【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、光通信における
信号光の増幅に関し、温調モジュールを用いずとも、半
導体レーザ装置から出射したレーザ光の増幅用光ファイ
バにおける信号光の増幅利得が平坦である半導体レーザ
装置、半導体レーザモジュール、およびこれらを用いた
光増幅器に関するものである。特にＥＤＦＡにおいて
は、信号光の増幅利得が平坦である光増幅器に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to amplification of signal light in optical communication, and the amplification gain of signal light in an optical fiber for amplifying laser light emitted from a semiconductor laser device is flat without using a temperature control module. The present invention relates to a certain semiconductor laser device, a semiconductor laser module, and an optical amplifier using these. Particularly, in the EDFA, the present invention relates to an optical amplifier in which the amplification gain of signal light is flat.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、インターネットをはじめとする光
通信の発展に伴い、長距離に渡って光信号を伝送するた
めに、伝送用光ファイバの途中に光ファイバ増幅器を配
置することが広くおこなわれている。この光ファイバ増
幅器は、光ファイバ中を信号光が伝送する途上におい
て、強度の低下した信号光を増幅することによって信号
光の強度を回復する。具体的には、エルビウムイオンを
添加した光ファイバ（以下「ＥＤＦ」と言う）に、９８
０ｎｍ付近若しくは１４８０ｎｍ付近の波長を有する励
起光を入射させることで、ＥＤＦ内部においては波長が
１５５０ｎｍの光が増幅される。光通信においては、他
の波長と比較して伝送損失が少ない１５５０ｎｍ付近の
光を信号光として用いることが一般的であるため、信号
光はＥＤＦに入射することによって増幅され、信号強度
も回復する。2. Description of the Related Art In recent years, with the development of optical communication such as the Internet, it has become widespread to arrange an optical fiber amplifier in the middle of an optical fiber for transmission in order to transmit an optical signal over a long distance. ing. This optical fiber amplifier restores the intensity of the signal light by amplifying the signal light whose intensity has been lowered during the transmission of the signal light through the optical fiber. Specifically, an erbium ion-doped optical fiber (hereinafter referred to as “EDF”)
By inputting excitation light having a wavelength near 0 nm or near 1480 nm, light having a wavelength of 1550 nm is amplified inside the EDF. In optical communication, it is common to use light around 1550 nm, which has a smaller transmission loss than other wavelengths, as signal light, so that the signal light is amplified by being incident on the EDF, and the signal strength is also recovered. .
【０００３】図３５は、９８０ｎｍ付近の励起光に対す
るＥＤＦの吸収係数を示すグラフである。このグラフに
よれば、波長が約９７８ｎｍの励起光に対してもっとも
ＥＤＦの吸収係数が高く、信号光の増幅利得も大きくな
ることが分かる。したがって、たとえば９７８ｎｍの波
長の光を励起光としてＥＤＦに入射する構造とすれば高
い利得を有する光ファイバ増幅器を実現することができ
る。FIG. 35 is a graph showing the absorption coefficient of EDF for excitation light near 980 nm. According to this graph, it is understood that the absorption coefficient of EDF is the highest for the pumping light having the wavelength of about 978 nm and the amplification gain of the signal light is also large. Therefore, an optical fiber amplifier having a high gain can be realized by adopting a structure in which light having a wavelength of 978 nm, for example, is incident on the EDF as excitation light.
【０００４】しかし、現実の光ファイバ増幅器に用いる
励起光源の選択には慎重を期す必要がある。従来、励起
光源に一般的に用いられるのはファブリ・ペロー型の半
導体レーザ装置であるが、ファブリ・ペロー型半導体レ
ーザの発振波長は活性層の温度や注入電流に強く依存す
る。半導体レーザ装置は連続発振をおこなうにしたがっ
て、レーザ光を出射する活性層の温度が上昇する。However, it is necessary to be careful in selecting the pumping light source used in the actual optical fiber amplifier. Conventionally, a Fabry-Perot type semiconductor laser device is generally used as an excitation light source, but the oscillation wavelength of the Fabry-Perot type semiconductor laser strongly depends on the temperature of the active layer and the injection current. As the semiconductor laser device performs continuous oscillation, the temperature of the active layer that emits laser light rises.
【０００５】これに対して、図３５からも分かるよう
に、励起光源の波長が変化した場合にはＥＤＦの吸収係
数も変化する。したがって波長が変動する励起光源では
信号光の増幅に関して均一な利得を得ることは難しい。On the other hand, as can be seen from FIG. 35, when the wavelength of the pumping light source changes, the absorption coefficient of the EDF also changes. Therefore, it is difficult to obtain a uniform gain with respect to the amplification of the signal light with the pumping light source whose wavelength changes.
【０００６】特に、ファブリ・ペロー型の半導体レーザ
装置では、活性層の温度が１度上昇することによって発
振波長は０．４ｎｍ程度長波長側にシフトする。したが
って、発振波長９７８ｎｍの半導体レーザ装置を励起光
源として用い、非発光再結合等によって活性層の温度が
２０度上昇した場合、発振波長は９８６ｎｍに変化す
る。図３５を参照すると、発振波長の変化に起因してＥ
ＤＦの吸収係数は５ｄＢから３ｄＢ程度に低下する。し
たがって、レーザの発振波長が温度により変化すること
により、ＥＤＦＡの利得帯域が変動し、平坦な利得を実
現するのが困難になるといった問題が生じる。Particularly, in the Fabry-Perot type semiconductor laser device, the oscillation wavelength shifts to the long wavelength side by about 0.4 nm when the temperature of the active layer rises by 1 degree. Therefore, when a semiconductor laser device having an oscillation wavelength of 978 nm is used as an excitation light source and the temperature of the active layer rises by 20 degrees due to non-radiative recombination or the like, the oscillation wavelength changes to 986 nm. Referring to FIG. 35, E
The absorption coefficient of DF decreases from 5 dB to about 3 dB. Therefore, since the oscillation wavelength of the laser changes with temperature, the gain band of the EDFA fluctuates, and it becomes difficult to realize a flat gain.
【０００７】励起光の波長を一定に保つために、温調モ
ジュール上に半導体レーザ装置を配置する構造を含み、
半導体レーザ装置の活性層の温度を制御することができ
る半導体レーザモジュール（以下、従来技術１と言う）
を使用する技術が用いられてきた。たとえば、従来技術
１には、電子冷却器上に配置した半導体レーザ装置およ
び特定波長のみを通過させる光フィルタを含む半導体レ
ーザモジュールが開示されている。従来技術１は、特定
波長のレーザ光の強度を維持するために、フォトダイオ
ードから出力された電気信号に基づいて半導体レーザ装
置の活性層の温度を制御することで、励起光の波長を一
定に保持している（例えば、特許文献１参照。）。In order to keep the wavelength of the excitation light constant, the semiconductor laser device is arranged on the temperature control module,
Semiconductor laser module capable of controlling the temperature of an active layer of a semiconductor laser device (hereinafter referred to as prior art 1)
The technique of using has been used. For example, Prior Art 1 discloses a semiconductor laser module including a semiconductor laser device arranged on an electronic cooler and an optical filter that passes only a specific wavelength. In the prior art 1, in order to maintain the intensity of the laser light of a specific wavelength, the temperature of the active layer of the semiconductor laser device is controlled based on the electric signal output from the photodiode, so that the wavelength of the pumping light is constant. It is held (for example, see Patent Document 1).
【０００８】一方、電子冷却装置を用いない半導体レー
ザモジュール（以下、「従来技術２」と言う）について
も提案がおこなわれている。従来技術２では、ファブリ
・ペロー型の半導体レーザモジュールを２つ用いた励起
光源が提案されている。これは、図３６に示すように、
所定の基準温度で発振波長λ1を有するファブリ・ペロ
ー半導体レーザモジュール２０１と、同様に基準温度で
発振波長λ2を有するファブリ・ペロー半導体レーザモ
ジュール２０２から出射したレーザ光を５０／５０カプ
ラ２０３で合成する。そして、波長λ1、λ2を有するレ
ーザ光を分岐して、さらにＷＤＭカプラ２０６で信号光
２０４と合成したうえで増幅用光ファイバ２０７に入射
する。ここで、増幅用光ファイバ２０７はＥＤＦからな
るとする。すなわち、波長λ1、λ2の２種類のレーザ光
を励起光として用いることで信号光２０４を増幅する構
造となっている。なお、従来技術２において、ファブリ
・ペロー半導体レーザモジュール２０１、２０２は電子
冷却装置を備えておらず、活性層の温度調節をおこなう
ことはできないものとする。On the other hand, a semiconductor laser module that does not use an electronic cooling device (hereinafter referred to as "prior art 2") has also been proposed. Prior art 2 proposes an excitation light source using two Fabry-Perot type semiconductor laser modules. This is as shown in FIG.
A Fabry-Perot semiconductor laser module 201 having an oscillation wavelength λ1 at a predetermined reference temperature and a Fabry-Perot semiconductor laser module 202 similarly having an oscillation wavelength λ2 at a reference temperature emit laser light with a 50/50 coupler 203. To synthesize. Then, the laser light having the wavelengths λ1 and λ2 is branched, further combined with the signal light 204 by the WDM coupler 206, and then incident on the amplification optical fiber 207. Here, it is assumed that the amplification optical fiber 207 is made of EDF. That is, the signal light 204 is amplified by using two types of laser light having wavelengths λ1 and λ2 as excitation light. In the prior art 2, the Fabry-Perot semiconductor laser modules 201 and 202 are not equipped with an electronic cooling device, and the temperature of the active layer cannot be adjusted.
【０００９】ここで、増幅のメカニズムについて図３５
を参照して説明する。２つの異なる波長λ1、λ2の励起
光によって信号光の増幅をおこなう場合には、ＥＤＦの
吸収係数は波長λ1における吸収係数αと、波長λ2にお
ける吸収係数βの和α＋βで表される。Here, FIG. 35 shows the mechanism of amplification.
Will be described with reference to. When signal light is amplified by pumping light oftwo different wavelengths λ1 and λ2 , the absorption coefficient of EDF is represented by the sum α + β of absorption coefficient α at wavelength λ1 and absorption coefficient β at wavelength λ2 . It
【００１０】一方、ファブリ・ペロー半導体レーザモジ
ュール２０１、２０２は、使用時には非発光再結合電流
等に起因して活性層の温度が上昇する。したがって、上
述したように発振波長はλ1、λ2から長波長側にシフト
する。ここで、半導体レーザモジュール２０１、２０２
の温度はΔＴ（Ｋ）だけ上昇し、発振波長がΔλ（＝
０．４×ΔＴ）（ｎｍ）だけ長波長側にシフトするもの
とする。On the other hand, in the Fabry-Perot semiconductor laser modules 201 and 202, the temperature of the active layer rises due to non-radiative recombination current or the like during use. Therefore, as described above, the oscillation wavelength shifts from λ1 and λ2 to the long wavelength side. Here, the semiconductor laser modules 201 and 202
Temperature rises by ΔT (K) and the oscillation wavelength is Δλ (=
It is assumed that the wavelength shifts by 0.4 × ΔT) (nm) toward the long wavelength side.
【００１１】図３５のグラフで示すように、波長が長波
長側にシフトすることによってＥＤＦの吸収係数はα→
α'、β→β'と変化し、全体としての吸収係数はα'＋
β'となる。グラフからも分かるように、吸収係数が極
大となる波長λ0に対して、λ1＜λ0＜λ2となるように
ファブリ・ペロー半導体レーザモジュール２０１、２０
２の発振波長を設定しておくと、α'＞α、β'＜βの関
係となるため、各吸収係数α（Ｔ）、β（Ｔ）の変化量
の絶対値が同等の値であれば、吸収係数は、α＋β＝
α'＋ β'となり、ＥＤＦの吸収係数は活性層の温度に
よらずに一定の値となる。このように活性層の温度Ｔに
対して常に吸収係数の和α（Ｔ）＋β（Ｔ）が一定とな
るようにλ1およびλ2を設定した２つの半導体レーザモ
ジュールを用い、温調モジュールや波長モニタ部を設け
ることなしに、温度の変化にかかわらず信号光２０４は
一定の増幅利得を得ることができる（例えば、非特許文
献１参照）。As shown in the graph of FIG. 35, the absorption coefficient of the EDF is α →
α ', β → β'change, and the overall absorption coefficient is α' +
Be β '. As can be seen from the graph, the Fabry-Perot semiconductor laser modules 201,20 are set so that λ1 <λ0 <λ2 with respect to the wavelength λ0 where the absorption coefficient is maximum.
If the oscillation wavelengths of 2 are set, α '> α and β'<β are established. Therefore, if the absolute values of the changes in the absorption coefficients α (T) and β (T) are equal, For example, the absorption coefficient is α + β =
It becomes α '+ β', and the absorption coefficient of EDF becomes a constant value regardless of the temperature of the active layer. Thus, using two semiconductor laser modules in which λ1 and λ2 are set so that the sum α (T) + β (T) of absorption coefficients is always constant with respect to the temperature T of the active layer, The signal light 204 can obtain a constant amplification gain regardless of a change in temperature without providing a wavelength monitor unit (for example, see Non-Patent Document 1).
【００１２】[0012]
【特許文献１】特開平１０−７９５５１号公報[Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 10-79551
【００１３】[0013]
【非特許文献１】P. Vavassori, R. Sotgiu, "New EDFA
pumping scheme insensitiveto 980 nm diode lasers
temperature variation", OTuB3, 2001 Technical Dige
st on Optical Amplifiers and Their Applications, J
uly 2001, Stresa, Italy[Non-Patent Document 1] P. Vavassori, R. Sotgiu, "New EDFA
pumping scheme insensitiveto 980 nm diode lasers
temperature variation ", OTuB3, 2001 Technical Dige
st on Optical Amplifiers and Their Applications, J
uly 2001, Stresa, Italy
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術１の
ような構造の半導体レーザモジュールを用いた場合、確
かに波長は安定化するものの半導体レーザモジュールの
構造は複雑化し、製造コストが増大し、動作も煩雑化す
る。特に、電子冷却装置は電流によって半導体レーザ装
置を冷却するため、半導体レーザモジュールを動作させ
るための消費電力の観点からも妥当ではない。さらに、
レーザ光の特定波長成分の強度を測定するためのフォト
ダイオードおよびフォトダイオードの出力値に基づいて
電子冷却装置の制御をおこなう制御部も電流によって動
作するため、消費電力はさらに増大する。However, when the semiconductor laser module having the structure of the prior art 1 is used, the wavelength is certainly stabilized, but the structure of the semiconductor laser module is complicated and the manufacturing cost is increased. The operation becomes complicated. In particular, since the electronic cooling device cools the semiconductor laser device with an electric current, it is not appropriate from the viewpoint of power consumption for operating the semiconductor laser module. further,
Since the photodiode for measuring the intensity of the specific wavelength component of the laser light and the controller for controlling the electronic cooling device based on the output value of the photodiode also operate by the current, the power consumption further increases.
【００１５】また、構造が複雑化することから製造時の
歩留まりも低下し、使用中に故障する割合も高くなる。
光ファイバ増幅器は長期間に渡って使用することを前提
としているため、製品の寿命が長い方が望ましい。Further, since the structure is complicated, the yield at the time of manufacturing is lowered, and the failure rate during use is increased.
Since the optical fiber amplifier is supposed to be used for a long period of time, it is desirable that the product has a long life.
【００１６】また、従来技術２にも問題点がある。あら
かじめ波長λ1の値が波長λ0に近接するように設定して
おくと、温度の上昇に伴い発振波長λ1＋Δλが波長λ0
よりも大きくなる。波長λ0を越えた場合には、吸収係
数α（Ｔ）は減少に転じるため、吸収係数β（Ｔ）の減
少分を相殺することはできなくなり、利得を一定に保持
することはできない。The prior art 2 also has a problem. If the value of the wavelength λ1 is set in advance so as to be close to the wavelength λ0 , the oscillation wavelength λ1 + Δλ becomes the wavelength λ0 as the temperature rises.
Will be larger than. When the wavelength exceeds λ0 , the absorption coefficient α (T) starts to decrease, so that the decrease in the absorption coefficient β (T) cannot be offset and the gain cannot be kept constant.
【００１７】利得を一定に保持する観点から吸収係数α
（Ｔ）が単調増加関数とするためには、波長λ1を小さ
な値に設定する必要があり、その分吸収係数（α（Ｔ）
＋β（Ｔ））は減少し、信号光増幅の際の利得も減少す
る。従来技術１では活性層の温度調節が完璧におこなえ
れば吸収係数が最大にするために発振波長の値をλ0に
設定することが可能であるため、従来技術１と比較して
従来技術２は利得の点で劣るという問題がある。From the viewpoint of keeping the gain constant, the absorption coefficient α
In order for (T) to be a monotonically increasing function, it is necessary to set the wavelength λ1 to a small value, and the absorption coefficient (α (T)
+ Β (T)) decreases, and the gain in amplifying the signal light also decreases. In the prior art 1, the value of the oscillation wavelength can be set to λ0 in order to maximize the absorption coefficient if the temperature of the active layer can be perfectly adjusted. Has a problem in that it is inferior in terms of gain.
【００１８】さらに、活性層の温度変化に対する利得の
平坦化も容易ではない。上述の通り、従来技術２におい
て、励起光源にはファブリ・ペロー型半導体レーザ装置
を用いているため、温度変化に対する波長の変動幅は大
きい。したがって、広い波長の変動幅全体に渡り吸収係
数の和α（Ｔ）＋β（Ｔ）が一定となるような波長
λ1、λ2を決定するのは現実には難しいという問題があ
る。たとえば、図３５に示した場合でも厳密には吸収係
数α（Ｔ）の増加する割合と、吸収係数β（Ｔ）の減少
する割合は等しくなく、吸収係数β（Ｔ）の減少の割合
の方が大きいために吸収係数の和α（Ｔ）＋β（Ｔ）は
温度Ｔの上昇につれて、減少することが分かる。Further, the gain of the active layer with respect to temperature change is
Flattening is not easy either. As mentioned above, in the prior art 2
As a pumping light source, a Fabry-Perot type semiconductor laser device
The wavelength fluctuation range due to temperature changes is large.
Kii. Therefore, the absorption coefficient is
Wavelength such that the sum of numbers α (T) + β (T) is constant
λ1, Λ2Is difficult to determine in reality
It For example, strictly speaking, even in the case shown in FIG.
Increasing rate of number α (T) and decreasing absorption coefficient β (T)
The rate of decrease is not equal, and the rate of decrease of absorption coefficient β (T)
Is larger, the sum of absorption coefficients α (T) + β (T) is
It can be seen that as the temperature T increases, it decreases.
