるととも
に、レーザ光を導波する光ファイバ２０と、結合ＭＱＷ
活性層を有してレーザ光を出射する半導体レーザ素子１
６と、半導体レーザ素子１６から出射したレーザ光を光
ファイバ２０へ結合する結合光学系１５とから構成され
るポンプレーザモジュール１０とを備えるようにしたの
で、閾値利得の波長幅を広くできるようになり、実施の
形態１と同様に、広い温度範囲にわたりレーザ光の発振
波長を一定に保つことができ、温度制御機構が不要にな
って簡単な構成で発振波長を一定に保つことができると
いう効果が得られ、温度制御機構を要した場合にも、低
い温度制御分解能の温度制御機構または低能力の温度制
御機構によって発振波長の変動を抑制でき、半導体レー
ザ素子１６の閾値利得の製造バラツキと光ファイバグレ
ーティング３０の波長特性との組合せの管理を緩和でき
るという効果が得られ、基板との間で発生する格子歪を
小さくすることができ、信頼性の高い素子を提供でき
る。
【００７２】実施の形態３．図８はこの発明の実施の形
態３による半導体レーザ装置の構成を示す図である。図
１と同一符号は同一または相当する構成を表している。
図８において、１７は狭帯域フィルタである。
態３による半導体レーザ装置の構成を示す図である。図
１と同一符号は同一または相当する構成を表している。
図８において、１７は狭帯域フィルタである。
【００７３】狭帯域フィルタ１７は、結合光学系１５を
構成するコリメータレンズ１５Ａとコンデンサレンズ１
５Ｂとの間に設けられており、ＳＱＷ活性層の半導体レ
ーザ素子１１からのレーザ光の入射角を任意の角度に組
み込めるような構造を有している。また、この実施の形
態３では、半導体レーザ素子１１の３ｄＢ利得帯域幅ま
たはスペクトラム半値幅よりも広いかまたは略等しくな
るように、光ファイバ２０中の光ファイバグレーティン
グ３０の反射波長帯域を設定している。
構成するコリメータレンズ１５Ａとコンデンサレンズ１
５Ｂとの間に設けられており、ＳＱＷ活性層の半導体レ
ーザ素子１１からのレーザ光の入射角を任意の角度に組
み込めるような構造を有している。また、この実施の形
態３では、半導体レーザ素子１１の３ｄＢ利得帯域幅ま
たはスペクトラム半値幅よりも広いかまたは略等しくな
るように、光ファイバ２０中の光ファイバグレーティン
グ３０の反射波長帯域を設定している。
【００７４】半導体レーザ素子１１のレーザ光出射面に
設けられた反射率１０％以下の反射防止膜１４を介して
出射したレーザ光はコリメータレンズ１５Ａで平行光に
変換されて狭帯域フィルタ１７へ入射する。狭帯域フィ
ルタ１７を透過したレーザ光はコンデンサレンズ１５Ｂ
で集光されて光ファイバ２０へ入射する。
設けられた反射率１０％以下の反射防止膜１４を介して
出射したレーザ光はコリメータレンズ１５Ａで平行光に
変換されて狭帯域フィルタ１７へ入射する。狭帯域フィ
ルタ１７を透過したレーザ光はコンデンサレンズ１５Ｂ
で集光されて光ファイバ２０へ入射する。
【００７５】光ファイバグレーティング３０の反射波長
特性はグレーティングパターンを製作するときに決定さ
れるため容易に変更できない。そこで、半導体レーザ素
子１１の３ｄＢ利得帯域幅かスペクトラム半値幅より
も、光ファイバグレーティング３０の反射波長帯域を広
いかまたはほぼ等しく設定し、さらに狭帯域フィルタ１
７に対するレーザ光の入射角をモジュール組立時または
調整時に変更できるようにしている。
特性はグレーティングパターンを製作するときに決定さ
れるため容易に変更できない。そこで、半導体レーザ素
子１１の３ｄＢ利得帯域幅かスペクトラム半値幅より
も、光ファイバグレーティング３０の反射波長帯域を広
いかまたはほぼ等しく設定し、さらに狭帯域フィルタ１
７に対するレーザ光の入射角をモジュール組立時または
調整時に変更できるようにしている。
【００７６】このことにより、半導体レーザ素子１１の
製造バラツキによって閾値利得帯域バラツキが生じて
も、その閾値利得帯域に最適な波長が光ファイバグレー
ティング３０から反射できるように、狭帯域フィルタ１
７へのレーザ光の入射角をモジュール組立時または調整
時に調整・固定し、狭帯域フィルタ１７での透過波長を
所望の波長に設定できる。
製造バラツキによって閾値利得帯域バラツキが生じて
も、その閾値利得帯域に最適な波長が光ファイバグレー
ティング３０から反射できるように、狭帯域フィルタ１
７へのレーザ光の入射角をモジュール組立時または調整
時に調整・固定し、狭帯域フィルタ１７での透過波長を
所望の波長に設定できる。
【００７７】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、半導体レーザ素子１１からのレーザ光の入射角を調
整する構造を有した狭帯域フィルタ１７を結合光学系１
５が備えるようにしたので、半導体レーザ素子１１の製
造バラツキによって閾値利得帯域バラツキが生じても、
その閾値利得帯域に最適な波長が光ファイバグレーティ
