JP2003179304A - Semiconductor laser device, semiconductor laser module and optical fiber amplifier using semiconductor laser module - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor laser device and a semiconductor laser module which are suitable for a light source for a Raman amplifier capable of stably obtaining high gain. <P>SOLUTION: An n-InP clad layer 2, a GRIN-SCH-MQW active layer 3, a p-InP spacer layer 4, a p-InP clad layer 6 and a p-InGaAsP contact layer 8 are laminated in order on an n-InP substrate 1. An N-type electrode 11 is arranged in a lower part of the substrate 1. A diffraction grating 13 is arranged in a part region of the spacer layer 4. On the contact layer 8, a p-side electrode 10b is arranged in a region corresponding to the diffraction grating 13, and a p-side electrode 10a is arranged in the other region. Between the p-side electrodes 10a and 10b, an electrically isolating trench 16 is arranged, thereby isolating the electrodes specially or electrically. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】第１導電型の半導体基板と、
該半導体基板上に積層された第１導電型の半導体バッフ
ァ層と、該半導体バッファ層上に積層された活性層と、
該活性層上に積層された第１の電極と、前記半導体基板
下面に配置された第２の電極とを有する半導体レーザ装
置に関し、特に、安定し、光利得を得ることのできる光
ファイバ増幅器の励起光源に適した半導体レーザ装置、
半導体レーザモジュール、およびこれらを用いた光ファ
イバ増幅器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
A first conductivity type semiconductor buffer layer laminated on the semiconductor substrate, and an active layer laminated on the semiconductor buffer layer,
The present invention relates to a semiconductor laser device having a first electrode laminated on the active layer and a second electrode arranged on the lower surface of the semiconductor substrate, and more particularly, to an optical fiber amplifier which is stable and can obtain an optical gain. Semiconductor laser device suitable for excitation light source,
The present invention relates to a semiconductor laser module and an optical fiber amplifier using them.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、インターネットをはじめとする様
々なマルチメディアの普及に伴って、光通信に対する大
容量化の要求が大きくなっている。従来、光通信では、
光ファイバによる光の吸収が少ない波長である１３１０
ｎｍもしくは１５５０ｎｍの帯域において、それぞれ単
一の波長による伝送が一般的であった。この方式では、
多くの情報を伝達するためには伝送経路に敷設する光フ
ァイバの芯数を増やす必要があり、伝送容量の増加に伴
ってコストが増加するという問題点があった。2. Description of the Related Art In recent years, with the widespread use of various multimedia such as the Internet, there has been an increasing demand for a large capacity for optical communication. Conventionally, in optical communication,
1310, which has a wavelength at which light absorption by an optical fiber is small
In the band of nm or 1550 nm, transmission with a single wavelength is common. With this method,
In order to transmit a lot of information, it is necessary to increase the number of cores of the optical fiber laid in the transmission path, and there is a problem that the cost increases as the transmission capacity increases.

【０００３】そこで、高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ：
Dense-Wavelength Division Multiplexing）通信方式が
用いられるようになった。このＤＷＤＭ通信方式は、主
にＥＤＦＡ（Erbium Doped Fiber Amplifier）を用い、
この動作帯域である１５５０ｎｍ帯において、複数の波
長を使用して伝送を行う方式である。このＤＷＤＭ通信
方式あるいはＷＤＭ通信方式では、１本の光ファイバを
用いて複数の異なる波長の光信号を同時に伝送すること
から、新たな線路を敷設する必要がなく、ネットワーク
の伝送容量の飛躍的な増加をもたらすことを可能として
いる。Therefore, dense wavelength division multiplexing (DWDM:
Dense-Wavelength Division Multiplexing) communication method has come to be used. This DWDM communication system mainly uses an EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier),
In this operating band, which is 1550 nm, transmission is performed using a plurality of wavelengths. In this DWDM communication system or WDM communication system, since optical signals of a plurality of different wavelengths are simultaneously transmitted using one optical fiber, it is not necessary to lay new lines, and the transmission capacity of the network is dramatically increased. It is possible to bring an increase.

【０００４】このＥＤＦＡを用いた一般的なＷＤＭ通信
方式では、利得平坦化の容易な１５５０ｎｍ帯から実用
化され、最近では、利得係数が小さいために利用されて
いなかった１５８０ｎｍ帯にまで拡大している。しかし
ながら、ＥＤＦＡで増幅可能な帯域に比して光ファイバ
の低損失帯域の方が広いことから、ＥＤＦＡの帯域外で
動作する光ファイバ増幅器、たとえば、ラマン増幅器へ
の関心が高まっている。In this general WDM communication system using the EDFA, it is put to practical use from the 1550 nm band where gain flattening is easy, and recently expanded to the 1580 nm band which has not been used because of its small gain coefficient. There is. However, since the low-loss band of the optical fiber is wider than the band that can be amplified by the EDFA, there is an increasing interest in optical fiber amplifiers that operate outside the band of the EDFA, such as Raman amplifiers.

【０００５】ラマン増幅器は、エルビウムのような希土
類イオンを媒体とした光ファイバ増幅器がイオンのエネ
ルギー準位によって利得波長帯が決まるのに対し、励起
光の波長によって利得波長帯が決まるという特徴を持
ち、励起光波長を選択することによって任意の波長帯を
増幅することができる。The Raman amplifier has a characteristic that the gain wavelength band is determined by the wavelength of the pumping light, while the optical fiber amplifier using a rare earth ion such as erbium determines the gain wavelength band by the energy level of the ion. Any wavelength band can be amplified by selecting the excitation light wavelength.

【０００６】ラマン増幅では、光ファイバに強い励起光
を入射すると、誘導ラマン散乱によって、励起光波長か
ら約１００ｎｍ程度長波長側に利得が現れ、この励起さ
れた状態の光ファイバに、この利得を有する波長帯域の
信号光を入射すると、この信号光が増幅されるというも
のである。したがって、ラマン増幅器を用いたＷＤＭ通
信方式では、ＥＤＦＡを用いた通信方式に比して、信号
光のチャネル数をさらに増加させることができる。In Raman amplification, when strong pumping light is incident on the optical fiber, a gain appears on the long wavelength side of about 100 nm from the pumping light wavelength due to stimulated Raman scattering, and this gain is applied to the optical fiber in this pumped state. When the signal light in the wavelength band that it has is incident, this signal light is amplified. Therefore, in the WDM communication system using the Raman amplifier, the number of channels of signal light can be further increased as compared with the communication system using the EDFA.

【０００７】図２２は、ＷＤＭ通信システムに用いられ
る従来のラマン増幅器の構成を示すブロック図である。
図２２において、ファブリペロー型の半導体発光素子１
８０ａ〜１８０ｄとファイバグレーディング１８１ａ〜
１８１ｄとがそれぞれ対となった半導体レーザモジュー
ル１８２ａ〜１８２ｄは、励起光のもとになるレーザ光
を偏波合成カプラ６１ａ，６１ｂに出力する。各半導体
レーザモジュール１８２ａ，１８２ｂが出力するレーザ
光の波長は同じであるが、偏波合成カプラ６１ａによっ
て異なる偏波面をもった光を合成している。同様にし
て、各半導体レーザモジュール１８２ｃ，１８２ｄが出
力するレーザ光の波長は同じであるが、偏波合成カプラ
６１ｂによって異なる偏波面をもった光を合成してい
る。偏波合成カプラ６１ａ，６１ｂは、それぞれ偏波合
成したレーザ光をＷＤＭカプラ６２に出力する。なお、
偏波合成カプラ６１ａ，６１ｂから出力されるレーザ光
の波長は異なる。FIG. 22 is a block diagram showing the configuration of a conventional Raman amplifier used in a WDM communication system.
In FIG. 22, a Fabry-Perot type semiconductor light emitting device 1
80a to 180d and fiber grading 181a to
The semiconductor laser modules 182a to 182d, each paired with 181d, output the laser light that is the source of the pumping light to the polarization beam combiners 61a and 61b. Although the wavelengths of the laser lights output from the respective semiconductor laser modules 182a and 182b are the same, lights having different polarization planes are combined by the polarization combining coupler 61a. Similarly, the wavelengths of the laser lights output from the semiconductor laser modules 182c and 182d are the same, but lights having different polarization planes are combined by the polarization combining coupler 61b. The polarization combining couplers 61 a and 61 b output the polarization-combined laser lights to the WDM coupler 62. In addition,
The wavelengths of the laser lights output from the polarization combining couplers 61a and 61b are different.

【０００８】ＷＤＭカプラ６２は、アイソレータ６０を
介して偏波合成カプラ６１ａ，６１ｂから出力されたレ
ーザ光を合波し、ＷＤＭカプラ６５を介し、励起光とし
て増幅用ファイバ６４に出力する。この励起光が入力さ
れた増幅用ファイバ６４には、増幅対象の信号光が、信
号光入力ファイバ６９からアイソレータ６３を介して入
力され、励起光と合波してラマン増幅される。The WDM coupler 62 multiplexes the laser beams output from the polarization combining couplers 61a and 61b via the isolator 60 and outputs the multiplexed laser beams to the amplification fiber 64 via the WDM coupler 65 as pumping light. The signal light to be amplified is input to the amplification fiber 64 to which the pumping light is input from the signal light input fiber 69 via the isolator 63, and is multiplexed with the pumping light and Raman-amplified.

【０００９】増幅用ファイバ６４内においてラマン増幅
された信号光（増幅信号光）は、ＷＤＭカプラ６５およ
びアイソレータ６６を介してモニタ光分配用カプラ６７
に入力される。モニタ光分配用カプラ６７は、増幅信号
光の一部を制御回路６８に出力し、残りの増幅信号光を
出力レーザ光として信号光出力ファイバ７０に出力す
る。The signal light Raman-amplified in the amplification fiber 64 (amplified signal light) is transmitted through a WDM coupler 65 and an isolator 66 to a monitor light distribution coupler 67.
Entered in. The monitor light distribution coupler 67 outputs a part of the amplified signal light to the control circuit 68, and outputs the remaining amplified signal light to the signal light output fiber 70 as output laser light.

【００１０】制御回路６８は、入力された一部の増幅信
号光をもとに各半導体発光素子１８０ａ〜１８０ｄの発
光状態、たとえば光強度を制御し、ラマン増幅の利得帯
域が平坦な特性となるようにフィードバック制御する。The control circuit 68 controls the light emitting state of each of the semiconductor light emitting elements 180a to 180d, for example, the light intensity, based on a part of the input amplified signal light, so that the Raman amplification gain band has a flat characteristic. Feedback control.

【００１１】図２３は、ファイバグレーディングを用い
た半導体レーザモジュールの概要構成を示す図である。
図２３において、この半導体レーザモジュールは、半導
体発光素子２０２と光ファイバ２０３とを有する。半導
体発光素子２０２は、活性層２２１を有する。活性層２
２１は、一端に光反射面２２２が設けられ、他端に光出
射面２２３が設けられる。活性層２２１内で生じた光
は、光反射面２２２で反射して、光出射面２２３から出
力される。FIG. 23 is a diagram showing a schematic configuration of a semiconductor laser module using fiber grading.
In FIG. 23, this semiconductor laser module has a semiconductor light emitting element 202 and an optical fiber 203. The semiconductor light emitting device 202 has an active layer 221. Active layer 2
21, the light reflecting surface 222 is provided at one end and the light emitting surface 223 is provided at the other end. The light generated in the active layer 221 is reflected by the light reflecting surface 222 and output from the light emitting surface 223.

【００１２】半導体発光素子２０２の光出射面２２３に
は、光ファイバ２０３が配置され、光出射面２２３と光
結合される。光ファイバ２０３内のコア２３２には、光
出射面２２３から所定位置にファイバグレーディング２
３３が形成され、ファイバグレーディング２３３は、特
性波長の光を選択的に反射する。すなわち、ファイバグ
レーディング２３３は、外部共振器として機能し、ファ
イバグレーディング２３３と光反射面２２２との間で共
振器を形成し、ファイバグレーディング２３３によって
選択された特定波長のレーザ光が増幅されて出力レーザ
光２４１として出力される。An optical fiber 203 is arranged on the light emitting surface 223 of the semiconductor light emitting device 202 and is optically coupled to the light emitting surface 223. The core 232 in the optical fiber 203 has a fiber grading 2 at a predetermined position from the light emitting surface 223.
33 is formed, and the fiber grading 233 selectively reflects light having a characteristic wavelength. That is, the fiber grading 233 functions as an external resonator, forms a resonator between the fiber grading 233 and the light reflecting surface 222, and a laser light of a specific wavelength selected by the fiber grading 233 is amplified to output laser. It is output as light 241.

【００１３】[0013]

【非特許文献１】Yuichi Tohmori 他６名、「Broad-Ra
nge Wavelength-TunableSuperstructure Grating(SSG)
DBR Lasers」、IEEE JOURNAL OF QUANTUM ELECTRONIC
S、pp1817-1823、VOL.29、NO.6、JUNE 1993[Non-Patent Document 1] Yuichi Tohmori and 6 others, "Broad-Ra
nge Wavelength-Tunable Superstructure Grating (SSG)
DBR Lasers ", IEEE JOURNAL OF QUANTUM ELECTRONIC
S, pp1817-1823, VOL.29, NO.6, JUNE 1993

【００１４】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た半導体レーザモジュール（１８２ａ〜１８２ｄ）は、
ファイバグレーディング２３３と半導体発光素子２０２
との間隔が長いため、ファイバグレーディング２３３と
光反射面２２２との間の共振によって相対強度雑音（Ｒ
ＩＮ：Relative Intensity Noise）が大きくなる。ラマ
ン増幅では、増幅の生じる過程が早く起こるため、励起
光強度が揺らいでいると、ラマン利得も揺らぐことにな
り、このラマン利得の揺らぎがそのまま増幅された信号
強度の揺らぎとして出力されてしまい、安定したラマン
増幅を行わせることができないという問題点があった。However, the above-mentioned semiconductor laser modules (182a to 182d) have the following problems.
Fiber grading 233 and semiconductor light emitting device 202
Since the distance between the fiber grading 233 and the light reflecting surface 222 is long, the relative intensity noise (R
IN: Relative Intensity Noise) increases. In Raman amplification, the process of amplification occurs quickly, so if the pumping light intensity fluctuates, the Raman gain also fluctuates, and this fluctuation of Raman gain is output as it is as fluctuation of the amplified signal strength, There was a problem that stable Raman amplification could not be performed.

【００１５】また、上述した半導体レーザモジュール
は、ファイバグレーディング２３３を有した光ファイバ
２０３と、半導体発光素子２０２とを光結合する必要が
あり、組立時の光軸合わせに時間と労力とがかかるとと
もに、共振器内における機械的な光結合であるために、
レーザの発振特性が機械的振動などによって変化してし
まうおそれがあり、安定した励起光を提供することがで
きない場合が生じるという問題点があった。Further, in the above-mentioned semiconductor laser module, it is necessary to optically couple the optical fiber 203 having the fiber grading 233 and the semiconductor light emitting element 202, and it takes time and labor to align the optical axis at the time of assembly. , Because it is a mechanical optical coupling in the resonator,
There is a problem in that the oscillation characteristics of the laser may change due to mechanical vibration and the like, and stable excitation light may not be provided in some cases.

