JPS63152190A - モ−ドフイ−ルド変換形半導体レ−ザ - Google Patents
モ−ドフイ−ルド変換形半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS63152190A JPS63152190A JP30045786A JP30045786A JPS63152190A JP S63152190 A JPS63152190 A JP S63152190A JP 30045786 A JP30045786 A JP 30045786A JP 30045786 A JP30045786 A JP 30045786A JP S63152190 A JPS63152190 A JP S63152190A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor laser
- face
- active layer
- mode field
- refractive index
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 14
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 101001009795 Mycobacterium phage Omega Protein Ku Proteins 0.000 description 1
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
概 要
半導体レーザの方形の活性層端面に対向する方形の入射
面と円形の出射面とを連続した曲面で接続する周面を有
し、前記活性層端面におけるモードフィールドを円形の
モードフィールドに変換する導波路を有する変換部を一
体的に設け、光ファイバへの結合効率の高いモードフィ
ールド変換形半導体レーザを提供する。
面と円形の出射面とを連続した曲面で接続する周面を有
し、前記活性層端面におけるモードフィールドを円形の
モードフィールドに変換する導波路を有する変換部を一
体的に設け、光ファイバへの結合効率の高いモードフィ
ールド変換形半導体レーザを提供する。
産業上の利用分野
本発明は、方形の活性層端面を有する半導体レーザの構
造に関する。
造に関する。
実用化されている光通信の分野においては、一般に半導
体レーザを時系列の電気信号で直接変調し、この変調光
を伝送路としての光ファイバに導くようにしている。こ
のため、伝送損失の面に限って言うならば、光フアイバ
内に導＜ Ｏｉ ；−ｊ光の強度が高いほど伝送距離が
増大し、中継手段が少なくてずむことになる。一方、半
導体レーデは、その発光ズを命を考慮すると、所定の上
限光出力電力値以下で動作させることが望ましく、従っ
て、半導体レーザの出力光を効率良く光フアイバ内に入
射させる必要がある。
体レーザを時系列の電気信号で直接変調し、この変調光
を伝送路としての光ファイバに導くようにしている。こ
のため、伝送損失の面に限って言うならば、光フアイバ
内に導＜ Ｏｉ ；−ｊ光の強度が高いほど伝送距離が
増大し、中継手段が少なくてずむことになる。一方、半
導体レーデは、その発光ズを命を考慮すると、所定の上
限光出力電力値以下で動作させることが望ましく、従っ
て、半導体レーザの出力光を効率良く光フアイバ内に入
射させる必要がある。
従来の技術
第３図は、従来の埋込み型半導体レーザの一般的な構造
を模式的に示したものである。同図中１１は活性層、１
２はｎ型半導体物質、１３はｎ型半導体物質、１４は電
極をそれぞれ示している。
を模式的に示したものである。同図中１１は活性層、１
２はｎ型半導体物質、１３はｎ型半導体物質、１４は電
極をそれぞれ示している。
発光部となる活性層１１の端面形状は、通常細長い長方
形であり、その近視野像Ａは、第４図に示ずように、活
性層１１の幅方向に長径を有する略楕円形状となる。一
方、出射光の拡がりに関しては、活性層１１の厚さ方向
への拡がりの方が幅方向への拡がりより大きなものであ
り、当該両方向に対する焦点距離が異なるレンズ、例え
ば円柱レンズ等を組合わせたレンズ系により、出射光を
円形断面を有する光ファイバのコアに入射させるように
していた。
形であり、その近視野像Ａは、第４図に示ずように、活
性層１１の幅方向に長径を有する略楕円形状となる。一
方、出射光の拡がりに関しては、活性層１１の厚さ方向
への拡がりの方が幅方向への拡がりより大きなものであ
り、当該両方向に対する焦点距離が異なるレンズ、例え
ば円柱レンズ等を組合わせたレンズ系により、出射光を
円形断面を有する光ファイバのコアに入射させるように
していた。