ング３０から反射できるという効果が得られる。
ば、半導体レーザ素子１１からのレーザ光の入射角を調
整する構造を有した狭帯域フィルタ１７を結合光学系１
５が備えるようにしたので、半導体レーザ素子１１の製
造バラツキによって閾値利得帯域バラツキが生じても、
その閾値利得帯域に最適な波長が光ファイバグレーティ
ング３０から反射できるという効果が得られる。
【００７８】また、この実施の形態３によれば、半導体
レーザ素子１１の３ｄＢ利得帯域幅またはスペクトラム
半値幅よりも広いかまたは略等しくなるように、光ファ
イバグレーティング３０の反射波長帯域が設定されるよ
うにしたので、半導体レーザ素子１１の製造バラツキに
よって閾値利得帯域バラツキが生じても、その閾値利得
帯域に最適な波長が光ファイバグレーティング３０から
反射できるという効果が得られる。
レーザ素子１１の３ｄＢ利得帯域幅またはスペクトラム
半値幅よりも広いかまたは略等しくなるように、光ファ
イバグレーティング３０の反射波長帯域が設定されるよ
うにしたので、半導体レーザ素子１１の製造バラツキに
よって閾値利得帯域バラツキが生じても、その閾値利得
帯域に最適な波長が光ファイバグレーティング３０から
反射できるという効果が得られる。
【００７９】さらに、この実施の形態３によれば、半導
体レーザ素子１１からのレーザ光の入射角を調整する構
造を有した狭帯域フィルタ１７を結合光学系１５が備
え、半導体レーザ素子１１の３ｄＢ利得帯域幅またはス
ペクトラム半値幅よりも広いかまたは略等しくなるよう
に、光ファイバグレーティング３０の反射波長帯域が設
定されるようにしたので、半導体レーザ素子１１の製造
バラツキによって閾値利得帯域バラツキが生じても、そ
の閾値利得帯域に最適な波長が光ファイバグレーティン
グ３０から反射できるという効果が得られる。
体レーザ素子１１からのレーザ光の入射角を調整する構
造を有した狭帯域フィルタ１７を結合光学系１５が備
え、半導体レーザ素子１１の３ｄＢ利得帯域幅またはス
ペクトラム半値幅よりも広いかまたは略等しくなるよう
に、光ファイバグレーティング３０の反射波長帯域が設
定されるようにしたので、半導体レーザ素子１１の製造
バラツキによって閾値利得帯域バラツキが生じても、そ
の閾値利得帯域に最適な波長が光ファイバグレーティン
グ３０から反射できるという効果が得られる。
【００８０】さらに、この実施の形態３によれば、半導
体レーザ素子１１からのレーザ光を平行光にして狭帯域
フィルタへ出射するコリメータレンズ１５Ａと、狭帯域
フィルタ１７から出射したレーザ光を光ファイバへ集光
するコンデンサレンズ１５Ｂとを結合光学系１５が備え
るようにしたので、半導体レーザ素子１１からのレーザ
光を光ファイバ２０へ狭帯域フィルタ１７を介して効率
よく結合できるという効果が得られる。
体レーザ素子１１からのレーザ光を平行光にして狭帯域
フィルタへ出射するコリメータレンズ１５Ａと、狭帯域
フィルタ１７から出射したレーザ光を光ファイバへ集光
するコンデンサレンズ１５Ｂとを結合光学系１５が備え
るようにしたので、半導体レーザ素子１１からのレーザ
光を光ファイバ２０へ狭帯域フィルタ１７を介して効率
よく結合できるという効果が得られる。
【００８１】実施の形態４．実施の形態２で示した結合
ＭＱＷ活性層の半導体レーザ素子１６に実施の形態３で
示した狭帯域フィルタ１７を適用するようにしても良
く、実施の形態３と同様の効果が得られる。図９はこの
発明の実施の形態４による半導体レーザ装置の構成を示
す図である。図５，図８と同一符号は同一または相当す
る構成を表している。
ＭＱＷ活性層の半導体レーザ素子１６に実施の形態３で
示した狭帯域フィルタ１７を適用するようにしても良
く、実施の形態３と同様の効果が得られる。図９はこの
発明の実施の形態４による半導体レーザ装置の構成を示
す図である。図５，図８と同一符号は同一または相当す
る構成を表している。
【００８２】この実施の形態４でも、結合光学系１５の
コリメータレンズ１５Ａとコンデンサレンズ１５Ｂとの
間に狭帯域フィルタ１７が設けられ、結合ＭＱＷ活性層
の半導体レーザ素子１６からのレーザ光の入射角を任意
の角度に組み込めるような構造を狭帯域フィルタ１７は
有している。また同様に、半導体レーザ素子１６の３ｄ
Ｂ利得帯域幅またはスペクトラム半値幅よりも広いかま
たは略等しくなるように、光ファイバ２０中の光ファイ
バグレーティング３０の反射波長帯域を設定している。
コリメータレンズ１５Ａとコンデンサレンズ１５Ｂとの
間に狭帯域フィルタ１７が設けられ、結合ＭＱＷ活性層
の半導体レーザ素子１６からのレーザ光の入射角を任意
の角度に組み込めるような構造を狭帯域フィルタ１７は
有している。また同様に、半導体レーザ素子１６の３ｄ
Ｂ利得帯域幅またはスペクトラム半値幅よりも広いかま
たは略等しくなるように、光ファイバ２０中の光ファイ
バグレーティング３０の反射波長帯域を設定している。