【００１６】なお、ラマン増幅器としては、図２２に示
したラマン増幅器のように信号光に対して後方から励起
する後方励起方式のほかに、信号光に対して前方から励
起する前方励起方式および双方向から励起する双方向励
起方式がある。現在、ラマン増幅器として多用されてい
るのは、後方励起方式である。その理由は、弱い信号光
が強い励起光とともに同方向に進行する前方励起方式で
は、励起光強度が揺らぐという問題があるからである。
したがって、前方励起方式にも適用できる安定した励起
光源の出現が要望されている。すなわち、従来のファイ
バグレーディングを用いた半導体レーザモジュールを用
いると、適用できる励起方式が制限されるという問題点
があった。As the Raman amplifier, in addition to the backward pumping method for pumping the signal light from the rear like the Raman amplifier shown in FIG. 22, the forward pumping method for pumping the signal light from the front and both There is a bidirectional excitation method that excites from the direction. At present, the backward pumping method is widely used as the Raman amplifier. The reason is that the forward pumping method in which the weak signal light travels in the same direction as the strong pumping light has a problem that the pumping light intensity fluctuates.
Therefore, the emergence of a stable pumping light source applicable to the forward pumping method is desired. That is, when the conventional semiconductor laser module using the fiber grading is used, there is a problem that applicable pumping methods are limited.

【００１７】また、ラマン増幅器におけるラマン増幅で
は、信号光の偏波方向と励起光の偏波方向とが一致する
ことを条件としている。すなわち、ラマン増幅では、増
幅利得の偏波依存性があり、信号光の偏波方向と励起光
の偏波方向とのずれによる影響を小さくする必要があ
る。ここで、後方励起方式の場合、信号光は、伝搬中に
偏波がランダムとなるため、問題は生じないが、前方励
起方式の場合、偏波依存性が強く、励起光の直交偏波合
成、デボラライズなどによって偏波依存性を小さくする
必要がある。すなわち、偏光度（ＤＯＰ：Degree Of Po
larization）を小さくする必要がある。Further, Raman amplification in the Raman amplifier is conditioned on that the polarization direction of the signal light and the polarization direction of the pumping light coincide with each other. That is, in Raman amplification, there is a polarization dependency of the amplification gain, and it is necessary to reduce the influence of the deviation between the polarization direction of the signal light and the polarization direction of the pump light. Here, in the case of the backward pumping method, there is no problem because the polarization of the signal light becomes random during propagation, but in the case of the forward pumping method, the polarization dependence is strong and the orthogonal polarization combining of the pumping light is performed. , It is necessary to reduce the polarization dependence by devolatization. That is, the degree of polarization (DOP: Degree Of Po)
larization) needs to be small.

【００１８】さらに、ラマン増幅は、得られるラマン利
得が比較的低いため、高出力のラマン増幅用励起光源の
出現が望まれていた。Further, since Raman amplification provides a relatively low Raman gain, the emergence of a high-output pumping light source for Raman amplification has been desired.

【００１９】この発明は上記に鑑みてなされたもので、
安定し、高利得を得ることができるラマン増幅器用光源
に適した半導体レーザ装置および半導体レーザモジュー
ルを提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above,
An object of the present invention is to provide a semiconductor laser device and a semiconductor laser module suitable for a Raman amplifier light source that is stable and can obtain a high gain.

【００２０】[0020]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる半導体レーザ装置は、第１導電型
の半導体基板と、該半導体基板上に積層された第１導電
型の半導体バッファ層と、該半導体バッファ層上に積層
された活性層と、該活性層上に積層された第１の電極
と、前記半導体基板下面に配置された第２の電極とを有
する半導体レーザ装置において、前記活性層上に積層さ
れた第２導電型のスペーサ層と、該第２導電型のスペー
サ層の一部領域に配置され、特定の中心波長を有する複
数の発振縦モードを備えたレーザ光を選択する回折格子
とを備え、前記第１の電極が、前記回折格子が配置され
た前記一部領域上に配置された第３の電極と、他の領域
に配置された第４の電極とに空間的に、または、電気的
に分離されていることを特徴とする。In order to achieve the above object, a semiconductor laser device according to a first aspect of the present invention is a semiconductor laser device of a first conductivity type, and a semiconductor buffer of a first conductivity type stacked on the semiconductor substrate. A semiconductor laser device having a layer, an active layer laminated on the semiconductor buffer layer, a first electrode laminated on the active layer, and a second electrode arranged on the lower surface of the semiconductor substrate, A second conductive type spacer layer laminated on the active layer and a laser beam having a plurality of oscillation longitudinal modes arranged in a partial region of the second conductive type spacer layer and having a specific center wavelength. A diffraction grating to be selected, wherein the first electrode is a third electrode arranged on the partial region where the diffraction grating is arranged and a fourth electrode arranged in another region. Be spatially or electrically separated And it features.

【００２１】この請求項１の発明によれば、回折格子が
配置された一部領域上に配置された第３の電極と、それ
以外の領域に配置された第４の電極とに空間的に、また
は、電気的に分離されているため、光発光出力を制御す
る電流と、回折格子の屈折率変化を制御する電流とを別
々に印加することができる。According to the invention of claim 1, the third electrode arranged on the partial region where the diffraction grating is arranged and the fourth electrode arranged on the other region are spatially separated. Alternatively, since they are electrically separated, a current for controlling the light emission output and a current for controlling the change in the refractive index of the diffraction grating can be separately applied.

【００２２】また、請求項２にかかる半導体レーザ装置
は、第１導電型の半導体基板と、該半導体基板上に積層
された第１導電型の半導体バッファ層と、該半導体バッ
ファ層上に積層された活性層と、該活性層上に積層され
た第１の電極と、前記半導体基板下面に配置された第２
の電極とを有する半導体レーザ装置において、前記活性
層上に積層された第２導電型のスペーサ層と、該第２導
電型のスペーサ層の一部領域に配置され、特定の中心波
長を有する複数の発振縦モードを備えたレーザ光を選択
する回折格子とを備え、前記第１の電極が、前記回折格
子が配置された前記一部領域上において、櫛形構造を有
することを特徴とする。According to a second aspect of the semiconductor laser device, a first conductivity type semiconductor substrate, a first conductivity type semiconductor buffer layer laminated on the semiconductor substrate, and a semiconductor layer laminated on the semiconductor buffer layer. An active layer, a first electrode laminated on the active layer, and a second electrode disposed on the lower surface of the semiconductor substrate.
And a second conductive type spacer layer laminated on the active layer, and a plurality of plurality of electrodes each having a specific center wavelength are arranged in a partial region of the second conductive type spacer layer. And a diffraction grating for selecting a laser beam having an oscillation longitudinal mode, wherein the first electrode has a comb structure on the partial region where the diffraction grating is arranged.

【００２３】この請求項２の発明によれば、回折格子に
流入する電流が一様でなく、場所に応じて電流密度が異
なるため、回折格子を構成する各格子の屈折率を任意に
変化させることができる。According to the invention of claim 2, since the current flowing into the diffraction grating is not uniform and the current density differs depending on the place, the refractive index of each grating constituting the diffraction grating is arbitrarily changed. be able to.

【００２４】また、請求項３にかかる半導体レーザ装置
は、第１導電型の半導体基板と、該半導体基板上に積層
された第１導電型の半導体バッファ層と、該半導体バッ
ファ層上に積層された活性層と、該活性層上に積層され
た第１の電極と、前記半導体基板下面に配置された第２
の電極とを有する半導体レーザ装置において、前記活性
層上に積層された第２導電型のスペーサ層と、該第２導
電型のスペーサ層の一部領域に配置され、特定の中心波
長を有する複数の発振縦モードを備えたレーザ光を選択
する回折格子と、を備え、前記第１の電極が、前記回折
格子が配置された前記一部領域上に配置された第３の電
極と、他の領域に配置された第４の電極とに空間的に、
または、電気的に分離され、前記第３の電極は、櫛形構
造を有することを特徴とする。According to another aspect of the semiconductor laser device of the present invention, a semiconductor substrate of a first conductivity type, a semiconductor buffer layer of a first conductivity type laminated on the semiconductor substrate, and a semiconductor buffer layer laminated on the semiconductor buffer layer. An active layer, a first electrode laminated on the active layer, and a second electrode disposed on the lower surface of the semiconductor substrate.
And a second conductive type spacer layer laminated on the active layer, and a plurality of plurality of electrodes each having a specific center wavelength are arranged in a partial region of the second conductive type spacer layer. And a diffraction grating for selecting a laser beam having an oscillation longitudinal mode, wherein the first electrode is a third electrode arranged on the partial region where the diffraction grating is arranged, and Spatially with the fourth electrode arranged in the region,
Alternatively, the third electrode is electrically separated, and has a comb structure.

【００２５】この請求項３の発明によれば、第３の電極
と第４の電極とに空間的に、または、電気的に分離する
ことで光出力制御のための電流と、回折格子の屈折率制
御のための電流とを別々に制御することができ、櫛形構
造を有することで、回折格子に流入する電流の密度を場
所に応じて変化させることにより回折格子を構成する各
格子の屈折率を任意に変化させることができる。According to the third aspect of the present invention, the current for controlling the light output and the refraction of the diffraction grating are spatially or electrically separated into the third electrode and the fourth electrode. The current for controlling the index can be controlled separately, and by having a comb structure, the density of the current flowing into the diffraction grating can be changed depending on the location, so that the refractive index of each grating forming the diffraction grating can be changed. Can be changed arbitrarily.

【００２６】また、請求項４にかかる半導体レーザ装置
は、前記回折格子の上部に形成された前記第３の電極あ
るいは前記第１の電極に印加する電流量を変化させて前
記特定の中心波長をシフトさせることを特徴とする。According to a fourth aspect of the semiconductor laser device, the specific center wavelength is changed by changing the amount of current applied to the third electrode or the first electrode formed on the diffraction grating. It is characterized by shifting.

【００２７】この請求項４の発明によれば、前記回折格
子の上部に形成された前記第３の電極あるいは前記第１
の電極に印加する電流量を変化させて前記特定の中心波
長をシフトさせるようにし、マルチモード発振の可変波
長レーザを実現している。According to the invention of claim 4, the third electrode or the first electrode formed on the diffraction grating is formed.
By changing the amount of electric current applied to the electrode to shift the specific center wavelength, a tunable wavelength laser of multimode oscillation is realized.

【００２８】また、請求項５にかかる半導体レーザ装置
は、前記一部領域と異なる他の一部領域に設けられ、前
記回折格子の反射モード間隔とは異なる他の反射モード
間隔を有する他の回折格子を備え、前記第１の電極が、
前記他の回折格子が配置された前記他の一部領域上に配
置された第５の電極にさらに分離され、前記第３の電極
と前記第５の電極とに対する少なくとも一方の電流量を
変化させ、前記回折格子の反射モード間隔と前記他の回
折格子の反射モード間隔との差に基づいて前記特定の中
心波長をシフトさせることを特徴とする。The semiconductor laser device according to a fifth aspect is provided in another partial region different from the partial region and has another diffraction mode interval different from the reflection mode interval of the diffraction grating. A grid, wherein the first electrode is
It is further separated into a fifth electrode arranged on the other partial region in which the other diffraction grating is arranged, and changes the amount of current of at least one of the third electrode and the fifth electrode. The specific center wavelength is shifted based on the difference between the reflection mode interval of the diffraction grating and the reflection mode interval of the other diffraction grating.

【００２９】この請求項５の発明によれば、前記第３の
電極と前記第５の電極とに対する少なくとも一方の電流
量を変化させ、前記回折格子の反射モード間隔と前記他
の回折格子の反射モード間隔との差に基づいて前記特定
の中心波長をシフトさせるようにし、大きなシフト量を
有するマルチモード発振の可変波長レーザを実現してい
る。According to the invention of claim 5, the current amount of at least one of the third electrode and the fifth electrode is changed, and the reflection mode interval of the diffraction grating and the reflection of the other diffraction grating are changed. The specific center wavelength is shifted based on the difference from the mode interval to realize a multimode oscillation variable wavelength laser having a large shift amount.

【００３０】また、請求項６にかかる半導体レーザ装置
は、上記の発明において、前記第１導電型の半導体バッ
ファ層と前記活性層との間に積層された第１導電型のク
ラッド層と、前記第２導電型のスペーサ層と前記第１の
電極との間に積層された第２導電型のクラッド層とをさ
らに有することを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to the above invention, the first conductivity type clad layer is laminated between the first conductivity type semiconductor buffer layer and the active layer, and It further comprises a second conductivity type spacer layer and a second conductivity type clad layer laminated between the first electrode and the first electrode.

【００３１】この請求項６の発明によれば、活性層を上
下からクラッド層で挟み込む構造とすることで、ダブル
へテロ構造となり活性層にキャリアが集中するため、高
い効率でレーザ発振する半導体レーザ装置を実現でき
る。According to the sixth aspect of the present invention, since the active layer is sandwiched from the upper and lower sides by the cladding layer, a double hetero structure is formed and carriers are concentrated in the active layer, so that the semiconductor laser oscillates with high efficiency. The device can be realized.

【００３２】また、請求項７にかかる半導体レーザモジ
ュールは、請求項１〜６のいずれか一つに記載の半導体
レーザ装置と、該半導体レーザ装置の温度を制御する温
調モジュールと、前記半導体レーザ装置から出射された
レーザ光を外部に導波する光ファイバと、前記半導体レ
ーザ装置と前記光ファイバと光結合をおこなう光結合レ
ンズ系とを備えたことを特徴とする。A semiconductor laser module according to a seventh aspect is a semiconductor laser device according to any one of the first to sixth aspects, a temperature control module for controlling the temperature of the semiconductor laser device, and the semiconductor laser device. An optical fiber for guiding the laser light emitted from the device to the outside, and an optical coupling lens system for optically coupling the semiconductor laser device and the optical fiber are provided.

【００３３】この請求項７の発明によれば、請求項１〜
６のいずれか１つに記載の半導体レーザ装置を用いるこ
とで、ファイバグレーディングを不要とし光軸あわせな
どをおこなう必要がなく、組立容易でありかつ機械的振
動などによって発振特性が変化することのない半導体レ
ーザモジュールを実現することができる。According to the invention of claim 7, claims 1 to
By using the semiconductor laser device according to any one of 6 above, it is not necessary to perform fiber grading and optical axis alignment is required, assembly is easy, and oscillation characteristics do not change due to mechanical vibration or the like. A semiconductor laser module can be realized.

【００３４】また、請求項８にかかる半導体レーザモジ
ュールは、上記の発明において、前記半導体レーザ装置
の光出力を測定する光検出器と、光ファイバ側からの反
射戻り光の入射を抑制するアイソレータとをさらに備え
たことを特徴とする。The semiconductor laser module according to claim 8 is the semiconductor laser module according to the above invention, comprising a photodetector for measuring the optical output of the semiconductor laser device, and an isolator for suppressing the incidence of reflected return light from the optical fiber side. Is further provided.

【００３５】この請求項８の発明によれば、光検出器を
設けることで光出力のモニタが可能で光出力の安定化を
図ることができ、アイソレータを備えたことで外部から
の反射光を防ぐことができる。According to the invention of claim 8, the optical output can be monitored and the optical output can be stabilized by providing the photodetector, and the reflected light from the outside can be prevented by providing the isolator. Can be prevented.

【００３６】また、請求項９にかかる光ファイバ増幅器
は、請求項１〜６のいずれか一つに記載の半導体レーザ
装置、あるいは請求項５または６に記載の半導体レーザ
モジュールを用いた励起光源と、信号光と励起光とを合
成するためのカプラと、増幅用光ファイバとを備えたこ
とを特徴とする。An optical fiber amplifier according to a ninth aspect is a semiconductor laser device according to any one of the first to sixth aspects, or an excitation light source using the semiconductor laser module according to the fifth or sixth aspect. , And a coupler for combining the signal light and the pumping light, and an amplification optical fiber.

【００３７】この請求項９の発明によれば、上記半導体
レーザ装置もしくは半導体レーザモジュールを含むこと
によって高い増幅率を有し、かつ安定した増幅をおこな
うことのできる光ファイバ増幅器を実現することができ
る。According to the invention of claim 9, an optical fiber amplifier having a high amplification factor and capable of stable amplification can be realized by including the semiconductor laser device or the semiconductor laser module. .