発明が解決しようとする問題点
しかし、上述したような特殊な光学系を用いると、組立
て及び調整に繁雑な作業が要求され、かつレンズ系の非
点収差に起因して必ずしも十分な結合効率（半導体レー
ザから出射される光の全パワーに対する光フアイバ中に
入る光のパワーの比）が得られないことがあるという問
題があった。
て及び調整に繁雑な作業が要求され、かつレンズ系の非
点収差に起因して必ずしも十分な結合効率（半導体レー
ザから出射される光の全パワーに対する光フアイバ中に
入る光のパワーの比）が得られないことがあるという問
題があった。
本発明はこのような問題に鑑みて創作されたもので、そ
の目的は、複雑な光学系を用いることなく、光ファイバ
への結合効率を向上させたモードフィールド変換形半導
体レーデを提供することにある。
の目的は、複雑な光学系を用いることなく、光ファイバ
への結合効率を向上させたモードフィールド変換形半導
体レーデを提供することにある。
問題点を解決するための手段
上述した従来技術の問題は、方形の活性層端面を有する
半導体レーザに、該活性層端面に対向する方形の入射面
と円形の出射面とが連続した曲面からなる周面で接続さ
れ、前記活性層端面におけるモードフィールドを円形の
モードフィールドに変換する屈折率導波路を有する変換
部を一体的に設けることにより解決される。
半導体レーザに、該活性層端面に対向する方形の入射面
と円形の出射面とが連続した曲面からなる周面で接続さ
れ、前記活性層端面におけるモードフィールドを円形の
モードフィールドに変換する屈折率導波路を有する変換
部を一体的に設けることにより解決される。
正−ｍ−■
本発明の七−ドフィールド変換形半導体レーザにあって
は、方形の活性層端面から出射された光は、屈折率導波
路の方形の入射面から入射されて円形の出射面まで伝播
する際に、円形のモードフィールドに変換される。この
ため、屈折率導波路の出射面と同心円状の光ファイバ＝
１７端面を該出射面に対向させることにより、レンズ系
を用いることなく、この半導体レーザと光ファイバを効
率良く結合することができる。
は、方形の活性層端面から出射された光は、屈折率導波
路の方形の入射面から入射されて円形の出射面まで伝播
する際に、円形のモードフィールドに変換される。この
ため、屈折率導波路の出射面と同心円状の光ファイバ＝
１７端面を該出射面に対向させることにより、レンズ系
を用いることなく、この半導体レーザと光ファイバを効
率良く結合することができる。
実 施 例
以下、本発明の実施例を図面にもとづいて詳細に説明す
る。
る。
第１図は、本発明の望ましい実施例を承りモードフィー
ルド変換形半導体レーザの正面図（ａ）、側面図（ｂ）
、及び背面図（Ｃ）である。１は半導体レーザ５の活性
層であり、この活性層１は長方形の端面を有している。
ルド変換形半導体レーザの正面図（ａ）、側面図（ｂ）
、及び背面図（Ｃ）である。１は半導体レーザ５の活性
層であり、この活性層１は長方形の端面を有している。
４は活性層１から延設される屈折率導波路である。この
屈折率導波路４の活性層１側の入射面２は、第２図に模
式的に示すように、活性層１同様に長方形をなしており
、屈折率導波路４の活性Ｊｌ１１と反対側の出射面３は
、円形をなしている。屈折率導波路４は、入射面２と出
射面３を接続する連続したなめらかな曲面からなる周面
６を有しており、その内部の屈折率は、長手方向及び断
面径方向に所定の分布をなしている。当該屈折率分布は
、屈折率導波路４を伝播しで出射面３に達した光の出射
面３の任意の径方向の強度分布がガウス分布となるよう
に、つまり単−横モードで接続する光ファイバを励１ｆ
ｉｌるように設定することが望ましい。尚、屈折率導波
路４の周面６外部の屈折率は、屈折率導波路４より低い
ものであり、屈折率導波路４を含むモードフィールド変
換部７は、この屈折率導波路４内に光を閉じ込める。
屈折率導波路４の活性層１側の入射面２は、第２図に模
式的に示すように、活性層１同様に長方形をなしており
、屈折率導波路４の活性Ｊｌ１１と反対側の出射面３は
、円形をなしている。屈折率導波路４は、入射面２と出
射面３を接続する連続したなめらかな曲面からなる周面
６を有しており、その内部の屈折率は、長手方向及び断
面径方向に所定の分布をなしている。当該屈折率分布は
、屈折率導波路４を伝播しで出射面３に達した光の出射
面３の任意の径方向の強度分布がガウス分布となるよう
に、つまり単−横モードで接続する光ファイバを励１ｆ
ｉｌるように設定することが望ましい。尚、屈折率導波
路４の周面６外部の屈折率は、屈折率導波路４より低い
ものであり、屈折率導波路４を含むモードフィールド変