【００８３】半導体レーザ素子１６のレーザ光出射面に
設けられた反射率１０％以下の反射防止膜１４を介して
出射したレーザ光はコリメータレンズ１５Ａで平行光に
変換されて狭帯域フィルタ１７へ入射する。狭帯域フィ
ルタ１７を透過したレーザ光はコンデンサレンズ１５Ｂ
で集光されて光ファイバ２０へ入射する。
設けられた反射率１０％以下の反射防止膜１４を介して
出射したレーザ光はコリメータレンズ１５Ａで平行光に
変換されて狭帯域フィルタ１７へ入射する。狭帯域フィ
ルタ１７を透過したレーザ光はコンデンサレンズ１５Ｂ
で集光されて光ファイバ２０へ入射する。
【００８４】光ファイバグレーティング３０の反射波長
特性はグレーティングパターンを製作するときに決定さ
れるため容易に変更できない。そこで、半導体レーザ素
子１６の３ｄＢ利得帯域幅かスペクトラム半値幅より
も、光ファイバグレーティング３０の反射波長帯域を広
いかまたはほぼ等しく設定し、さらに狭帯域フィルタ１
７に対するレーザ光の入射角をモジュール組立時または
調整時に変更できるようにしている。
特性はグレーティングパターンを製作するときに決定さ
れるため容易に変更できない。そこで、半導体レーザ素
子１６の３ｄＢ利得帯域幅かスペクトラム半値幅より
も、光ファイバグレーティング３０の反射波長帯域を広
いかまたはほぼ等しく設定し、さらに狭帯域フィルタ１
７に対するレーザ光の入射角をモジュール組立時または
調整時に変更できるようにしている。
【００８５】このことにより実施の形態３と同様に、半
導体レーザ素子１６の製造バラツキによって閾値利得帯
域バラツキが生じても、その閾値利得帯域に最適な波長
が光ファイバグレーティング３０から反射できるよう
に、狭帯域フィルタ１７へのレーザ光の入射角をモジュ
ール組立時または調整時に調整・固定し、狭帯域フィル
タ１７での透過波長を所望の波長に設定できる。
導体レーザ素子１６の製造バラツキによって閾値利得帯
域バラツキが生じても、その閾値利得帯域に最適な波長
が光ファイバグレーティング３０から反射できるよう
に、狭帯域フィルタ１７へのレーザ光の入射角をモジュ
ール組立時または調整時に調整・固定し、狭帯域フィル
タ１７での透過波長を所望の波長に設定できる。
【００８６】実施の形態５．ＳＱＷ活性層の半導体レー
ザ素子または結合ＭＱＷ活性層を有する半導体レーザ素
子１１，１６の活性層の外部に格子間隔不整合による歪
みを緩和するための層を設ける（ＳＱＷ活性層外側の光
ガイド層より屈折率が低く、かつ電流障壁にならない薄
さの層を光ガイド層の外側に備える）こと、あるいは活
性層とバリア層、ガイド層を歪補償構造とすることによ
って、結晶欠陥の発生を低減することができるようにな
り、偶発故障率を下げることが可能となる。
ザ素子または結合ＭＱＷ活性層を有する半導体レーザ素
子１１，１６の活性層の外部に格子間隔不整合による歪
みを緩和するための層を設ける（ＳＱＷ活性層外側の光
ガイド層より屈折率が低く、かつ電流障壁にならない薄
さの層を光ガイド層の外側に備える）こと、あるいは活
性層とバリア層、ガイド層を歪補償構造とすることによ
って、結晶欠陥の発生を低減することができるようにな
り、偶発故障率を下げることが可能となる。
【００８７】図１０は歪補償構造とした半導体レーザ素
子の活性層付近におけるエネルギーバンド構造を示す図
である。図１０において、６１は伝導体、６２は価電子
帯、６３Ａ，６３Ｂはそれぞれ量子井戸、６４はバリア
層、６５はガイド層、６６はクラッド層である。量子井
戸６３Ａ，６３ＢはＩｎ組成０．２のＩｎＧａＡｓか
ら、バリア層６４はＧａＡｓＰから、ガイド層６５はＧ
ａ０．８Ｉｎ０．２Ａｓ０．６２Ｐ０．３８から、クラ
ッド層６６はＧａ０．５１Ｉｎ０．４９Ｐからそれぞれ
形成されており、量子井戸６３の厚さは８ｎｍ，バリア
層６４の厚さは２０ｎｍ，ガイド層６５の厚さは８０ｎ
ｍある。
子の活性層付近におけるエネルギーバンド構造を示す図
である。図１０において、６１は伝導体、６２は価電子
帯、６３Ａ，６３Ｂはそれぞれ量子井戸、６４はバリア
層、６５はガイド層、６６はクラッド層である。量子井
戸６３Ａ，６３ＢはＩｎ組成０．２のＩｎＧａＡｓか
ら、バリア層６４はＧａＡｓＰから、ガイド層６５はＧ
ａ０．８Ｉｎ０．２Ａｓ０．６２Ｐ０．３８から、クラ
ッド層６６はＧａ０．５１Ｉｎ０．４９Ｐからそれぞれ
形成されており、量子井戸６３の厚さは８ｎｍ，バリア
層６４の厚さは２０ｎｍ，ガイド層６５の厚さは８０ｎ
ｍある。
【００８８】実施の形態２で説明したように、ＩｎＧａ
ＡｓはＧａＡｓ基板と異なる格子定数を持つため、結晶
に歪が生じている。格子定数の差の格子定数に対する比
を歪量といい、この例においては、バリア層とＧａＡｓ
基板との歪量を−１．０％，量子井戸とＧａＡｓ基板と
の歪量を＋１．４％とすることにより、基板と活性層付
近の間の平均歪量を低減している。
ＡｓはＧａＡｓ基板と異なる格子定数を持つため、結晶