【００３８】また、請求項１０にかかる光ファイバ増幅
器は、上記の発明において、前記増幅用光ファイバは、
ラマン増幅により光を増幅することを特徴とする。An optical fiber amplifier according to a tenth aspect of the present invention is the optical fiber amplifier according to the above invention, wherein the amplification optical fiber is
It is characterized in that light is amplified by Raman amplification.

【００３９】この請求項１０の発明によれば、ラマン増
幅によりおこなうことでより好適に光増幅をおこなうこ
とができる。According to the tenth aspect of the present invention, the Raman amplification can be used to more suitably perform the optical amplification.

【００４０】[0040]

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、本発明に
かかる半導体レーザ装置、半導体レーザモジュールおよ
び光ファイバ増幅器の好適な実施の形態について説明す
る。図面の記載において同一または類似部分には同一あ
るいは類似な符号を付している。ただし、図面は模式的
なものであり、層の厚みと幅との関係、各層の厚みの比
率などは現実のものとは異なることに留意する必要があ
る。また、図面の相互間においても互いの寸法の関係や
比率が異なる部分が含まれていることはもちろんであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a semiconductor laser device, a semiconductor laser module and an optical fiber amplifier according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and width of layers, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from actual ones. Further, it is needless to say that the drawings include parts in which dimensional relationships and ratios are different from each other.

【００４１】（実施の形態１）まず、この発明の実施の
形態１にかかる半導体レーザ装置について、説明する。
図１は、実施の形態１にかかる半導体レーザ装置の側面
断面図を示し、図２は、図１に示す半導体レーザ装置の
Ａ−Ａ線断面図である。(First Embodiment) First, a semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention will be described.
1 is a side sectional view of the semiconductor laser device according to the first embodiment, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of the semiconductor laser device shown in FIG.

【００４２】本実施の形態１にかかる半導体レーザ装置
は、図１に示すように、ｎ−ＩｎＰ基板１の（１００）
面上に、ｎ−ＩｎＰクラッド層２、ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−
ＭＱＷ（Graded Index-Separate Confinement Hetero s
tructure Multi Quantum Well： 分布屈折率分離閉じ
こめ単一量子井戸）活性層３、ｐ−ＩｎＰスペーサ層
４、ｐ−ＩｎＰクラッド層６、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコン
タクト層８、ｐ側電極１０が順次積層されている。ま
た、ｎ−ＩｎＰ基板１下には、ｎ側電極１１が配置され
ている。In the semiconductor laser device according to the first embodiment, as shown in FIG. 1, the (100) n-InP substrate 1 is used.
N-InP clad layer 2, GRIN-SCH-
MQW (Graded Index-Separate Confinement Heteros)
tructure Multi Quantum Well: Active layer 3, p-InP spacer layer 4, p-InP clad layer 6, p-InGaAsP contact layer 8, and p-side electrode 10 are sequentially stacked. . An n-side electrode 11 is arranged below the n-InP substrate 1.

【００４３】ｎ−ＩｎＰクラッド層２は、バッファ層と
しての機能およびクラッド層としての機能を果たすため
のものである。ｎ−ＩｎＰクラッド層２およびｐ−Ｉｎ
Ｐクラッド層６によってＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性
層３を挟み込むことで本実施の形態１にかかる半導体レ
ーザ装置はダブルへテロ構造を有し、キャリアを効果的
に閉じ込めることで高い発光効率を有する。The n-InP clad layer 2 has a function as a buffer layer and a function as a clad layer. n-InP cladding layer 2 and p-In
Since the GRIN-SCH-MQW active layer 3 is sandwiched by the P clad layer 6, the semiconductor laser device according to the first embodiment has a double hetero structure, and effectively confines the carriers to have a high luminous efficiency.

【００４４】また、図２に示すように、ｎ−ＩｎＰクラ
ッド層２の上部およびＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層
３、ｐ−ＩｎＰスペーサ層４、およびｐ−ＩｎＰクラッ
ド層６の下部に接触してｐ−ＩｎＰブロッキング層９
ｂ、ｎ−ＩｎＰブロッキング層９ａが順に配置されてい
る。これらｐ−ＩｎＰブロッキング層９ｂ、ｎ−ＩｎＰ
ブロッキング層９ａは、注入される電流がリークしない
よう電流をブロックするためのもの（ＢＨ構造）であ
り、かかる構造とすることでＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ
活性層３を流れる電流の密度が高められ、発光効率が向
上する構造となっている。また、ＢＨ構造にすること
で、横モードが単一に制御された光を出力するので、レ
ーザの安定動作を行う機能がある。As shown in FIG. 2, the upper part of the n-InP cladding layer 2 and the GRIN-SCH-MQW active layer 3, the p-InP spacer layer 4, and the lower part of the p-InP cladding layer 6 are in contact with each other. p-InP blocking layer 9
The b and n-InP blocking layers 9a are sequentially arranged. These p-InP blocking layer 9b and n-InP
The blocking layer 9a is for blocking the current so that the injected current does not leak (BH structure), and with such a structure, GRIN-SCH-MQW.
The density of the current flowing through the active layer 3 is increased and the luminous efficiency is improved. In addition, since the BH structure outputs light whose transverse mode is controlled to be single, it has a function of performing stable operation of the laser.

【００４５】また、本実施の形態１にかかる半導体レー
ザ装置は、出射側端面（図１における右側面）において
低反射膜１５が全面に渡って配置され、反射側端面（図
１における左側面）において高反射膜１４が全面に渡っ
て配置されている。Further, in the semiconductor laser device according to the first embodiment, the low reflection film 15 is arranged over the entire surface on the emitting side end surface (right side surface in FIG. 1), and the reflecting side end surface (left side surface in FIG. 1). In, the high reflection film 14 is arranged over the entire surface.

【００４６】高反射膜１４は、反射率８０パーセント以
上、好ましくは９８パーセント以上の光反射率を有す
る。一方、低反射膜１５は、出射側端面におけるレーザ
光の反射を防止するためのものである。したがって、低
反射膜１５は反射率の低い膜構造からなり、光反射率は
１パーセント以下、望ましくは０．５パーセント以下の
膜構造からなる。さらに好適には、0.1%以下の反射膜を
有する誘電体反射膜からなる。The high reflection film 14 has a light reflectance of 80% or more, preferably 98% or more. On the other hand, the low reflection film 15 is for preventing reflection of the laser light on the end face on the emission side. Therefore, the low reflection film 15 has a film structure having a low reflectance, and has a light reflectance of 1% or less, preferably 0.5% or less. More preferably, it is a dielectric reflection film having a reflection film of 0.1% or less.

【００４７】さらに、ｐ−ＩｎＰスペーサ層４内部であ
りかつ出射側端面近傍において、回折格子１３がレーザ
光の出射方向に配置されている。また、回折格子１３
は、膜厚２０ｎｍを有し、レーザ光出射方向に５０μｍ
の長さを有し、周期が約２２０ｎｍである周期的な構造
となっているため、中心波長１４８０ｎｍ帯で複数の発
振縦モードを有するレーザ光を選択する。Further, inside the p-InP spacer layer 4 and in the vicinity of the end face on the emission side, the diffraction grating 13 is arranged in the emission direction of laser light. In addition, the diffraction grating 13
Has a film thickness of 20 nm and is 50 μm in the laser beam emitting direction.
And has a periodic structure with a period of about 220 nm, a laser beam having a plurality of oscillation longitudinal modes in the center wavelength 1480 nm band is selected.

【００４８】回折格子１３を構成する各格子は、ｐ−Ｉ
ｎＧａＡｓＰで構成されており、本実施の形態１におい
て回折格子１３は単一の周期からなる各格子の配列によ
って形成される。なお、回折格子１３の低反射膜１５側
の端部は、低反射膜１５と接する構造とすることが望ま
しいが、１００μｍ以内の距離であれば、低反射膜１５
から離れた構造としてもよい。Each of the gratings forming the diffraction grating 13 is p-I.
The diffraction grating 13 is made of nGaAsP, and in the first embodiment, the diffraction grating 13 is formed of an array of gratings having a single period. It is desirable that the end portion of the diffraction grating 13 on the low reflection film 15 side is in contact with the low reflection film 15, but if the distance is within 100 μm, the low reflection film 15 is formed.
The structure may be separated from.

【００４９】回折格子１３の上部であって、ｐ−ＩｎＧ
ａＡｓＰコンタクト層８とｐ側電極１０ｂとの間には電
気的分離溝１６が配置されている。電気的分離溝１６
は、ｐ側電極１０から注入された電流を回折格子１３を
含む低反射膜１５の近傍において流さないためのもので
ある。Above the diffraction grating 13, the p-InG
An electrical isolation groove 16 is arranged between the aAsP contact layer 8 and the p-side electrode 10b. Electrical separation groove 16
Is for preventing the current injected from the p-side electrode 10 from flowing in the vicinity of the low reflection film 15 including the diffraction grating 13.

【００５０】次に、本実施の形態にかかる半導体レーザ
装置の動作について、説明する。ｐ側電極１０から注入
された電流は、ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層３にお
いてキャリアの発光再結合を引き起こし、発光した光は
回折格子１３によって特定波長成分が選択され、出射側
端面から出射される。まず、簡単のためｐ側電極１０ｂ
を通じて流入する電流Ｉ_bについてＩ_b＝０とした場合に
ついて、説明する。Next, the operation of the semiconductor laser device according to this embodiment will be described. The current injected from the p-side electrode 10 causes radiative recombination of carriers in the GRIN-SCH-MQW active layer 3, and the emitted light has a specific wavelength component selected by the diffraction grating 13 and is emitted from the emission-side end face. . First, for simplicity, the p-side electrode 10b
The case where I _b = 0 for the current I _b flowing in through is described.

【００５１】本実施の形態１における半導体レーザ装置
は、ラマン増幅器の励起用光源として用いられることを
前提とし、その発振波長λ₀は、１１００ｎｍ〜１５５
０ｎｍであり、共振器長Ｌは、８００μｍ以上３２００
μｍ以下としている。ところで、一般に、半導体レーザ
装置の共振器によって発生する縦モードのモード間隔Δ
λは、実効屈折率を「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・Ｌ） である。ここで、発振波長λ₀を１４８０ｎｍとし、実
効屈折率を３．５とすると、共振器長Ｌ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Ｌ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、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。The semiconductor laser device according to the first embodiment is premised on being used as a pumping light source for a Raman amplifier, and its oscillation wavelength λ ₀ is 1100 nm to 155.
0 nm and the cavity length L is 800 μm or more and 3200
μm or less. By the way, in general, the mode interval Δ of the longitudinal mode generated by the resonator of the semiconductor laser device.
λ can be expressed by the following equation, where the effective refractive index is “n”. That is, Δλ = λ ₀ ² / (2 · n · L). Here, when the oscillation wavelength λ ₀ is 1480 nm and the effective refractive index is 3.5, when the resonator length L is 800 μm, the mode interval Δλ of the longitudinal mode is about 0.39 nm, and the resonator length is 3200 μm. At this time, the mode interval Δλ of the longitudinal mode is about 0.1 nm. That is, the longer the resonator length L, the longer the mode interval Δλ of the longitudinal mode.
Becomes narrower, and the selection condition for oscillating a single longitudinal mode laser beam becomes stricter.

【００５２】一方、本実施の形態１において、回折格子
１３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１３による選択波長特性は、図３に示
す発振波長スペクトル２０として表される。On the other hand, in the first embodiment, the diffraction grating 13 selects the longitudinal mode according to its Bragg wavelength. The selected wavelength characteristic by the diffraction grating 13 is represented as an oscillation wavelength spectrum 20 shown in FIG.

【００５３】図３に示すように、本実施の形態１では、
回折格子１３を有した半導体レーザ装置による発振波長
スペクトル２０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。
従来のＤＦＢ（DistributedFeedback）半導体レーザ装
置あるいはＤＢＲ（Distributed Bragg Reflrector）半
導体レーザ装置では、共振器長Ｌを８００μｍ以上とす
ると、単一縦モード発振が困難であったため、かかる共
振器長Ｌを有した半導体レーザ装置は用いられなかっ
た。しかしながら、この実施の形態１の半導体レーザ装
置では、共振器長Ｌを積極的に８００μｍ以上とするこ
とによって、発振波長スペクトルの半値幅Δλｈ内に複
数の発振縦モードを含ませてレーザ出力するようにして
いる。図３では、発振波長スペクトルの半値幅Δλｈ内
に３つの発振縦モード２１〜２３を有している。As shown in FIG. 3, in the first embodiment,
A plurality of oscillation longitudinal modes are allowed to exist within the wavelength selection characteristic indicated by the half-width Δλh of the oscillation wavelength spectrum 20 of the semiconductor laser device having the diffraction grating 13.
In a conventional DFB (Distributed Feedback) semiconductor laser device or a DBR (Distributed Bragg Reflrector) semiconductor laser device, it was difficult to oscillate in a single longitudinal mode when the cavity length L was set to 800 μm or more. No semiconductor laser device was used. However, in the semiconductor laser device according to the first embodiment, the resonator length L is positively set to 800 μm or more so that the laser output is performed by including a plurality of oscillation longitudinal modes within the half-width Δλh of the oscillation wavelength spectrum. I have to. In FIG. 3, there are three oscillation longitudinal modes 21 to 23 within the half width Δλh of the oscillation wavelength spectrum.

【００５４】複数の発振縦モードを有するレーザ光を用
いると、単一縦モードのレーザ光を用いた場合に比し
て、レーザ出力のピーク値を抑えて、高いレーザ出力値
を得ることができる。たとえば、この実施の形態１に示
した半導体レーザ装置では、図４（ｂ）に示すプロファ
イルを有し、低いピーク値で高レーザ出力を得ることが
できる。これに対し、図４（ａ）は、同じレーザ出力を
得る場合の単一縦モード発振の半導体レーザ装置のプロ
ファイルであり、高いピーク値を有している。When a laser beam having a plurality of oscillation longitudinal modes is used, the peak value of the laser output can be suppressed and a high laser output value can be obtained, as compared with the case where a laser beam having a single longitudinal mode is used. . For example, the semiconductor laser device shown in the first embodiment has the profile shown in FIG. 4B and can obtain a high laser output with a low peak value. On the other hand, FIG. 4A shows a profile of a semiconductor laser device of single longitudinal mode oscillation when obtaining the same laser output, and has a high peak value.

【００５５】ここで、半導体レーザ装置をラマン増幅器
の励起用光源として用いる場合、ラマン利得を大きくす
るために励起光出力パワーを増大することが好ましい
が、そのピーク値が高いと、誘導ブリルアン散乱が発生
し、雑音が増加するという不具合が発生する。誘導ブリ
ルアン散乱の発生は、誘導ブリルアン散乱が発生する閾
値Ｐthを有し、同じレーザ出力パワーを得る場合、図４
（ｂ）に示すように、複数の発振縦モードを持たせ、そ
のピーク値を抑えることによって、誘導ブリルアン散乱
の閾値Ｐth内で、高い励起光出力パワーを得ることがで
き、その結果、高いラマン利得を得ることが可能とな
る。Here, when the semiconductor laser device is used as a pumping light source for a Raman amplifier, it is preferable to increase the pumping light output power in order to increase the Raman gain, but if the peak value is high, stimulated Brillouin scattering occurs. However, there is a problem that noise is increased. The occurrence of stimulated Brillouin scattering has a threshold value Pth at which stimulated Brillouin scattering occurs, and when the same laser output power is obtained, as shown in FIG.
As shown in (b), by providing a plurality of oscillation longitudinal modes and suppressing their peak values, it is possible to obtain high pumping light output power within the threshold Pth of stimulated Brillouin scattering, and as a result, high Raman Gain can be obtained.

