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

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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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external resonator
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稔 前田
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    • 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
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    • H01S5/141—External cavity lasers using a wavelength selective device, e.g. a grating or etalon
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    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
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    • 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
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【符号の説明】
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)

    【特許請求の範囲】
  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。
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