JPH06112583A - 外部共振器型半導体レーザ光源 - Google Patents
外部共振器型半導体レーザ光源Info
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- JPH06112583A JPH06112583A JP4280624A JP28062492A JPH06112583A JP H06112583 A JPH06112583 A JP H06112583A JP 4280624 A JP4280624 A JP 4280624A JP 28062492 A JP28062492 A JP 28062492A JP H06112583 A JPH06112583 A JP H06112583A
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- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 abstract description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 1
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 4
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/14—External cavity lasers
- H01S5/141—External cavity lasers using a wavelength selective device, e.g. a grating or etalon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/081—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
- H01S3/082—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors defining a plurality of resonators, e.g. for mode selection or suppression
- H01S3/0823—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors defining a plurality of resonators, e.g. for mode selection or suppression incorporating a dispersive element, e.g. a prism for wavelength selection
- H01S3/0826—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors defining a plurality of resonators, e.g. for mode selection or suppression incorporating a dispersive element, e.g. a prism for wavelength selection using a diffraction grating
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 外部共振器を長くせずに、狭スペクトル線幅
で広範囲な位相連続波長可変をする事ができる外部共振
器型半導体レーザ光源の提供を目的とする。 【構成】 半導体レーザ1に無反射膜1Aを施し、外部
共振器を、共振器長が短くても急峻な周波数特性となる
高反射率の外部反射鏡4と回折格子2とで形成し、外部
共振器の内部に反射率の低いビームスプリッタ3を挿入
することにより、共振特性を反射特性に変換する構造を
外部反射鏡として用いる。
で広範囲な位相連続波長可変をする事ができる外部共振
器型半導体レーザ光源の提供を目的とする。 【構成】 半導体レーザ1に無反射膜1Aを施し、外部
共振器を、共振器長が短くても急峻な周波数特性となる
高反射率の外部反射鏡4と回折格子2とで形成し、外部
共振器の内部に反射率の低いビームスプリッタ3を挿入
することにより、共振特性を反射特性に変換する構造を
外部反射鏡として用いる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は光信号源を用いる技術
の全ての分野、特に光コヒーレント通信、光コヒーレン
ト計測技術分野で使用する半導体レーザ光源についての
ものである。
の全ての分野、特に光コヒーレント通信、光コヒーレン
ト計測技術分野で使用する半導体レーザ光源についての
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来技術による外部共振器型半導体レー
ザ光源の構成を図3に示す。図3の2は回折格子、1A
は無反射膜、1は半導体レーザ、6は光アイソレータ、