【００１９】本発明は上記従来技術の課題に鑑みてなさ
れたもので、温調モジュールを用いずとも、増幅用光フ
ァイバにおけるレーザ光の吸収係数が温度変化に対して
平坦であって、信号光の増幅における利得が平坦である
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を提供することを目的と
する。The present invention has been made in view of the above problems of the prior art. Even without using a temperature control module, the absorption coefficient of the laser light in the amplification optical fiber is flat with respect to the temperature change, and It is an object of the present invention to provide a semiconductor laser device having a flat gain in amplification, a semiconductor laser module, and an optical fiber amplifier using these.
【００２０】[0020]
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
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
性層と前記第１の電極との間に積層された第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
配置された第１の中心波長を有するレーザ光について波
長選択性を有する第１の回折格子と、前記第２導電型の
スペーサ層の一部領域に配置された第２の中心波長を有
するレーザ光について波長選択性を有する第２の回折格
子とを備え、出射する前記第１の中心波長を有するレー
ザ光および前記第２の中心波長を有するレーザ光が複数
の発振縦モードを有することを特徴とする。[Means for Solving the Problems]
To achieve the object, a semiconductor laser device according to a first aspect of the present invention is a semiconductor substrate of a first conductivity type, a semiconductor buffer layer of a first conductivity type stacked on the semiconductor substrate, and a semiconductor buffer layer stacked on the semiconductor buffer layer. An active layer, a first electrode stacked on the active layer, and a second electrode disposed on the lower surface of the semiconductor substrate, the active layer and the first electrode A second conductivity type spacer layer laminated between the first and second conductivity type spacer layers, and a first diffraction having wavelength selectivity with respect to a laser beam having a first center wavelength and arranged in a partial region of the second conductivity type spacer layer. The first center that is provided with a grating and a second diffraction grating that is disposed in a partial region of the second-conductivity-type spacer layer and that has wavelength selectivity for laser light having a second central wavelength A laser beam having a wavelength and said first Laser light having a center wavelength of and having a plurality of longitudinal oscillation modes.
【００２１】この請求項１の発明によれば、２種類の回
折格子を設けた構成としたために、２つの異なる中心波
長を有し、各レーザ光が複数の発振縦モードを有する半
導体レーザ装置を提供することができる。According to the first aspect of the present invention, since the two types of diffraction gratings are provided, a semiconductor laser device having two different center wavelengths and each laser beam having a plurality of oscillation longitudinal modes is provided. Can be provided.
【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
型のスペーサ層と、前記第１導電型のスペーサ層の一部
領域に配置された第１の中心波長を有するレーザ光につ
いて波長選択性を有する第１の回折格子と、前記第１導
電型のスペーサ層の一部領域に配置された第２の中心波
長を有するレーザ光について波長選択性を有する第２の
回折格子とを備え、出射する前記第１の中心波長を有す
るレーザ光および前記第２の中心波長を有するレーザ光
が複数の発振縦モード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 first conductive type spacer layer laminated between the semiconductor buffer layer and the active layer, and a partial region of the first conductive type spacer layer. A first diffraction grating having wavelength selectivity for laser light having a first central wavelength, and wavelength selection for laser light having a second central wavelength arranged in a partial region of the spacer layer of the first conductivity type. And a second diffraction grating having a property, and the emitted laser light having the first center wavelength and the emitted laser light having the second center wavelength have a plurality of oscillation longitudinal modes.
【００２３】この請求項２の発明によれば、活性層の下
部に２種類の回折格子を設けた構造としたために、２つ
の異なる中心波長を有し、各レーザ光が複数の発振縦モ
ードを有する半導体レーザ装置を提供することができ
る。According to the second aspect of the present invention, the structure in which two types of diffraction gratings are provided below the active layer has two different center wavelengths, and each laser beam has a plurality of oscillation longitudinal modes. A semiconductor laser device having the same can be provided.
【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、該活性層上に配置され
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
型のスペーサ層と、前記第１導電型のスペーサ層の一部
領域に配置された第１の中心波長について波長選択性を
有する第１の回折格子と、前記活性層と前記第１の電極
との間に積層された第２導電型のスペーサ層と、前記第
２導電型のスペーサ層の一部領域に配置された第２の中
心波長について波長選択性を有する第２の回折格子とを
備え、出射する前記第１の中心波長を有するレーザ光お
よび前記第２の中心波長を有するレーザ光が複数の発振
縦モード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 disposed on the active layer, and a second electrode disposed on the lower surface of the semiconductor substrate.
And a first conductive type spacer layer laminated between the semiconductor buffer layer and the active layer, and a partial region of the first conductive type spacer layer. A first diffraction grating having wavelength selectivity with respect to a first central wavelength, a second conductive type spacer layer laminated between the active layer and the first electrode, and a second conductive type spacer. A second diffraction grating having wavelength selectivity with respect to a second central wavelength arranged in a partial region of the layer, and having laser light having the first central wavelength to be emitted and the second central wavelength. The laser light has a plurality of oscillation longitudinal modes.
【００２５】この請求項３の発明によれば、第１の回折
格子と、第２の回折格子が、活性層と平行方向に連続す
る構造ではなく、異なるスペーサ層の内部に配置される
構成としたため、第１の回折格子と第２の回折格子が複
合共振器を構成することを防止できる。According to the third aspect of the present invention, the first diffraction grating and the second diffraction grating are arranged in different spacer layers instead of being continuous in the direction parallel to the active layer. Therefore, it is possible to prevent the first diffraction grating and the second diffraction grating from forming a composite resonator.
【００２６】また、請求項４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の回折格子および前
記第２の回折格子と、前記第１の電極との間に、非電流
注入層を配置したことを特徴とする。In the semiconductor laser device according to a fourth aspect of the present invention, in the above invention, a non-current injection layer is provided between the first diffraction grating and the second diffraction grating and the first electrode. It is characterized by being arranged.
【００２７】この請求項４の発明によれば、第１の回折
格子および第２の回折格子に対して注入電流が流入する
ことがないため、第１の回折格子および第２の回折格子
を構成する各格子の屈折率変化を防止することができ、
出射波長の変化を抑制することができる。According to the invention of claim 4, the injection current does not flow into the first diffraction grating and the second diffraction grating, so that the first diffraction grating and the second diffraction grating are configured. It is possible to prevent changes in the refractive index of each grating
It is possible to suppress changes in the emission wavelength.
【００２８】また、請求項５にかかる半導体レーザ装置
は、半導体基板の一部領域上に積層された第１のスペー
サ層と、該第１のスペーサ層内の一部領域に配置され、
第１の中心波長を有する第１のレーザ光について波長選
択性を有する第１の回折格子と、前記第１のスペーサ層
上に積層された第１の活性層と、該第１の活性層上に配
置された第１の電極とを備えた第１のストライプ構造
と、前記半導体基板の他の領域上に積層された第２のス
ペーサ層と、該第２のスペーサ層内の一部領域に配置さ
れ、第２の中心波長を有する第２のレーザ光について波
長選択性を有する第２の回折格子と、前記第２のスペー
サ層上に積層された第２の活性層と、該第２の活性層上
に配置された第２の電極とを備えた第２のストライプ構
造と、を備え、前記第１のレーザ光および前記第２のレ
ーザ光が、複数の発振縦モードを有することを特徴とす
る。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor laser device in which a first spacer layer laminated on a partial region of a semiconductor substrate and a partial region in the first spacer layer are arranged.
A first diffraction grating having wavelength selectivity for a first laser beam having a first central wavelength, a first active layer laminated on the first spacer layer, and a first active layer on the first active layer. A first stripe structure having a first electrode arranged on the second spacer layer, a second spacer layer stacked on another region of the semiconductor substrate, and a partial region in the second spacer layer. A second diffraction grating that is disposed and has wavelength selectivity with respect to a second laser beam having a second central wavelength; a second active layer that is stacked on the second spacer layer; A second stripe structure including a second electrode disposed on the active layer, wherein the first laser light and the second laser light have a plurality of oscillation longitudinal modes. And
【００２９】この請求項５の発明によれば、第１のスト
ライプ構造および第２のストライプ構造において、それ
ぞれ活性層の下に回折格子を配置したために、２つの異
なる中心波長を有し、複数の発振縦モードを有するレー
ザ光を発振することができる。According to the fifth aspect of the present invention, in the first stripe structure and the second stripe structure, since the diffraction gratings are arranged under the active layers respectively, two different center wavelengths are provided and a plurality of plural center wavelengths are provided. Laser light having an oscillation longitudinal mode can be oscillated.
【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の電極と、前記第２
の電極は、互いに電気的に接続され、前記第１の活性層
と前記第２の活性層とに注入される電流の密度が略等し
いことを特徴とする。According to a sixth aspect of the invention, in the semiconductor laser device according to the above invention, the first electrode and the second electrode are provided.
The electrodes are electrically connected to each other, and the densities of currents injected into the first active layer and the second active layer are substantially equal to each other.
【００３１】この請求項６の発明によれば、第１の電極
と、第２の電極が互いに導通しているため、第１のスト
ライプ構造に注入される電流と、第２のストライプ構造
に注入される電流とを、同一の電流源で制御することが
できる。According to the sixth aspect of the present invention, since the first electrode and the second electrode are electrically connected to each other, the current injected into the first stripe structure and the current injected into the second stripe structure. The supplied current can be controlled by the same current source.
【００３２】また、請求項７にかかる半導体レーザ装置
は、半導体基板の一部領域上に積層された第１の活性層
および第１の中心波長を有するレーザ光について波長選
択性を有する第１の回折格子を備えた第１のストライプ
構造と、前記半導体基板の他の領域上に積層された第２
の活性層および第２の中心波長を有するレーザ光につい
て波長選択性を有する第２の回折格子を備えた第２のス
トライプ構造とを備え、前記第１のストライプ構造およ
び前記第２のストライプ構造の少なくとも一方におい
て、レーザ光出射側端面および／またはレーザ光反射側
端面近傍に光導波路層を備え、該光導波路層内に前記第
１または第２の回折格子が配設されたことを特徴とす
る。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a semiconductor laser device having a first active layer laminated on a partial region of a semiconductor substrate and a first laser having wavelength selectivity for laser light having a first central wavelength. A first stripe structure having a diffraction grating and a second stripe structure laminated on another region of the semiconductor substrate.
An active layer and a second stripe structure having a second diffraction grating having wavelength selectivity with respect to a laser beam having a second central wavelength, and the first stripe structure and the second stripe structure are provided. At least one of the above is characterized in that an optical waveguide layer is provided in the vicinity of the laser light emitting side end face and / or the laser beam reflecting side end face, and the first or second diffraction grating is arranged in the optical waveguide layer. .
【００３３】この請求項７の発明によれば、光導波路層
を新たに設け、光導波路層内に回折格子を配設する構造
としたため、回折格子を活性層等と独立に設けることが
可能であり、設計・作製の自由度を大きくすることがで
きる。According to the invention of claim 7, since the optical waveguide layer is newly provided and the diffraction grating is provided in the optical waveguide layer, the diffraction grating can be provided independently of the active layer and the like. Yes, the degree of freedom in designing and manufacturing can be increased.
【００３４】また、請求項８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の中心波長と前記第
２の中心波長との差は、３ｎｍ以上であることを特徴と
する。According to an eighth aspect of the present invention, in the above-mentioned invention, the semiconductor laser device is characterized in that the difference between the first central wavelength and the second central wavelength is 3 nm or more.
【００３５】この請求項８の発明によれば、波長差を３
ｎｍ以上とする構成としたことで、第１の中心波長を有
する複数の縦発振モードからなるレーザ光と、第２の中
心波長を有する複数の発振縦モードからなるレーザ光が
重なることなく、２つの独立したレーザ光として発振す
ることができる。According to the invention of claim 8, the wavelength difference is 3
With the structure having a wavelength of not less than nm, the laser light having a plurality of longitudinal oscillation modes having the first center wavelength and the laser light having a plurality of oscillation longitudinal modes having the second center wavelength do not overlap each other. It can oscillate as two independent laser beams.
【００３６】また、請求項９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の中心波長および前
記第２の中心波長は、レーザ発振時において９４０ｎｍ
以上、１０２０ｎｍ以下であることを特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to the above invention, the first central wavelength and the second central wavelength are 940 nm during laser oscillation.
It is characterized in that it is 1020 nm or less.
【００３７】この請求項９の発明によれば、中心波長を
限定することで、エルビウム添加ファイバを用いた光増
幅器に使用する際に励起光源として効果的に信号光の増
幅をおこなうことができる。According to the ninth aspect of the present invention, by limiting the center wavelength, it is possible to effectively amplify the signal light as a pumping light source when used in an optical amplifier using an erbium-doped fiber.
【００３８】また、請求項１０にかかる半導体レーザ装
置は、上記の発明において、レーザ発振時において、前
記第１の中心波長は、増幅用光ファイバの吸収係数が極
大となる波長以下であり、前記第２の中心波長が、増幅
用光ファイバの吸収係数が極大となる波長以上であるこ
とを特徴とする。According to a tenth aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to the above invention, at the time of laser oscillation, the first central wavelength is equal to or less than a wavelength at which the amplification optical fiber has a maximum absorption coefficient, The second central wavelength is characterized by being equal to or longer than the wavelength at which the absorption coefficient of the amplification optical fiber becomes maximum.
【００３９】この請求項１０の発明によれば、第１の中
心波長が増幅用光ファイバの吸収係数が極大となる波長
以下とし、第２の中心波長が極大となる波長以上とする
ことで、増幅器の励起光源として用いた場合に、第１の
中心波長のレーザ光の入射による吸収係数と、第２の中
心波長のレーザ光の入射による吸収係数との和が均一な
値とすることができる。According to the tenth aspect of the present invention, the first center wavelength is set to be equal to or less than the wavelength at which the absorption coefficient of the amplification optical fiber becomes maximum, and the second center wavelength is set to be equal to or more than the wavelength at which maximum is obtained. When used as a pumping light source for an amplifier, the sum of the absorption coefficient by the incidence of the laser light of the first central wavelength and the absorption coefficient by the incidence of the laser light of the second central wavelength can be a uniform value. .
【００４０】また、請求項１１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の回折格子と前記
第２の回折格子とは、結合係数と回折格子長との積が
０．３以下であることを特徴とする。In the semiconductor laser device according to an eleventh aspect of the present invention, in the above invention, the product of the coupling coefficient and the diffraction grating length of the first diffraction grating and the second diffraction grating is 0.3 or less. Is characterized in that.
【００４１】この請求項１１の発明によれば、半導体レ
ーザ装置の構造が、第１および第２の回折格子におい
て、回折格子長と結合係数との積が０．３以下となるこ
とから、キンク現象の発生を効果的に抑制することがで
きる。According to the invention of claim 11, in the structure of the semiconductor laser device, the product of the diffraction grating length and the coupling coefficient is 0.3 or less in the first and second diffraction gratings. It is possible to effectively suppress the occurrence of the phenomenon.
【００４２】また、請求項１２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の回折格子のレー
ザ光出射面側端部と前記第２の回折格子のレーザ光出射
面側端部との少なくとも一方が、レーザ光出射面と接触
することを特徴とする。According to a twelfth aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to the above invention, an end portion of the first diffraction grating on the laser light emitting surface side and an end portion of the second diffraction grating on the laser light emitting surface side are provided. At least one of them comes into contact with the laser light emitting surface.
【００４３】この請求項１２の発明によれば、回折格子
のレーザ光出射面側端部がレーザ光出射面と接触する構
造とすることで、複合モード発振が抑制できる。According to the twelfth aspect of the present invention, the structure in which the end of the diffraction grating on the laser light emitting surface side is in contact with the laser light emitting surface can suppress the composite mode oscillation.
【００４４】また、請求項１３にかかる半導体レーザモ
ジュールは、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の半
導体レーザ装置と、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
レーザ装置の光出力を測定する光検出器とを備えたこと
を特徴とする。A semiconductor laser module according to a thirteenth aspect is the semiconductor laser device according to any one of the first to twelfth aspects, and a light for guiding the laser light emitted from the semiconductor laser device to the outside. It is characterized by comprising a fiber and a photodetector for measuring the optical output of the semiconductor laser device.
【００４５】この請求項１３の発明によれば、温調モジ
ュールおよび温度モニタ部を半導体レーザモジュールに
含まない構成としたため、製造にかかるコストの低減、
製造工程の単純化、歩留まりの向上を図ることができ
る。According to the thirteenth aspect of the present invention, since the temperature control module and the temperature monitor section are not included in the semiconductor laser module, the manufacturing cost can be reduced.
It is possible to simplify the manufacturing process and improve the yield.
【００４６】また、請求項１４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、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をさらに備え
たことを特徴とする。A semiconductor laser module according to a fourteenth aspect of the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, an isolator for suppressing incidence of reflected return light from the optical fiber side is further provided.
【００４７】この請求項１４の発明によれば、アイソレ
ータを設けた構成としたため、光ファイバからの戻り光
が半導体レーザ装置に入射することを防止することがで
きる。According to the fourteenth aspect of the present invention, since the isolator is provided, it is possible to prevent the return light from the optical fiber from entering the semiconductor laser device.
【００４８】また、請求項１５にかかる半導体レーザモ
ジュールは、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の半
導体レーザ装置と、前記半導体レーザ装置からの前記第
１の中心波長を有するレーザ光が入射される第１のポー
トと、前記半導体レーザ装置からの前記第２の中心波長
を有するレーザ光が入射される第２のポートと、前記第
１のポートから入射される前記第１の中心波長を有する
レーザ光と前記第２のポートから入射される前記第２の
中心波長を有するレーザ光とが合波されて出射される第
３のポートとを備えたレーザ光合成手段と、該レーザ光
合成手段の前記第３のポートから出射されるレーザ光を
受光し、外部に送出する光ファイバと、をさらに備えた
ことを特徴とする。According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor laser module comprising: the semiconductor laser device according to any one of the first to twelfth aspects; A first port to be incident, a second port to which laser light having the second central wavelength from the semiconductor laser device is incident, and a first central wavelength to be incident from the first port Laser light synthesizing means having a third port that combines and emits the laser light having the above-mentioned wavelength and the laser light having the second center wavelength that is incident from the second port, and the laser light synthesizing means. And an optical fiber for receiving the laser light emitted from the third port and transmitting the laser light to the outside.
【００４９】この請求項１５の発明によれば、第１およ
び第２のストライプ構造を有する半導体レーザを使用
し、第１、第２、第３のポートを用いることで第１の中
心波長を有するレーザ光と、第２の中心波長を有するレ
ーザ光を合波することができる。According to the fifteenth aspect of the present invention, the semiconductor laser having the first and second stripe structures is used, and the first, second and third ports are used, whereby the first central wavelength is obtained. The laser light and the laser light having the second central wavelength can be combined.
