JPH0339913A - 光波長変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体レーザ光の波長を非線形光学効果によ
って、波長変換する光波長変換装置に関するものである
。

従来の技術 従来の光波長変換装置は、半導体レーザから発するレー
ザ光をレンズによつ゛て集光し、光導波路に入射する構
成であった（例えば、特開昭６１−１８９３４号公報等
参照）。

以下図面を参照しながら上述した従来の光波長変換装置
の一例について説明する。

第５図は従来の光波長変換装置の構成を示すもめである
。第５図において、１は半導体レーザである。２は、コ
リメータレンズ、３は、集光レンズである。４は、光波
長変換素子であり、例えばＬｉＮｂ０．基板に光導波路
５を設けたものである（特開昭６１−７２２２２号公報
等参照）。

以上のように構成された光波長変換装置について、以下
その動作について説明する。

先ず、半導体レーザｌから発したレーザ光は、コリメー
タレンズ２によって平行ビームとなる。

さらにこの平行ビームは集光レンズ３によって収束し、
光波長変換素子４中に設けられた光導波路５に入射する
。そしてこの入射光は、光導波路５の有する非線形光学
効果によって波長変換されることとなる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、半導体レーザ１か
ら発したレーザ光が一度、半導体レーザｌと光導波路５
との間の空間を伝播した後に光導波路５に入射するため
途中に存在するレンズによる光のケラレ、反射等の損失
が発生する。また、コリメータレンズ２や、集光レンズ
３はコストアップ要因でもある等々の欠点を有していた
。

この欠点を解消するために半導体レーザチップと光導波
路とを突き合わせて直接光結合させることも考えられた
が、この方法では、端面間の間接調整時にレーザ端面と
光導波路端面が接触して破損を生じるという問題点が残
る。

本発明は上記問題点に鑑み、半導体レーザと光波長変換
素子間の光学系を使用せず、なおかつレーザ端面と光導
波路端面を保護することの出来る光波長変換装置を提供
するものである。

課題を解決するための手段 」二足問題点を解決するために本発明の光波長変換装置
は、半導体レーザと非線形光学効果に基づく光波長変換
機能を有する光導波路とからなる光波長変換装置におい
て、前記半導体レーザの活性層端面または前記光導波路
端面に設けた間隙を挟んで前記半導体レーザの活性層端
面と前記光導波路端面とを突き合わせたことを特徴とす
るものである。

又、半導体レーザの活性層と光導波路とを波長程度以下
の間隙を介在させて平行に配設してもよい。

作　　　用 本発明は上記した構成によって半導体レーザの活性層端
面と光導波路端面とが間隙を隔てて突き合わされるため
に互いに接触することがなく、保護された状態で直接光
結合することが出来る。

従って半導体レーザと光導波路間の光学系は不要となり
、端面の保護も可能となる。

又、半導体レーザの活性層と光導波路を波長程度以下の
間隙を介在させて平行に配設すると、半導体レーザの活
性層中のレーザ光の電磁界分布が、活性層と光導波路間
の間隙を越えて光導波路中に滲み出すことによって、レ
ーザ光が活性層から光導波路に伝播する。即ち、活性層
中の電磁界分布は、活性層の外側の媒質に於ても、距離
と共に指数函数的に減少する分布を持ち、一方光導波路
中を進むレーザ光も特有の電磁界分布を持つため、この
電磁界分布同士が位相的に整合することが出来て、そし
て活性層と光導波路の間の媒質が、波長程度以下に薄い
場合は、活性層から光導波路への光の滲み出しが生じる
。従って半導体レーザと光波長変換素子間の光学系は不
要となる。又、端面同志が接触することもなく、その保
護も可能である。

実施例 以下本発明の実施例の光波長変換装置について、図面を
参照しながら説明する。

第１図、第２図は本発明の第１実施例に於ける光波長変
換装置の構成を示すものである。６は半導体レーザチッ
プ、７はその活性層である。８は光波長変換素子であり
、例えばＬｉＮｂｏ、基板に光導波路９を設けたもので
ある。１０は間隙であり、活性層７または光導波路９の
先端をＪ、ツチング等で除去するか、あるいは間隙１０
以外の部分に薄膜堆積することにより形成する。