8は光ファイバである。半導体レーザ1はLDドライブ
回路9で駆動し、ファブリペロー型のものを使用し、片
端面に無反射膜1Aを施している。図3で、半導体レー
ザ1は無反射膜1A側から光を出射し、レンズ5Aで平
行光に変換され、回折格子2に入射する。回折格子2は
外部反射器であり、特定の波長の光を反射して、半導体
レーザ1に帰還する。
ザ光源の構成を図3に示す。図3の2は回折格子、1A
は無反射膜、1は半導体レーザ、6は光アイソレータ、
8は光ファイバである。半導体レーザ1はLDドライブ
回路9で駆動し、ファブリペロー型のものを使用し、片
端面に無反射膜1Aを施している。図3で、半導体レー
ザ1は無反射膜1A側から光を出射し、レンズ5Aで平
行光に変換され、回折格子2に入射する。回折格子2は
外部反射器であり、特定の波長の光を反射して、半導体
レーザ1に帰還する。
【0003】無反射膜1Aが施されていない半導体レー
ザの端面と回折格子2とで外部共振器が形成され、半導
体レーザ1は単一モード発振し、光ファイバ8に入射す
る。外部共振器の共振器長を長くするとスペクトル線幅
を狭くすることができる。
ザの端面と回折格子2とで外部共振器が形成され、半導
体レーザ1は単一モード発振し、光ファイバ8に入射す
る。外部共振器の共振器長を長くするとスペクトル線幅
を狭くすることができる。
【0004】回折格子に角度調整機構10Aを持たせて
回転させると、選択される波長が変化し、半導体レーザ
の利得範囲(百数十nm)で波長可変ができる。また、
回折格子に平行移動機構11Aを持たせて、共振器の光
軸方向に平行移動させると、共振器の位相条件が変化
し、縦モード間隔の周波数(数GHz)領域で波長可変
する。そして、回折格子の角度調整と回折格子の平行移
動を同時に制御すると、位相連続な波長可変が可能とな
る。
回転させると、選択される波長が変化し、半導体レーザ
の利得範囲(百数十nm)で波長可変ができる。また、
回折格子に平行移動機構11Aを持たせて、共振器の光
軸方向に平行移動させると、共振器の位相条件が変化
し、縦モード間隔の周波数(数GHz)領域で波長可変
する。そして、回折格子の角度調整と回折格子の平行移
動を同時に制御すると、位相連続な波長可変が可能とな
る。
【0005】例えば、1992年電子情報通信学会春季大会
C-266 には、外部共振器長を120 mmで構成すると、縦
モード間隔が1.25GHz(0.01nm)で約10kHzのス
ペクトル線幅と約65GHzの位相連続波長可変が、ま
た、IEICE TRANS. COMMUN., VOL.E75-B, NO.6 JUNE 199
2 P521-523では、共振器長30mmではスペクトル線幅50
0kHz以下と130GHzの位相連続波長可変が得られた
ことが報告されている。
C-266 には、外部共振器長を120 mmで構成すると、縦
モード間隔が1.25GHz(0.01nm)で約10kHzのス
ペクトル線幅と約65GHzの位相連続波長可変が、ま
た、IEICE TRANS. COMMUN., VOL.E75-B, NO.6 JUNE 199
2 P521-523では、共振器長30mmではスペクトル線幅50
0kHz以下と130GHzの位相連続波長可変が得られた
ことが報告されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図3の構成で
は、外部共振器の共振器長を長くすると、スペクトル線
幅は狭くすることができるが、縦モード間隔が狭くな
り、単一モード発振が難しくなる。位相連続波長可変を
行う場合には、位相調整の許容範囲が狭くなり、連続可
変が困難になる。また、共振器長を長くすると構造が大
型になり、外部環境の変化に影響を受けやすく、光源の
波長を安定させることが困難になる。この発明は、外部
共振器を長くせずに、狭スペクトル線幅で広範囲な位相
連続波長可変をする事ができる外部共振器型半導体レー
ザ光源の提供を目的とする。
は、外部共振器の共振器長を長くすると、スペクトル線
幅は狭くすることができるが、縦モード間隔が狭くな
り、単一モード発振が難しくなる。位相連続波長可変を
行う場合には、位相調整の許容範囲が狭くなり、連続可
変が困難になる。また、共振器長を長くすると構造が大
型になり、外部環境の変化に影響を受けやすく、光源の
波長を安定させることが困難になる。この発明は、外部
共振器を長くせずに、狭スペクトル線幅で広範囲な位相
連続波長可変をする事ができる外部共振器型半導体レー
ザ光源の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明では、片端面に無反射膜を施す半導体レー
ザと、半導体レーザの無反射膜を施した側の出射光を反
射し、回折格子に入射するとともに、回折格子の反射光
を透過するビームスプリッタと、ビームスプリッタの透
過光を反射する外部反射鏡とを備え、外部反射鏡と回折
格子とで外部共振器を形成し、その共振器内に挿入され
た反射率の低いビームスプリッタで共振特性を反射特性
に変換して、無反射膜を施した側の外部反射器とする。
に、この発明では、片端面に無反射膜を施す半導体レー