【００５０】また、請求項１６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
置と前記第１のポートおよび前記第２のポートとの間に
配置され、該半導体レーザ装置から出射された前記第１
の中心波長を有するレーザ光と前記第２の中心波長を有
するレーザ光が入射され、前記第１の中心波長を有する
レーザ光と前記第２の中心波長を有するレーザ光との間
隔を広げるように分離させる第１レンズと、前記第１レ
ンズを通過した前記第１の中心波長を有するレーザ光と
前記第２の中心波長を有するレーザ光のいずれか一方の
みが入射され、入射されたレーザ光の偏波面を所定の角
度回転させる偏光回転手段とをさらに備えたことを特徴
とする。According to a sixteenth aspect of the present invention, in the above invention, the semiconductor laser module is arranged between the semiconductor laser device and the first port and the second port, and emitted from the semiconductor laser device. The first
Laser light having a center wavelength of 2 and a laser light having the second center wavelength are incident, and the distance between the laser light having the first center wavelength and the laser light having the second center wavelength is widened. Only one of the first lens to be separated, the laser light having the first central wavelength and the laser light having the second central wavelength that have passed through the first lens is incident, and the incident laser light is Polarization rotating means for rotating the plane of polarization by a predetermined angle is further provided.
【００５１】この請求項１６の発明によれば、偏光回転
手段をさらに設けることで、第１の中心波長を有するレ
ーザ光と、第２の中心波長を有するレーザ光とを合波し
た光の偏波を抑制することができる。According to the sixteenth aspect of the present invention, by further providing the polarization rotating means, the polarization of the light obtained by multiplexing the laser light having the first central wavelength and the laser light having the second central wavelength. The waves can be suppressed.
【００５２】また、請求項１７にかかる光ファイバ増幅
器は、請求項１〜１２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１３〜１６のいずれか一つに
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 seventeenth aspect is the semiconductor laser device according to any one of the first to twelfth aspects, or the semiconductor laser module according to any one of the thirteenth to sixteenth aspects. A pump light source used, a coupler for combining signal light and pump light, and an amplification optical fiber are provided.
【００５３】この請求項１７の発明によれば、光増幅器
に２種類の異なる波長を有するレーザ光を励起光として
用いる構成としたため、これらの波長における吸収係数
の和が一定となるような光増幅器を提供することができ
る。According to the seventeenth aspect of the present invention, since the optical amplifier is configured to use two kinds of laser light having different wavelengths as the excitation light, the optical amplifier whose sum of absorption coefficients at these wavelengths becomes constant. Can be provided.
【００５４】また、請求項１８にかかる光ファイバ増幅
器は、第１の中心波長を有し、複数の発振縦モードを有
するレーザ光を選択する第１の回折格子を備えた半導体
レーザ装置を含む第１の半導体レーザモジュールと、第
２の中心波長を有し、複数の発振縦モードを有するレー
ザ光を選択する第２の回折格子を備えた半導体レーザ装
置を含む第２の半導体レーザモジュールと、前記第１の
半導体レーザモジュールから出射されるレーザ光と前記
第２の半導体レーザモジュールとから出射されるレーザ
光とを合波する第１のカプラと、前記第１のカプラで合
波された光と信号光とを合波する第２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 an eighteenth aspect of the present invention includes a semiconductor laser device including a first diffraction grating that selects a laser beam having a first central wavelength and a plurality of oscillation longitudinal modes. A second semiconductor laser module including a first semiconductor laser module, a second semiconductor laser device having a second central wavelength, and a second diffraction grating for selecting laser light having a plurality of oscillation longitudinal modes; A first coupler that combines laser light emitted from a first semiconductor laser module and laser light emitted from the second semiconductor laser module; and light combined by the first coupler It is characterized by comprising a second coupler for multiplexing the signal light and an amplification optical fiber.
【００５５】この請求項１８の発明によれば、それぞれ
個別の中心波長を有し、複数の発振縦モードを有するレ
ーザ光を出射する半導体レーザ装置を使用したことで、
温度変化に対する波長の変化が少なく、２つのレーザ光
を励起光として用いることで光増幅ファイバの増幅利得
を温度変化に対して安定化させることができる。According to the eighteenth aspect of the invention, by using the semiconductor laser device which emits the laser light having the individual central wavelengths and the plurality of oscillation longitudinal modes,
The change in wavelength with respect to temperature change is small, and the amplification gain of the optical amplification fiber can be stabilized against temperature change by using two laser beams as pumping light.
【００５６】また、請求項１９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が、
エルビウム添加ファイバであることを特徴とする。An optical fiber amplifier according to a nineteenth aspect of the present invention is the optical fiber amplifier according to the above invention, wherein the amplification optical fiber is
It is characterized by being an erbium-doped fiber.
【００５７】この請求項１９の発明によれば、増幅用光
ファイバがエルビウム添加ファイバとなるよう構成した
ため、９８０ｎｍ付近の発振波長を有するレーザ光を励
起光源として有効に活用することができる。According to the nineteenth aspect of the invention, since the amplification optical fiber is configured to be the erbium-doped fiber, it is possible to effectively utilize the laser light having the oscillation wavelength near 980 nm as the excitation light source.
【００５８】[0058]
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施の形態にかかるレーザモジュールについて詳細に説
明する。図面の記載において同一あるいは類似部分には
同一あるいは類似の符号を付している。また、図面は模
式的なものであり、装置の構成部分の大きさ、比率等は
現実のものとは異なることに留意するべきである。ま
た、図面の相互の間で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 INVENTION A laser module according to an embodiment of the present invention will be described in detail 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. It should be noted that the drawings are schematic and that the sizes and ratios of the components of the device are different from the actual ones. Further, it is needless to say that the drawings include parts having different dimensional relationships and ratios.
【００５９】（実施の形態１）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概要構成を示す斜めから
見た破断図である。また、図２は、実施の形態１にかか
る半導体レーザ装置の構成を示す側面断面図である。ま
た、図３は、実施の形態１にかかる半導体レーザ装置の
構成を示す正面断面図である。(First Embodiment) A semiconductor laser device according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a semiconductor laser device according to a first embodiment as seen from an oblique direction. FIG. 2 is a side sectional view showing the configuration of the semiconductor laser device according to the first embodiment. FIG. 3 is a front sectional view showing the structure of the semiconductor laser device according to the first embodiment.
【００６０】実施の形態１にかかる半導体レーザ装置
は、ｎ−基板１と、ｎ−バッファ層２と、ＧＲＩＮ−Ｓ
ＣＨ−ＭＱＷ（Graded Index-Separate Confinement He
tero structure Multi Quantum Well： 分布屈折率分
離閉じこめ単一量子井戸）活性層３と、ｐ−スペーサ層
４と、ｐ−クラッド層６と、ｐ−コンタクト層７と、ｐ
側電極１０とが下から順に積層されている。また、ｎ−
基板１の下部にはｎ側電極１１が配置されている。The semiconductor laser device according to the first embodiment includes an n-substrate 1, an n-buffer layer 2 and a GRIN-S.
CH-MQW (Graded Index-Separate Confinement He
tero structure Multi Quantum Well: distributed refractive index separation confined single quantum well) active layer 3, p-spacer layer 4, p-clad layer 6, p-contact layer 7, p
The side electrodes 10 are stacked in order from the bottom. Also, n-
An n-side electrode 11 is arranged below the substrate 1.
【００６１】また、ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層３
およびｐ−スペーサ層４と、ｎ−バッファ層２の上部
は、図３に示すようにメサストライプ状の構造となって
おり、これらの部分の幅（図３における横方向）はｎ−
基板１に比べて狭い構造となっている。また、ＧＲＩＮ
−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層３およびｐ−スペーサ層４と、
ｎ−バッファ層２上部に隣接してｐ−ブロッキング層８
およびｎ−ブロッキング層９が配置され、注入される電
流をブロックする機能を有する。このため、本実施の形
態１にかかる半導体レーザ装置は、ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−
ＭＱＷ活性層３を流れる電流の密度が高められ、高い発
光効率を有する。特に本実施の形態において、高出力動
作の点から、活性層を構成する量子井戸層に１パーセン
トの圧縮歪を有する圧縮歪量子井戸構造を用いた。な
お、１パーセントを超える歪量を井戸層に用いると、蓄
えられた歪エネルギーにより、結晶欠陥が生じること問
題となる。したがって、良質な半導体結晶を得る上で、
量子井戸を構成するバリア層に井戸層とは、反対の引張
歪を導入した歪補償構造が有効である。Further, the GRIN-SCH-MQW active layer 3
3, the p-spacer layer 4 and the upper portion of the n-buffer layer 2 have a mesa stripe structure as shown in FIG. 3, and the width of these portions (lateral direction in FIG. 3) is n-.
The structure is narrower than that of the substrate 1. Also, GRIN
-SCH-MQW active layer 3 and p-spacer layer 4,
Adjacent to the upper part of the n-buffer layer 2 and the p-blocking layer 8
And an n-blocking layer 9 are arranged and have the function of blocking the injected current. Therefore, in the semiconductor laser device according to the first embodiment, the GRIN-SCH-
The density of the current flowing through the MQW active layer 3 is increased and the luminous efficiency is high. In particular, in the present embodiment, from the viewpoint of high output operation, a compressive strain quantum well structure having a compressive strain of 1% is used for the quantum well layer forming the active layer. If a strain amount exceeding 1% is used for the well layer, the stored strain energy causes a crystal defect. Therefore, in obtaining a good quality semiconductor crystal,
A strain compensation structure in which a tensile strain opposite to that of the well layer is introduced into the barrier layer forming the quantum well is effective.
【００６２】また、図２に示すように、実施の形態１に
かかる半導体レーザ装置は、出射側端面および反射側端
面にそれぞれ低反射膜１５および高反射膜１６を備え
る。高反射膜１６は、反射率８０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、出射側端面および低反射膜１５における光反射
率は２パーセント以下、望ましくは１パーセント以下で
ある。Further, as shown in FIG. 2, the semiconductor laser device according to the first embodiment includes a low reflection film 15 and a high reflection film 16 on the emission side end face and the reflection side end face, respectively. The high reflection film 16 has a light reflectance of 80% 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 light reflectance at the emitting end surface and the low reflection film 15 is 2% or less, and preferably 1% or less.
【００６３】なお、ｎ−バッファ層２はバッファ層とし
ての役割以外に、クラッド層としての機能も有する。ｎ
−バッファ層２およびｐ−クラッド層６がクラッド層と
して機能することで、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、発光に寄与するキ
ャリアを効果的にＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層３に
閉じこめることによって発光効率が向上する。The n-buffer layer 2 has a function as a clad layer as well as a role as a buffer layer. n
Since the buffer layer 2 and the p-cladding layer 6 function as a cladding layer, the semiconductor laser device according to the first embodiment has a double hetero structure, and the carriers contributing to light emission are effectively GRIN-SCH. -By confining it in the MQW active layer 3, the luminous efficiency is improved.
【００６４】また、実施の形態１にかかる半導体レーザ
装置のレーザ光出射方向（図２における横方向）の長さ
は１３００μｍとする。レーザ光出射方向の長さは他の
値であってもよいが、８００μｍ以上であることが望ま
しい。８００μｍ以上としたのは、８００μｍ以下だと
単一モードでレーザ発振し、後述する複数の発振縦モー
ドを得ることができにくいためである。Further, the length of the semiconductor laser device according to the first embodiment in the laser beam emitting direction (horizontal direction in FIG. 2) is 1300 μm. The length in the laser beam emitting direction may have other values, but is preferably 800 μm or more. The reason why it is set to 800 μm or more is that if it is 800 μm or less, laser oscillation occurs in a single mode, and it is difficult to obtain a plurality of oscillation longitudinal modes described later.
【００６５】さらに、ｐ−スペーサ層４の内部であっ
て、実施の形態１にかかる半導体レーザ装置のレーザ光
出射面の近傍には、第１の回折格子１３および第２の回
折格子１４とが、レーザ光出射面から見て第１の回折格
子１３、第２の回折格子１４の順に配置されている。Further, inside the p-spacer layer 4, a first diffraction grating 13 and a second diffraction grating 14 are provided in the vicinity of the laser light emitting surface of the semiconductor laser device according to the first embodiment. The first diffraction grating 13 and the second diffraction grating 14 are arranged in this order when viewed from the laser light emitting surface.
【００６６】第１の回折格子１３および第２の回折格子
１４を構成する各格子は、ｐ型の半導体材料で構成され
ており、第１の回折格子１３および第２の回折格子１４
は、それぞれ異なる周期からなる各格子の配列によって
形成される。第１の回折格子１３のレーザ光出射面側の
端部は、実施の形態１にかかる半導体レーザ装置のレー
ザ光出射面に接していることが望ましいが、第１の回折
格子１３および第２の回折格子１４のレーザ光出射面側
端部がレーザ光出射面から１００μｍ以内の距離に位置
するならば、レーザ光出射面から離れていてもよい。Each of the gratings forming the first diffraction grating 13 and the second diffraction grating 14 is made of a p-type semiconductor material, and the first diffraction grating 13 and the second diffraction grating 14 are formed.
Are formed by an array of lattices each having a different period. It is desirable that the end of the first diffraction grating 13 on the laser light emitting surface side is in contact with the laser light emitting surface of the semiconductor laser device according to the first embodiment. The end of the diffraction grating 14 on the laser light emitting surface side may be separated from the laser light emitting surface as long as it is located within a distance of 100 μm from the laser light emitting surface.
【００６７】なお、第１の回折格子１３および第２の回
折格子１４は、レーザ光出射方向におけるそれぞれの回
折格子長と、回折格子の結合係数の積が０．３以下であ
ることが望ましい。回折格子長と結合係数の積が０．３
よりも大きくなると注入電流に対するレーザ光強度の線
形性の乱れであるいわゆるキンク現象が発生するおそれ
があるためである。The first diffraction grating 13 and the second diffraction grating 14 preferably have a product of the diffraction grating length and the coupling coefficient of the diffraction grating in the laser beam emitting direction of 0.3 or less. The product of the diffraction grating length and the coupling coefficient is 0.3
This is because there is a possibility that a so-called kink phenomenon, which is a disturbance of the linearity of the laser light intensity with respect to the injection current, may occur when the value is larger than the above.
【００６８】そして、第１の回折格子１３および第２の
回折格子１４の上部であって、ｐ−コンタクト層７とｐ
側電極１０との間には、非注入層５が配置されている。
非注入層５は、絶縁膜からなり、ｐ側電極１０から注入
された電流が、第１の回折格子１３および第２の回折格
子１４とに流入することを防止する機能を有する。な
お、本実施例では、非注入層５を絶縁膜で構成したが、
半導体を用いた非注入層であってもよい。Then, the p-contact layer 7 and the p-contact layer 7 are formed above the first diffraction grating 13 and the second diffraction grating 14, respectively.
The non-injection layer 5 is arranged between the side electrode 10.
The non-injection layer 5 is made of an insulating film and has a function of preventing the current injected from the p-side electrode 10 from flowing into the first diffraction grating 13 and the second diffraction grating 14. Although the non-injection layer 5 is made of an insulating film in this embodiment,
It may be a non-implanted layer using a semiconductor.
【００６９】次に、実施の形態１にかかる半導体レーザ
装置の動作および効果について、説明する。この半導体
レーザ装置は、ｐ側電極１０からｎ側電極１１に向かっ
て電流を注入することによって、ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−Ｍ
ＱＷ活性層３でキャリアの再結合が生じ、誘導放出光が
発生する。ここで発生する誘導放出光は、ある程度スペ
クトルに幅があり、第１の回折格子１３、第２の回折格
子１４によって波長選択をおこなう。第１の回折格子１
３および第２の回折格子１４は、周囲のｐ−スペーサ層
４と屈折率が異なる格子から形成され、所定の周期を有
することから、所定の中心波長を選択する。本実施の形
態１においては、第１の回折格子１３は９７１ｎｍを中
心波長とする複数の発振縦モードを有するレーザ光を選
択し、第２の回折格子１４は、９７９ｎｍを中心波長と
する複数の発振縦モードを有するレーザ光を選択するも
のとする。Next, the operation and effect of the semiconductor laser device according to the first embodiment will be described. This semiconductor laser device injects a current from the p-side electrode 10 toward the n-side electrode 11 to generate GRIN-SCH-M.
Carrier recombination occurs in the QW active layer 3, and stimulated emission light is generated. The stimulated emission light generated here has a certain spectrum width, and the wavelength is selected by the first diffraction grating 13 and the second diffraction grating 14. First diffraction grating 1
The third and second diffraction gratings 14 are formed of a grating having a refractive index different from that of the surrounding p-spacer layer 4 and have a predetermined period, so that a predetermined center wavelength is selected. In the first embodiment, the first diffraction grating 13 selects laser light having a plurality of oscillation longitudinal modes having a center wavelength of 971 nm, and the second diffraction grating 14 selects a plurality of laser beams having a center wavelength of 979 nm. A laser beam having an oscillation longitudinal mode is selected.
【００７０】したがって、図４に示すように、本実施の
形態１にかかる半導体レーザ装置はλ1（＝９７１ｎ
ｍ）を中心波長とする複数の発振モードを有するレーザ
光と、λ2（＝９７９ｎｍ）を中心波長とする複数の発
振縦モードを有するレーザ光を出射する。Therefore, as shown in FIG. 4, the semiconductor laser device according to thefirst embodiment has λ1 (= 971n).
Laser light having a plurality of oscillation modes having a center wavelength of m) and laser light having a plurality of oscillation longitudinal modes having a center wavelength of λ2 (= 979 nm) are emitted.