に歪が生じている。格子定数の差の格子定数に対する比
を歪量といい、この例においては、バリア層とＧａＡｓ
基板との歪量を−１．０％，量子井戸とＧａＡｓ基板と
の歪量を＋１．４％とすることにより、基板と活性層付
近の間の平均歪量を低減している。
【００８９】実施の形態１または実施の形態２で示した
半導体レーザ素子１１，１６として、格子間隔不整合に
よる歪みを緩和するための層または活性層とバリア層、
ガイド層を歪補償構造としたＳＱＷ活性層の半導体レー
ザ素子または結合ＭＱＷ活性層の半導体レーザ素子を使
用することで、実施の形態１または実施の形態２と同様
に、温度調整無しに広い温度範囲で発振波長の安定した
レーザ光出力を実現でき、温度モニタおよび冷却器を有
する場合でも、半導体レーザ素子の閾値利得の製造バラ
ツキと光ファイバグレーティング３０の波長特性組合せ
の管理を緩和することができるという利点がある。
半導体レーザ素子１１，１６として、格子間隔不整合に
よる歪みを緩和するための層または活性層とバリア層、
ガイド層を歪補償構造としたＳＱＷ活性層の半導体レー
ザ素子または結合ＭＱＷ活性層の半導体レーザ素子を使
用することで、実施の形態１または実施の形態２と同様
に、温度調整無しに広い温度範囲で発振波長の安定した
レーザ光出力を実現でき、温度モニタおよび冷却器を有
する場合でも、半導体レーザ素子の閾値利得の製造バラ
ツキと光ファイバグレーティング３０の波長特性組合せ
の管理を緩和することができるという利点がある。
【００９０】以上のように、この実施の形態５によれ
ば、単一量子井戸の活性層外側の光ガイド層より屈折率
が低く、かつ電流障壁にならない薄さの層を半導体レー
ザ素子１１，１６が光ガイド層の外側に備えるようにし
たので、結晶欠陥の発生を低減することができるように
なり、偶発故障率を下げることができるという効果が得
られる。
ば、単一量子井戸の活性層外側の光ガイド層より屈折率
が低く、かつ電流障壁にならない薄さの層を半導体レー
ザ素子１１，１６が光ガイド層の外側に備えるようにし
たので、結晶欠陥の発生を低減することができるように
なり、偶発故障率を下げることができるという効果が得
られる。
【００９１】また、この実施の形態５によれば、半導体
レーザ素子１１，１６の活性層、バリア層およびガイド
層を歪補償構造に形成されるようにしたので、結晶欠陥
の発生を低減することができるようになり、偶発故障率
を下げることができるという効果が得られる。
レーザ素子１１，１６の活性層、バリア層およびガイド
層を歪補償構造に形成されるようにしたので、結晶欠陥
の発生を低減することができるようになり、偶発故障率
を下げることができるという効果が得られる。
【００９２】実施の形態６．実施の形態２で示した結合
ＭＱＷ活性層の半導体レーザ素子１６における少なくと
も２つの量子井戸の間隔を８ｎｍ以下とすることで、量
子井戸を効率よく結合させることができる。したがっ
て、閾値利得帯域が広く、かつ高効率の半導体レーザ素
子１６を実現することができ、広い温度範囲で発振波長
の安定したレーザ光が得られるため、実施の形態２と同
様に、光ファイバグレーティング３０を備えた光ファイ
バ２０と光学的に結合させることによって、外部共振器
を構成し、温度調整無しに広い温度範囲で発振波長の安
定したレーザ光を実現できる。
ＭＱＷ活性層の半導体レーザ素子１６における少なくと
も２つの量子井戸の間隔を８ｎｍ以下とすることで、量
子井戸を効率よく結合させることができる。したがっ
て、閾値利得帯域が広く、かつ高効率の半導体レーザ素
子１６を実現することができ、広い温度範囲で発振波長
の安定したレーザ光が得られるため、実施の形態２と同
様に、光ファイバグレーティング３０を備えた光ファイ
バ２０と光学的に結合させることによって、外部共振器
を構成し、温度調整無しに広い温度範囲で発振波長の安
定したレーザ光を実現できる。
【００９３】また、実施の形態４と同様に、この半導体
レーザ素子１６の出射側に配置された狭帯域フィルタ１
７と、半導体レーザ素子１６からのレーザ光が狭帯域フ
ィルタ１７を介して結合する光ファイバ２０と、光ファ
イバ２０内に配置され、反射波長帯が結合ＭＱＷ半導体
レーザ素子１６の３ｄＢ利得帯域幅かスペクトラム半値
幅よりも広いかほぼ等しい光ファイバグレーティング３
０を配置することで、温度調整無しに広い温度範囲で発
振波長の安定したレーザ光を実現できる。
レーザ素子１６の出射側に配置された狭帯域フィルタ１
７と、半導体レーザ素子１６からのレーザ光が狭帯域フ
ィルタ１７を介して結合する光ファイバ２０と、光ファ
イバ２０内に配置され、反射波長帯が結合ＭＱＷ半導体
レーザ素子１６の３ｄＢ利得帯域幅かスペクトラム半値
幅よりも広いかほぼ等しい光ファイバグレーティング３
０を配置することで、温度調整無しに広い温度範囲で発
振波長の安定したレーザ光を実現できる。
【００９４】温度モニタおよび冷却器を有する場合で