以上のように構成された光波長変換装置について、その
動作を説明する。先ず活性層７内で励起発振したレーザ
光は、活性層７端面から出射し。

活性層７と光導波路９の間に設けられた間隙１０を介し
て、光導波路９に入射する。この時、活性層７の端面と
光導波路９の端面はどこにも接触せず保護されている。

以上のように本実施例によれば、半導体レーザと非線形
光学効果に基づく光波長変換機能を有する光導波路とか
らなる光波長変換装置において、前記半導体レーザの活
性層端面と前記光導波路端面とを前記半導体レーザの活
性層端面または前記光導波路端面に設けた間隙を挾んで
突き合わせることにより、活性層端面及び光導波路端面
を保護しながら直接光結合することが出来る。

次に、本発明の第２実施例の光波長変換装置について、
第３図、第４図を参照しながら説明する。

第３図、第４図において、第１図、第２図と同番号のも
のは同一物を示す半導体レーザチップ６は光波長変換素
子８上に、その活性層と光導波路９が間隙を介して平行
となるように配設されている。即ち、第４図に示すよう
に、１１．１２は半導体レーザチップ６の活性層７の両
面に設けられたクラッド層であり、活性層７と光導波路
９間のクラッド層１２の厚さは、半導体レーザ光の波長
程度、（例えば０．８μｍ程度）の厚みを有し、活性層
７と光導波路９とを隔てている。

以上の構成によると、半導体レーザチップ６内で励起し
たレーザ光は活性層７の両端面で反射を繰り返すが、こ
の時クラッド層１２に滲み出したレーザ光は、クラッド
層１２が波長程度に薄いため、さらにその下の光導波路
９にまで伝播するようになり、結果、半導体レーザチッ
プ６から光波長変換素子８にレーザ光が伝達されること
となる。

以上のように本実施例によれば、半導体レーザチップ６
のクラッド層１２を波長程度以下の厚みにして光波長変
換素子８と接して設けることにより半導体レーザチップ
６から光波長変換素子８にレーザ光が伝達されることと
なる。

発明の効果 以上のように本発明は半導体レーザと非線形光学効果に
基づく光波長変換機能を有する光導波路とからなる光波
長変換装置において、前記半導体レーザの活性層端面と
前記光導波路端面とを前記半導体レーザの活性層端面ま
たは前記光導波路端面に設けた間隙を挟んで突き合わせ
ることにより、活性層端面及び光導波路端面を保護しな
がら半導体レーザチップから光波長変換素子にレンズ等
の光学系を介在させることなくレーザ光が直接光結合す
ることが出来る。

また半導体レーザの活性層と光導波路とを波長程度以下
の間隙を介在させて平行に配することにより、半導体レ
ーザチップから光波長変換素子にレンズ等の光学系を介
在させることなくレーザ光を伝達せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の第１実施例における光波長変
換装置の正面図及び分解斜視図、第３図、第４図は本発
明の第２実施例における光波長変換装置の正面図及び要
部拡大正面図、第５図は従来の光波長変換装置の構成図
である。 ６・・・・・・半導体レーザチップ、７・・・・・・活
１１層、８・・・・・・光波長変換素子、９・・・・・
・光導波路、１０・・・・・・間隙、１１．１２・・・
・・・クラッド層。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体レーザと非線形光学効果に基づく光波長変
   換機能を有する光導波路とからなる光波長変換装置にお
   いて、前記半導体レーザの活性層端面または前記光導波
   路端面に設けた間隙を挟んで前記半導体レーザの活性層
   端面と前記光導波路端面とを突き合わせたことを特徴と
   する光波長変換装置。
2. （２）半導体レーザと非線形光学効果に基づく光波長変
   換機能を有する光導波路とからなる光波長変換装置にお
   いて、半導体レーザの活性層と光導波路とを波長程度以
   下の間隙を介在させて平行に設したことを特徴とする光
   波長変換装置。