【００７１】次に、ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層３
の温度に対する波長の変化について、図６を参照して説
明する。図６のグラフにおいて、直線ｌ1は本実施の形
態１にかかる半導体レーザ装置の温度変化に対する波長
のシフトを示し、直線ｌ2は、従来技術にかかるファブ
リ・ペロー型の半導体レーザ装置の温度変化に対する波
長のシフトを示す。なお、本実施の形態１にかかる半導
体レーザ装置は、中心波長が異なる２本のレーザ光が出
射される構造を有するが、これら２本のレーザ光はとも
に直線ｌ1の傾向にしたがって波長がシフトする。従来
のファブリ・ペロー型の半導体レーザ装置の発振波長変
化が温度に対して０．４ｎｍ／Ｋであるのに対して、本
実施の形態１にかかる半導体レーザ装置の発振波長変化
は０．１ｎｍ／Ｋと、波長のシフト量は１／４ですむ。Next, the GRIN-SCH-MQW active layer 3
The change in wavelength with respect to temperature will be described with reference to FIG. In the graph of FIG. 6, the straight line l1 shows the wavelength shift with respect to the temperature change of the semiconductor laser device according to the first embodiment, and the straight line l2 shows the temperature change of the Fabry-Perot type semiconductor laser device according to the conventional technique. Shows the wavelength shift with respect to. The semiconductor laser device according to the first embodiment has a structure in which two laser lights having different central wavelengths are emitted, and the wavelengths of these two laser lights are shifted according to the tendency of the straight line l1. To do. While the oscillation wavelength change of the conventional Fabry-Perot type semiconductor laser device is 0.4 nm / K with respect to temperature, the oscillation wavelength change of the semiconductor laser device according to the first embodiment is 0.1 nm / K. K and wavelength shift amount is 1/4.
【００７２】このような波長シフトの相違が生じるの
は、以下の理由による。すなわち、従来のファブリ・ペ
ロー型の半導体レーザ装置は、発振波長が主に活性層を
構成する半導体結晶の禁制帯幅によって規定されるた
め、温度変化による波長の変化が大きい。しかし、本実
施の形態１にかかる半導体レーザ装置は、発振波長は第
１の回折格子１３および第２の回折格子１４によって選
択され、本実施の形態１にかかる半導体レーザ装置の発
振波長のシフトは、第１の回折格子１３および第２の回
折格子１４を構成する格子の屈折率およびｐ−スペーサ
層４の屈折率変化に主として依存することとなる。その
ため、本実施の形態１にかかる半導体レーザ装置は、フ
ァブリ・ペロー型の半導体レーザ装置と比較して、発振
波長の変化率は小さく、温度依存性を少なくすることが
できる。The reason why such a difference in wavelength shift occurs is as follows. That is, in the conventional Fabry-Perot type semiconductor laser device, the oscillation wavelength is mainly defined by the forbidden band width of the semiconductor crystal forming the active layer, so that the wavelength changes largely due to the temperature change. However, in the semiconductor laser device according to the first embodiment, the oscillation wavelength is selected by the first diffraction grating 13 and the second diffraction grating 14, and the oscillation wavelength shift of the semiconductor laser device according to the first embodiment does not occur. , The first diffraction grating 13 and the second diffraction grating 14 are mainly dependent on the refractive index of the grating and the change of the refractive index of the p-spacer layer 4. Therefore, the semiconductor laser device according to the first embodiment has a smaller change rate of the oscillation wavelength and a smaller temperature dependency than the Fabry-Perot type semiconductor laser device.
【００７３】また、本実施の形態１にかかる半導体レー
ザ装置は、ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層３において
生じる光から第１の回折格子１３および第２の回折格子
１４で特定波長のレーザ光を選択する。ここで、第１の
回折格子１３と、第２の回折格子１４は双方ともｐ−ス
ペーサ層４内部に配置されていることから、第１の回折
格子１３と、第２の回折格子１４の温度はほぼ同一とな
り、温度変化によって変動する屈折率も同一となる。し
たがって、第１の回折格子１３で選択される複数の発振
縦モードを有するレーザ光と、第２の回折格子１４で選
択される複数の発振縦モードを有するレーザ光とは、温
度変化に対して同じだけ波長がシフトし、双方の波長の
差を同一に保つことができる。Further, in the semiconductor laser device according to the first embodiment, the first diffraction grating 13 and the second diffraction grating 14 select the laser light of a specific wavelength from the light generated in the GRIN-SCH-MQW active layer 3. To do. Here, since the first diffraction grating 13 and the second diffraction grating 14 are both arranged inside the p-spacer layer 4, the temperatures of the first diffraction grating 13 and the second diffraction grating 14 are the same. Are almost the same, and the refractive index that varies with temperature changes is also the same. Therefore, the laser light having a plurality of oscillation longitudinal modes selected by the first diffraction grating 13 and the laser light having a plurality of oscillation longitudinal modes selected by the second diffraction grating 14 respond to temperature changes. The wavelengths are shifted by the same amount, and the difference between the two wavelengths can be kept the same.
【００７４】さらに、本実施の形態１にかかる半導体レ
ーザ装置は、第１の回折格子１３と、第２の回折格子１
４の上部に非注入層５を設けている。そのため、第１の
回折格子１３および第２の回折格子１４に対しては、注
入電流が流入することがない。したがって、第１の回折
格子１３および第２の回折格子１４の温度変化を抑制す
ることができ、第１の回折格子１３および第２の回折格
子１４を構成する各格子の屈折率変化を抑え、出射波長
の変化をさらに低減することができる。Further, the semiconductor laser device according to the first embodiment is provided with the first diffraction grating 13 and the second diffraction grating 1.
The non-injection layer 5 is provided on the upper part of the layer 4. Therefore, the injection current does not flow into the first diffraction grating 13 and the second diffraction grating 14. Therefore, the temperature change of the first diffraction grating 13 and the second diffraction grating 14 can be suppressed, and the change of the refractive index of each grating forming the first diffraction grating 13 and the second diffraction grating 14 can be suppressed, The change in emission wavelength can be further reduced.
【００７５】なお、本実施の形態１にかかる半導体レー
ザ装置は、上述の構造に限定されるものではない。たと
えば、本実施の形態１にかかる半導体レーザ装置におい
ては、ｎ−バッファ層２が、クラッド層としての機能も
有するものとしているが、ｎ−バッファ層２とは別にＧ
ＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層３の下にｎ−クラッド層
を積層してもよい。The semiconductor laser device according to the first embodiment is not limited to the above structure. For example, in the semiconductor laser device according to the first embodiment, the n-buffer layer 2 is also assumed to have a function as a cladding layer.
An n-clad layer may be stacked below the RIN-SCH-MQW active layer 3.
【００７６】また、ダブルへテロ構造をとらなくとも回
折格子による波長選択は可能であるため、活性層とその
他の層との間にバンド幅について差異がないいわゆるホ
モ接合レーザ、もしくはシングルへテロレーザの構造を
とることも可能である。同様の理由から、活性層はＧＲ
ＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ構造以外でも、発光再結合が可能
な構造であればよい。また同様に、本実施の形態１にお
いては、ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層３に効率的に
キャリアを注入するためにｐ−ブロッキング層８と、ｎ
−ブロッキング層９を配置する構造としているが、これ
らを省略した構造としても、波長選択は可能である。さ
らに、非注入層５が存在しない場合であっても、回折格
子による波長選択は可能であるため、非注入層５を省略
した形態とすることも可能である。また、非注入層５
を、絶縁膜でなく、たとえば、ｎ型半導体または、ｎ型
半導体とｐ型半導体の積層構造であるｎｐｎ構造で構成
してもよいし、ｐ側電極１０が、第１の回折格子１３お
よび第２の回折格子１４の上部に存在しない構造として
も良い。Since the wavelength can be selected by the diffraction grating without taking the double hetero structure, the so-called homojunction laser or single hetero laser having no difference in bandwidth between the active layer and the other layers can be used. It is also possible to have a structure. For the same reason, the active layer is GR
Other than the IN-SCH-MQW structure, any structure capable of radiative recombination may be used. Similarly, in the first embodiment, a p-blocking layer 8 and an n-blocking layer 8 are provided to efficiently inject carriers into the GRIN-SCH-MQW active layer 3.
-Although the blocking layer 9 is arranged, the wavelength can be selected even if the blocking layer 9 is omitted. Further, even when the non-injection layer 5 does not exist, the wavelength can be selected by the diffraction grating, so that the non-injection layer 5 can be omitted. In addition, the non-injection layer 5
May be formed of, for example, an n-type semiconductor or an npn structure that is a laminated structure of an n-type semiconductor and a p-type semiconductor, instead of an insulating film, and the p-side electrode 10 may include the first diffraction grating 13 and the first diffraction grating 13. The structure may not exist above the second diffraction grating 14.
【００７７】さらに、上述の例における導電型を逆にす
ることも可能である。すなわち、基板、バッファ層、を
ｐ型とし、スペーサ層、クラッド層をｎ型としてもよ
い。その場合は第１の回折格子１３および第２の回折格
子１４も導電型をｎ型にする必要がある。Furthermore, it is possible to reverse the conductivity type in the above example. That is, the substrate and the buffer layer may be p-type, and the spacer layer and the clad layer may be n-type. In that case, the conductivity types of the first diffraction grating 13 and the second diffraction grating 14 also need to be n-type.
【００７８】次に、本実施の形態１にかかる半導体レー
ザ装置の変形例について、説明する。変形例にかかる半
導体レーザ装置は、図７に示すように、ＧＲＩＮ−ＳＣ
Ｈ−ＭＱＷ活性層１８の下部に、ｎ−スペーサ層１７が
配置されている。そして、ｎ−スペーサ層１７の内部
に、ｎ−からなる第１の回折格子１９および第２の回折
格子２０が配置され、波長選択をおこなう構造となって
いる。このように、ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層１
８の下部に第１の回折格子１９および第２の回折格子２
０を配置する構造としても、上述した実施の形態１にか
かる半導体レーザ装置と同等の機能を果たすことが可能
である。Next, a modification of the semiconductor laser device according to the first embodiment will be described. As shown in FIG. 7, the semiconductor laser device according to the modification has a GRIN-SC.
The n-spacer layer 17 is arranged below the H-MQW active layer 18. Then, the first diffraction grating 19 and the second diffraction grating 20 made of n- are arranged inside the n-spacer layer 17 to have a structure for performing wavelength selection. Thus, the GRIN-SCH-MQW active layer 1
The first diffraction grating 19 and the second diffraction grating 2
Even with the structure in which 0s are arranged, it is possible to fulfill the same function as that of the semiconductor laser device according to the first embodiment described above.
【００７９】（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。なお、実施の
形態２において、実施の形態１にかかる半導体レーザ装
置の構成と同一符号を付した部分については、同等の機
能を有するものとする。(Second Embodiment) Next, a semiconductor laser device according to a second embodiment will be described. In addition, in the second embodiment, the parts denoted by the same reference numerals as those of the semiconductor laser device according to the first embodiment have the same functions.
【００８０】実施の形態２にかかる半導体レーザ装置
は、図８に示すように、下から順にｎ−基板１と、ｎ−
バッファ層２と、ｎ−スペーサ層２１と、ＧＲＩＮ−Ｓ
ＣＨ−ＭＱＷ活性層３と、ｐ−スペーサ層２２と、ｐ−
クラッド層６と、ｐ−コンタクト層７と、ｐ側電極１０
とが積層され、ｎ−基板１の下部にはｎ側電極１１が配
置されている。また、図１０に示すように、ｎ−スペー
サ層２１、ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層３、ｐ−ス
ペーサ層２２は、レーザ出射方向に対して垂直方向の幅
がｎ−基板１よりも狭く、これらの層に隣接してｐ−ブ
ロッキング層８、ｎ−ブロッキング層９が順に配置され
ている。また、図９に示すように、実施の形態２にかか
る半導体レーザ装置のレーザ光出射側端面には低反射膜
１５が配置され、レーザ光反射側端面には高反射膜１６
が配置されている。ここで、低反射膜１５は、出射端面
からの反射の影響を抑制すべく２パーセント以下、より
好適には１パーセント以下の反射膜が用いられる。As shown in FIG. 8, the semiconductor laser device according to the second embodiment includes an n- substrate 1 and an n- substrate 1 in order from the bottom.
Buffer layer 2, n-spacer layer 21, GRIN-S
CH-MQW active layer 3, p-spacer layer 22, p-
Cladding layer 6, p-contact layer 7, and p-side electrode 10
Are laminated, and the n-side electrode 11 is arranged below the n − substrate 1. Further, as shown in FIG. 10, the n-spacer layer 21, the GRIN-SCH-MQW active layer 3, and the p-spacer layer 22 have a width perpendicular to the laser emission direction smaller than that of the n-substrate 1. A p-blocking layer 8 and an n-blocking layer 9 are sequentially arranged adjacent to these layers. Further, as shown in FIG. 9, a low reflection film 15 is arranged on the laser light emitting side end face of the semiconductor laser device according to the second embodiment, and a high reflection film 16 is formed on the laser beam reflecting side end face.
Are arranged. Here, as the low reflection film 15, a reflection film of 2% or less, more preferably 1% or less is used in order to suppress the influence of reflection from the emission end face.
【００８１】また、ｎ−スペーサ層２１の内部において
は、ｎ型の第１の回折格子２３がレーザ光の出射方向と
平行な方向に配置されている。ここで、導電型をｎ型と
したのは、ｐ型とすることによってｎ−スペーサ層２１
の内部でｐｎ接合を形成して電流の流れを妨げることを
防止するためである。第１の回折格子２３は、ＧＲＩＮ
−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層３で生じる光に対して選択性を
有する。なお、第１の回折格子２３のレーザ光出射方向
端部は、低反射膜１５に接する構造とすることが望まし
いが、回折格子として波長選択機能を有するためには、
低反射膜１５とｎ−スペーサ層２１との境界面と、第１
の回折格子２３のレーザ光出射方向端部との間の距離が
１００μｍ以下であればよい。Further, inside the n-spacer layer 21, an n-type first diffraction grating 23 is arranged in a direction parallel to the emitting direction of laser light. Here, the conductivity type is n-type because the n-spacer layer 21 is p-type.
This is to prevent a pn junction from being formed inside and to prevent current flow. The first diffraction grating 23 is GRIN
-SCH-MQW It has selectivity with respect to the light generated in the active layer 3. It is desirable that the end portion of the first diffraction grating 23 in the laser beam emission direction is in contact with the low reflection film 15, but in order to have a wavelength selecting function as the diffraction grating,
A boundary surface between the low reflection film 15 and the n-spacer layer 21, and
The distance between the diffraction grating 23 and the end portion in the laser beam emitting direction may be 100 μm or less.
【００８２】さらに、ｐ−スペーサ層２２の内部におい
て、ｐ型の第２の回折格子２４が第１の回折格子２３の
場合と同様にレーザ光の出射方向と平行な方向に配置さ
れている。第二の回折格子は、第一の回折格子とは異な
る一定の波長の光に対して選択性を有する。また、端部
が低反射膜１５と接する構造が望ましいが、回折格子と
しての機能を果たすことが可能な１００μｍ以下の距離
であれば、低反射膜１５から離れた構造となっていても
よい。Further, inside the p-spacer layer 22, the p-type second diffraction grating 24 is arranged in the direction parallel to the emitting direction of the laser light as in the case of the first diffraction grating 23. The second diffraction grating has selectivity for light having a constant wavelength different from that of the first diffraction grating. Further, it is desirable that the end portion is in contact with the low reflection film 15, but the structure may be separated from the low reflection film 15 as long as it is a distance of 100 μm or less that can function as a diffraction grating.
【００８３】次に、本実施の形態２にかかる半導体レー
ザ装置の動作および効果について、説明する。図８にお
けるｐ側電極１０から注入された電流によって、ＧＲＩ
Ｎ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層３において、電子とホールが
再結合し、誘導放出によりレーザ光が生ずる。ここで発
生するレーザ光のスペクトルには、ある程度幅があるた
め、第１の回折格子２３、第２の回折格子２４によって
波長選択をおこなう。第１の回折格子２３および第２の
回折格子２４は、それぞれ周囲と屈折率の異なる格子か
ら形成され、所定の周期性を有するため、所定の中心波
長を有する複数の発振縦モードからなるレーザ光を選択
する。Next, the operation and effect of the semiconductor laser device according to the second embodiment will be described. By the current injected from the p-side electrode 10 in FIG.
In the N-SCH-MQW active layer 3, electrons and holes are recombined and laser light is generated by stimulated emission. Since the spectrum of the laser light generated here has a certain width, the wavelength is selected by the first diffraction grating 23 and the second diffraction grating 24. The first diffraction grating 23 and the second diffraction grating 24 are each formed of a grating having a refractive index different from that of the surroundings and have a predetermined periodicity, so that a laser beam composed of a plurality of oscillation longitudinal modes having a predetermined center wavelength is formed. Select.
【００８４】上述の通り、第１の回折格子２３はｎ−ス
ペーサ層２１内に配置され、第２の回折格子２４は、第
１の回折格子２３とは異なりｐ−スペーサ層２２内に配
置されている。複数の回折格子がレーザ波長発振方向に
平行に並んだ場合、回折格子が互いに影響を及ぼしあ
い、複合共振器を形成する可能性がある。しかし、本実
施の形態２にかかる半導体レーザ装置においては、第１
の回折格子２３と第２の回折格子２４はＧＲＩＮ−ＳＣ
Ｈ−ＭＱＷ活性層３の上下に配置されており、複合共振
器を形成する可能性はない。したがって、本実施の形態
２にかかる半導体レーザ装置は、注入電流に対して出射
するレーザ光強度の線形性の乱れであるいわゆるキンク
現象の発生を効果的に防止することができる。As described above, the first diffraction grating 23 is arranged in the n-spacer layer 21, and the second diffraction grating 24 is arranged in the p-spacer layer 22 unlike the first diffraction grating 23. ing. When a plurality of diffraction gratings are arranged parallel to the laser wavelength oscillation direction, the diffraction gratings may affect each other to form a composite resonator. However, in the semiconductor laser device according to the second embodiment, the first
The second diffraction grating 23 and the second diffraction grating 24 are GRIN-SC
Since it is arranged above and below the H-MQW active layer 3, there is no possibility of forming a composite resonator. Therefore, the semiconductor laser device according to the second embodiment can effectively prevent the occurrence of the so-called kink phenomenon, which is the disturbance of the linearity of the laser light intensity emitted with respect to the injection current.
【００８５】また、本実施の形態２にかかる半導体レー
ザ装置は、実施の形態１における半導体レーザ装置と同
様に、複数の発振縦モードを有し、回折格子によって波
長選択をおこなう。また、温度変化に対する波長のシフ
トも、図６に示す通りとなり、ファブリ・ペロー型の半
導体レーザ装置と比較して波長のシフトが小さいという
利点を有する。Further, the semiconductor laser device according to the second embodiment has a plurality of oscillation longitudinal modes and wavelength selection is performed by the diffraction grating, like the semiconductor laser device according to the first embodiment. Further, the wavelength shift with respect to the temperature change is also as shown in FIG. 6, which has an advantage that the wavelength shift is small as compared with the Fabry-Perot type semiconductor laser device.