も、半導体レーザ素子の閾値利得の製造バラツキと光フ
ァイバグレーティング３０の波長特性組合せの管理を緩
和することができるという利点がある。
も、半導体レーザ素子の閾値利得の製造バラツキと光フ
ァイバグレーティング３０の波長特性組合せの管理を緩
和することができるという利点がある。
【００９５】以上のように、この実施の形態６によれ
ば、８ｎｍ以下の間隔で形成された少なくとも２つの量
子井戸を半導体レーザ素子１６が有するようにしたの
で、量子結合を効率良く発生させることができるという
効果が得られる。
ば、８ｎｍ以下の間隔で形成された少なくとも２つの量
子井戸を半導体レーザ素子１６が有するようにしたの
で、量子結合を効率良く発生させることができるという
効果が得られる。
【００９６】実施の形態７．実施の形態３または実施の
形態４で示した光ファイバグレーティング３０として、
少なくとも５ｎｍ以上の反射帯域を有する光ファイバグ
レーティングを使用するようにしても良い。このことに
よって、外部共振器を構成し、広い温度範囲で発振波長
の安定したレーザ光を実現でき、かつ１種類の光ファイ
バーグレーティング３０で半導体レーザ素子の閾値利得
帯域のバラツキに対応できる。
形態４で示した光ファイバグレーティング３０として、
少なくとも５ｎｍ以上の反射帯域を有する光ファイバグ
レーティングを使用するようにしても良い。このことに
よって、外部共振器を構成し、広い温度範囲で発振波長
の安定したレーザ光を実現でき、かつ１種類の光ファイ
バーグレーティング３０で半導体レーザ素子の閾値利得
帯域のバラツキに対応できる。
【００９７】以上のように、この実施の形態７によれ
ば、少なくとも５ｎｍ以上の反射帯域を光ファイバグレ
ーティング３０が有するようにしたので、外部共振器を
構成し、広い温度範囲で発振波長の安定したレーザ光を
実現でき、かつ１種類の光ファイバーグレーティング３
０で半導体レーザ素子の閾値利得帯域のバラツキに対応
できるという効果が得られる。
ば、少なくとも５ｎｍ以上の反射帯域を光ファイバグレ
ーティング３０が有するようにしたので、外部共振器を
構成し、広い温度範囲で発振波長の安定したレーザ光を
実現でき、かつ１種類の光ファイバーグレーティング３
０で半導体レーザ素子の閾値利得帯域のバラツキに対応
できるという効果が得られる。
【００９８】実施の形態８．反射率１０％以下の反射防
止膜１４をレーザ光出射面に施した半導体レーザ素子１
１，１６と、反射防止膜１４の反射率よりも高い反射率
の光ファイバグレーティング３０を持つ光ファイバ２０
とを、実施の形態１または実施の形態２で示した半導体
レーザ装置に使用するようにしても良い。このことによ
って、広い温度範囲で光ファイバグレーティング３０と
同じ波長で発振させることができる。
止膜１４をレーザ光出射面に施した半導体レーザ素子１
１，１６と、反射防止膜１４の反射率よりも高い反射率
の光ファイバグレーティング３０を持つ光ファイバ２０
とを、実施の形態１または実施の形態２で示した半導体
レーザ装置に使用するようにしても良い。このことによ
って、広い温度範囲で光ファイバグレーティング３０と
同じ波長で発振させることができる。
【００９９】また、反射率１０％以下の反射防止膜１４
をレーザ光出射面に施した半導体レーザ素子１１，１６
と、反射防止膜１４の反射率よりも高い反射率の光ファ
イバグレーティング３０を持つ光ファイバ２０とを実施
の形態３または実施の形態４で示した半導体レーザ装置
に使用するようにしても良い。このことによって、実施
の形態３または実施の形態４で使用する狭帯域フィルタ
１７の持つ波長特性に対応した波長を発振することがで
きる。
をレーザ光出射面に施した半導体レーザ素子１１，１６
と、反射防止膜１４の反射率よりも高い反射率の光ファ
イバグレーティング３０を持つ光ファイバ２０とを実施
の形態３または実施の形態４で示した半導体レーザ装置
に使用するようにしても良い。このことによって、実施
の形態３または実施の形態４で使用する狭帯域フィルタ
１７の持つ波長特性に対応した波長を発振することがで
きる。
【０１００】実施の形態９．狭帯域フィルタ１７へのレ
ーザ光の入射角が高温で９０°に近づくような入射角調
整機構を設けるようにしても良い。例えばこの入射角調
整機構は、半導体レーザ装置の温度をモニタする温度モ
ニタと、狭帯域フィルタ１７への入射角と狭帯域フィル
タ１７の透過特性との関係を関数化・テーブル化して記
憶し、温度モニタでモニタされた温度と関数化・テーブ
ル化された上記の関係とを参照して狭帯域フィルタ１７
に対する入射角を調整する制御装置とから構成される。
半導体レーザ装置の温度に応じて狭帯域フィルタ１７へ
のレーザ光の入射角を変化させ、常に一定の波長が透過
するようする。
ーザ光の入射角が高温で９０°に近づくような入射角調
整機構を設けるようにしても良い。例えばこの入射角調
整機構は、半導体レーザ装置の温度をモニタする温度モ