換部７は、この屈折率導波路４内に光を閉じ込める。
屈折率導波路４は、活性層１を半導体基板上に形成する
際に、活性層１と共に該半導体基板上に結晶成長さける
か、または、屈折率導波路４を形成づるべき位置を予め
中空にしておぎ、後で通常のマストランスファ一手段及
び熱処理等により、所定の屈折率分布をもつように形成
させればよい。
際に、活性層１と共に該半導体基板上に結晶成長さける
か、または、屈折率導波路４を形成づるべき位置を予め
中空にしておぎ、後で通常のマストランスファ一手段及
び熱処理等により、所定の屈折率分布をもつように形成
させればよい。
活性層１内で増幅された光は、水平（第１図（ａ）左右
方向）横モードと垂直（同図上下方向）横モードの強度
分布が異なり、このままの状ｇｆｇで円形断面を有する
光ファイバのコアに結合するには不適なものであるが、
屈折率導波路４を伝播してその出射面３から出射される
際には、円形のモードフィールドとなり、つまり出射面
３の任意の直径方向の強度分布が同一のガウス分布とな
る。
方向）横モードと垂直（同図上下方向）横モードの強度
分布が異なり、このままの状ｇｆｇで円形断面を有する
光ファイバのコアに結合するには不適なものであるが、
屈折率導波路４を伝播してその出射面３から出射される
際には、円形のモードフィールドとなり、つまり出射面
３の任意の直径方向の強度分布が同一のガウス分布とな
る。
従って、出用面３と同一かそれ以上の直径のコア径を有
する図示しない光ファイバを出射面３に密着対向させる
ことにより、高結合効率で半導体レーザ５と該光ファイ
バの結合がなされるものである。
する図示しない光ファイバを出射面３に密着対向させる
ことにより、高結合効率で半導体レーザ５と該光ファイ
バの結合がなされるものである。
発明の効果
以上詳述したように、本発明によれば、比較的簡単な構
成で、外部に複雑な光学系を用いることなく、光ファイ
バへの結合効率を向上させたモードフィールド変換形半
導体レーザを提供することが可能になるという効果を奏
する。
成で、外部に複雑な光学系を用いることなく、光ファイ
バへの結合効率を向上させたモードフィールド変換形半
導体レーザを提供することが可能になるという効果を奏
する。
第１図は、本発明の望ましい実施例を示すモードフィー
ルド変換形半導体レーザの正面図（ａ）、側面図（ｂ）
、及び背面図（Ｃ）、 第２図は、モードフィールド変換部の屈折率導波路の模
式的な斜視図、 第３図は、従来の一般的な半導体レーザの構造を模式的
に示ず図、 第４図は、同半導体レーザの近視野像を示す説明図であ
る。 １．１１・・・活性層、４・・・屈折率導波路、５・・
・半導体レーザ、 ７・・・モードフィールド変換部。 （ａ） （ｂ） （Ｃ） 本発明大大七イ列そ系すモード刀−ルド変寸交弔ギ博イ
本し−ナ°の正面図（ｑ）、イルＩ節口（ｂ）、臂ω区
（ｃ）第１図 ２： 入身引幻 ３：れ耐鉛 ４：Ｘ打牟Ｊ）液発 屈′Ｆ乍平専液惨かの１臭人的を子牛１３凹第２図
ルド変換形半導体レーザの正面図（ａ）、側面図（ｂ）
、及び背面図（Ｃ）、 第２図は、モードフィールド変換部の屈折率導波路の模
式的な斜視図、 第３図は、従来の一般的な半導体レーザの構造を模式的
に示ず図、 第４図は、同半導体レーザの近視野像を示す説明図であ
る。 １．１１・・・活性層、４・・・屈折率導波路、５・・
・半導体レーザ、 ７・・・モードフィールド変換部。 （ａ） （ｂ） （Ｃ） 本発明大大七イ列そ系すモード刀−ルド変寸交弔ギ博イ
本し−ナ°の正面図（ｑ）、イルＩ節口（ｂ）、臂ω区
（ｃ）第１図 ２： 入身引幻 ３：れ耐鉛 ４：Ｘ打牟Ｊ）液発 屈′Ｆ乍平専液惨かの１臭人的を子牛１３凹第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 方形の活性層（１）端面を有する半導体レーザにおいて
、 一方の端面に形成され該活性層（１）端面に対向する方
形面（２）と他方の端面に形成された円形面（３）と該
方形面（２）及び該円形面（３）を連続した曲面で接続
する周面とを有する導波路（４）が形成された変換部（
７）が一体的に設けられ、 前記活性層（１）端面におけるモードフィールドを円形
のモードフィールドに変換することを特徴とするモード
フィールド変換形半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30045786A JPS63152190A (ja) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | モ−ドフイ−ルド変換形半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30045786A JPS63152190A (ja) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | モ−ドフイ−ルド変換形半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63152190A true JPS63152190A (ja) | 1988-06-24 |