【００８６】なお、本実施の形態２にかかる半導体レー
ザ装置について、実施の形態１と同様に非注入層を設け
ても良い。その場合、第１の回折格子２３および第２の
回折格子２４に流入する電流を抑制できるため、さらに
出射波長の変化を抑制することができる。In the semiconductor laser device according to the second embodiment, a non-implanted layer may be provided as in the first embodiment. In that case, since the current flowing into the first diffraction grating 23 and the second diffraction grating 24 can be suppressed, it is possible to further suppress the change in the emission wavelength.
【００８７】（変形例１）つぎに、実施の形態２の変形
例１について説明する。変形例１にかかる半導体レーザ
装置は、いわゆるリッジ型の構造を備えた半導体レーザ
装置において、第１の回折格子および第２の回折格子を
備えたものである。図１１は、変形例１にかかる半導体
レーザ装置の構造を示す正面図であり、図１２は、図１
１のＡ−Ａ線断面図である。(Modification 1) Next, a modification 1 of the second embodiment will be described. The semiconductor laser device according to the first modification is a semiconductor laser device having a so-called ridge type structure, which includes a first diffraction grating and a second diffraction grating. 11 is a front view showing the structure of the semiconductor laser device according to the first modification, and FIG.
1 is a sectional view taken along line AA of FIG.
【００８８】図１１に示すように、変形例１にかかる半
導体レーザ装置は、ｎ−基板２５上にｎ−クラッド層２
６、ｎ−スペーサ層２７、ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活
性層２８、ｐ−スペーサ層２９、ｐ−クラッド層３０が
順次積層された構造を有する。ｐ−クラッド層３０は、
上部において、レーザ光出射方向と垂直な方向の幅が狭
まったいわゆるリッジ構造を有する。ｐ−クラッド層３
０上部のリッジ構造上面上にはｐ−コンタクト層３１が
積層され、ｐ−コンタクト層３１上の一部領域を除いて
表面全体を覆うように絶縁層３２が積層され、絶縁層３
２上および上記したｐ−コンタクト層３１上の一部領域
上にはｐ側電極３３が積層されている。また、ｎ−基板
２５の下面にはｎ側電極３４が配置されている。なお、
変形例１において実施の形態１、２と同様の名称を付し
た部分は、特に言及しない限り同等の機能を果たすもの
とする。As shown in FIG. 11, the semiconductor laser device according to the first modification has the n-clad layer 2 on the n-substrate 25.
6, the n-spacer layer 27, the GRIN-SCH-MQW active layer 28, the p-spacer layer 29, and the p-clad layer 30 are sequentially stacked. The p-clad layer 30 is
The upper portion has a so-called ridge structure in which the width in the direction perpendicular to the laser light emitting direction is narrowed. p-cladding layer 3
0, the p-contact layer 31 is laminated on the upper surface of the ridge structure, and the insulating layer 32 is laminated so as to cover the entire surface of the p-contact layer 31 except a partial region.
The p-side electrode 33 is stacked on the second region 2 and on the partial region of the p-contact layer 31 described above. An n-side electrode 34 is arranged on the lower surface of the n − substrate 25. In addition,
In the first modification, the parts having the same names as those in the first and second embodiments have the same functions unless otherwise specified.
【００８９】ｎ−基板２５はｎ型のＧａＡｓによって形
成され、ｎ−クラッド層２６およびｎ−スペーサ層２７
はｎ型のＡｌＧａＡｓによって形成される。また、ｐ−
スペーサ層２９およびｐ−クラッド層３０はｐ型のＡｌ
ＧａＡｓによって形成され、ｐ−コンタクト層３１はｐ
型不純物を大量にドープしたＧａＡｓによって形成され
る。The n-substrate 25 is made of n-type GaAs, and has an n-clad layer 26 and an n-spacer layer 27.
Is formed of n-type AlGaAs. Also, p-
The spacer layer 29 and the p-clad layer 30 are p-type Al.
It is made of GaAs, and the p-contact layer 31 is p
Formed by GaAs heavily doped with type impurities.
【００９０】さらに、ｎ−スペーサ層２７内であって、
ｐ−クラッド層３０上部のリッジ構造に対応した領域に
は第１の回折格子３５が配置されている。同様に、ｐ−
スペーサ層２９内であって、ｐ−クラッド層３０上部の
リッジ構造に対応した領域には第２の回折格子３６が配
置されている。第１の回折格子３５および第２の回折格
子３６は、実施の形態２における回折格子と同様の構造
によって形成される。例えば、第１の回折格子３５は、
λ1（＝９７１ｎｍ）を中心波長とする複数の発振モー
ドを有するレーザ光を選択し、第２の回折格子３６は、
λ2（＝９７９ｎｍ）を中心波長とする複数の発振縦モ
ードを有するレーザ光を選択するよう形成されている。Further, in the n-spacer layer 27,
A first diffraction grating 35 is arranged in a region corresponding to the ridge structure above the p-clad layer 30. Similarly, p-
A second diffraction grating 36 is arranged in the spacer layer 29 in a region corresponding to the ridge structure above the p-clad layer 30. First diffraction grating 35 and second diffraction grating 36 are formed by the same structure as the diffraction grating in the second embodiment. For example, the first diffraction grating 35 is
A laser beam having a plurality of oscillation modes having a central wavelength of λ1 (= 971 nm) is selected, and the second diffraction grating 36 is
It is formed so as to select laser light having a plurality of oscillation longitudinal modes having a central wavelength of λ2 (= 979 nm).
【００９１】また、図１２に示すように、レーザ光出射
側（図１２における右側）端面上には低反射膜３８が配
置され、反射側（図１２における左側）端面上には高反
射膜３９が配置されている。Further, as shown in FIG. 12, a low reflection film 38 is arranged on the end face of the laser beam emission side (right side in FIG. 12), and a high reflection film 39 is formed on the end face on the reflection side (left side in FIG. 12). Are arranged.
【００９２】ｐ側電極３３は、図示を省略した外部電源
に接続され、かかる外部電源から流入する電流は、ｐ側
電極３３とｐ−コンタクト層３１との界面から浸入し、
ｐ−クラッド層３０上部のリッジ構造を通過してＧＲＩ
Ｎ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層２８に流入する。このため、
リッジ構造の幅に対応した領域に電流が流れることとな
り、注入された電流の密度を高めて高い発光効率を実現
することができ、第１の回折格子３５および第２の回折
格子３６によって複数の発振縦モードを有するレーザ光
を選択することが可能である。The p-side electrode 33 is connected to an external power source (not shown), and the current flowing from the external power source enters from the interface between the p-side electrode 33 and the p-contact layer 31,
GRI is passed through the ridge structure above the p-cladding layer 30.
It flows into the N-SCH-MQW active layer 28. For this reason,
A current flows in a region corresponding to the width of the ridge structure, the density of the injected current can be increased, and high luminous efficiency can be realized. The first diffraction grating 35 and the second diffraction grating 36 allow a plurality of elements to be provided. It is possible to select a laser beam having an oscillation longitudinal mode.
【００９３】（変形例２）つぎに、変形例２にかかる半
導体レーザ装置について説明する。変形例２にかかる半
導体レーザ装置は、自己整合型（Self Alignment Struc
ture）レーザに回折格子を組み込んだ構造を有する。図
１３は変形例２にかかる半導体レーザ装置の構造を示す
正面図であり、図１４は、図１３のＢ−Ｂ線断面図であ
る。(Modification 2) Next, a semiconductor laser device according to Modification 2 will be described. The semiconductor laser device according to Modification 2 is a self-alignment structure.
ture) has a structure in which a diffraction grating is incorporated in the laser. FIG. 13 is a front view showing the structure of the semiconductor laser device according to the second modification, and FIG. 14 is a sectional view taken along the line BB of FIG.
【００９４】図１３に示すように、変形例２にかかる半
導体レーザ装置は、ｎ−基板４０上にｎ−クラッド層４
１、ｎ−スペーサ層４２、ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活
性層４３、ｐ−スペーサ層４４、第１のｐ−クラッド層
４５を順次積層した構造を有する。また、第１のｐ−ク
ラッド層４５上の一部領域には第２のｐ−クラッド層４
６が積層され、他の領域にはエッチングストップ層４
７、電流ブロック層４８が積層されている。さらに、第
２のｐ−クラッド層４６および電流ブロック層４８上に
は、第３のｐ−クラッド層４９、ｐ−コンタクト層５０
およびｐ側電極５１が順次積層されている。また、ｎ−
基板４０の下面にはｎ側電極５２が配置されている。As shown in FIG. 13, the semiconductor laser device according to the second modification has the n-clad layer 4 on the n-substrate 40.
1, the n-spacer layer 42, the GRIN-SCH-MQW active layer 43, the p-spacer layer 44, and the first p-clad layer 45 are sequentially stacked. In addition, the second p-clad layer 4 is formed in a partial region on the first p-clad layer 45.
6 is laminated, and the etching stop layer 4 is formed in the other area.
7. The current block layer 48 is laminated. Further, on the second p-clad layer 46 and the current blocking layer 48, a third p-clad layer 49 and a p-contact layer 50 are provided.
And the p-side electrode 51 are sequentially stacked. Also, n-
An n-side electrode 52 is arranged on the lower surface of the substrate 40.
【００９５】ｎ−基板４０は、例えばｎ型のＧａＡｓ基
板によって形成され、ｎ−クラッド層４１およびｎ−ス
ペーサ層４２はｎ型のＡｌＧａＡｓによって形成され
る。また、ｐ−スペーサ層４４、第１のｐ−クラッド層
４５、第２のｐ−クラッド層４６、第３のｐ−クラッド
層４９はｐ型のＡｌＧａＡｓによって形成される。さら
に、エッチングストップ層はＩｎＡｓＰまたはＧａＡｓ
によって形成され、電流ブロック層４８は、ｎ型のＡｌ
ＧａＡｓによって形成され、ｐ−コンタクト層５０はｐ
型不純物を高濃度にドープしたＧａＡｓによって形成さ
れる。The n-substrate 40 is formed of, for example, an n-type GaAs substrate, and the n-clad layer 41 and the n-spacer layer 42 are formed of n-type AlGaAs. The p-spacer layer 44, the first p-clad layer 45, the second p-clad layer 46, and the third p-clad layer 49 are made of p-type AlGaAs. Further, the etching stop layer is InAsP or GaAs.
And the current blocking layer 48 is made of n-type Al.
It is made of GaAs, and the p-contact layer 50 is p
It is formed of GaAs that is heavily doped with a type impurity.
【００９６】また、図１４に示すように、ｎ−スペーサ
層４２内であって、第２のｐ−クラッド層４６の下部領
域には第１の回折格子５４が配置され、ｐ−スペーサ層
４４内であって、第２のｐ−クラッド層４６の下部領域
には第２の回折格子５５が配置されている。これら回折
格子はｐ型のＧａＡｓによって形成され、それぞれ所定
の波長を中心とした複数の発振縦モードを有するレーザ
光を選択する。また、図１４に示すように、レーザ光を
出射する側（図１４における右側）端面上には低反射膜
５６が配置され、反射側端面上には高反射膜５７が配置
されている。Further, as shown in FIG. 14, the first diffraction grating 54 is arranged in the n-spacer layer 42 and in the lower region of the second p-clad layer 46, and the p-spacer layer 44 is formed. The second diffraction grating 55 is arranged in the lower region of the second p-clad layer 46. These diffraction gratings are formed of p-type GaAs, and each select a laser beam having a plurality of oscillation longitudinal modes centered on a predetermined wavelength. Further, as shown in FIG. 14, a low reflection film 56 is arranged on the end face on the laser light emitting side (right side in FIG. 14), and a high reflection film 57 is arranged on the reflection side end face.
【００９７】変形例２にかかる半導体レーザ装置は、電
流ブロック層４８を設けたことでｐ側電極５１から流入
する電流が狭窄される構造を有する。従って、ＧＲＩＮ
−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層４３のうち第２のｐ−クラッド
層４６下部に対応した領域にのみ流れ込むこととなり、
ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層４３に流入する電流の
密度を向上させることによって発光効率を向上させてい
る。そして、高い効率で発生する光について第１の回折
格子５４および第２の回折格子５５でそれぞれ所定の波
長を中心とした複数の発振縦モードを備えたレーザ光を
選択している。The semiconductor laser device according to the second modification has a structure in which the current flowing from the p-side electrode 51 is narrowed by providing the current block layer 48. Therefore, GRIN
The -SCH-MQW active layer 43 flows only into the region corresponding to the lower part of the second p-clad layer 46,
The luminous efficiency is improved by increasing the density of the current flowing into the GRIN-SCH-MQW active layer 43. Then, with respect to the light generated with high efficiency, the first diffraction grating 54 and the second diffraction grating 55 select laser light having a plurality of oscillation longitudinal modes centered at predetermined wavelengths.
【００９８】以上、実施の形態１および実施の形態２、
さらには変形例に渡って本発明にかかる半導体レーザ装
置について説明したが、本発明は上記のものに限定され
ることはない。例えば、実施の形態２の変形例１、変形
例２の構造と、実施の形態１の構造とを組み合わせた構
造としても良い。具体的には、変形例１の構造を備えた
半導体レーザ装置において、ｎ−スペーサ層２７を省略
し、ｐ−スペーサ層２９内に第１の回折格子および第２
の回折格子を配置する構造としても良い。また、実施の
形態２および変形例１、２にかかる半導体レーザ装置に
おいて、第１の回折格子および第２の回折格子の上部に
電流非注入層を設けて第１の回折格子および第２の回折
格子に電流が流入しない構造としても良い。As described above, the first and second embodiments are described.
Furthermore, although the semiconductor laser device according to the present invention has been described over modifications, the present invention is not limited to the above. For example, a structure in which the structures of Modifications 1 and 2 of Embodiment 2 and the structure of Embodiment 1 are combined may be used. Specifically, in the semiconductor laser device having the structure of Modification 1, the n-spacer layer 27 is omitted and the first diffraction grating and the second diffraction grating are provided in the p-spacer layer 29.
The diffraction grating may be arranged. In addition, in the semiconductor laser device according to the second embodiment and the first and second modifications, the current non-injection layer is provided above the first diffraction grating and the second diffraction grating to form the first diffraction grating and the second diffraction grating. The structure may be such that no current flows into the grid.
【００９９】（実施の形態３）つぎに、この発明の実施
の形態３にかかる半導体レーザ装置について、説明す
る。図１５は、実施の形態３にかかる半導体レーザ装置
の正面断面図を示し、図１６（ａ）は、図１５における
Ｃ−Ｃ線断面図を示し、図１６（ｂ）は、図１５におけ
るＤ−Ｄ線断面図を示す。(Third Embodiment) Next, a semiconductor laser device according to a third embodiment of the present invention will be described. 15 is a front sectional view of the semiconductor laser device according to the third embodiment, FIG. 16 (a) is a sectional view taken along the line CC of FIG. 15, and FIG. 16 (b) is a sectional view of FIG. -D line sectional drawing is shown.
【０１００】本実施の形態３にかかる半導体レーザ装置
は、図１５に示すように、ｎ−基板６１上にｎ−クラッ
ド層６２が積層されている。また、図１５におけるＣ−
Ｃ線上においては下部ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層６３ａ、活性
層６４ａ、上部ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層６５ａ、ｐ−スペー
サ層７２ａがメサ状に積層されている。これらを総称し
てストライプ７３ａとする。同様に、Ｄ−Ｄ線上には下
部ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層６３ｂ、活性層６４ｂ、上部ＧＲ
ＩＮ−ＳＣＨ層６５ｂ、ｐ−スペーサ層７２ｂがメサ状
に積層されている。これらを総称してストライプ７３ｂ
とする。ストライプ７３ａとストライプ７３ｂとは空間
的に分離されており、ストライプ７３ａ、ストライプ７
３ｂ以外の部分にはｎ−クラッド層６２上にｐ−ブロッ
キング層６９、ｎ−ブロッキング層７０が順に積層さ
れ、注入電流がストライプ７３ａおよびストライプ７３
ｂにのみ流入する構造となっている。また、上部ＧＲＩ
Ｎ−ＳＣＨ層６５ａ、６５ｂおよびｎ−ブロッキング層
７０上にはｐ−クラッド層６６が積層され、ｐ−クラッ
ド層６６上には順にｐ−コンタクト層６７、ｐ側電極６
８が積層されている。また、ｎ−基板６１の下面にはｎ
側電極７１が配置されている。さらに、図１６（ａ）、
（ｂ）に示すようにｐ−スペーサ層７２ａ、７２ｂの内
部の一部領域には、それぞれ第１の回折格子７４ａおよ
び第２の回折格子７４ｂが配置されている。In the semiconductor laser device according to the third embodiment, as shown in FIG. 15, an n-clad layer 62 is laminated on an n-substrate 61. In addition, C- in FIG.
On the C line, the lower GRIN-SCH layer 63a, the active layer 64a, the upper GRIN-SCH layer 65a, and the p-spacer layer 72a are stacked in a mesa shape. These are collectively referred to as a stripe 73a. Similarly, the lower GRIN-SCH layer 63b, the active layer 64b, and the upper GR are on the D-D line.
The IN-SCH layer 65b and the p-spacer layer 72b are stacked in a mesa shape. These are collectively referred to as the stripe 73b.
And The stripe 73a and the stripe 73b are spatially separated from each other.
In portions other than 3b, the p-blocking layer 69 and the n-blocking layer 70 are sequentially stacked on the n-cladding layer 62, and the injection current is applied to the stripe 73a and the stripe 73.
The structure is such that it only flows into b. Also, the upper GRI
A p-cladding layer 66 is stacked on the N-SCH layers 65a and 65b and the n-blocking layer 70, and a p-contact layer 67 and a p-side electrode 6 are sequentially provided on the p-cladding layer 66.
8 are stacked. The n-substrate 61 has a lower surface with n
The side electrode 71 is arranged. Further, FIG.
As shown in (b), the first diffractive grating 74a and the second diffractive grating 74b are arranged in partial regions inside the p-spacer layers 72a and 72b, respectively.
【０１０１】ｎ−クラッド層６２は、クラッド層として
の機能およびバッファ層としての機能を果たすためのも
のである。クラッド層として機能することで、ｎ−クラ
ッド層６２およびｐ−クラッド層６６によってストライ
プ７３ａ、ストライプ７３ｂを上下から挟み込むことで
本実施の形態３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-clad layer 62 has a function as a clad layer and a function as a buffer layer. By functioning as a cladding layer, the semiconductor laser device according to the third embodiment has a double hetero structure by sandwiching the stripe 73a and the stripe 73b from above and below by the n-clad layer 62 and the p-clad layer 66, It has a high luminous efficiency by effectively confining the carriers.