ニタと、狭帯域フィルタ１７への入射角と狭帯域フィル
タ１７の透過特性との関係を関数化・テーブル化して記
憶し、温度モニタでモニタされた温度と関数化・テーブ
ル化された上記の関係とを参照して狭帯域フィルタ１７
に対する入射角を調整する制御装置とから構成される。
半導体レーザ装置の温度に応じて狭帯域フィルタ１７へ
のレーザ光の入射角を変化させ、常に一定の波長が透過
するようする。
【０１０１】このように、狭帯域フィルタ１７に対する
レーザ光の入射角が高温で９０°に近づくような入射角
調整機構を設けることで、使用温度の上昇に伴い光ファ
イバグレーティング３０からの反射光波長が長波長に変
化し、広い温度範囲で外部共振器モード発振をさせるこ
とができ、かつ光ファイバ増幅器の利得帯内に発振波長
を維持することができる。
レーザ光の入射角が高温で９０°に近づくような入射角
調整機構を設けることで、使用温度の上昇に伴い光ファ
イバグレーティング３０からの反射光波長が長波長に変
化し、広い温度範囲で外部共振器モード発振をさせるこ
とができ、かつ光ファイバ増幅器の利得帯内に発振波長
を維持することができる。
【０１０２】なお、以上の各実施の形態１〜９に示した
半導体レーザ装置を励起光源とした光増幅装置を構成し
ても良い。すなわち、半導体レーザ装置が出射した励起
光としてのレーザ光と、信号光としてのレーザ光とを結
合する励起光／信号光結合手段と、光ファイバに希土類
を添加して構成される希土類添加光ファイバを励起光／
信号光結合手段からの励起光によって励起して励起光／
信号光結合手段からの信号光を増幅する。このようにす
ることで、利得波長特性の変動を抑制した光増幅装置を
提供できる。
半導体レーザ装置を励起光源とした光増幅装置を構成し
ても良い。すなわち、半導体レーザ装置が出射した励起
光としてのレーザ光と、信号光としてのレーザ光とを結
合する励起光／信号光結合手段と、光ファイバに希土類
を添加して構成される希土類添加光ファイバを励起光／
信号光結合手段からの励起光によって励起して励起光／
信号光結合手段からの信号光を増幅する。このようにす
ることで、利得波長特性の変動を抑制した光増幅装置を
提供できる。
【０１０３】以上のように、この実施の形態９によれ
ば、狭帯域フィルタ１７へ入射するレーザ光の入射角が
高温になるほど９０°に近づくように、狭帯域フィルタ
１７への入射角を調整する入射角調整機構を狭帯域フィ
ルタ１７が備えるようにしたので、使用温度の上昇に伴
い光ファイバグレーティング３０からの反射光波長が長
波長に変化し、広い温度範囲で外部共振器モード発振を
させることができ、かつ光ファイバ増幅器の利得帯内に
発振波長を維持することができるという効果が得られ
る。
ば、狭帯域フィルタ１７へ入射するレーザ光の入射角が
高温になるほど９０°に近づくように、狭帯域フィルタ
１７への入射角を調整する入射角調整機構を狭帯域フィ
ルタ１７が備えるようにしたので、使用温度の上昇に伴
い光ファイバグレーティング３０からの反射光波長が長
波長に変化し、広い温度範囲で外部共振器モード発振を
させることができ、かつ光ファイバ増幅器の利得帯内に
発振波長を維持することができるという効果が得られ
る。
【０１０４】また、この実施の形態９によれば、この発
明による半導体レーザ装置と、半導体レーザ装置が出射
した励起光と信号光とを結合する励起光／信号光結合手
段と、光ファイバに希土類を添加して構成され、励起光
／信号光結合手段からの励起光によって励起されて励起
光／信号光結合手段からの信号光を増幅する希土類添加
光ファイバとを備えるようにしたので、利得波長特性の
変動を抑制した光増幅装置を提供できるという効果が得
られる。
明による半導体レーザ装置と、半導体レーザ装置が出射
した励起光と信号光とを結合する励起光／信号光結合手
段と、光ファイバに希土類を添加して構成され、励起光
／信号光結合手段からの励起光によって励起されて励起
光／信号光結合手段からの信号光を増幅する希土類添加
光ファイバとを備えるようにしたので、利得波長特性の
変動を抑制した光増幅装置を提供できるという効果が得
られる。
【０１０５】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、温度
制御機構を要することなく、簡単な構成で発振波長を一
定に保つことができるという効果が得られる。
制御機構を要することなく、簡単な構成で発振波長を一
定に保つことができるという効果が得られる。
【０１０６】この発明によれば、低い温度制御分解能の
温度制御機構または低能力の温度制御機構によって発振
波長の変動を抑制できるという効果が得られる。
温度制御機構または低能力の温度制御機構によって発振
波長の変動を抑制できるという効果が得られる。
【図１】 この発明の実施の形態１による半導体レーザ
装置の構成を示す図である。
装置の構成を示す図である。
【図２】 半導体レーザ素子のＳＱＷ活性層付近におけ