【００５６】また、発振縦モード２１〜２３の波長間隔
（モード間隔）Δλは、０．１ｎｍ以上としている。こ
れは、半導体レーザ装置をラマン増幅器の励起用光源と
して用いる場合、モード間隔Δλが０．１ｎｍ以下であ
ると、誘導ブリルアン散乱が発生する可能性が高くなる
からである。この結果、上述したモード間隔Δλの式に
よって、上述した共振器長Ｌが３２００μｍ以下である
ことが好ましいことになる。The wavelength interval (mode interval) Δλ of the oscillation longitudinal modes 21 to 23 is set to 0.1 nm or more. This is because when the semiconductor laser device is used as a pumping light source for a Raman amplifier, if the mode interval Δλ is 0.1 nm or less, stimulated Brillouin scattering is likely to occur. As a result, it is preferable that the above-described resonator length L is 3200 μm or less according to the above-described equation of the mode interval Δλ.

【００５７】このような観点から、発振波長スペクトル
２０の半値幅Δλｈ内に含まれる発振縦モードの本数
は、複数であることが望ましい。ところで、ラマン増幅
では、増幅利得に偏波依存性があるため、信号光の偏波
方向と励起光の偏波方向とのずれによる影響を小さくす
る必要がある。このための方法として、励起光を無偏光
化（デポラライズ）する方法があり、具体的には、２台
の半導体レーザ装置からの出力光を偏波合成する方法の
ほか、デポラライザとして所定長の偏波面保持ファイバ
を用いて、１台の半導体レーザ装置から出射されたレー
ザ光を、この偏波面保持ファイバに伝搬させる方法があ
る。無偏光化の方法として、後者の方法を使用する場合
には、発振縦モードの本数が増大するに従ってレーザ光
のコヒーレンシーが低くなるので、無偏光化に必要な偏
波面保持ファイバの長さを短くすることができる。特
に、発振縦モードが４，５本となると、急激に、必要な
偏波面保持ファイバの長さが短くなる。従って、ラマン
増幅器に使用するために半導体レーザ装置から出射され
るレーザ光を無偏光化する場合に、２台の半導体レーザ
装置の出射光を偏波合成して利用しなくても、１台の半
導体レーザ装置の出射レーザ光を無偏光化して利用する
ことが容易となるので、ラマン増幅器に使用される部品
数の削減、小型化を促進することができる。From this point of view, it is desirable that the number of oscillation longitudinal modes included in the half-width Δλh of the oscillation wavelength spectrum 20 is plural. By the way, in Raman amplification, since the amplification gain has polarization dependence, it is necessary to reduce the influence of the deviation between the polarization direction of the signal light and the polarization direction of the pump light. As a method for this, there is a method of depolarizing the pumping light. Specifically, in addition to the method of polarization-combining the output light from the two semiconductor laser devices, a polarization of a predetermined length as a depolarizer is used. There is a method of propagating laser light emitted from one semiconductor laser device to this polarization maintaining fiber by using the wave maintaining fiber. When the latter method is used as the depolarizing method, the coherency of the laser light decreases as the number of oscillation longitudinal modes increases, so the length of the polarization maintaining fiber required for depolarizing is shortened. can do. In particular, when the number of oscillation longitudinal modes is 4 or 5, the required length of the polarization maintaining fiber is drastically shortened. Therefore, when depolarizing the laser light emitted from the semiconductor laser device for use in the Raman amplifier, the emitted light of the two semiconductor laser devices need not be polarization-combined and used. Since it becomes easy to depolarize the emitted laser light of the semiconductor laser device and use it, it is possible to reduce the number of parts used in the Raman amplifier and promote miniaturization.

【００５８】ここで、発振波長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、発振波長スペクトル幅内における波長の動きによっ
て、雑音や利得変動を発生させることになる。このた
め、発振波長スペクトル２０の半値幅Δλｈは、３ｎｍ
以下、好ましくは２ｎｍ以下とする必要がある。Here, if the oscillation wavelength spectrum width is too wide, the multiplexing loss due to the wavelength synthesizing coupler becomes large, and noise or gain fluctuation is caused by the movement of the wavelength within the oscillation wavelength spectrum width. Therefore, the full width at half maximum Δλh of the oscillation wavelength spectrum 20 is 3 nm.
Hereafter, it is necessary to set it to preferably 2 nm or less.

【００５９】さらに、従来の半導体レーザ装置では、図
２３に示したように、ファイバグレーディングを用いた
半導体レーザモジュールとしていたため、ファイバグレ
ーディング２３３と光反射面２２２との間の共振によっ
て相対強度雑音（ＲＩＮ）が大きくなり、安定したラマ
ン増幅を行うことができないが、この実施の形態１に示
した半導体レーザ装置では、ファイバグレーディング２
３３を用いず、低反射膜１５から出射したレーザ光をそ
のまま、ラマン増幅器の励起用光源として用いているた
め、相対強度雑音が小さくなり、その結果、ラマン利得
の揺らぎが小さくなり、安定したラマン増幅を行わせる
ことができる。Further, in the conventional semiconductor laser device, as shown in FIG. 23, since the semiconductor laser module uses the fiber grading, the resonance between the fiber grading 233 and the light reflecting surface 222 causes the relative intensity noise ( RIN) becomes large and stable Raman amplification cannot be performed. However, in the semiconductor laser device shown in the first embodiment, the fiber grading 2
Since the laser light emitted from the low-reflection film 15 is used as it is as a light source for pumping the Raman amplifier without using 33, the relative intensity noise is reduced, and as a result, the fluctuation of the Raman gain is reduced and a stable Raman gain is obtained. Amplification can be performed.

【００６０】また、本実施の形態１にかかる半導体レー
ザ装置は、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層８上であっ
て、回折格子１３に対応した領域にｐ側電極１０ｂが配
置され、ｐ側電極１０ｂを通じて電流Ｉ_bが回折格子１
３に対して注入される。以下、回折格子１３に対して電
流Ｉ_bが注入されることによる影響について、説明す
る。Further, in the semiconductor laser device according to the first embodiment, the p-side electrode 10b is arranged on the p-InGaAsP contact layer 8 in the region corresponding to the diffraction grating 13, and the current flows through the p-side electrode 10b. I _b is the diffraction grating 1
Injected for 3. The influence of the current I _b injected into the diffraction grating 13 will be described below.

【００６１】一般に、回折格子１３を構成するｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰおよびｐ−ＩｎＰスペーサ層４は、注入電流
Ｉ_bが印加されることにより、発熱による影響が支配的
で、屈折率が増大するする。そのため、Ｉ_b＝０の場合
と比較して光路長は長くなり、回折格子１３の実効的な
周期も変化する。そのため、Ｉ_b≠０においては、Ｉ_bの
値の変化に対応して、回折格子１３によって選択される
中心波長は変化する。In general, p-In constituting the diffraction grating 13
When the injection current _Ib is applied to the GaAsP and p-InP spacer layers 4, the influence of heat generation is dominant and the refractive index increases. Therefore, the optical path length becomes longer than in the case where I _b = 0, and the effective period of the diffraction grating 13 also changes. Therefore, when I _b ≠ 0, the center wavelength selected by the diffraction grating 13 changes corresponding to the change in the value of I _b .

【００６２】したがって、本実施の形態１にかかる半導
体レーザ装置は、Ｉ_bの値を制御することによって選択
される中心波長を制御することができる。これにより、
たとえば、実際に製造した半導体レーザ装置が、設計段
階で想定した中心波長を選択できない場合であっても、
Ｉ_bを制御することで所望の中心波長を選択することが
できる。そのため、本実施の形態１にかかる半導体レー
ザ装置は、実際の製造工程において、歩留まりを向上さ
せることができる。また、設計段階で想定した中心波長
と異なる中心波長を選択させたい場合であっても、Ｉ_b
を制御することで所望の中心波長を選択させることがで
きる。Therefore, the semiconductor laser device according to the first embodiment can control the center wavelength selected by controlling the value of I _b . This allows
For example, even if the actually manufactured semiconductor laser device cannot select the center wavelength assumed at the design stage,
A desired center wavelength can be selected by controlling I _b . Therefore, the semiconductor laser device according to the first embodiment can improve the yield in the actual manufacturing process. Even when it is desired to select a center wavelength different from the center wavelength assumed at the design stage, I _b
It is possible to select a desired center wavelength by controlling.

【００６３】さらに、光出力を制御するＩ_aは、回折格
子１３の選択する中心波長を制御するＩ_bとは無関係に
変動させることができるため、選択する中心波長を一定
に保持したままで、半導体レーザ装置の光出力を任意に
変化させることができる。Further, since I _a for controlling the optical output can be varied independently of I _b for controlling the central wavelength selected by the diffraction grating 13, the selected central wavelength can be kept constant, The optical output of the semiconductor laser device can be changed arbitrarily.

【００６４】ここで、図５は、上述した波長可変レーザ
としての半導体レーザ装置の反射特性を示している。図
５に示すように、ある波長帯域では高反射膜１４は、８
０％以上の反射率を有し、ほぼこの反射率は変化しな
い。これは、たとえば、高反射率を有する誘電体多層膜
を反射側劈開面にコーティングすることによって実現で
きる。ところが、図５に示すように、低反射膜１５の反
射特性は、回折格子１３による波長選択特性を有する。
この回折格子１３の物理特性は、回折格子１３が、図３
に示すような多重モード発振を許容するに十分な帯域幅
の光を反射するような選択がなされる。すなわち、図５
に示した反射曲線２０´は、図３に示した発振波長スペ
クトル２０に対応する。さらに、図５において、反射曲
線２０´は、ｐ側電極１０ｂを介して回折格子１３に注
入される電流値に対応して波長がシフトする。図６は、
注入電流の変化によって達成される波長変化の具体例を
示している。図６に示すように、回折格子１３への注入
電流によって２ｎｍ以上波長可変することができる。Here, FIG. 5 shows the reflection characteristics of the semiconductor laser device as the wavelength tunable laser described above. As shown in FIG. 5, in a certain wavelength band, the high reflection film 14 has 8
It has a reflectance of 0% or more, and this reflectance is almost unchanged. This can be realized, for example, by coating the reflective cleaved surface with a dielectric multilayer film having a high reflectance. However, as shown in FIG. 5, the reflection characteristic of the low reflection film 15 has a wavelength selection characteristic of the diffraction grating 13.
The physical characteristics of the diffraction grating 13 are as follows.
The choice is made to reflect light of sufficient bandwidth to allow multimode oscillation as shown in. That is, FIG.
The reflection curve 20 'shown in (1) corresponds to the oscillation wavelength spectrum 20 shown in FIG. Further, in FIG. 5, the reflection curve 20 'shifts in wavelength in accordance with the current value injected into the diffraction grating 13 via the p-side electrode 10b. Figure 6
A specific example of the wavelength change achieved by the change of the injection current is shown. As shown in FIG. 6, the wavelength can be tuned by 2 nm or more by the injection current to the diffraction grating 13.

【００６５】（実施の形態２）次に、実施の形態２にか
かる半導体レーザ装置について、説明する。図７は、実
施の形態２にかかる半導体レーザ装置の構造を示す側面
断面図である。実施の形態２にかかる半導体レーザ装置
は、実施の形態１にかかる半導体レーザ装置と同様に、
ｎ−ＩｎＰ基板１の（１００）面上に、ｎ−ＩｎＰクラ
ッド層２、ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層３、ｐ−Ｉ
ｎＰスペーサ層４、ｐ−ＩｎＰクラッド層６、ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰコンタクト層８が順次積層されている。ま
た、ｎ−ＩｎＰ基板１下には、ｎ側電極１１が配置され
ている。さらに、レーザ光出射側（図７における右方
向）端面に低反射膜１５が配置され、反射側（図７にお
ける左方向）端面に高反射膜１４を有し、高反射膜１４
の光反射率は８０パーセント以上、低反射膜１５の光反
射率は１パーセント以下としているのも実施の形態１と
同様である。さらに、ｐ−ＩｎＰスペーサ層４内部であ
って、低反射膜１５の近傍には同一の周期および同一の
周期を有する回折格子１３が配置されている。(Second Embodiment) Next, a semiconductor laser device according to a second embodiment will be described. FIG. 7 is a side sectional view showing the structure of the semiconductor laser device according to the second embodiment. The semiconductor laser device according to the second embodiment is similar to the semiconductor laser device according to the first embodiment in that
On the (100) plane of the n-InP substrate 1, the n-InP clad layer 2, GRIN-SCH-MQW active layer 3, p-I.
nP spacer layer 4, p-InP clad layer 6, p-In
The GaAsP contact layer 8 is sequentially stacked. An n-side electrode 11 is arranged below the n-InP substrate 1. Further, the low reflection film 15 is disposed on the end face on the laser beam emitting side (right direction in FIG. 7), and the high reflection film 14 is provided on the end face on the reflection side (left direction in FIG. 7).
The light reflectance of 80% or more and the light reflectance of the low reflection film 15 are 1% or less, as in the first embodiment. Further, inside the p-InP spacer layer 4, a diffraction grating 13 having the same period and the same period is arranged near the low reflection film 15.

【００６６】そして、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層
８上にはｐ側電極２４が配置されている。ここで、ｐ側
電極２４は、回折格子１３の上部に対応した領域である
ｐ側電極２４ｂと、それ以外の領域であるｐ側電極２４
ａに分離して考えることができる。ｐ側電極２４ａは、
ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層８上に一様に堆積され
た構造を有するのに対し、ｐ側電極２４ｂは、ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰコンタクト層８に対して歯が接する誘電体電
気的分離溝を用いた櫛形構造からなる。したがって、ｐ
側電極２４から注入される電流は、ｐ側電極２４ａの下
部においては一様に流入するのに対して、ｐ側電極２４
ｂの下部においては、櫛形構造の歯の部分から電流が注
入される。したがって、ｐ側電極２４ｂの下部において
は、流れる電流は一様ではなく、櫛形構造に依存して電
流密度は変化する。The p-side electrode 24 is arranged on the p-InGaAsP contact layer 8. Here, the p-side electrode 24 is a p-side electrode 24b which is a region corresponding to the upper portion of the diffraction grating 13 and a p-side electrode 24 which is the other region.
It can be considered separately as a. The p-side electrode 24a is
While it has a structure in which it is uniformly deposited on the p-InGaAsP contact layer 8, the p-side electrode 24b is formed of p-In.
The GaAsP contact layer 8 has a comb-shaped structure using a dielectric electric isolation groove whose teeth are in contact with each other. Therefore, p
The current injected from the side electrode 24 uniformly flows in the lower part of the p-side electrode 24a, whereas the current injected from the side-electrode 24a
In the lower part of b, electric current is injected from the teeth of the comb structure. Therefore, in the lower part of the p-side electrode 24b, the flowing current is not uniform, and the current density changes depending on the comb structure.

【００６７】ここで、実施の形態１においても説明した
ように、回折格子１３およびその周囲の領域では、流入
する電流の大きさに応じて屈折率の変化が生じる。した
がって、元来回折格子１３は単一の周期からなる構造で
あるが、ｐ側電極２４ｂから注入される電流の密度の変
化に応じて屈折率が変化し、光路長も変化する。したが
って、回折格子１３は、実効的には異なる周期を有する
回折格子の集合となり、各周期は、ｐ側電極２４ｂを通
じて注入される電流の大きさによって制御される。Here, as described in the first embodiment, the refractive index changes in the diffraction grating 13 and the surrounding region in accordance with the magnitude of the inflowing current. Therefore, although the diffraction grating 13 originally has a structure with a single period, the refractive index changes and the optical path length also changes according to the change in the density of the current injected from the p-side electrode 24b. Therefore, the diffraction grating 13 is effectively a set of diffraction gratings having different periods, and each period is controlled by the magnitude of the current injected through the p-side electrode 24b.