【０１０２】ストライプ７３ａのうち、下部ＧＲＩＮ−
ＳＣＨ層６３ａ、活性層６４ａ、上部ＧＲＩＮ−ＳＣＨ
層６５ａの積層構造は、活性層６４ａが多重量子井戸構
造の時にいわゆるＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ（Graded I
ndex-Separate ConfinementHetero structure Multi Qu
antum Well：分布屈折率分離閉じこめ多重量子井戸）活
性層を形成する。また、活性層６４ａが単一量子井戸構
造の時にはＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＳＱＷ（Graded Index-S
eparate Confinement Hetero structure Single Quantu
m Well：分布屈折率分離閉じこめ単一量子井戸）活性層
を形成する。これにより、より効果的にキャリアを閉じ
込めることが可能で、本実施の形態３にかかる半導体レ
ーザ装置はダブルへテロ構造とあわせて高い発光効率を
有する。ストライプ７３ｂの構造も同様である。Of the stripe 73a, the lower GRIN-
SCH layer 63a, active layer 64a, upper GRIN-SCH
The layered structure of the layer 65a has a so-called GRIN-SCH-MQW (Graded I) when the active layer 64a has a multiple quantum well structure.
ndex-Separate Confinement Hetero structure Multi Qu
antum Well: distributed index separation confinement multiple quantum well) forming an active layer. When the active layer 64a has a single quantum well structure, GRIN-SCH-SQW (Graded Index-S) is used.
eparate Confinement Hetero structure Single Quantu
m Well: Single quantum well with confined distributed index separation) Active layer is formed. As a result, the carriers can be more effectively confined, and the semiconductor laser device according to the third embodiment has a high light emission efficiency together with the double hetero structure. The structure of the stripe 73b is similar.
【０１０３】活性層６４ａ、６４ｂは、たとえば、ｎ−
基板６１に対する格子不整合率が０．５パーセントから
１．５パーセントの範囲において圧縮歪み量子井戸構造
を採用し、かつ井戸数が５個程度の多重量子井戸構造を
使用するのが、ＩｎＰ基板上に形成したＧａＩｎＡｓＰ
系半導体レーザの場合、高出力化の観点から有利であ
る。これに対して、ＧａＡｓ基板上に形成したＧａＩｎ
Ａｓ系半導体レーザやＧａＩｎＡｓＰ系半導体レーザの
場合は、井戸数が一個又は、二個程度の量子井戸構造が
使用される。なお、歪み量子井戸構造として、その障壁
層を井戸層の歪みと反対の引っ張り歪みを導入してなる
歪み補償構造とすれば、等価的に格子整合条件を満たす
ことができるため、井戸層の格子不整合度に関しては上
限を設けることは必要ではない。The active layers 64a and 64b are, for example, n-
On the InP substrate, the compressive strain quantum well structure is adopted in the lattice mismatch ratio of 0.5% to 1.5% with respect to the substrate 61 and the multiple quantum well structure having about 5 wells is used. GaInAsP formed on
The system semiconductor laser is advantageous from the viewpoint of increasing the output. On the other hand, GaIn formed on the GaAs substrate
In the case of an As-based semiconductor laser or a GaInAsP-based semiconductor laser, a quantum well structure with one or two wells is used. If the barrier layer is a strain compensation structure in which tensile strain opposite to the strain of the well layer is introduced as the strained quantum well structure, the lattice matching condition can be equivalently satisfied. It is not necessary to set an upper limit on the degree of inconsistency.
【０１０４】また、上述した通り、ストライプ７３ａに
含まれるｐ−スペーサ層７２ａは、図１６（ａ）に示す
ようにその内部の一部領域において、第１の回折格子７
４ａを含む構造を有する。また、ストライプ７３ｂに含
まれるｐ−スペーサ層７２ｂは、図１６（ｂ）に示すよ
うに内部の一部領域において、第２の回折格子７４ｂを
含む構造を有する。Further, as described above, the p-spacer layer 72a included in the stripe 73a has the first diffraction grating 7 in a partial region inside thereof, as shown in FIG. 16 (a).
It has a structure including 4a. In addition, the p-spacer layer 72b included in the stripe 73b has a structure including the second diffraction grating 74b in a partial region inside as shown in FIG. 16B.
【０１０５】第１の回折格子７４ａおよび第２の回折格
子７４ｂを構成する各格子は、ｐ型半導体で構成されて
おり、第１の回折格子７４ａおよび第２の回折格子７４
ｂは、それぞれ異なる周期からなる各格子の配列によっ
て形成される。第１の回折格子７４ａおよび第２の回折
格子７４ｂのレーザ光出射面側の端部は、実施の形態３
にかかる半導体レーザ装置の出射側端面に接しているこ
とが望ましいが、第１の回折格子７４ａおよび第２の回
折格子７４ｂのレーザ光出射面側端部がレーザ光出射面
から１００μｍ以内の距離に位置するならば、レーザ光
出射面から離れていてもよい。Each grating forming the first diffraction grating 74a and the second diffraction grating 74b is made of a p-type semiconductor, and the first diffraction grating 74a and the second diffraction grating 74 are formed.
b is formed by an array of lattices having different periods. The ends of the first diffraction grating 74a and the second diffraction grating 74b on the laser light emitting surface side are the same as those in the third embodiment.
It is desirable that the end surface of the first diffraction grating 74a and the second diffraction grating 74b on the side of the laser beam emitting surface are in contact with the surface of the semiconductor laser device on the side of emitting the laser beam. If it is located, it may be separated from the laser beam emitting surface.
【０１０６】なお、第１の回折格子７４ａおよび第２の
回折格子７４ｂは、レーザ光出射方向に対する回折格子
長と、回折格子の結合係数の積がそれぞれ０．３以下で
あることが望ましい。回折格子長と結合係数の積が０．
３よりも大きくなると注入電流に対するレーザ光強度の
線形性の乱れであるいわゆるキンク現象が発生するおそ
れがあるためである。The first diffraction grating 74a and the second diffraction grating 74b each preferably have a product of the diffraction grating length in the laser beam emission direction and the coupling coefficient of the diffraction grating of 0.3 or less. The product of the diffraction grating length and the coupling coefficient is 0.
This is because if it is larger than 3, a so-called kink phenomenon, which is a disturbance of the linearity of the laser light intensity with respect to the injection current, may occur.
【０１０７】高反射膜７６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７５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７５は反射率の低い膜構造からなり、光反射率は
２パーセント以下、望ましくは１パーセント以下の膜構
造からなる。ただし、低反射膜７５の光反射率は、半導
体レーザ装置のレーザ光出射方向の長さに応じて最適化
される。The high reflection film 76 has a light reflectance of 80% or more, preferably 98% or more. On the other hand, the low reflection film 75 is for preventing reflection of the laser light on the end face on the emission side. Therefore, the low reflection film 75 has a film structure having a low reflectance, and has a light reflectance of 2% or less, preferably 1% or less. However, the light reflectance of the low reflection film 75 is optimized according to the length of the semiconductor laser device in the laser light emitting direction.
【０１０８】次に、実施の形態３にかかる半導体レーザ
装置の動作について、説明する。まず、基本的なレーザ
発振についてストライプ７３ａに電流が注入される場合
について概説し、ストライプ７３ａおよびストライプ７
３ｂによってレーザ発振されることによる特徴につい
て、説明する。Next, the operation of the semiconductor laser device according to the third embodiment will be described. First, the basic laser oscillation will be outlined with respect to the case where a current is injected into the stripe 73a.
The characteristics of the laser oscillation by 3b will be described.
【０１０９】この半導体レーザ装置は、ｐ側電極６８か
らｎ側電極７１に向かって電流を注入することによっ
て、活性層６４ａでキャリアの再結合が生じ、誘導放出
光によりレーザ光が発生する。ここで発生するレーザ光
のスペクトルには、ある程度幅があり、第１の回折格子
７４ａによって中心波長の選択をおこなう。第１の回折
格子７４ａは、周囲のｐ−スペーサ層７２ａと屈折率が
異なる格子から形成され、所定の周期を有することか
ら、所定の中心波長を選択する。その結果、図３で示す
ように、ストライプ７３ａからは所定波長のスペクトル
８１を中心として、スペクトル８２、スペクトル８３な
どからなる複数の発振縦モードを有するレーザ光が出射
される。このことは、ストライプ７３ｂについても同様
で、ストライプ７３ｂにおいても第２の回折格子７４ｂ
によって中心波長の選択がおこなわれる。ここで、選択
されるレーザ光の中心波長は、第１の回折格子７４ａお
よび第２の回折格子７４ｂの周期等により決定され、ス
トライプ７３ａで選択される中心波長の値と、ストライ
プ７３ｂで選択される中心波長の値は互いに異なるよう
に第１の回折格子７４ａおよび第２の回折格子７４ｂを
構成する。In this semiconductor laser device, by injecting a current from the p-side electrode 68 toward the n-side electrode 71, carriers are recombined in the active layer 64a, and laser light is generated by stimulated emission light. The spectrum of the laser light generated here has a certain width, and the center wavelength is selected by the first diffraction grating 74a. The first diffraction grating 74a is formed of a grating having a refractive index different from that of the surrounding p-spacer layer 72a and has a predetermined period. Therefore, a predetermined center wavelength is selected. As a result, as shown in FIG. 3, a laser beam having a plurality of oscillation longitudinal modes composed of a spectrum 82, a spectrum 83, etc. centering on the spectrum 81 of a predetermined wavelength is emitted from the stripe 73a. The same applies to the stripe 73b, and the second diffraction grating 74b is also applied to the stripe 73b.
The center wavelength is selected by. Here, the center wavelength of the selected laser light is determined by the period of the first diffraction grating 74a and the second diffraction grating 74b, etc., and the value of the center wavelength selected by the stripe 73a and the value of the center wavelength selected by the stripe 73b. The first diffraction grating 74a and the second diffraction grating 74b are configured such that the values of the central wavelengths thereof are different from each other.
【０１１０】本実施の形態３においては、活性層６４
ａ、６４ｂの温度が摂氏０度の場合に第１の回折格子７
４ａは９７１ｎｍを中心波長とする複数の発振縦モード
を有するレーザ光を選択し、第２の回折格子７４ｂは、
９７９ｎｍを中心波長とする複数の発振縦モードを有す
るレーザ光を選択するように第１の回折格子７４ａおよ
び第２の回折格子７４ｂを構成している。In the third embodiment, the active layer 64
When the temperatures of a and 64b are 0 degrees Celsius, the first diffraction grating 7
4a selects a laser beam having a plurality of oscillation longitudinal modes with a center wavelength of 971 nm, and the second diffraction grating 74b is
The first diffraction grating 74a and the second diffraction grating 74b are configured so as to select laser light having a plurality of oscillation longitudinal modes having a central wavelength of 979 nm.
【０１１１】したがって、実施の形態１と同様、図４に
示すように、本実施の形態３にかかる半導体レーザ装置
は、λ1（＝９７１ｎｍ）を中心波長とする複数の発振
モードを有するレーザ光と、λ2（＝９７９ｎｍ）を中
心波長とする複数の発振縦モードを有するレーザ光を出
射する。Therefore, as in the first embodiment, as shown in FIG. 4, the semiconductor laser device according to the third embodiment has a laser beam having a plurality of oscillation modes with a center wavelength of λ1 (= 971 nm). Then, laser light having a plurality of oscillation longitudinal modes having a central wavelength of λ2 (= 979 nm) is emitted.
【０１１２】次に、実施の形態１と同様に、本実施の形
態３にかかる半導体レーザ装置と、従来の単一モード発
振をおこなう半導体レーザ装置との発振スペクトルの比
較をおこなう。図５において、（ａ）は従来の単一モー
ド発振をおこなう半導体レーザの発振スペクトルで、
（ｂ）は本実施の形態３にかかる半導体レーザ装置の発
振スペクトルを表す。なお、注入電流の値は（ａ）、
（ｂ）双方において同一であり、中心波長（（ａ）にお
ける発振波長）の値も同一であるとする。Similar to the first embodiment, the oscillation spectra of the semiconductor laser device according to the third embodiment and the conventional semiconductor laser device that performs single mode oscillation will be compared. In FIG. 5, (a) is an oscillation spectrum of a conventional semiconductor laser that oscillates in a single mode.
(B) shows the oscillation spectrum of the semiconductor laser device according to the third embodiment. The value of the injection current is (a),
(B) It is assumed that both are the same and the center wavelength (oscillation wavelength in (a)) is also the same.
【０１１３】次に、実施の形態１と同様に活性層６４
ａ、６４ｂの温度変化に対する波長の変化について、図
６を参照して説明する。図６のグラフにおいて、直線ｌ
1は本実施の形態３にかかる半導体レーザ装置の温度変
化に対する波長のシフトを示し、直線ｌ2は、従来技術
にかかるファブリ・ペロー型の半導体レーザ装置の温度
変化に対する波長のシフトを示す。なお、本実施の形態
３にかかる半導体レーザ装置は、中心波長が異なる２本
のレーザ光が出射される構造を有するが、これら２本の
レーザ光はともに直線ｌ2の傾向にしたがって波長がシ
フトする。従来のファブリ・ペロー型の半導体レーザ装
置の発振波長変化が温度に対して０．４ｎｍ／Ｋである
のに対して、本実施の形態３にかかる半導体レーザ装置
の発振波長変化は０．１ｎｍ／Ｋと、波長のシフト量は
１／４ですむ。Next, as in the first embodiment, the active layer 64 is formed.
A change in wavelength with respect to temperature changes of a and 64b will be described with reference to FIG. In the graph of FIG. 6, a straight line l
1 indicates the wavelength shift with respect to the temperature change of the semiconductor laser device according to the third embodiment, and the straight line l2 indicates the wavelength shift with respect to the temperature change of the Fabry-Perot type semiconductor laser device according to the conventional technique. The semiconductor laser device according to the third embodiment has a structure in which two laser lights having different center wavelengths are emitted, and the wavelengths of these two laser lights are shifted according to the tendency of the straight line l2. To do. While the oscillation wavelength change of the conventional Fabry-Perot type semiconductor laser device is 0.4 nm / K with respect to temperature, the oscillation wavelength change of the semiconductor laser device according to the third embodiment is 0.1 nm / K. K and wavelength shift amount is 1/4.
【０１１４】このような波長シフトの相違が生じるの
は、以下の理由による。すなわち、従来のファブリ・ペ
ロー型の半導体レーザ装置は、発振波長が主に活性層を
構成する半導体結晶の禁制帯幅によって規定されるた
め、温度変化による波長の変化が大きい。しかし、本実
施の形態３にかかる半導体レーザ装置は、発振波長は第
１の回折格子７４ａおよび第２の回折格子７４ｂによっ
て選択され、本実施の形態３にかかる半導体レーザ装置
の発振波長のシフトは、第１の回折格子７４ａおよび第
２の回折格子７４ｂを構成する格子の屈折率およびｐ−
スペーサ層７２ａ、７２ｂの屈折率変化に主として依存
することとなる。そのため、本実施の形態３にかかる半
導体レーザ装置は、ファブリ・ペロー型の半導体レーザ
装置と比較して、発振波長の変化率は小さく、温度依存
性を少なくすることができる。The difference in wavelength shift is caused for the following reason. That is, in the conventional Fabry-Perot type semiconductor laser device, the oscillation wavelength is mainly defined by the forbidden band width of the semiconductor crystal forming the active layer, so that the wavelength changes largely due to the temperature change. However, in the semiconductor laser device according to the third embodiment, the oscillation wavelength is selected by the first diffraction grating 74a and the second diffraction grating 74b, and the oscillation wavelength shift of the semiconductor laser device according to the third embodiment does not occur. , The refractive index of the gratings constituting the first diffraction grating 74a and the second diffraction grating 74b and p−
It mainly depends on the change in the refractive index of the spacer layers 72a and 72b. Therefore, the semiconductor laser device according to the third embodiment has a smaller change rate of the oscillation wavelength and a smaller temperature dependency than the Fabry-Perot type semiconductor laser device.
【０１１５】また、本実施の形態３にかかる半導体レー
ザ装置は、活性層６４ａ、６４ｂにおいて生じる光から
第１の回折格子７４ａおよび第２の回折格子７４ｂで特
定波長のレーザ光を選択する。ここで、ストライプ７３
ａ、７３ｂは同一のｐ側電極６８から電流が注入される
ことから、ストライプ７３ａ、７３ｂに対する注入電流
はほぼ同じ値となり、温度上昇もほぼ同一となる。した
がって、温度変化によって変動する屈折率も同一とな
る。そのため、第１の回折格子７４ａで選択される複数
の発振縦モードを有するレーザ光と、第２の回折格子７
４ｂで選択される複数の発振縦モードを有するレーザ光
とは、温度変化に対して同じだけ波長がシフトし、双方
の中心波長の差を同一に保つことができる。Further, in the semiconductor laser device according to the third embodiment, the first diffraction grating 74a and the second diffraction grating 74b select the laser light of a specific wavelength from the light generated in the active layers 64a and 64b. Where the stripe 73
Since currents are injected from the same p-side electrode 68 into a and 73b, the injection currents into the stripes 73a and 73b have almost the same value and the temperature rises are almost the same. Therefore, the refractive index that changes with temperature changes is also the same. Therefore, the laser light having a plurality of oscillation longitudinal modes selected by the first diffraction grating 74a and the second diffraction grating 7
The laser light having a plurality of oscillation longitudinal modes selected in 4b has the same wavelength shift with respect to the temperature change, and the difference between the central wavelengths of both can be kept the same.
【０１１６】（変形例１）次に、実施の形態３にかかる
半導体レーザ装置の変形例１について、図１７に正面断
面図を示す。この変形例１は、ストライプ７３ａとスト
ライプ７３ｂの間に分離溝８５を形成し、分離溝８５の
表面上に絶縁膜８４を堆積させた構造を有する。したが
って、ｐ側電極は、それぞれストライプ７３ａ上に配置
されたｐ側電極６８ａと、ストライプ７３ｂ上に配置さ
れたｐ側電極６８ｂとに分離した構造となっている。こ
のような構造としたことにより、以下のような利点を有
する。(Modification 1) FIG. 17 is a front sectional view of Modification 1 of the semiconductor laser device according to the third embodiment. This modification 1 has a structure in which an isolation groove 85 is formed between the stripe 73a and the stripe 73b, and an insulating film 84 is deposited on the surface of the isolation groove 85. Therefore, the p-side electrode has a structure in which the p-side electrode 68a is arranged on the stripe 73a and the p-side electrode 68b is arranged on the stripe 73b. By having such a structure, there are the following advantages.