るエネルギーバンド構造を示す図である。
るエネルギーバンド構造を示す図である。
【図３】 光ファイバグレーティングによって発振波長
が一定に保たれる動作を説明するための図である。
が一定に保たれる動作を説明するための図である。
【図４】 この発明の実施の形態１による半導体レーザ
装置の効果を説明するための図である。
装置の効果を説明するための図である。
【図５】 この発明の実施の形態２による半導体レーザ
装置の構成を示す図である。
装置の構成を示す図である。
【図６】 半導体レーザ素子の結合ＭＱＷ活性層付近に
おけるエネルギーバンド構造を示す図である。
おけるエネルギーバンド構造を示す図である。
【図７】 この発明の実施の形態２による半導体レーザ
装置の効果を説明するための図である。
装置の効果を説明するための図である。
【図８】 この発明の実施の形態３による半導体レーザ
装置の構成を示す図である。
装置の構成を示す図である。
【図９】 この発明の実施の形態４による半導体レーザ
装置の構成を示す図である。
装置の構成を示す図である。
【図１０】 歪補償構造とした半導体レーザ素子の活性
層付近におけるエネルギーバンド構造を示す図である。
層付近におけるエネルギーバンド構造を示す図である。
【図１１】 従来の半導体レーザ装置の構成を示す図で
ある。
ある。
【図１２】 半導体レーザ素子の構造例を示す図であ
る。
る。
【図１３】 半導体レーザ素子のＭＱＷ活性層付近にお
けるエネルギーバンド構造を示す図である。
けるエネルギーバンド構造を示す図である。
１０ ポンプレーザモジュール、１１ 半導体レーザ素
子、１４ 反射防止膜、１５ 結合光学系、１５Ａ コ
リメータレンズ、１５Ｂ コンデンサレンズ、１６ 半
導体レーザ素子、１７ 狭帯域フィルタ、２０ 光ファ
イバ、３０ 光ファイバグレーティング、４１ ＳＱＷ
活性層、４２ 伝導帯、４３ 価電子帯、４４ ガイド
層、４５ クラッド層、４６Ａ，４６Ｂ 量子井戸、４
７ バリア層、４８ 結合ＭＱＷ活性層、５１ 電子の
バンド、５２Ｈ ヘビーホールのバンド、５２Ｌ ライ
トホールのバンド、５３ 電子の第１サブバンド、５４
電子の第２サブバンド、５５ ヘビーホールの第１サブ
バンド、５６ ヘビーホールの第２サブバンド、５７
ライトホールの第１サブバンド、５８ ライトホールの
第２サブバンド、５９ バリア層、６１ 伝導体、６２
価電子帯、６３量子井戸、６４ バリア層、６５ ガ
イド層、６６ クラッド層。
子、１４ 反射防止膜、１５ 結合光学系、１５Ａ コ
リメータレンズ、１５Ｂ コンデンサレンズ、１６ 半
導体レーザ素子、１７ 狭帯域フィルタ、２０ 光ファ
イバ、３０ 光ファイバグレーティング、４１ ＳＱＷ
活性層、４２ 伝導帯、４３ 価電子帯、４４ ガイド
層、４５ クラッド層、４６Ａ，４６Ｂ 量子井戸、４
７ バリア層、４８ 結合ＭＱＷ活性層、５１ 電子の
バンド、５２Ｈ ヘビーホールのバンド、５２Ｌ ライ
トホールのバンド、５３ 電子の第１サブバンド、５４
電子の第２サブバンド、５５ ヘビーホールの第１サブ
バンド、５６ ヘビーホールの第２サブバンド、５７
ライトホールの第１サブバンド、５８ ライトホールの
第２サブバンド、５９ バリア層、６１ 伝導体、６２
価電子帯、６３量子井戸、６４ バリア層、６５ ガ
イド層、６６ クラッド層。
【手続補正書】
【提出日】平成１４年１１月７日（２００２．１１．
７）
７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４１】
Γ・Ｇ＝α＋（０．５／Ｌ）・ｌｎ［１／（Ｒｆ・Ｒｒ）］ （１）
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４３】
Γ・Ｇｆｇ＝α＋（０．５／Ｌ）・ｌｎ［１／（Ｒｅｆｆ・Ｒｒ）］ （２）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 藤田 豪
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三
菱電機株式会社内
(72)発明者 吉田 保明
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三
菱電機株式会社内
(72)発明者 鴫原 君男
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三
菱電機株式会社内
(72)発明者 八田 竜夫
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三
菱電機株式会社内
Ｆターム(参考） 5F072 AB09 AK06 JJ05 KK07 PP07
YY17
5F073 AA43 AA73 AA74 AA83 AB25
AB28 AB29 BA01 BA09 EA03
FA06
Claims (15)