ザと、半導体レーザの無反射膜を施した側の出射光を反
射し、回折格子に入射するとともに、回折格子の反射光
を透過するビームスプリッタと、ビームスプリッタの透
過光を反射する外部反射鏡とを備え、外部反射鏡と回折
格子とで外部共振器を形成し、その共振器内に挿入され
た反射率の低いビームスプリッタで共振特性を反射特性
に変換して、無反射膜を施した側の外部反射器とする。
【0008】
【作用】次に、この発明による実施例の構成を図1に示
す。図1の4は外部反射鏡、3はビームスプリッタであ
り、他は図3と同じである。半導体レーザ1は、ファブ
リペロー型のものを使用しており、一方の端面に無反射
膜1Aを施してある。図1で、半導体レーザ1の無反射
膜側出力光をレンズ5Aで平行光に変換する。高反射率
の外部反射鏡4と回折格子2で共振器を形成する。この
ように構成することにより、共振器が短くても急峻な周
波数特性を持つ外部共振器が得られる。
す。図1の4は外部反射鏡、3はビームスプリッタであ
り、他は図3と同じである。半導体レーザ1は、ファブ
リペロー型のものを使用しており、一方の端面に無反射
膜1Aを施してある。図1で、半導体レーザ1の無反射
膜側出力光をレンズ5Aで平行光に変換する。高反射率
の外部反射鏡4と回折格子2で共振器を形成する。この
ように構成することにより、共振器が短くても急峻な周
波数特性を持つ外部共振器が得られる。
【0009】無反射膜1Aを施された側の半導体レーザ
1の出力によるレンズ5Aの平行光13Aは、ビームス
プリッタ3で外部反射鏡4と回折格子2で形成された外
部共振器に光路変換し共振される。共振器内に透過率の
高いビームスプリッタ3を挿入することで、半導体レー
ザ1からの平行光は外部共振器内に光路変換され、回折
格子2で選択された波長の光のうち、共振器の位相条件
が合った波長の光が共振され、急峻な周波数特性を持つ
光になる。
1の出力によるレンズ5Aの平行光13Aは、ビームス
プリッタ3で外部反射鏡4と回折格子2で形成された外
部共振器に光路変換し共振される。共振器内に透過率の
高いビームスプリッタ3を挿入することで、半導体レー
ザ1からの平行光は外部共振器内に光路変換され、回折
格子2で選択された波長の光のうち、共振器の位相条件
が合った波長の光が共振され、急峻な周波数特性を持つ
光になる。
【0010】この共振光の一部を再度ビームスプリッタ
3とレンズ5Aで反射光として半導体レーザ1に帰還す
る。急峻な周波数特性の反射光が半導体レーザ1に帰還
されて発振すると、狭スペクトル線幅の光が得られる。
外部反射鏡4と回折格子2の反射率が高く、ビームスプ
リッタ3の反射率が低いほど周波数特性が急峻になる。
3とレンズ5Aで反射光として半導体レーザ1に帰還す
る。急峻な周波数特性の反射光が半導体レーザ1に帰還
されて発振すると、狭スペクトル線幅の光が得られる。
外部反射鏡4と回折格子2の反射率が高く、ビームスプ
リッタ3の反射率が低いほど周波数特性が急峻になる。
【0011】半導体レーザ1の無反射膜1Aを施されて
いない側の出力は、レンズ5Bによって平行光13Bに
なり、光アイソレータ6を通過後、集光用レンズ7で光
ファイバ8に結合し、出力光となる。
いない側の出力は、レンズ5Bによって平行光13Bに
なり、光アイソレータ6を通過後、集光用レンズ7で光
ファイバ8に結合し、出力光となる。
【0012】共振特性を反射特性に変換する機能的構造
はROR(Resonant Optical Refrector)構造と呼ば
れ、IEEE J. Quantum Electron., Vol.QE-23, PP.1419-
1425,1987. やAppl. Phys. Lett., Vol.58, PP.449-45
1, 1991.など、光導波路上で研究・報告されている。
はROR(Resonant Optical Refrector)構造と呼ば
れ、IEEE J. Quantum Electron., Vol.QE-23, PP.1419-
1425,1987. やAppl. Phys. Lett., Vol.58, PP.449-45
1, 1991.など、光導波路上で研究・報告されている。
【0013】図2は本発明の第2の実施例を示す構成図
である。この第2の実施例は、第1の実施例の図1にお
いて、回折格子2に備えた角度調整機構10Aと平行移
動機構11Aを分け、回折格子2に角度調整機構10A
を、外部反射鏡4に平行移動機構11Aを分けて備えて
いる。これにより、回折格子2を角度調整と平行移動の
両方を行わなくてすみ、機械的安定度が向上する。
である。この第2の実施例は、第1の実施例の図1にお
いて、回折格子2に備えた角度調整機構10Aと平行移
動機構11Aを分け、回折格子2に角度調整機構10A
を、外部反射鏡4に平行移動機構11Aを分けて備えて
いる。これにより、回折格子2を角度調整と平行移動の
両方を行わなくてすみ、機械的安定度が向上する。
【0014】
【発明の効果】この発明によれば、外部共振器型半導体
レーザ光源の波長選択には、高反射率の外部鏡と回折格