【０１１７】すなわち、ｐ側電極６８ａ、６８ｂに分離
したことで、ｐ側電極６８ａから注入される電流と、ｐ
側電極６８ｂから注入される電流とを別々に制御するこ
とができる。また、ｐ−ブロッキング層６９およびｎ−
ブロッキング層７０の存在により注入された電流はスト
ライプ７３ａ、７３ｂ以外の領域に流れることはない。That is, since the p-side electrodes 68a and 68b are separated, the current injected from the p-side electrode 68a
The current injected from the side electrode 68b can be controlled separately. Also, the p-blocking layer 69 and n-
Due to the presence of the blocking layer 70, the injected current does not flow to the regions other than the stripes 73a and 73b.
【０１１８】このため、ｐ側電極６８ａから注入される
電流を制御することで、ストライプ７３ａに流れ込む電
流の値を制御することができ、ｐ側電極６８ｂから注入
される電流を制御することで、ストライプ７３ｂに流れ
込む電流の値を制御することができる。したがって、そ
れぞれに流れ込む電流の値が同一となるように制御すれ
ば、ストライプ７３ａに流入する電流と、ストライプ７
３ｂに流入する電流を正確に同一値に維持することがで
きる。また、あえて注入する電流値に差が生じるように
注入電流の制御をおこなうことで、発振するレーザ光の
中心波長間の波長の差を変化させることもできる。Therefore, the value of the current flowing into the stripe 73a can be controlled by controlling the current injected from the p-side electrode 68a, and the current injected from the p-side electrode 68b can be controlled. The value of the current flowing into the stripe 73b can be controlled. Therefore, if the currents flowing into the respective stripes are controlled to be the same, the current flowing into the stripe 73a and the stripes 7a and 7
The current flowing into 3b can be maintained at exactly the same value. In addition, by controlling the injection current so that the injection current value is intentionally changed, the wavelength difference between the central wavelengths of the oscillated laser light can be changed.
【０１１９】（変形例２）次に、実施の形態３にかかる
半導体レーザ装置の変形例２について、図１８にその正
面断面図を示し、図１９（ａ）に図１８のＥ−Ｅ線断面
図を、図１９（ｂ）にＦ−Ｆ線断面図を示す。(Modification 2) Next, FIG. 18 shows a front sectional view of Modification 2 of the semiconductor laser device according to the third embodiment, and FIG. 19A shows a sectional view taken along the line EE of FIG. FIG. 19B is a sectional view taken along line FF.
【０１２０】この変形例２は、ストライプ８８ａにおい
て、ｎ−スペーサ層８６ａを下部ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層６
３ａの下部に配置し、ストライプ８８ｂにおいて、ｎ−
スペーサ層８６ｂを下部ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層６３ｂの下
部に配置している。また、図１９（ａ）に示すように、
ｎ−スペーサ層８６ａ内部の一部領域には回折格子８７
ａが配置され、図１９（ｂ）に示すように、ｎ−スペー
サ層８６ｂ内部の一部領域には回折格子８７ｂが配置さ
れている。ここで、回折格子８７ａ、８７ｂはｎ型半導
体からなる。このような構造としても回折格子８７ａ、
８７ｂにより所定の中心波長を選択することが可能で、
複数の発振縦モードを有するレーザ光を発振することが
できる。In the second modification, in the stripe 88a, the n-spacer layer 86a is replaced by the lower GRIN-SCH layer 6.
3a, and in stripe 88b, n−
The spacer layer 86b is arranged under the lower GRIN-SCH layer 63b. In addition, as shown in FIG.
The diffraction grating 87 is provided in a partial area inside the n-spacer layer 86a.
a is arranged, and as shown in FIG. 19B, a diffraction grating 87b is arranged in a partial region inside the n-spacer layer 86b. Here, the diffraction gratings 87a and 87b are made of an n-type semiconductor. Even with such a structure, the diffraction grating 87a,
It is possible to select a predetermined center wavelength with 87b,
Laser light having a plurality of oscillation longitudinal modes can be oscillated.
【０１２１】（変形例３）さらに、実施の形態３にかか
る半導体レーザ装置の変形例３について説明する。図２
０は変形例３の構造を示す正面図であり、図２１
（ａ）、図２１（ｂ）は、それぞれ図２０におけるＧ−
Ｇ線断面図およびＨ−Ｈ線断面図を示す。変形例にかか
る半導体レーザ装置は、リッジ型構造の半導体レーザ装
置において、複数のストライプ１０１ａ、１０１ｂを設
けた構造を有する。変形例３において、実施の形態３と
同様の名称を付した部分については、特に断らない限り
同様の機能を有するものとする。(Modification 3) Furthermore, Modification 3 of the semiconductor laser device according to the third embodiment will be described. Figure 2
21 is a front view showing the structure of Modification 3 and FIG.
(A) and FIG. 21 (b) respectively show G- in FIG.
The G line sectional view and the HH line sectional view are shown. The semiconductor laser device according to the modification has a structure in which a plurality of stripes 101a and 101b are provided in the semiconductor laser device having the ridge structure. In the modified example 3, the parts having the same names as those in the third embodiment have the same functions unless otherwise specified.
【０１２２】この変形例３にかかる半導体レーザ装置
は、図２０に示すように、ｎ−基板９１上にｎ−クラッ
ド層９２、下部ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層９３、活性層９４、
上部ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層９５、ｐ−スペーサ層９６、ｐ
−クラッド層９７が順次積層された構造を有する。ｐ−
クラッド層９７は上部領域において、それぞれストライ
プ１０１ａ、ストライプ１０１ｂに対応してリッジ構造
を形成しており、それぞれのリッジ構造上面上にはｐ−
コンタクト層９８ａ、９８ｂが配設されている。そし
て、ｐ−コンタクト層９８ａ、９８ｂの一部領域を除い
て、ｐ−クラッド層９７およびｐ−コンタクト層９８
ａ、９８ｂ上には絶縁層９９が積層され、絶縁層９９上
にはｐ側電極１００が配置されている。また、ｎ−基板
９１の下面にはｎ側電極１０２が配置されている。As shown in FIG. 20, the semiconductor laser device according to Modification 3 has an n-clad layer 92, a lower GRIN-SCH layer 93, an active layer 94, and an n-clad layer 92 on an n-substrate 91.
Upper GRIN-SCH layer 95, p-spacer layer 96, p
-It has a structure in which the cladding layers 97 are sequentially stacked. p-
In the upper region of the clad layer 97, a ridge structure is formed corresponding to each of the stripes 101a and 101b, and p- is formed on the upper surface of each ridge structure.
Contact layers 98a and 98b are provided. Then, the p-cladding layer 97 and the p-contact layer 98 are excluded except for a partial region of the p-contact layers 98a and 98b.
An insulating layer 99 is laminated on a and 98b, and a p-side electrode 100 is arranged on the insulating layer 99. Further, the n-side electrode 102 is arranged on the lower surface of the n − substrate 91.
【０１２３】そして、図２１（ａ）に示すように、ｐ−
スペーサ層９６内部であって、ストライプ１０１ａに対
応した領域には回折格子１０３ａが配置されている。同
様に、図２１（ｂ）に示すように、ｐ−スペーサ層９６
内部であってストライプ１０１ｂに対応した領域には回
折格子１０３ｂが配置されている。回折格子１０３ａ、
１０３ｂは、それぞれ上記した回折格子と同様に、所定
の波長を中心とした複数の発振縦モードを有するレーザ
光を選択する機能を有する。Then, as shown in FIG. 21 (a), p-
Inside the spacer layer 96, a diffraction grating 103a is arranged in a region corresponding to the stripe 101a. Similarly, as shown in FIG. 21B, the p-spacer layer 96
A diffraction grating 103b is arranged in a region inside and corresponding to the stripe 101b. Diffraction grating 103a,
Each of the 103b has a function of selecting a laser beam having a plurality of oscillation longitudinal modes centered on a predetermined wavelength, similarly to the diffraction grating described above.
【０１２４】（変形例４）次に、実施の形態３にかかる
半導体レーザ装置の変形例４について説明する。図２２
は、変形例４にかかる半導体レーザ装置の構造を示す正
面図であり、図２３（ａ）、図２３（ｂ）は、それぞれ
図２２のＩ−Ｉ線およびＪ−Ｊ線における断面図であ
る。なお、変形例４において実施の形態３と同様の名称
を付した部分は、特に断らない限り、同様の機能を有す
るものとする。(Modification 4) Next, Modification 4 of the semiconductor laser device according to the third embodiment will be described. FIG. 22
FIG. 23A is a front view showing the structure of a semiconductor laser device according to Modification 4, and FIGS. 23A and 23B are cross-sectional views taken along line I-I and line J-J of FIG. 22, respectively. . It should be noted that, in Modification 4, parts having the same names as those in Embodiment 3 have the same functions unless otherwise specified.
【０１２５】変形例４にかかる半導体レーザ装置は、Ｓ
ＡＳ型の半導体レーザ装置であって、ストライプ１２４
ａ、１２４ｂを備えた構造を有する。具体的には、変形
例４にかかる半導体レーザ装置は、図２２に示すよう
に、ｎ−基板１１０上にｎ−クラッド層１１１、下部Ｇ
ＲＩＮ−ＳＣＨ層１１２、活性層１１３、上部ＧＲＩＮ
−ＳＣＨ層１１４、ｐ−スペーサ層１１５、第１のｐ−
クラッド層１１６が順次積層された構造を有する。The semiconductor laser device according to the modification 4 is S
An AS type semiconductor laser device having a stripe 124
It has a structure including a and 124b. Specifically, as shown in FIG. 22, the semiconductor laser device according to the modification 4 has an n-clad layer 111 and a lower portion G on an n-substrate 110.
RIN-SCH layer 112, active layer 113, upper GRIN
-SCH layer 114, p-spacer layer 115, first p-
It has a structure in which the clad layers 116 are sequentially stacked.
【０１２６】また、第１のｐ−クラッド層１１６上に
は、ストライプ１２４ａ、１２４ｂに対応した領域上に
それぞれ第２のｐ−クラッド層１１７ａ、１１７ｂが積
層され、他の領域上にエッチングストップ層１１８、電
流ブロック層１１９が順次積層されている。さらに、第
２のｐ−クラッド層１１７ａ、１１７ｂおよび電流ブロ
ック層１１９上には第３のｐ−クラッド層１２０、ｐ−
コンタクト層１２１、ｐ側電極１２２が順次積層されて
いる。On the first p-cladding layer 116, the second p-cladding layers 117a and 117b are respectively laminated on the regions corresponding to the stripes 124a and 124b, and the etching stop layer is formed on the other regions. 118 and a current block layer 119 are sequentially stacked. Furthermore, on the second p-cladding layers 117a and 117b and the current blocking layer 119, the third p-cladding layers 120 and p- are formed.
The contact layer 121 and the p-side electrode 122 are sequentially stacked.
【０１２７】さらに、図２３（ａ）、図２３（ｂ）にそ
れぞれ示すように、ｐ−スペーサ層１１５内部であっ
て、ストライプ１２４ａ、１２４ｂにそれぞれ対応した
領域には回折格子１２５ａ、１２５ｂが配置されてい
る。回折格子１２５ａ、１２５ｂは、それぞれ所定の中
心波長に対して複数の発振縦モードを有するレーザ光を
選択する構造を有する。Further, as shown in FIGS. 23A and 23B, diffraction gratings 125a and 125b are arranged inside the p-spacer layer 115 and in regions corresponding to the stripes 124a and 124b, respectively. Has been done. The diffraction gratings 125a and 125b each have a structure for selecting laser light having a plurality of oscillation longitudinal modes with respect to a predetermined center wavelength.
【０１２８】（変形例５）次に、変形例５にかかる半導
体レーザ装置について概説する。変形例５にかかる半導
体レーザ装置は、実施の形態３および変形例１〜４と同
様に複数のストライプ構造を備え、少なくとも一のスト
ライプ構造において、出射側端面近傍および反射側端面
近傍に光導波路層を備えた構造を有する。(Modification 5) Next, a semiconductor laser device according to Modification 5 will be outlined. The semiconductor laser device according to Modification 5 has a plurality of stripe structures as in the case of the third embodiment and Modifications 1 to 4, and in at least one stripe structure, an optical waveguide layer is provided near the emission side end face and the reflection side end face. It has a structure with.
【０１２９】図２４は、変形例５にかかる半導体レーザ
装置の一のストライプ構造の断面構造を示す図である。
図２４に示すように、変形例５にかかる半導体レーザ素
子は、少なくとも一のストライプ構造について、反射側
端面近傍にｎ−クラッド層６２、光導波路層１２８ｂ、
ｐ−クラッド層６６の積層構造を備える。また、出射側
端面近傍には、ｎ−クラッド層６２、光導波路層１２８
ａおよび光導波路層１２９、ｐ−クラッド層６６の積層
構造を備え、光導波路層１２８ａ内には回折格子７４ａ
が配設されている。FIG. 24 is a diagram showing a cross-sectional structure of one stripe structure of the semiconductor laser device according to the fifth modification.
As shown in FIG. 24, in the semiconductor laser device according to Modification 5, at least one stripe structure has an n-clad layer 62, an optical waveguide layer 128b, and
The laminated structure of the p-clad layer 66 is provided. The n-clad layer 62 and the optical waveguide layer 128 are provided near the end face on the emission side.
a, the optical waveguide layer 129, and the p-clad layer 66 are laminated, and the diffraction grating 74a is provided in the optical waveguide layer 128a.
Is provided.
【０１３０】光導波路１２８ａ、１２８ｂは活性層６４
ａで生じたレーザ光を動はするためのものであり、光導
波路層１２９は、独立した位相調整層として機能するた
めのものである。光導波路層１２８ａ、１２８ｂ、１２
９は、活性層６４で生じたレーザ光を吸収することを防
ぐため、活性層６４よりも禁制帯幅の広い半導体材料に
よって形成されている。The optical waveguides 128a and 128b are the active layer 64.
The laser light generated in a is moved, and the optical waveguide layer 129 functions as an independent phase adjustment layer. Optical waveguide layers 128a, 128b, 12
9 is made of a semiconductor material having a wider forbidden band than the active layer 64 in order to prevent absorption of laser light generated in the active layer 64.
【０１３１】なお、光導波路層１２８ａ、１２８ｂはい
ずれか一方のみが配置された構造としても良く、光導波
路層１２９は省略することも可能である。また、回折格
子７４ａは、光導波路層１２８ａのみならず、光導波路
層１２８ｂ等の内部であって、活性層６４ａ近傍であれ
ばいずれの場所であっても配置することが可能である。
さらに、図２４では光導波路層１２８ａ、１２８ｂ、１
２９には電流が注入されない構造としているが、光導波
路層１２８ａ、１２８ｂ、１２９の上にｐ側電極６８と
絶縁され、別個独立して電流注入可能な電極を新たに設
けても良い。The optical waveguide layers 128a and 128b may have a structure in which only one of them is arranged, and the optical waveguide layer 129 may be omitted. Further, the diffraction grating 74a can be arranged not only in the optical waveguide layer 128a but also in the optical waveguide layer 128b or the like, and at any place in the vicinity of the active layer 64a.
Further, in FIG. 24, the optical waveguide layers 128a, 128b, 1
Although the structure in which current is not injected into 29, an electrode which is insulated from the p-side electrode 68 and which can inject current independently may be newly provided on the optical waveguide layers 128a, 128b, and 129.
【０１３２】なお、本実施の形態３および変形例にかか
る半導体レーザ装置は、上述の構造に限定されるもので
はない。たとえば、ダブルへテロ構造をとらなくとも回
折格子による波長選択は可能であるため、活性層とその
他の層との間にバンド幅について差異がない、いわゆる
ホモ接合レーザ、もしくはシングルへテロレーザの構造
をとることも可能である。同様の理由から、活性層はＧ
ＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ構造以外でも、発光再結合が可
能な構造であればよい。また同様に、本実施の形態３に
おいては、活性層６４ａ、６４ｂに効率的にキャリアが
注入できるようにｐ−ブロッキング層６９と、ｎ−ブロ
ッキング層７０を配置する構造としているが、これらを
省略した構造としても、中心波長の選択は可能である。The semiconductor laser device according to the third embodiment and the modification is not limited to the above structure. For example, since the wavelength can be selected by the diffraction grating without taking the double hetero structure, there is no difference in the bandwidth between the active layer and the other layers, that is, a so-called homojunction laser structure or a single hetero laser structure. It is also possible to take. For the same reason, the active layer is G
Other than the RIN-SCH-MQW structure, any structure capable of radiative recombination may be used. Similarly, in the third embodiment, the p-blocking layer 69 and the n-blocking layer 70 are arranged so that carriers can be efficiently injected into the active layers 64a and 64b, but these are omitted. The center wavelength can be selected even with such a structure.
【０１３３】さらに、上述の例における導電型を逆にす
ることも可能である。すなわち、基板、バッファ層をｐ
型とし、スペーサ層、クラッド層をｎ型としてもよい。
その場合は第１の回折格子７４ａおよび第２の回折格子
７４ｂも導電型をｎ型にする必要がある。また、第１の
回折格子７４ａおよび第２の回折格子７４ｂの上部であ
って、ｐ側電極６８と、ｐ−コンタクト層６７との間に
電流非注入層を設けても良い。電流非注入層を設けるこ
とで、第１の回折格子７４ａおよび第２の回折格子７４
ｂに電流が流入することを抑制でき、第１の回折格子７
４ａおよび第２の回折格子７４ｂを構成する各格子の屈
折率変化による出射波長の変動を抑制することができ
る。ここで、電流非注入層の材料としては、絶縁膜が望
ましいが、他にもｎ型半導体などを用いることができ
る。また、第１の回折格子７４ａおよび第２の回折格子
７４ｂの上部にｐ側電極６８を配置しない構造としても
良い。Further, it is possible to reverse the conductivity type in the above example. That is, the substrate and the buffer layer are p
The spacer layer and the clad layer may be n-type.
In that case, the conductivity types of the first diffraction grating 74a and the second diffraction grating 74b also need to be n-type. Further, a current non-injection layer may be provided between the p-side electrode 68 and the p-contact layer 67 at the upper part of the first diffraction grating 74a and the second diffraction grating 74b. By providing the current non-injection layer, the first diffraction grating 74a and the second diffraction grating 74a are provided.
It is possible to suppress the current from flowing into b, and the first diffraction grating 7
4a and the second diffraction grating 74b, it is possible to suppress the variation of the emission wavelength due to the change in the refractive index of each grating. Here, an insulating film is desirable as the material of the current non-injection layer, but an n-type semiconductor or the like can be used instead. Further, the p-side electrode 68 may not be arranged above the first diffraction grating 74a and the second diffraction grating 74b.