Family
ID=17885024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30045786A Pending JPS63152190A (ja) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | モ−ドフイ−ルド変換形半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63152190A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6022392A (ja) * | 1983-07-18 | 1985-02-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体レ−ザ及びその製造方法 |
-
1986
- 1986-12-16 JP JP30045786A patent/JPS63152190A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6022392A (ja) * | 1983-07-18 | 1985-02-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体レ−ザ及びその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0281800B1 (en) | Optical waveguide and method for fabricating the same | |
| JPS60115277A (ja) | フアイバ光学増幅器 | |
| JPH01260405A (ja) | 光フアイバ及びそれを用いた光学装置 | |
| JPS5912036B2 (ja) | 通信伝送系の中間光増幅器 | |
| US6975792B1 (en) | Method and apparatus for coupling light into a waveguide using a slit | |
| JP2850996B2 (ja) | 光結合デバイス | |
| JP3151274B2 (ja) | 光波のスポット幅変換装置 | |
| JP2001004877A (ja) | 光導波路、光モジュールおよび光システム | |
| US6810190B2 (en) | Compact three-dimensional mode size converters for fiber-waveguide coupling | |
| KR102298626B1 (ko) | 광자 검출기 | |
| US4988156A (en) | Bent waveguide for an optical integrated circuit | |
| JP3006666B2 (ja) | 光結合デバイスおよび光結合方法 | |
| JPS63152190A (ja) | モ−ドフイ−ルド変換形半導体レ−ザ | |
| JP2000121870A (ja) | 光送受信モジュールおよびその製造方法 | |
| JPH0743552A (ja) | 半導体レーザダイオード結合用光導波路素子及びそれを用いた導波路型モジュール | |
| JPS5569115A (en) | Optical coupling device | |
| JPH06194536A (ja) | 光結合デバイス | |
| JPS59226310A (ja) | 光結合方式 | |
| GB1305873A (ja) | ||
| CN100582833C (zh) | 多模光纤排和棱镜耦合双包层光纤器件及其耦合方法 | |
| JPS55115008A (en) | Semiconductor laser coupler | |
| JP3084417B2 (ja) | 光結合デバイス | |
| JPS6029085B2 (ja) | 光源結合器とその製造法 | |
| JPS58182610A (ja) | 光エネルギ−入出力装置 | |
| JP2001221933A (ja) | 光ファイバおよびその製造方法 |