- 【請求項１】 光ファイバグレーティングが形成される
とともに、レーザ光を導波する光ファイバと、 単一量子井戸からなる活性層を有し、上記レーザ光を出
射する半導体レーザ素子と、上記半導体レーザ素子から
出射した上記レーザ光を上記光ファイバへ結合する結合
光学系とから構成されるポンプレーザモジュールとを備
えることを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項２】 光ファイバグレーティングが形成される
とともに、レーザ光を導波する光ファイバと、 量子結合が発生する間隔にまで狭められた少なくとも２
つの量子井戸からなる活性層を有し、上記レーザ光を出
射する半導体レーザ素子と、上記半導体レーザ素子から
出射した上記レーザ光を上記光ファイバへ結合する結合
光学系とから構成されるポンプレーザモジュールとを備
えることを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項３】 結合光学系は、 半導体レーザ素子からのレーザ光の入射角を調整する構
造を有した狭帯域フィルタを備えることを特徴とする請
求項１または請求項２記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項４】 光ファイバグレーティングは、 半導体レーザ素子の３ｄＢ利得帯域幅またはスペクトラ
ム半値幅よりも広いかまたは略等しくなるように、その
反射波長帯域が設定されることを特徴とする請求項１ま
たは請求項２記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項５】 結合光学系は、 半導体レーザ素子からのレーザ光の入射角を調整する構
造を有した狭帯域フィルタを備え、 光ファイバグレーティングは、 上記半導体レーザ素子の３ｄＢ利得帯域幅またはスペク
トラム半値幅よりも広いかまたは略等しくなるように、
その反射波長帯域が設定されることを特徴とする請求項
１または請求項２記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項６】 結合光学系は、 半導体レーザ素子からのレーザ光を平行光にして狭帯域
フィルタへ出射するコリメータレンズと、上記狭帯域フ
ィルタから出射したレーザ光を光ファイバへ集光するコ
ンデンサレンズとを備えることを特徴とする請求項３ま
たは請求項５記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項７】 半導体レーザ素子は、 約１０％以下の反射率に設定された反射防止膜をレーザ
光出射面に備えることを特徴とする請求項１から請求項
６のうちのいずれか１項記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項８】 反射防止膜は、 光ファイバグレーティングの反射率よりも低い反射率に
設定されることを特徴とする請求項７記載の半導体レー
ザ装置。 - 【請求項９】 半導体レーザ素子は、 単一量子井戸の活性層外側の光ガイド層より屈折率が低
く、かつ電流障壁にならない薄さの層を上記光ガイド層
の外側に備えることを特徴とする請求項１記載の半導体
レーザ装置。 - 【請求項１０】 半導体レーザ素子は、 活性層、バリア層およびガイド層を歪補償構造に形成さ
れることを特徴とする請求項１または請求項２記載の半
導体レーザ装置。 - 【請求項１１】 半導体レーザ素子は、 ８ｎｍ以下の間隔で形成された少なくとも２つの量子井
戸を有することを特徴とする請求項２または請求項３記
載の半導体レーザ装置。 - 【請求項１２】 光ファイバグレーティングは、 少なくとも５ｎｍ以上の反射帯域を有することを特徴と
する請求項３または請求項５記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項１３】 狭帯域フィルタは、 上記狭帯域フィルタへ入射するレーザ光の入射角が高温
になるほど９０°に近づくように、上記狭帯域フィルタ
への入射角を調整する入射角調整機構を備えることを特
徴とする請求項３または請求項５記載の半導体レーザ装
置。 - 【請求項１４】 半導体レーザ素子は、 単一量子井戸の活性層を１０ｎｍから２５ｎｍまでの厚
さに形成されることを特徴とする請求項１記載の半導体
レーザ装置。 - 【請求項１５】 請求項１から請求項１４のうちのいず
れか１項記載の半導体レーザ装置と、 上記半導体レーザ装置が出射した励起光と信号光とを結
合する励起光／信号光結合手段と、 光ファイバに希土類を添加して構成され、上記励起光／
信号光結合手段からの上記励起光によって励起されて上
記励起光／信号光結合手段からの上記信号光を増幅する
希土類添加光ファイバとを備えることを特徴とする光増
幅装置。
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