【００６８】一例として、図８（ａ）に示すようにｐ側
電極２４ｂの櫛形構造が、歯の太さが周期的に変化する
場合を示す。この場合に、ｐ側電極２４ｂから電流を注
入することにより回折格子１３も、屈折率を加味して考
えると図８（ａ）に示すような構造となる。すなわち、
ｐ側電極２４ｂの櫛の歯の太さに対応して、注入される
電流の値は変化するため、その電流の大きさに応じて回
折格子１３を構成する各格子はレーザ光出射方向に対し
て大きさが変化する。ｐ側電極２４ｂの櫛の歯の太さを
周期的に変化させることによって、回折格子１３は、実
質的にはグレーティング周期を周期的に変化させた、図
８（ｂ）に示すような、いわゆるチャープドグレーティ
ングとなる。このようなチャープドグレーティング構造
とすることにより、回折格子１３の波長選択性に揺らぎ
を発生させ、発振波長スペクトルの半値幅を広げ、半値
幅内の発振縦モードの本数を増大させることができる。As an example, the comb-shaped structure of the p-side electrode 24b as shown in FIG. 8A shows the case where the thickness of the teeth changes periodically. In this case, by injecting a current from the p-side electrode 24b, the diffraction grating 13 also has a structure as shown in FIG. 8A when considering the refractive index. That is,
Since the value of the injected current changes in accordance with the thickness of the teeth of the comb of the p-side electrode 24b, the gratings constituting the diffraction grating 13 are arranged in the laser beam emitting direction in accordance with the magnitude of the current. And the size changes. By changing the thickness of the teeth of the comb of the p-side electrode 24b periodically, the diffraction grating 13 substantially changes the grating period periodically, as shown in FIG. 8B. It becomes a chirped grating. With such a chirped grating structure, fluctuations can be generated in the wavelength selectivity of the diffraction grating 13, the half-width of the oscillation wavelength spectrum can be widened, and the number of oscillation longitudinal modes within the half-width can be increased.

【００６９】また、他の例として、ｐ側電極２４ｂをさ
らに２つに分割し、櫛形構造が周期Λ₁を有するｐ側電
極２５ａと、櫛形構造が周期Λ₂（≠Λ₁）を有するｐ側
電極２５ｂとからなるｐ側電極２４ｂを考える。この場
合、ｐ側電極２５ａから流入する電流と、ｐ側電極２５
ｂから流入する電流の密度は異なり、電流密度の違いに
起因して回折格子１３は、屈折率を考慮した実効的な周
期Λ₁を有する部分と、同じく実効的な周期Λ₂（≠
Λ₁）を有する部分とに分かれる。As another example, the p-side electrode 24b is further divided into two, and the p-side electrode 25a whose comb-shaped structure has a period Λ ₁ and the p-side electrode 25a whose comb-shaped structure has a period Λ ₂ (≠ Λ ₁ ). Consider the p-side electrode 24b including the side electrode 25b. In this case, the current flowing from the p-side electrode 25a and the p-side electrode 25a
The density of the current flowing from b is different, and due to the difference in the current density, the diffraction grating 13 has a portion having an effective period Λ ₁ in consideration of the refractive index and a portion having an effective period Λ ₂ (≠
It is divided into a part having Λ ₁ ).

【００７０】したがって、回折格子１３によって、異な
る２つの中心波長λ₁、λ₂が選択され、発振されるレー
ザ光のスペクトルは図９（ｂ）に示すような複合発振波
長スペクトルとなる。図９（ｂ）において、周期Λ₁の
部分によって、波長λ₁の発振波長スペクトルを形成
し、この発振波長スペクトル内に３本の発振縦モードを
選択する。一方、周期Λ₂の部分によって、波長λ₂の発
振波長スペクトルを形成し、この発振波長スペクトル内
に３本の発振縦モードを形成する。また、図７において
は、中心波長λ₁の短波長側の発振縦モードと、中心波
長λ₂の長波長側の発振縦モードとが重なり合う構成と
なっている。Therefore, two different center wavelengths λ ₁ and λ ₂ are selected by the diffraction grating 13, and the spectrum of the oscillated laser light becomes a complex oscillation wavelength spectrum as shown in FIG. 9B. In FIG. 9B, the oscillation wavelength spectrum of wavelength λ ₁ is formed by the portion of the period Λ ₁ , and three oscillation longitudinal modes are selected in this oscillation wavelength spectrum. On the other hand, the portion of the period Λ ₂ forms an oscillation wavelength spectrum of wavelength λ ₂ , and three oscillation longitudinal modes are formed in this oscillation wavelength spectrum. Further, in FIG. 7, the oscillation longitudinal mode on the short wavelength side of the central wavelength λ ₁ and the oscillation longitudinal mode on the long wavelength side of the central wavelength λ ₂ overlap each other.

【００７１】したがって、周期Λ₁，Λ₂の回折格子によ
る複合発振波長スペクトル３５は、この複合発振波長ス
ペクトル３５内に４〜５本の発振縦モードが含まれるこ
とになる。この結果、単一の中心波長に基づく複数の発
振縦モードを形成するときに比べ、一層多くの発振縦モ
ードを容易に選択出力することができ、光出力の増大を
もたらすことができる。Therefore, the composite oscillation wavelength spectrum 35 formed by the diffraction grating with the periods Λ ₁ and Λ ₂ includes 4 to 5 oscillation longitudinal modes in the composite oscillation wavelength spectrum 35. As a result, compared with the case of forming a plurality of oscillation longitudinal modes based on a single center wavelength, a larger number of oscillation longitudinal modes can be easily selected and output, and the optical output can be increased.

【００７２】（実施の形態３）次に、実施の形態３にか
かる半導体レーザ装置について、図１０を参照して説明
する。図１０は、実施の形態３にかかる半導体レーザ装
置の構造を示す側面断面図である。なお、図１０におい
て、図１および図７と同一または類似の部分についての
説明は省略する。(Third Embodiment) Next, a semiconductor laser device according to a third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a side sectional view showing the structure of the semiconductor laser device according to the third embodiment. It should be noted that in FIG. 10, description of the same or similar portions as those in FIGS. 1 and 7 is omitted.

【００７３】実施の形態３にかかる半導体レーザ装置
は、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層８上に配置された
ｐ側電極が、一様に堆積されたｐ側電極２７ａと、櫛形
構造からなるｐ側電極２７ｂとからなり、ｐ側電極２７
ａ、２７ｂの間には電気的分離溝２６が配置された構造
を有する。したがって、ｐ側電極２７ａ、２７ｂから注
入される電流Ｉ_a、Ｉ_bは相互に独立に制御することがで
きる。In the semiconductor laser device according to the third embodiment, the p-side electrode disposed on the p-InGaAsP contact layer 8 is uniformly deposited, and the p-side electrode 27b having a comb structure. And the p-side electrode 27
It has a structure in which an electrical isolation groove 26 is arranged between a and 27b. Therefore, current I _a injected p-side electrode 27a, from 27b, I _b can be controlled independently of each other.

【００７４】本実施の形態３にかかる半導体レーザ装置
は、ｐ側電極２７ａ、２７ｂを電気的に絶縁した構造を
有することで、実施の形態１にかかる半導体レーザ装置
と同様の利点を有する。すなわち、半導体レーザ装置の
光出力を制御するために変動するＩ_aと無関係にＩ_bを一
定の値に保持することができるため、Ｉ_bにより特定波
長の発振を得ることができる。The semiconductor laser device according to the third embodiment has the same advantages as the semiconductor laser device according to the first embodiment because it has a structure in which the p-side electrodes 27a and 27b are electrically insulated. That is, it is possible to hold a constant value I _b regardless of the I _a be varied to control the light output of the semiconductor laser device, it is possible to obtain the oscillation of a specific wavelength by I _b.

【００７５】また、実施の形態１の場合と同様に、光出
力を制御する電流Ｉ_bと、回折格子１３の選択する中心
波長を制御するＩ_aとを互いに無関係に制御できるた
め、半導体レーザ装置の光出力を一定に保持したまま選
択する中心波長を変化させることができる。As in the case of the first embodiment, the current I _b for controlling the light output and I _a for controlling the central wavelength selected by the diffraction grating 13 can be controlled independently of each other, so that the semiconductor laser device can be controlled. The center wavelength to be selected can be changed while keeping the optical output of the above.

【００７６】さらに、本実施の形態３にかかる半導体レ
ーザ装置が、櫛形構造を有するｐ側電極２７ｂを有する
ことで実施の形態２にかかる半導体レーザ装置同様、次
の利点を有する。すなわち、櫛形構造を有することで回
折格子１３に流入する電流密度は一様ではなく、場所に
よって異なる。したがって、回折格子１３を構成する各
格子およびその周囲の領域における屈折率の変化は一様
とはならずに、櫛形構造に依存する。そのため櫛形構造
をたとえば図８（ａ）、図９（ａ）に示すパターンとす
ることにより回折格子１３の周期等を変化させたのと同
様の効果を得ることができ、チャープドグレイティング
構造や、２つの異なる選択波長を有する半導体レーザ装
置を実現することができる。なお、実施の形態１から３
において、電流注入を防ぐために絶縁膜を用いたが、ｐ
型コンタクト層の上にｎ型半導体層、又は、n-p-n型半
導体多層構造による電流非注入構造であっても良い。さ
らに、実施の形態2、または、３に図示されている、電
極分離溝の下部に位置するｐ-ＧａＩｎＡｓＰコンタク
ト層および、ｐ-ＩｎＰクラッド層の一部を除去した構
造は、作製プロセス上、工程が複雑になるが、電気的分
離を行なうには、より好適な構造である。Further, the semiconductor laser device according to the third embodiment has the following advantages as the semiconductor laser device according to the second embodiment because it has the p-side electrode 27b having a comb structure. That is, due to the comb structure, the current density flowing into the diffraction grating 13 is not uniform and varies depending on the location. Therefore, the change in the refractive index in each of the gratings constituting the diffraction grating 13 and the surrounding area is not uniform and depends on the comb structure. Therefore, the same effect as changing the period of the diffraction grating 13 can be obtained by forming the comb structure into the pattern shown in FIGS. 8A and 9A, and the chirped grating structure, It is possible to realize a semiconductor laser device having two different selection wavelengths. Incidentally, the first to third embodiments
In the above, an insulating film was used to prevent current injection.
An n-type semiconductor layer or a current non-injection structure having an npn-type semiconductor multilayer structure may be provided on the type contact layer. Furthermore, the structure shown in the second or third embodiment in which the p-GaInAsP contact layer located under the electrode separation groove and the p-InP clad layer are partly removed has a process However, the structure is more suitable for electrical isolation.

【００７７】（実施の形態４）つぎに、この発明の実施
の形態４について説明する。図１１は、この発明の実施
の形態４である半導体レーザ装置の長手方向の縦断面図
である。図１１において、この半導体レーザ装置は、実
施の形態１に示した半導体レーザ装置の構成に、さらに
高反射膜１４側に回折格子１３ｃを設け、この回折格子
１３ｃの上部には、ｐ側電極１０とは電気的に分離され
たｐ側電極１０ｃを有する。なお、回折格子１３ｂは、
図１に示した回折格子１３に対応する。(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. 11 is a longitudinal sectional view in the longitudinal direction of a semiconductor laser device which is Embodiment 4 of the present invention. 11, in the semiconductor laser device, a diffraction grating 13c is further provided on the high reflection film 14 side in the configuration of the semiconductor laser device shown in the first embodiment, and the p-side electrode 10 is provided on the diffraction grating 13c. Has a p-side electrode 10c electrically isolated from. The diffraction grating 13b is
It corresponds to the diffraction grating 13 shown in FIG.

【００７８】ここで、回折格子１３ｂ，１３ｃは物理的
に分離された領域に形成され、かつｐ側電極１０ｂ，１
０ｃによってそれぞれ独立して電流注入を行うことがで
き、回折格子１３ｂ，１３ｃの波長選択性を個別に制御
することができる。これによって、さらに波長選択性を
詳細かつ柔軟に設定することができる。Here, the diffraction gratings 13b and 13c are formed in physically separated regions and the p-side electrodes 10b and 1c are formed.
0c allows current injection to be performed independently, and the wavelength selectivity of the diffraction gratings 13b and 13c can be individually controlled. As a result, the wavelength selectivity can be set more finely and flexibly.

【００７９】この実施の形態４に示すように、低反射膜
１５側と高反射膜１４側との双方に回折格子１３ｂ，１
３ｃを設けると、各回折格子１３ｂ，１３ｃの離散的な
反射モードのバーニア効果によって広い可変波長域を実
現することができる。As shown in the fourth embodiment, the diffraction gratings 13b, 1 are formed on both the low reflection film 15 side and the high reflection film 14 side.
When 3c is provided, a wide variable wavelength range can be realized by the vernier effect of the discrete reflection modes of the diffraction gratings 13b and 13c.

【００８０】図１２に示すように、回折格子１３ｃによ
って選択される波長がλ１〜λｎとし、回折格子１３ｂ
によって選択される波長がλ１´〜λｎ´とすると、λ
１´〜λｎ´の各波長間隔は、λ１〜λｎの各波長間隔
に比してほんの少し異なるように設定される。この選択
状態において、それぞれ電流注入の変化ΔＩを与える
と、各波長λ１〜λｎおよび各波長λ１´〜λｎ´は、
シフトする。バーニア効果は、この状態において、波長
λ１〜λｎと波長λ１´〜λｎ´とが一致する波長のみ
が発振波長して選択出力される。図１２では、波長λ１
と波長λ１´とが一致し、波長λ１（＝λ１´）が発振
波長として選択される。例えば数十ｎｍ程度の波長シフ
トレンジを実現できる。なお、回折格子１３ｂあるいは
回折格子１３ｃの一方の選択波長のみを電流注入量変化
によってシフトさせてもよいし、回折格子１３ｂ，１３
ｃの双方の選択波長を、それぞれ独立して電流注入量変
化によってシフトさせるようにしてもよい。As shown in FIG. 12, the wavelengths selected by the diffraction grating 13c are λ1 to λn, and the diffraction grating 13b is
If the wavelengths selected by λ1 'to λn' are
The wavelength intervals 1 ′ to λn ′ are set to be slightly different from the wavelength intervals λ1 to λn. In this selected state, when a change ΔI in current injection is given, the wavelengths λ1 to λn and the wavelengths λ1 ′ to λn ′ are
shift. In the vernier effect, in this state, only the wavelengths where the wavelengths λ1 to λn and the wavelengths λ1 ′ to λn ′ coincide with each other are selectively output as oscillation wavelengths. In FIG. 12, the wavelength λ1
Coincides with the wavelength λ1 ′, and the wavelength λ1 (= λ1 ′) is selected as the oscillation wavelength. For example, a wavelength shift range of several tens of nm can be realized. Note that only one selected wavelength of the diffraction grating 13b or the diffraction grating 13c may be shifted by changing the amount of current injection, or the diffraction gratings 13b and 13b.
Both selected wavelengths of c may be independently shifted by the change of the current injection amount.

【００８１】図１３〜図１５は、この実施の形態４の具
体例を示している。図１３は、この発明の実施の形態４
の具体例である半導体レーザ装置の一部破断図である。
図１３において、この半導体レーザ装置は、長さ１２０
０μｍの活性領域（３）と長さ２００μｍの前部回折格
子領域（１３ｂ）と長さ７５０μｍの後部回折格子領域
（１３ｃ）とを形成している。13 to 15 show a concrete example of the fourth embodiment. FIG. 13 shows a fourth embodiment of the present invention.
2 is a partially cutaway view of a semiconductor laser device which is a specific example of FIG.
In FIG. 13, this semiconductor laser device has a length 120
An active region (3) of 0 μm, a front diffraction grating region (13b) of 200 μm in length, and a rear diffraction grating region (13c) of 750 μm in length are formed.