子とで形成し、その共振器内に透過率の高いビームスプ
リッタを挿入して、共振特性を反射特性に変換する機能
的構造を外部反射器として採用し、共振器が短くても急
峻な周波数特性が得られる外部共振器を用いているた
め、縦モード間隔が広くなり、半導体レーザ光源の位相
連続可変波長の拡大ができ、装置を小型にすることがで
きる。
レーザ光源の波長選択には、高反射率の外部鏡と回折格
子とで形成し、その共振器内に透過率の高いビームスプ
リッタを挿入して、共振特性を反射特性に変換する機能
的構造を外部反射器として採用し、共振器が短くても急
峻な周波数特性が得られる外部共振器を用いているた
め、縦モード間隔が広くなり、半導体レーザ光源の位相
連続可変波長の拡大ができ、装置を小型にすることがで
きる。
【図1】この発明の第1の実施例を示す構成図である。
【図2】この発明の第2の実施例を示す構成図である。
【図3】従来技術による外部共振器型半導体レーザ光源
を示す構成図である。
を示す構成図である。
1 半導体レーザ 1A 無反射膜 2 回折格子 3 ビームスプリッタ 4 外部反射鏡 5A・5B 平行光用レンズ 6 光アイソレータ 7 集光用レンズ 8 光ファイバ 9 LDドライブ回路 10 角度調整機構のドライブ回路 10A 角度調整機構 11 平行移動機構のドライブ回路 11A 平行移動機構 12 制御回路 13A・13B 平行光
Claims (1)
- 【請求項1】 片端面に無反射膜(1A)を施す半導体レー
ザ(1) と、 半導体レーザ(1) の無反射膜(1A)を施した側の出射光(1
3A)を反射し、回折格子(2) に入射するとともに、回折
格子(2) の反射光を透過するビームスプリッタ(3) と、 ビームスプリッタ(3) の透過光を反射する外部反射鏡
(4) とを備え、 外部反射鏡(4) と回折格子(2) とで外部共振器を形成
し、その共振器内に挿入された反射率の低いビームスプ
リッタ(3) で共振特性を反射特性に変換して、無反射膜
(1A)を施した側の外部反射器とすることを特徴とする外
部共振器型半導体レーザ光源。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4280624A JPH06112583A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 外部共振器型半導体レーザ光源 |
GB9319594A GB2271463B (en) | 1992-09-25 | 1993-09-22 | External cavity semiconductor laser |
US08/125,161 US5442651A (en) | 1992-09-25 | 1993-09-23 | External cavity control semiconductor laser |
DE4332633A DE4332633C2 (de) | 1992-09-25 | 1993-09-24 | Durch einen externen Resonator gesteuerter Halbleiterlaser |
FR9311408A FR2696286B1 (fr) | 1992-09-25 | 1993-09-24 | Laser à semiconducteur commandé par cavité externe. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4280624A JPH06112583A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 外部共振器型半導体レーザ光源 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06112583A true JPH06112583A (ja) | 1994-04-22 |
Family
ID=17627649
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4280624A Pending JPH06112583A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 外部共振器型半導体レーザ光源 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5442651A (ja) |
JP (1) | JPH06112583A (ja) |
DE (1) | DE4332633C2 (ja) |
FR (1) | FR2696286B1 (ja) |
GB (1) | GB2271463B (ja) |
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JP3385898B2 (ja) * | 1997-03-24 | 2003-03-10 | 安藤電気株式会社 | 可変波長半導体レーザ光源 |
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