【００８２】図１４は、回折格子の周期構成を示す図で
ある。図１４に示すように、回折格子は、１４００ｎｍ
に一致する周期Λ₁から１５００ｎｍに一致する周期Λ_n
までリニアにチャープされている。このリニアなチャー
プ周期Δｓは各回折格子内の反射モード間隔を決定す
る。ここで、図１３に示した回折格子領域（１３ｂ）の
反射モード間隔は９．７ｎｍであり、回折格子領域（１
３ｃ）の反射モード間隔は８．７ｎｍである。このよう
な回折格子構造は、上述したバーニア効果に要求される
モード間隔の違いを与える。FIG. 14 is a diagram showing the periodic structure of the diffraction grating. As shown in FIG. 14, the diffraction grating is 1400 nm.
From the period Λ ₁ corresponding to ₁ to the period Λ _n matching 1500 nm
Is linearly chirped. This linear chirp period Δs determines the reflection mode interval in each diffraction grating. Here, the reflection mode interval of the diffraction grating region (13b) shown in FIG. 13 is 9.7 nm, and the diffraction grating region (1
The reflection mode interval of 3c) is 8.7 nm. Such a diffraction grating structure gives the difference in mode spacing required for the above-mentioned vernier effect.

【００８３】図１５は、図１３に示した半導体レーザ装
置における前部回折格子領域と後部回折格子領域の反射
モードの波長間隔を示している。図１５において波長λ
₁〜λ_nは、反射率２％以下の前部回折格子領域における
選択波長を示し、波長λ₁´〜λ_n´は、反射率９５％以
上の後部回折格子領域における選択波長を示している。
図１５において、波長λ₁と波長λ₁´のみが一致し、そ
の他の波長、たとえば、波長λ₂と波長λ₂´、波長λ₃
と波長λ₃´、などは一致していない。この場合、前部
回折格子領域あるいは後部回折格子領域のいづれか一方
あるいは双方に対する電流注入量を変化させて反射モー
ドをシフトさせることによって、他の波長、たとえば波
長λ₂と波長λ₂´のみを一致させることができる。この
ようにして、広範囲の波長シフトを実現できる可変波長
レーザとしての半導体レーザ装置が得られる。FIG. 15 shows wavelength intervals of reflection modes in the front diffraction grating region and the rear diffraction grating region in the semiconductor laser device shown in FIG. In FIG. 15, the wavelength λ
_{1 to} λ _n represent selective wavelengths in the front diffraction grating region having a reflectance of 2% or less, and wavelengths λ ₁ ′ to λ _n ′ represent selective wavelengths in the rear diffraction grating region having a reflectance of 95% or more. .
In FIG. 15, only wavelength λ ₁ and wavelength λ ₁ ′ match, and other wavelengths, for example, wavelength λ ₂ and wavelength λ ₂ ′, wavelength λ ₃
And the wavelength λ ₃ ′ do not match. In this case, by changing the current injection amount to one or both of the front diffraction grating region and the rear diffraction grating region to shift the reflection mode, only other wavelengths, for example, wavelength λ ₂ and wavelength λ ₂ ′ are matched. Can be made. In this way, a semiconductor laser device as a variable wavelength laser capable of realizing a wide range of wavelength shift can be obtained.

【００８４】図１６は、図１３に示した半導体レーザ装
置のマルチモード可変波長範囲を示す図である。図１６
では、電流変化量±８０ｍＡで、１０３ｎｍという広範
囲の波長シフトを実現している。FIG. 16 is a diagram showing the multimode variable wavelength range of the semiconductor laser device shown in FIG. FIG.
, Realizes a wavelength shift in a wide range of 103 nm with a current change amount of ± 80 mA.

【００８５】さらに、この実施の形態４の変形例につい
て説明する。この変形例では図１３に対応した半導体レ
ーザ装置であるが、後部回折格子領域が電流注入変化さ
れずに、固定されたやや平坦な反射特性を有する回折格
子が含まれ波長選択特性はシフトしない。これに対し、
前部回折格子領域には電流注入変化が与えられ、離散的
な反射モードλ₁〜λ_nが広範囲に出現している。図１７
は、この変形例に対応した後部回折格子領域と前部回折
格子領域の選択波長特性を示す図である。上述したよう
に、後部回折格子領域の選択波長特性は固定であり、平
坦な特性を有するため、この後部回折格子領域の選択波
長領域に含まれる前部回折格子領域の反射モードの複数
の波長が選択されることなる。したがって、マルチモー
ドスペクトルの出力が複数選択されるが、この選択され
たマルチモードスペクトルのうちの不要なマルチモード
スペクトルは、選択的な減衰機構を用い、あるいは半導
体レーザ装置の外部に波長減衰器を接続することによっ
て排除すればよい。Further, a modification of the fourth embodiment will be described. In this modification, the semiconductor laser device corresponds to that of FIG. 13, but the rear diffraction grating region does not change by current injection and includes a diffraction grating having a fixed and slightly flat reflection characteristic, and the wavelength selection characteristic does not shift. In contrast,
A change in current injection is given to the front diffraction grating region, and discrete reflection modes λ _{1 to} λ _n appear in a wide range. FIG. 17
FIG. 9 is a diagram showing selected wavelength characteristics of a rear diffraction grating region and a front diffraction grating region corresponding to this modification. As described above, since the selective wavelength characteristic of the rear diffraction grating region is fixed and has a flat characteristic, a plurality of wavelengths of the reflection mode of the front diffraction grating region included in the selective wavelength region of the rear diffraction grating region are Will be selected. Therefore, although a plurality of multimode spectrum outputs are selected, unnecessary multimode spectrums out of the selected multimode spectrums use a selective attenuation mechanism or a wavelength attenuator is provided outside the semiconductor laser device. It can be eliminated by connecting.

【００８６】なお、上述した実施の形態２，３も同様に
適用することができ、チャーピングによって選択波長ス
ペクトルを広げるようにしてもよい。また、半導体レー
ザ装置のＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層３に注入され
る電流は、ｐ側電極１０ｂ，１０ｃに注入される電流も
加えられた値であり、この電流値で半導体レーザ装置の
出力が決定される。したがって、ｐ側電極１０ｂ，１０
ｃに加えられる電流量を加味したレーザ出力の電流制御
を行う必要がある。The second and third embodiments described above can be applied in the same manner, and the selected wavelength spectrum may be broadened by chirping. Further, the current injected into the GRIN-SCH-MQW active layer 3 of the semiconductor laser device is a value to which the current injected into the p-side electrodes 10b and 10c is added, and the output of the semiconductor laser device is the current value. It is determined. Therefore, the p-side electrodes 10b, 10
It is necessary to control the laser output current in consideration of the amount of current applied to c.

【００８７】（実施の形態５）次に、この発明の実施の
形態５について説明する。この実施の形態５では、上述
した実施の形態１〜４に示した半導体レーザ装置をモジ
ュール化したものである。(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In the fifth embodiment, the semiconductor laser device shown in the above-described first to fourth embodiments is modularized.

【００８８】図１８は、この発明の実施の形態５である
半導体レーザモジュールの構成を示す縦断面図である。
本実施の形態５にかかる半導体レーザモジュールは、上
述した実施の形態１〜４で示した半導体レーザ装置に対
応する半導体レーザ装置５１を有する。なお、この半導
体レーザ装置５１は、ｐ側電極がヒートシンク５７ａに
接合されるジャンクションダウン構成としている。半導
体レーザモジュールの筐体として、セラミックなどによ
って形成されたパッケージ５９の内部底面上に、温度制
御装置としてのペルチェ素子５８が配置される。ペルチ
ェ素子５８上にはベース５７が配置され、このベース５
７上にはヒートシンク５７ａが配置される。ペルチェ素
子５８には、図示しない電流が与えられ、その極性によ
って冷却および加熱を行うが、半導体レーザ装置５１の
温度上昇による発振波長ずれを防止するため、主として
冷却器として機能する。すなわち、ペルチェ素子５８
は、レーザ光が所望の波長に比して長い波長である場合
には、冷却して低い温度に制御し、レーザ光が所望の波
長に比して短い波長である場合には、加熱して高い温度
に制御する。この温度制御は、具体的に、ヒートシンク
５７ａ上であって、半導体レーザ装置５１の近傍に配置
されたサーミスタ５８ａの検出値をもとに制御され、図
示しない制御装置は、通常、ヒートシンク５７ａの温度
が一定に保たれるようにペルチェ素子５８を制御する。
また、図示しない制御装置は、半導体レーザ装置５１の
駆動電流を上昇させるに従って、ヒートシンク５７ａの
温度が下がるようにペルチェ素子５８を制御する。この
ような温度制御を行うことによって、半導体レーザ装置
５１の出力安定性を向上させることができ、歩留まりの
向上にも有効となる。なお、ヒートシンク５７ａは、た
とえばダイヤモンドなどの高熱伝導率をもつ材質によっ
て形成することが望ましい。これは、ヒートシンク５７
ａがダイヤモンドで形成されると、高電流印加時の発熱
が抑制されるからである。FIG. 18 is a vertical sectional view showing the structure of the semiconductor laser module according to the fifth embodiment of the present invention.
The semiconductor laser module according to the fifth embodiment has a semiconductor laser device 51 corresponding to the semiconductor laser device shown in the above-described first to fourth embodiments. The semiconductor laser device 51 has a junction-down structure in which the p-side electrode is joined to the heat sink 57a. As a housing of the semiconductor laser module, a Peltier element 58 as a temperature control device is arranged on the inner bottom surface of a package 59 formed of ceramic or the like. A base 57 is arranged on the Peltier element 58, and the base 5
A heat sink 57a is arranged on the surface 7. An electric current (not shown) is applied to the Peltier element 58, and cooling and heating are performed depending on its polarity. However, the Peltier element 58 mainly functions as a cooler in order to prevent the oscillation wavelength shift due to the temperature rise of the semiconductor laser device 51. That is, the Peltier element 58
When the laser light has a longer wavelength than the desired wavelength, it is cooled and controlled to a low temperature, and when the laser light has a shorter wavelength than the desired wavelength, it is heated. Control to high temperature. This temperature control is specifically controlled on the heat sink 57a based on the detection value of the thermistor 58a arranged in the vicinity of the semiconductor laser device 51, and a control device (not shown) normally controls the temperature of the heat sink 57a. The Peltier element 58 is controlled so that is maintained constant.
Further, a control device (not shown) controls the Peltier element 58 so that the temperature of the heat sink 57a decreases as the drive current of the semiconductor laser device 51 increases. By performing such temperature control, the output stability of the semiconductor laser device 51 can be improved, which is also effective in improving the yield. The heat sink 57a is preferably formed of a material having a high thermal conductivity such as diamond. This is the heat sink 57
This is because when a is formed of diamond, heat generation when a high current is applied is suppressed.

【００８９】ベース５７上には、半導体レーザ装置５１
およびサーミスタ５８ａを配置したヒートシンク５７
ａ、第１レンズ５２、および電流モニタ５６が配置され
る。半導体レーザ装置５１から出射されたレーザ光は、
第１レンズ５２、アイソレータ５３、および第２レンズ
５４を介し、光ファイバ５５上に導波される。第２レン
ズ５４は、レーザ光の光軸上であって、パッケージ５９
上に設けられ、外部接続される光ファイバ５５に光結合
される。なお、電流モニタ５６は、半導体レーザ装置５
１の反射膜側から漏れた光をモニタ検出する。The semiconductor laser device 51 is provided on the base 57.
And the heat sink 57 in which the thermistor 58a is arranged.
a, the first lens 52, and the current monitor 56 are arranged. The laser light emitted from the semiconductor laser device 51 is
The light is guided onto the optical fiber 55 via the first lens 52, the isolator 53, and the second lens 54. The second lens 54 is on the optical axis of the laser light and has a package 59.
It is optically coupled to an optical fiber 55 which is provided above and is externally connected. The current monitor 56 is used for the semiconductor laser device 5.
The light leaked from the reflection film side of No. 1 is detected by the monitor.

【００９０】ここで、この半導体レーザモジュールで
は、他の光学部品などによる反射戻り光が共振器内に戻
らないように、半導体レーザ装置５２と光ファイバ５５
との間にアイソレータ５３を介在させている。このアイ
ソレータ５３には、ファイバグレーディングを用いた従
来の半導体レーザモジュールと異なり、インライン式の
ファイバ型でなく、半導体レーザモジュール内に内蔵で
きる偏波依存型のアイソレータを用いることができるた
め、アイソレータによる挿入損失を小さく、さらに低い
相対強度雑音（ＲＩＮ）を達成することができ、部品点
数も減らすことができる。Here, in this semiconductor laser module, the semiconductor laser device 52 and the optical fiber 55 are arranged so that the return light reflected by other optical components does not return to the inside of the resonator.
An isolator 53 is interposed between the and. Unlike the conventional semiconductor laser module using fiber grading, the isolator 53 is not an in-line type fiber type, but a polarization dependent type isolator that can be built in the semiconductor laser module can be used. Losses can be reduced, lower relative intensity noise (RIN) can be achieved, and the number of parts can be reduced.

【００９１】この実施の形態５では、実施の形態１〜４
で示した半導体レーザ装置をモジュール化しているた
め、偏波依存型のアイソレータを用いることができ、挿
入損失を小さくすることができ、低雑音化および部品点
数の減少を促進することができる。In the fifth embodiment, the first to fourth embodiments will be described.
Since the semiconductor laser device shown in 1 is modularized, a polarization-dependent isolator can be used, insertion loss can be reduced, noise reduction and reduction in the number of components can be promoted.

【００９２】（実施の形態６）次に、この発明の実施の
形態６について説明する。この実施の形態６では、上述
した実施の形態５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。(Sixth Embodiment) Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. In the sixth embodiment, the semiconductor laser module shown in the fifth embodiment is applied to a Raman amplifier.

【００９３】図１９は、この発明の実施の形態６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、ＷＤＭ通信システムに用いられる。図１９
において、このラマン増幅器は、上述した実施の形態５
に示した半導体レーザモジュールと同一構成の半導体レ
ーザモジュール６０ａ〜６０ｄを用い、図２２に示した
半導体レーザモジュール１８２ａ〜１８２ｄを、上述し
た半導体レーザモジュール６０ａ〜６０ｄに置き換えた
構成となっている。FIG. 19 is a block diagram showing the structure of the Raman amplifier according to the sixth embodiment of the present invention. This Raman amplifier is used in a WDM communication system. FIG. 19
In this Raman amplifier, the Raman amplifier is described in the fifth embodiment.
The semiconductor laser modules 60a to 60d having the same structure as the semiconductor laser module shown in FIG. 22 are used, and the semiconductor laser modules 182a to 182d shown in FIG. 22 are replaced with the above-mentioned semiconductor laser modules 60a to 60d.

【００９４】各半導体レーザモジュール６０ａ，６０ｂ
は、偏波面保持ファイバ７１を介して、複数の発振縦モ
ードを有するレーザ光を偏波合成カプラ６１ａに出力
し、各半導体レーザモジュール６０ｃ，６０ｄは、偏波
面保持ファイバ７１を介して、複数の発振縦モードを有
するレーザ光を偏波合成カプラ６１ｂに出力する。ここ
で、半導体レーザモジュール６０ａ，６０ｂが発振する
レーザ光は、同一波長である。また、半導体レーザモジ
ュール６０ｃ，６０ｄが発振するレーザ光は、同一波長
であるが半導体レーザモジュール６０ａ，６０ｂが発振
するレーザ光の波長とは異なる。これは、ラマン増幅が
偏波依存性を有するためであり、偏波合成カプラ６１
ａ，６１ｂによって偏波依存性が解消されたレーザ光と
して出力するようにしている。Each semiconductor laser module 60a, 60b
Outputs a laser beam having a plurality of oscillation longitudinal modes to the polarization beam combiner 61a via the polarization maintaining fiber 71, and each of the semiconductor laser modules 60c and 60d outputs a plurality of laser beams via the polarization maintaining fiber 71. The laser light having the oscillation longitudinal mode is output to the polarization beam combiner 61b. Here, the laser lights oscillated by the semiconductor laser modules 60a and 60b have the same wavelength. The laser light emitted by the semiconductor laser modules 60c and 60d has the same wavelength, but is different from the wavelength of the laser light emitted by the semiconductor laser modules 60a and 60b. This is because the Raman amplification has polarization dependence, and the polarization combining coupler 61
A laser beam whose polarization dependence is eliminated by a and 61b is output.

【００９５】各偏波合成カプラ６１ａ，６１ｂから出力
された、異なる波長をもったレーザ光は、ＷＤＭカプラ
６２によって合成され、合成されたレーザ光は、ＷＤＭ
カプラ６５を介してラマン増幅用の励起光として増幅用
ファイバ６４に出力される。この励起光が入力された増
幅用ファイバ６４には、増幅対象の信号光が入力され、
ラマン増幅される。The laser lights having different wavelengths output from the respective polarization combining couplers 61a and 61b are combined by the WDM coupler 62, and the combined laser lights are WDM.
The excitation light for Raman amplification is output to the amplification fiber 64 via the coupler 65. The signal light to be amplified is input to the amplification fiber 64 to which the pumping light is input,
Raman amplified.

【００９６】増幅用ファイバ６４内においてラマン増幅
された信号光（増幅信号光）は、ＷＤＭカプラ６５およ
びアイソレータ６６を介してモニタ光分配用カプラ６７
に入力される。モニタ光分配用カプラ６７は、増幅信号
光の一部を制御回路６８に出力し、残りの増幅信号光を
出力レーザ光として信号光出力ファイバ７０に出力す
る。The signal light Raman-amplified in the amplification fiber 64 (amplified signal light) is transmitted through the WDM coupler 65 and the isolator 66 to the monitor light distribution coupler 67.
Entered in. The monitor light distribution coupler 67 outputs a part of the amplified signal light to the control circuit 68, and outputs the remaining amplified signal light to the signal light output fiber 70 as output laser light.

【００９７】制御回路６８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６０ａ〜６０ｄ
のレーザ出力状態、たとえば光強度を制御し、ラマン増
幅の利得帯域が平坦な特性となるようにフィードバック
制御する。The control circuit 68 controls each of the semiconductor laser modules 60a-60d based on a part of the amplified signal light input.
Is controlled by feedback control so that the gain band of Raman amplification has a flat characteristic.

【００９８】この実施の形態６に示したラマン増幅器で
は、たとえば図２２に示した半導体発光素子１８０ａと
ファイバグレーディング１８１ａとが偏波面保持ファイ
バ７１ａで結合された半導体レーザモジュール１８２ａ
を用いず、実施の形態１〜４で示した半導体レーザ装置
が内蔵された半導体レーザモジュール６０ａを用いるよ
うにしているので、偏波面保持ファイバ７１ａの使用を
削減することができる。なお、上述したように、各半導
体レーザモジュール６０ａ〜６０ｄは、複数の発振縦モ
ードを有しているため、偏波面保持ファイバ長を短くす
ることができる。この結果、ラマン増幅器の小型軽量化
とコスト低減を実現することができる。In the Raman amplifier shown in the sixth embodiment, for example, the semiconductor laser module 182a in which the semiconductor light emitting device 180a and the fiber grading 181a shown in FIG. 22 are coupled by the polarization maintaining fiber 71a.
Since the semiconductor laser module 60a incorporating the semiconductor laser device shown in the first to fourth embodiments is used instead of the above, the use of the polarization maintaining fiber 71a can be reduced. As described above, since each of the semiconductor laser modules 60a to 60d has a plurality of oscillation longitudinal modes, the polarization maintaining fiber length can be shortened. As a result, it is possible to reduce the size and weight of the Raman amplifier and reduce the cost.

【００９９】なお、図１９に示したラマン増幅器では、
偏波合成カプラ６１ａ，６１ｂを用いているが、図２０
に示すように半導体レーザモジュール６０ａ，６０ｃか
ら、それぞれ偏波面保持ファイバ７１を介して直接ＷＤ
Ｍカプラ６２に光出力するようにしてもよい。この場
合、半導体レーザモジュール６０ａ，６０ｃの偏波面
は、偏波面保持ファイバ７１に対して４５度となるよう
に入射する。これによって、偏波面保持ファイバ７１か
ら出力される光出力の偏波依存性をなくすことができ、
一層、小型かつ部品点数の少ないラマン増幅器を実現す
ることができる。In the Raman amplifier shown in FIG. 19,
The polarization combining couplers 61a and 61b are used.
, The semiconductor laser modules 60a and 60c are directly connected to the WD through the polarization maintaining fiber 71, respectively.
The light may be output to the M coupler 62. In this case, the polarization planes of the semiconductor laser modules 60a and 60c are incident on the polarization-maintaining fiber 71 at 45 degrees. This makes it possible to eliminate the polarization dependence of the optical output output from the polarization maintaining fiber 71,
It is possible to realize a more compact Raman amplifier with a smaller number of components.

【０１００】また、半導体レーザモジュール６０ａ〜６
０ｄ内に内蔵される半導体レーザ装置として発振縦モー
ド数が多い半導体レーザ装置を用いると、必要な偏波面
保持ファイバ７１の長さを短くすることができる。特
に、発振縦モードが４，５本になると、急激に、必要な
偏波面保持ファイバ７１の長さが短くなるため、ラマン
増幅器の簡素化と小型化を促進することができる。さら
に、発振縦モードの本数が増大すると、コヒーレント長
が短くなり、デポラライズによって偏光度（ＤＯＰ：De
gree Of Polarization）が小さくなり、偏波依存性をな
くすことが可能となり、これによっても、ラマン増幅器
の簡素化と小型化とを一層促進することができる。Further, the semiconductor laser modules 60a-6
If a semiconductor laser device having a large number of oscillation longitudinal modes is used as the semiconductor laser device built in 0d, the required length of the polarization maintaining fiber 71 can be shortened. In particular, when the number of oscillation longitudinal modes becomes 4 or 5, the required length of the polarization-maintaining fiber 71 is drastically shortened, so that simplification and downsizing of the Raman amplifier can be promoted. Furthermore, as the number of oscillation longitudinal modes increases, the coherence length becomes shorter, and the degree of polarization (DOP: De
gree of polarization) can be reduced, and the polarization dependence can be eliminated, which also facilitates simplification and miniaturization of the Raman amplifier.

【０１０１】また、このラマン増幅器では、ファイバグ
レーディングを用いた半導体レーザモジュールに比して
光軸合わせが容易であり、共振器内に機械的な光結合が
ないため、この点からも、ラマン増幅の安定性、信頼性
を高めることができる。In addition, in this Raman amplifier, the optical axis alignment is easier than in a semiconductor laser module using fiber grading, and there is no mechanical optical coupling in the resonator. The stability and reliability of can be improved.

【０１０２】さらに、上述した実施の形態１〜４の半導
体レーザ装置では、複数の発振モードを有しているた
め、誘導ブリルアン散乱を発生させずに、高出力の励起
光を発生することができるので、安定し、かつ高いラマ
ン利得を得ることができる。Furthermore, since the semiconductor laser devices of the first to fourth embodiments described above have a plurality of oscillation modes, it is possible to generate high-power pumping light without causing stimulated Brillouin scattering. Therefore, stable and high Raman gain can be obtained.

【０１０３】また、図１９および図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６０ａ〜６０ｄが安定した励起光
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、安定したラマン増幅を行うことができ
る。The Raman amplifiers shown in FIGS. 19 and 20 are of the backward pumping type, but as described above, the semiconductor laser modules 60a to 60d output stable pumping light, so that they are of the forward pumping type. Also, stable Raman amplification can be performed even with the bidirectional pumping method.

【０１０４】この図９あるいは図１０に示したラマン増
幅器は、上述したようにＷＤＭ通信システムに適用する
ことができる。図１２は、図９あるいは図１０に示した
ラマン増幅器を適用したＷＤＭ通信システムの概要構成
を示すブロック図である。The Raman amplifier shown in FIG. 9 or 10 can be applied to the WDM communication system as described above. FIG. 12 is a block diagram showing a schematic configuration of a WDM communication system to which the Raman amplifier shown in FIG. 9 or 10 is applied.

【０１０５】図１１において、複数の送信機Ｔｘ１〜Ｔ
ｘｎから送出された波長λ₁〜λ_nの光信号は、光合波器
８０によって合波され、１つの光ファイバ８５に集約さ
れる。この光ファイバ８５の伝送路上には、図９あるい
は図１０に示したラマン増幅器に対応した複数のラマン
増幅器８１，８３が距離に応じて配置され、減衰した光
信号を増幅する。この光ファイバ８５上を伝送した信号
は、光分波器８４によって、複数の波長λ₁〜λ_nの光信
号に分波され、複数の受信機Ｒｘ１〜Ｒｘｎに受信され
る。なお、光ファイバ８５上には、任意の波長の光信号
を付加し、取り出したりするＡＤＭ（Add/Drop Multipl
exer）が挿入される場合もある。In FIG. 11, a plurality of transmitters Tx1 to Tx are provided.
The optical signals of wavelengths λ _{1 to} λ _n sent from xn are combined by the optical combiner 80 and integrated into one optical fiber 85. On the transmission path of the optical fiber 85, a plurality of Raman amplifiers 81 and 83 corresponding to the Raman amplifier shown in FIG. 9 or 10 are arranged according to the distance and amplifies the attenuated optical signal. The signal transmitted on the optical fiber 85 is demultiplexed by the optical demultiplexer 84 into optical signals having a plurality of wavelengths λ _{1 to} λ _n , and received by the plurality of receivers Rx1 to Rxn. It should be noted that an ADM (Add / Drop Multipl) for adding and extracting an optical signal of an arbitrary wavelength on the optical fiber 85.
exer) may be inserted.

【０１０６】なお、上述した実施の形態６では、実施の
形態１〜４に示した半導体レーザ装置あるいは実施の形
態５に示した半導体レーザモジュールを、ラマン増幅用
の励起光源に用いる場合を示したが、これに限らず、た
とえば、９８０ｎｍ，１４８０ｎｍなどのＥＤＦＡ励起
用光源として用いることができるのは明らかである。In the sixth embodiment described above, the semiconductor laser device shown in the first to fourth embodiments or the semiconductor laser module shown in the fifth embodiment is used as the pumping light source for Raman amplification. However, not limited to this, it is obvious that it can be used as a light source for EDFA excitation such as 980 nm and 1480 nm.

【０１０７】[0107]

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、回折格子が配置された一部領域上に配置された
第３の電極と、それ以外の領域に配置された第４の電極
とに空間的に、または、電気的に分離された構成とした
ため、光発光出力を制御する電流と、回折格子の屈折率
変化を制御する電流とを別々に印加することができると
いう効果を奏する。As described above, according to the first aspect of the present invention, the third electrode arranged on a partial area where the diffraction grating is arranged and the fourth electrode arranged on the other area. Since the electrodes are spatially or electrically separated from each other, the current for controlling the light emission output and the current for controlling the change in the refractive index of the diffraction grating can be separately applied. Play.

【０１０８】また、請求項２の発明によれば、回折格子
に流入する電流が一様でなく、場所に応じて電流密度が
異なるため、回折格子を構成する各格子の屈折率を任意
に変化させることができるという効果を奏する。According to the second aspect of the present invention, since the current flowing into the diffraction grating is not uniform and the current density differs depending on the place, the refractive index of each grating forming the diffraction grating is arbitrarily changed. There is an effect that can be made.

【０１０９】また、請求項３の発明によれば、第３の電
極と第４の電極とに空間的に、または、電気的に分離す
ることで光出力制御のための電流と、回折格子の屈折率
制御のための電流とを別々に制御することができ、櫛形
構造を有することで、回折格子に流入する電流の密度を
場所に応じて変化させることにより回折格子を構成する
各格子の屈折率を任意に変化させることができるという
効果を奏する。According to the third aspect of the invention, the third electrode and the fourth electrode are spatially or electrically separated from each other so that the current for controlling the light output and the diffraction grating are separated. The current for controlling the refractive index can be controlled separately, and by having a comb structure, the density of the current flowing into the diffraction grating is changed depending on the location, so that the refraction of each grating forming the diffraction grating is changed. This has the effect that the rate can be changed arbitrarily.

【０１１０】また、請求項４の発明によれば、前記回折
格子の上部に形成された前記第３の電極あるいは前記第
１の電極に印加する電流量を変化させて前記特定の中心
波長をシフトさせるようにし、マルチモード発振の可変
波長レーザを実現することができるという効果を奏す
る。According to the fourth aspect of the invention, the specific center wavelength is shifted by changing the amount of current applied to the third electrode or the first electrode formed on the diffraction grating. By doing so, it is possible to realize a tunable laser of multimode oscillation.

【０１１１】また、請求項５の発明によれば、前記第３
の電極と前記第５の電極とに対する少なくとも一方の電
流量を変化させ、前記回折格子の反射モード間隔と前記
他の回折格子の反射モード間隔との差に基づいて前記特
定の中心波長をシフトさせるようにし、大きなシフト量
を有するマルチモード発振の可変波長レーザを実現する
ことができるという効果を奏する。According to the invention of claim 5, the third
The amount of current flowing through at least one of the first electrode and the fifth electrode, and shifts the specific center wavelength based on the difference between the reflection mode interval of the diffraction grating and the reflection mode interval of the other diffraction grating. Thus, it is possible to realize a multi-mode oscillation variable wavelength laser having a large shift amount.

【０１１２】また、請求項６の発明によれば、活性層を
上下からクラッド層で挟み込む構造とすることで、ダブ
ルへテロ構造となり活性層にキャリアが集中するため、
高い効率でレーザ発振する半導体レーザ装置を実現でき
るという効果を奏する。According to the sixth aspect of the invention, since the active layer is sandwiched from above and below by the cladding layers, a double hetero structure is formed and carriers are concentrated in the active layer.
The semiconductor laser device that oscillates laser with high efficiency can be realized.

【０１１３】また、請求項７の発明によれば、請求項１
〜４のいずれか１つに記載の半導体レーザ装置を用いる
ことで、ファイバグレーディングを不要とし光軸あわせ
などをおこなう必要がなく、組立容易でありかつ機械的
振動などによって発振特性が変化することのない半導体
レーザモジュールを実現することができるという効果を
奏する。According to the invention of claim 7, claim 1
By using the semiconductor laser device according to any one of 1 to 4, there is no need to perform fiber grading and optical axis alignment is required, assembly is easy, and oscillation characteristics change due to mechanical vibration. It is possible to realize a semiconductor laser module that does not have a semiconductor laser module.

【０１１４】また、請求項８の発明によれば、光検出器
を設けることで光出力のモニタが可能で光出力の安定化
を図ることができ、アイソレータを備えたことで外部か
らの反射光を防ぐことができるという効果を奏する。According to the invention of claim 8, the optical output can be monitored by providing the photodetector, the optical output can be stabilized, and the reflection of light from the outside by the provision of the isolator. There is an effect that can be prevented.

【０１１５】また、請求項９の発明によれば、上記半導
体レーザ装置もしくは半導体レーザモジュールを含むこ
とによって高いラマン利得を有し、かつ安定した増幅を
おこなうことのできる光ファイバ増幅器を実現すること
ができるという効果を奏する。Further, according to the invention of claim 9, an optical fiber amplifier having a high Raman gain and capable of performing stable amplification can be realized by including the semiconductor laser device or the semiconductor laser module. It has the effect of being able to.

【０１１６】また、請求項１０の発明によれば、ラマン
増幅によりおこなうことでより好適に光り増幅をおこな
うことができるという効果を奏する。According to the tenth aspect of the invention, there is an effect that the light amplification can be more preferably performed by performing the Raman amplification.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】実施の形態１にかかる半導体レーザ装置の構造
を示す側面断面図である。FIG. 1 is a side sectional view showing a structure of a semiconductor laser device according to a first embodiment.

【図２】図１に示した半導体レーザ装置のＡ−Ａ線断面
図である。2 is a cross-sectional view of the semiconductor laser device shown in FIG. 1 taken along the line AA.

【図３】図１に示した半導体レーザ措置において、１つ
の中心波長に関する発振波長スペクトルと発振縦モード
との関係図である。FIG. 3 is a relationship diagram between an oscillation wavelength spectrum and an oscillation longitudinal mode regarding one center wavelength in the semiconductor laser device shown in FIG.

【図４】単一発振縦モードと複数発振縦モードとのレー
ザ光出力パワーの関係および誘導ブリルアン散乱のしき
い値を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between laser light output powers in a single-oscillation longitudinal mode and a plurality of oscillation longitudinal modes and thresholds of stimulated Brillouin scattering.

【図５】後部端面と前部回折格子領域における反射モー
ドスペクトルを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing reflection mode spectra in a rear end face and a front diffraction grating region.

【図６】回折格子に電流注入した場合における発振波長
の注入電流依存性を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an injection current dependency of an oscillation wavelength when a current is injected into a diffraction grating.

【図７】実施の形態２にかかる半導体レーザ装置の構造
を示す側面断面図である。FIG. 7 is a side sectional view showing a structure of a semiconductor laser device according to a second embodiment.

【図８】（ａ）は、実施の形態２におけるｐ側電極の構
造の一例を示す模式図であり、（ｂ）は、（ａ）の構造
により回折格子の屈折率を考慮した実効的な周期の変動
を示すグラフ図である。8A is a schematic diagram showing an example of a structure of a p-side electrode in the second embodiment, and FIG. 8B is an effective view in which the refractive index of the diffraction grating is taken into consideration by the structure of FIG. It is a graph which shows the variation of a period.

【図９】（ａ）は、実施の形態２におけるｐ側電極の構
造の一例を示す模式図であり、（ｂ）は、（ａ）の構造
を有する場合に半導体レーザ装置が出力するレーザ光の
複合発振波長スペクトルを示すグラフ図である。9A is a schematic diagram showing an example of a structure of a p-side electrode in the second embodiment, and FIG. 9B is a laser beam output from a semiconductor laser device in the case of having the structure of FIG. It is a graph figure which shows the compound oscillation wavelength spectrum of.

【図１０】実施の形態３にかかる半導体レーザ装置の構
造を示す側面断面図である。FIG. 10 is a side sectional view showing a structure of a semiconductor laser device according to a third embodiment.

【図１１】実施の形態４にかかる半導体レーザ装置の構
造を示す側面断面図である。FIG. 11 is a side sectional view showing a structure of a semiconductor laser device according to a fourth embodiment.

【図１２】後部回折格子領域と前部回折格子領域におけ
る反射モードスペクトルを示す図である。FIG. 12 is a diagram showing reflection mode spectra in a rear diffraction grating region and a front diffraction grating region.

【図１３】この発明の実施の形態４である半導体レーザ
装置の具体例を示す破断図である。FIG. 13 is a cutaway view showing a specific example of the semiconductor laser device according to the fourth embodiment of the present invention.

【図１４】回折格子の周期設定を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a period setting of a diffraction grating.

【図１５】バーニア効果を説明する図である。FIG. 15 is a diagram illustrating a vernier effect.

【図１６】回折格子への電流注入による発振波長の注入
電流依存性を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing an injection current dependency of an oscillation wavelength due to current injection into a diffraction grating.

【図１７】この発明の実施の形態４の変形例を説明する
図である。FIG. 17 is a diagram illustrating a modified example of the fourth embodiment of the present invention.

【図１８】実施の形態５にかかる半導体レーザモジュー
ルの構成を示す側面断面図である。FIG. 18 is a side sectional view showing a configuration of a semiconductor laser module according to a fifth embodiment.

【図１９】実施の形態６にかかるラマン増幅器の構成を
示すブロック図である。FIG. 19 is a block diagram showing a configuration of a Raman amplifier according to a sixth embodiment.

【図２０】実施の形態６にかかるラマン増幅器の変形例
の構成を示すブロック図である。FIG. 20 is a block diagram showing a configuration of a modified example of the Raman amplifier according to the sixth embodiment.

【図２１】実施の形態６にかかるラマン増幅器を用いた
ＷＤＭ通信システムの概要構成を示すブロック図であ
る。FIG. 21 is a block diagram showing a schematic configuration of a WDM communication system using a Raman amplifier according to a sixth embodiment.

【図２２】従来のラマン増幅器の概要構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 22 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional Raman amplifier.

【図２３】従来のラマン増幅器に用いる半導体レーザモ
ジュールの構成を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing a configuration of a semiconductor laser module used in a conventional Raman amplifier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ｎ−ＩｎＰ基板 ２ ｎ−ＩｎＰクラッド層 ３ ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層 ４ ｐ−ＩｎＰスペーサ層 ６ ｐ−ＩｎＰクラッド層 ８ ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層 ９ａ ｎ−ＩｎＰブロッキング層 ９ｂ ｐ−ＩｎＰブロッキング層 １０ａ、１０ｂ、１０ｃ、２４、２４ａ、２４ｂ、２５
ａ、２５ｂ、２７ａ、２７ｂ ｐ側電極 １１ ｎ側電極 １３ 回折格子 １４ 高反射膜 １５ 低反射膜 １６、２６ 電気的分離溝 ２０ 発振波長スペクトル ２１、２２、２３ 発振縦モード ３５ 複合発振波長スペクトル ５１ 半導体レーザ装置 ５２ 第１レンズ ５３ アイソレータ ５４ 第２レンズ ５５ 光ファイバ ５６ 電流モニタ ５７ ベース ５７ａ ヒートシンク ５８ ペルチェ素子 ５８ａ サーミスタ ５９ パッケージ ６０ａ〜６０ｄ 半導体レーザモジュール ６１ａ，６１ｂ 偏波合成カプラ ６２，６５ ＷＤＭカプラ ６３ アイソレータ ６４ 増幅用ファイバ ６７ モニタ光分配用カプラ ６８ 制御回路 ６９ 信号光入力ファイバ ７０ 信号光出力ファイバ ７１ 偏波面保持ファイバ ８１，８３ ラマン増幅器1 n-InP substrate 2 n-InP clad layer 3 GRIN-SCH-MQW active layer 4 p-InP spacer layer 6 p-InP clad layer 8 p-InGaAsP contact layer 9a n-InP blocking layer 9b p-InP blocking layer 10a 10b, 10c, 24, 24a, 24b, 25
a, 25b, 27a, 27b p-side electrode 11 n-side electrode 13 diffraction grating 14 high-reflection film 15 low-reflection film 16, 26 electrical isolation groove 20 oscillation wavelength spectrum 21, 22, 23 oscillation longitudinal mode 35 composite oscillation wavelength spectrum 51 Semiconductor laser device 52 First lens 53 Isolator 54 Second lens 55 Optical fiber 56 Current monitor 57 Base 57a Heat sink 58 Peltier element 58a Thermistor 59 Package 60a-60d Semiconductor laser module 61a, 61b Polarization combining coupler 62, 65 WDM coupler 63 Isolator 64 amplification fiber 67 monitor light distribution coupler 68 control circuit 69 signal light input fiber 70 signal light output fiber 71 polarization maintaining fiber 81,83 Raman amplifier

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2K002 AA02 AB30 BA01 CA15 DA10 EB15 HA23 5F073 AA22 AA46 AA61 AA65 AA74 AA83 AA87 AA89 AB27 AB28 AB30 BA03 CA02 CB10 CB11 EA01 EA03 EA26 EA27 FA02 FA15 FA25 Continued front page    F term (reference) 2K002 AA02 AB30 BA01 CA15 DA10                       EB15 HA23                 5F073 AA22 AA46 AA61 AA65 AA74                       AA83 AA87 AA89 AB27 AB28                       AB30 BA03 CA02 CB10 CB11                       EA01 EA03 EA26 EA27 FA02                       FA15 FA25

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 第１導電型の半導体基板と、該半導体基
板上に積層された第１導電型の半導体バッファ層と、該
半導体バッファ層上に積層された活性層と、該活性層上
に積層された第１の電極と、前記半導体基板下面に配置
された第２の電極とを有する半導体レーザ装置におい
て、 前記活性層上に積層された第２導電型のスペーサ層と、 該第２導電型のスペーサ層の一部領域に配置され、特定
の中心波長を有する複数の発振縦モードを備えたレーザ
光を選択する回折格子と、 を備え、前記第１の電極が、前記回折格子が配置された
前記一部領域上に配置された第３の電極と、他の領域に
配置された第４の電極とに空間的に、または、電気的に
分離されていることを特徴とする半導体レーザ装置。1. A semiconductor substrate of a first conductivity type, a semiconductor buffer layer of a first conductivity type stacked on the semiconductor substrate, an active layer stacked on the semiconductor buffer layer, and an active layer on the active layer. A semiconductor laser device having a laminated first electrode and a second electrode disposed on the lower surface of the semiconductor substrate, comprising: a second conductive type spacer layer laminated on the active layer; A diffraction grating which is arranged in a partial region of a spacer layer of a mold and selects a laser beam having a plurality of oscillation longitudinal modes having a specific center wavelength, and the first electrode and the diffraction grating are arranged. A semiconductor laser characterized by being spatially or electrically separated into a third electrode arranged on the partial region and a fourth electrode arranged on another region. apparatus. 【請求項２】 第１導電型の半導体基板と、該半導体基
板上に積層された第１導電型の半導体バッファ層と、該
半導体バッファ層上に積層された活性層と、該活性層上
に積層された第１の電極と、前記半導体基板下面に配置
された第２の電極とを有する半導体レーザ装置におい
て、 前記活性層上に積層された第２導電型のスペーサ層と、 該第２導電型のスペーサ層の一部領域に配置され、特定
の中心波長を有する複数の発振縦モードを備えたレーザ
光を選択する回折格子と、 を備え、前記第１の電極が、前記回折格子が配置された
前記一部領域上において、櫛形構造を有することを特徴
とする半導体レーザ装置。2. A first conductivity type semiconductor substrate, a first conductivity type semiconductor buffer layer stacked on the semiconductor substrate, an active layer stacked on the semiconductor buffer layer, and an active layer on the active layer. A semiconductor laser device having a laminated first electrode and a second electrode disposed on the lower surface of the semiconductor substrate, comprising: a second conductive type spacer layer laminated on the active layer; A diffraction grating which is arranged in a partial region of a spacer layer of a mold and selects a laser beam having a plurality of oscillation longitudinal modes having a specific center wavelength, and the first electrode and the diffraction grating are arranged. A semiconductor laser device having a comb structure on the formed partial region. 【請求項３】 第１導電型の半導体基板と、該半導体基
板上に積層された第１導電型の半導体バッファ層と、該
半導体バッファ層上に積層された活性層と、該活性層上
に積層された第１の電極と、前記半導体基板下面に配置
された第２の電極とを有する半導体レーザ装置におい
て、 前記活性層上に積層された第２導電型のスペーサ層と、 該第２導電型のスペーサ層の一部領域に配置され、特定
の中心波長を有する複数の発振縦モードを備えたレーザ
光を選択する回折格子と、 を備え、前記第１の電極が、前記回折格子が配置された
前記一部領域上に配置された第３の電極と、他の領域に
配置された第４の電極とに空間的に、または、電気的に
分離され、前記第３の電極は、櫛形構造を有することを
特徴とする半導体レーザ装置。3. A first conductivity type semiconductor substrate, a first conductivity type semiconductor buffer layer stacked on the semiconductor substrate, an active layer stacked on the semiconductor buffer layer, and an active layer on the active layer. A semiconductor laser device having a laminated first electrode and a second electrode disposed on the lower surface of the semiconductor substrate, comprising: a second conductive type spacer layer laminated on the active layer; A diffraction grating which is arranged in a partial region of a spacer layer of a mold and selects a laser beam having a plurality of oscillation longitudinal modes having a specific center wavelength, and the first electrode and the diffraction grating are arranged. The third electrode arranged on the partial region and the fourth electrode arranged on the other region are spatially or electrically separated from each other, and the third electrode has a comb shape. A semiconductor laser device having a structure. 【請求項４】 前記回折格子の上部に形成された前記第
３の電極あるいは前記第１の電極に印加する電流量を変
化させて前記特定の中心波長をシフトさせることを特徴
とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の半導体レー
ザ装置。4. The specific center wavelength is shifted by changing the amount of current applied to the third electrode or the first electrode formed on the diffraction grating. 3. The semiconductor laser device according to any one of 3 to 3. 【請求項５】 前記一部領域と異なる他の一部領域に設
けられ、前記回折格子の反射モード間隔とは異なる他の
反射モード間隔を有する他の回折格子を備え、 前記第１の電極が、前記他の回折格子が配置された前記
他の一部領域上に配置された第５の電極にさらに分離さ
れ、 前記第３の電極と前記第５の電極とに対する少なくとも
一方の電流量を変化させ、前記回折格子の反射モード間
隔と前記他の回折格子の反射モード間隔との差に基づい
て前記特定の中心波長をシフトさせることを特徴とする
請求項１〜３のいずれか一つに記載の半導体レーザ装
置。5. Another diffraction grating provided in another partial area different from the partial area and having another reflection mode interval different from the reflection mode interval of the diffraction grating, wherein the first electrode is provided. , Further divided into a fifth electrode arranged on the other partial area where the other diffraction grating is arranged, and changing the amount of current of at least one of the third electrode and the fifth electrode. The specific center wavelength is shifted based on the difference between the reflection mode distance of the diffraction grating and the reflection mode distance of the other diffraction grating. Semiconductor laser device. 【請求項６】 前記第１導電型の半導体バッファ層と前
記活性層との間に積層された第１導電型のクラッド層
と、 前記第２導電型のスペーサ層と前記第１の電極との間に
積層された第２導電型のクラッド層と、 をさらに有することを特徴とする請求項１〜５のいずれ
か１つに記載の半導体レーザ装置。6. A clad layer of a first conductivity type laminated between the semiconductor buffer layer of the first conductivity type and the active layer, a spacer layer of the second conductivity type and the first electrode. The semiconductor laser device according to claim 1, further comprising: a second conductive type clad layer laminated between the two. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか一つに記載の半
導体レーザ装置と、 該半導体レーザ装置の温度を制御する温調モジュール
と、 前記半導体レーザ装置から出射されたレーザ光を外部に
導波する光ファイバと、 前記半導体レーザ装置と前記光ファイバと光結合をおこ
なう光結合レンズ系と、 を備えたことを特徴とする半導体レーザモジュール。7. The semiconductor laser device according to claim 1, a temperature control module for controlling the temperature of the semiconductor laser device, and a laser beam emitted from the semiconductor laser device to the outside. A semiconductor laser module comprising: an optical fiber that guides light; a semiconductor laser device; and an optical coupling lens system that optically couples with the optical fiber. 【請求項８】 前記半導体レーザ装置の光出力を測定す
る光検出器と、 光ファイバ側からの反射戻り光の入射を抑制するアイソ
レータと、 をさらに備えた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。8. The optical detector according to claim 5, further comprising a photodetector for measuring the optical output of the semiconductor laser device, and an isolator for suppressing the incidence of reflected return light from the optical fiber side. Semiconductor laser module. 【請求項９】 請求項１〜６のいずれか一つに記載の半
導体レーザ装置、あるいは請求項７または８に記載の半
導体レーザモジュールを用いた励起光源と、 信号光と励起光とを合成するためのカプラと、 増幅用光ファイバと、 を備えたことを特徴とする光ファイバ増幅器。9. A pumping light source using the semiconductor laser device according to claim 1 or the semiconductor laser module according to claim 7 or 8, and combining the signal light and the pumping light. An optical fiber amplifier comprising a coupler for amplification and an amplification optical fiber. 【請求項１０】 前記増幅用光ファイバは、ラマン増幅
により光を増幅することを特徴とする請求項９に記載の
光ファイバ増幅器。10. The optical fiber amplifier according to claim 9, wherein the amplification optical fiber amplifies light by Raman amplification.