【０１３４】（実施の形態４）次に、実施の形態４にか
かる半導体レーザモジュールについて、説明する。本実
施の形態４にかかる半導体レーザモジュールは、実施の
形態１または２にかかる半導体レーザ装置を用いた構造
を有する。具体的には、図２５に示すように、半導体レ
ーザモジュールは、パッケージ１３１内部にベース１３
２が配置され、ベース１３２上にはレーザマウント１３
３を介して半導体レーザ装置１３４と、マウント１３７
を介してフォトダイオード１３８と、レンズホルダー１
３５を介して第１レンズ１３６とがそれぞれ配置されて
いる。また、パッケージ１３１はレーザ光出射方向（図
２５における右方向）に開口部を有し、開口部付近には
レンズホルダー１３９を介して第２レンズ１４０が配置
され、さらに開口部は、フェルールスリーブ１４１、フ
ェルール１４２を介して光ファイバ１４３に接続してい
る。さらに、パッケージ１３１は上部を蓋部１４４に覆
われ、パッケージ１３１の内部は、外気にふれることの
ない密封構造となっている。(Fourth Embodiment) Next, a semiconductor laser module according to a fourth embodiment will be described. The semiconductor laser module according to the fourth embodiment has a structure using the semiconductor laser device according to the first or second embodiment. Specifically, as shown in FIG. 25, the semiconductor laser module includes a base 13 inside a package 131.
2 is arranged, and the laser mount 13 is mounted on the base 132.
Via the semiconductor laser device 134 and the mount 137.
Through the photodiode 138 and the lens holder 1
The first lens 136 and the first lens 136 are arranged via the lens 35. Further, the package 131 has an opening in the laser beam emitting direction (the right direction in FIG. 25), the second lens 140 is arranged near the opening via a lens holder 139, and the opening has a ferrule sleeve 141. , And is connected to the optical fiber 143 via the ferrule 142. Furthermore, the upper part of the package 131 is covered with a lid part 144, and the inside of the package 131 has a sealed structure that does not expose to the outside air.
【０１３５】ベース１３２は、ＣｕＷ（タングステン
銅）からなり、実施の形態４にかかる半導体レーザモジ
ュール内部の各部材を保持する機能を有する。ベース１
３２の素材をＣｕＷとしたのは、半導体レーザ装置１３
４において発生する熱をパッケージ１３１、ひいては半
導体レーザモジュールの外部に効果的に放出するためで
ある。したがって、良好な熱伝導性を有し、半導体レー
ザモジュール内部の各部材を保持するために十分な強度
を有する材料であれば、ＣｕＷ以外であってもベース１
３２の材料として用いることができる。The base 132 is made of CuW (tungsten copper) and has a function of holding each member inside the semiconductor laser module according to the fourth embodiment. Base 1
The material of 32 is CuW because the semiconductor laser device 13
This is because the heat generated in 4 is effectively radiated to the outside of the package 131 and thus the semiconductor laser module. Therefore, any material other than CuW can be used as long as it is a material having good thermal conductivity and sufficient strength to hold each member inside the semiconductor laser module.
It can be used as the material of 32.
【０１３６】レーザマウント１３３は、半導体レーザ装
置１３４を保持するためのものである。ここで、レーザ
マウント１３３は、半導体レーザ装置１３４で発生する
熱をベース１３２に伝導して熱を逃がす機能を有する。
したがって、本実施の形態４においては、レーザマウン
ト１３３の材料として窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を用
いているが、上述の条件を満たすならば、他の部材から
なるものでもよい。The laser mount 133 is for holding the semiconductor laser device 134. Here, the laser mount 133 has a function of conducting the heat generated in the semiconductor laser device 134 to the base 132 and releasing the heat.
Therefore, in the fourth embodiment, aluminum nitride (AlN) is used as the material of the laser mount 133, but other members may be used as long as the above conditions are satisfied.
【０１３７】なお、上述のベース１３２およびレーザマ
ウント１３３は、半導体レーザ装置１３４の活性層にお
いて発生する熱を外部に放出してレーザ発振が困難にな
る程の高温状態を回避するためのもので、厳密な温度調
整をおこなうものではない。したがって、半導体レーザ
装置１３４の温度を一定に保持するいわゆる温調モジュ
ールとは機能において明らかに相違する。The base 132 and the laser mount 133 described above are for avoiding a high temperature condition in which heat generated in the active layer of the semiconductor laser device 134 is released to the outside to make laser oscillation difficult. It does not strictly control the temperature. Therefore, the function is obviously different from that of a so-called temperature control module that keeps the temperature of the semiconductor laser device 134 constant.
【０１３８】半導体レーザ装置１３４は、実施の形態１
または２にかかる半導体レーザ装置からなる。したがっ
て、半導体レーザ装置１３４は、異なる中心波長を有
し、複数の発振縦モードを有するレーザ光を同時に出力
する。The semiconductor laser device 134 is the first embodiment.
Alternatively, the semiconductor laser device according to the second aspect is used. Therefore, the semiconductor laser device 134 simultaneously outputs laser lights having different center wavelengths and having a plurality of oscillation longitudinal modes.
【０１３９】フォトダイオード１３８は、半導体レーザ
装置１３４から後方に出射するレーザ光の光強度に応じ
て電気信号を出力し、半導体レーザ装置１３４の光強度
をモニタするためのものである。フォトダイオード１３
８から出力される電気信号の強度が一定となるように、
半導体レーザ装置１３４に注入する電流の量を調整する
ことで、光強度を一定に維持する。The photodiode 138 is for monitoring the light intensity of the semiconductor laser device 134 by outputting an electric signal according to the light intensity of the laser light emitted rearward from the semiconductor laser device 134. Photodiode 13
So that the intensity of the electrical signal output from 8 is constant,
The light intensity is maintained constant by adjusting the amount of current injected into the semiconductor laser device 134.
【０１４０】第１レンズ１３６は、半導体レーザ装置１
３４から前方に出射されるレーザ光を平行光にするため
のものであり、第２レンズ１４０は、レーザ光を光ファ
イバ１４３と結合するためのものである。The first lens 136 is the semiconductor laser device 1.
The second lens 140 is for coupling the laser light emitted forward from the light source 34 into parallel light, and for coupling the laser light with the optical fiber 143.
【０１４１】本実施の形態４にかかる半導体レーザモジ
ュールは、活性層の温度変化によって発振波長が変動す
ることを前提として設計されている。したがって、波長
を一定に保持するための温調モジュール、温度モニタ部
は本実施の形態４にかかる半導体レーザモジュールの内
部には配置されない。これらの部品を省略することがで
きるために、実施の形態４にかかる半導体レーザモジュ
ールにおいては、パッケージ１３１の内部の容積を小さ
くすることができ、半導体レーザモジュールの小型化を
実現することができる。さらに、従来よりも構成部品を
少なくしたことによって、製造工程が簡略化し、歩留ま
りも向上する。また、半導体モジュール１台あたりのコ
ストも低く抑えることができる。さらには、半導体レー
ザモジュールとして使用されている間にも故障の可能性
を低減できるため、長期に渡って使用することが可能で
ある。The semiconductor laser module according to the fourth embodiment is designed on the assumption that the oscillation wavelength changes due to the temperature change of the active layer. Therefore, the temperature adjustment module and the temperature monitor unit for keeping the wavelength constant are not arranged inside the semiconductor laser module according to the fourth embodiment. Since these components can be omitted, in the semiconductor laser module according to the fourth embodiment, the internal volume of the package 131 can be reduced, and the semiconductor laser module can be downsized. Furthermore, the manufacturing process is simplified and the yield is improved by reducing the number of components as compared with the conventional one. Also, the cost per semiconductor module can be kept low. Furthermore, since the possibility of failure can be reduced even while the semiconductor laser module is being used, it can be used for a long period of time.
【０１４２】また、本実施の形態４にかかる半導体レー
ザモジュールは、半導体レーザ装置１３４として、実施
の形態１または２にかかる半導体レーザ装置を用いる。
これらの半導体レーザ装置は、中心波長が異なり、それ
ぞれ複数の縦発振モードを有するレーザ光を同時に出射
する。したがって、後述する実施の形態４にかかる光フ
ァイバ増幅器のように、２本のレーザ光を必要とする装
置に使用する場合、半導体レーザモジュールは１台のみ
で装置を構成することができる。このことによって、装
置を構成する部品数を少なくし、コストを抑えることが
できる。The semiconductor laser module according to the fourth embodiment uses the semiconductor laser device according to the first or second embodiment as the semiconductor laser device 134.
These semiconductor laser devices have different center wavelengths and emit laser lights having a plurality of longitudinal oscillation modes at the same time. Therefore, when used in an apparatus that requires two laser beams, such as an optical fiber amplifier according to a fourth embodiment described later, the apparatus can be configured with only one semiconductor laser module. As a result, the number of parts constituting the device can be reduced and the cost can be suppressed.
【０１４３】（実施の形態５）次に、実施の形態５につ
いて、説明する。実施の形態５にかかる半導体レーザモ
ジュールは、実施の形態３で説明した、複数のストライ
プ構造を備えた半導体レーザ装置をモジュール化したも
のである。図２６は、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り、図２７
は、実施の形態５にかかる半導体レーザモジュールの構
成を模式化して示す説明図である。本実施の形態５にか
かる半導体レーザモジュールは、実施の形態３にかかる
半導体レーザ装置を用いてレーザモジュールを構成して
いる。(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment will be described. The semiconductor laser module according to the fifth embodiment is a module of the semiconductor laser device having a plurality of stripe structures described in the third embodiment. FIG. 26 is a side sectional view showing the structure of the semiconductor laser module according to the fifth embodiment.
FIG. 9 is an explanatory view schematically showing the configuration of a semiconductor laser module according to a fifth embodiment. The semiconductor laser module according to the fifth embodiment constitutes a laser module using the semiconductor laser device according to the third embodiment.
【０１４４】図２６に示すように、実施の形態５にかか
る半導体レーザモジュールは、内部を気密封止したパッ
ケージ１３１と、そのパッケージ１３１内に設けられ、
レーザ光を出射する半導体レーザ装置１３４と、フォト
ダイオード１３８と、第１レンズ１３６と、プリズム１
４５と、半波長板（偏光回転手段）１４６と、偏波合成
部材（ＰＢＣ：Polarization Beam Combiner）１４７
と、光ファイバ１４３とを有する。As shown in FIG. 26, the semiconductor laser module according to the fifth embodiment is provided with a package 131 whose interior is hermetically sealed, and the package 131.
A semiconductor laser device 134 that emits laser light, a photodiode 138, a first lens 136, and the prism 1
45, a half-wave plate (polarization rotating means) 146, and a polarization beam combining member (PBC: Polarization Beam Combiner) 147.
And an optical fiber 143.
【０１４５】半導体レーザ装置１３４は、実施の形態３
において説明したように、間隔を隔てて長手方向に互い
に同一平面上に平行に形成されたストライプ７３ａおよ
びストライプ７３ｂを有し、ストライプ７３ａ及びスト
ライプ７３ｂの端面からそれぞれ第１のレーザ光Ｋ１及
び第２のレーザ光Ｋ２を出射する。図２７に示すＫ１お
よびＫ２は、それぞれストライプ７３ａおよびストライ
プ７３ｂから出射されるビームの中心の軌跡を示す。ビ
ームは、図２７に破線で示すように、この中心のまわり
にある広がりをもって伝搬する。ストライプ７３ａおよ
びストライプ７３ｂとの間隔は、例えば約４０μｍ程度
である。The semiconductor laser device 134 is the third embodiment.
As described above, the stripes 73a and 73b are formed in parallel with each other in the longitudinal direction at a distance from each other. Of the laser beam K2. K1 and K2 shown in FIG. 27 represent loci of the centers of the beams emitted from the stripes 73a and 73b, respectively. The beam propagates with a spread around this center, as shown by the dashed line in FIG. The distance between the stripe 73a and the stripe 73b is, for example, about 40 μm.
【０１４６】半導体レーザ装置１３４はレーザマウント
１３３上に固定して取り付けられる。なお、半導体レー
ザ装置１３４は、ヒートシンク（図示せず）上に固定し
て取り付けられ、そのヒートシンクがレーザマウント１
３３上に固定して取り付けられていてもよい。The semiconductor laser device 134 is fixedly mounted on the laser mount 133. The semiconductor laser device 134 is fixedly mounted on a heat sink (not shown), and the heat sink is mounted on the laser mount 1.
It may be fixedly mounted on 33.
【０１４７】フォトダイオード１３８は、半導体レーザ
装置１３４の後側（図２６では左側）端面から出射され
たモニタ用のレーザ光を受光する。フォトダイオード１
３８は、マウント１３７に固定して取り付けられてい
る。The photodiode 138 receives the laser light for monitoring emitted from the rear (left side in FIG. 26) end surface of the semiconductor laser device 134. Photodiode 1
38 is fixedly attached to the mount 137.
【０１４８】第１レンズ１３６は、半導体レーザ装置１
３４の前側（図２６では右側）端面から出射された第１
のレーザ光Ｋ１と第２のレーザ光Ｋ２とが入射され、第
１のレーザ光Ｋ１と第２のレーザ光Ｋ２との間隔を広げ
るように、それぞれの光を異なる焦点位置（Ｆ１，Ｆ
２）に集光させる作用をもつ。The first lens 136 is the semiconductor laser device 1.
The first light emitted from the end face on the front side (right side in FIG. 26) of 34.
Laser light K1 and the second laser light K2 are incident, and the respective laser lights K1 and the second laser light K2 are focused on different focal positions (F1, F) so as to widen the distance between the first laser light K1 and the second laser light K2.
It has the effect of focusing light on 2).
【０１４９】第１レンズ１３６は、レンズホルダー１３
５によって保持されている。第１レンズ１３６は、スト
ライプ７３ａから出射された第１のレーザ光Ｋ１の光軸
とストライプ７３ｂから出射された第２のレーザ光Ｋ２
の光軸とが、第１レンズ１３６の中心軸を挟んでほぼ対
称になるように位置決めされるのが好ましい。これによ
って、第１のレーザ光Ｋ１および第２のレーザ光Ｋ２
が、ともに収差の小さい領域である第１レンズ１３６の
中心軸近傍を通過するため、レーザ光の波面の乱れがな
くなり、光ファイバ１４３との光結合効率が高くなる。
その結果、より高出力の半導体レーザモジュールが得ら
れる。なお、球面収差の影響を抑えるためには、第１レ
ンズ１３６は、球面収差が小さく光ファイバ１４３との
結合効率が高くなる非球面レンズを用いるのが好まし
い。The first lens 136 is the lens holder 13
Held by 5. The first lens 136 causes the optical axis of the first laser light K1 emitted from the stripe 73a and the second laser light K2 emitted from the stripe 73b.
The optical axis of the first lens 136 is preferably positioned so as to be substantially symmetrical with respect to the central axis of the first lens 136. Thereby, the first laser light K1 and the second laser light K2
However, since both pass through the vicinity of the central axis of the first lens 136, which is a region where the aberration is small, the disturbance of the wavefront of the laser light is eliminated, and the optical coupling efficiency with the optical fiber 143 is increased.
As a result, a higher output semiconductor laser module can be obtained. In order to suppress the influence of spherical aberration, it is preferable that the first lens 136 be an aspherical lens that has a small spherical aberration and a high coupling efficiency with the optical fiber 143.
【０１５０】プリズム１４５は、第１レンズ１３６と偏
波合成部材１４７との間に配設され、入射された第１の
レーザ光Ｋ１および第２のレーザ光Ｋ２を、互いの光軸
をほぼ平行にして出射する。プリズム１４５は、ＢＸ７
（ホウケイ酸クラウンガラス）等の光学ガラスで作られ
ている。第１レンズ１３６から非平行に伝搬する第１お
よび第２のレーザ光Ｋ１、Ｋ２の光軸が、プリズム１４
５の屈折により平行とされているため、このプリズム１
４５の後方に配置される偏波合成部材１４７の作製が容
易になるとともに、偏波合成部材１４７を小型化し半導
体レーザモジュールを小型にすることが可能となる。The prism 145 is disposed between the first lens 136 and the polarization beam combining member 147, and makes the incident first laser light K1 and second laser light K2 substantially parallel to each other. And emit. The prism 145 is BX7
Made of optical glass such as (borosilicate crown glass). The optical axes of the first and second laser beams K1 and K2 propagating non-parallel from the first lens 136 are the prism 14
Because of the parallelism due to refraction of 5, this prism 1
The polarization beam combining member 147 disposed behind the 45 can be easily manufactured, and the polarization beam combining member 147 can be miniaturized to reduce the size of the semiconductor laser module.
【０１５１】図２８（ａ）はプリズム１４５の構成を示
す側面図、（ｂ）はその平面図である。図２８に示すよ
うに、プリズム１４５は、その全長Ｌ１が約１．０ｍｍ
であり、平坦状に形成された入射面と、所定角度θ（θ
は３２．１°±０．１°）に傾斜した出射面を有する。FIG. 28 (a) is a side view showing the structure of the prism 145, and FIG. 28 (b) is a plan view thereof. As shown in FIG. 28, the prism 145 has a total length L1 of about 1.0 mm.
And a predetermined angle θ (θ
Has an exit surface inclined at 32.1 ° ± 0.1 °).
【０１５２】半波長板１４６は、プリズム１４５を通過
した第１のレーザ光Ｋ１と第２のレーザ光Ｋ２のうち、
第１のレーザ光Ｋ１のみが入射され、入射された第１の
レーザ光Ｋ１の偏波面を９０度回転させる。The half-wave plate 146 is one of the first laser light K1 and the second laser light K2 which have passed through the prism 145.
Only the first laser light K1 is incident, and the plane of polarization of the incident first laser light K1 is rotated by 90 degrees.
【０１５３】偏波合成部材１４７は、第１のレーザ光Ｋ
１が入射される第１のポート１４７ａと、第２のレーザ
光Ｋ２が入射される第２のポート１４７ｂと、第１のポ
ート１４７ａから入射される第１のレーザ光Ｋ１と第２
のポート１４７ｂから入射される第２のレーザ光Ｋ２と
が合波されて出射される第３のポート１４７ｃとを有す
る。偏波合成部材１４７は、例えば、第１のレーザ光Ｋ
１を常光線として第３のポート１４７ｃに伝搬させると
ともに、第２のレーザ光Ｋ２を異常光線として第３のポ
ート１４７ｃに伝搬させる複屈折素子である。偏波合成
部材１４７が複屈折素子の場合、複屈折率性が高くレー
ザ光間の分離幅を大きくとれるように、例えばＴｉＯ2
（ルチル）で作られる。The polarization beam combining member 147 receives the first laser beam K.
1 is incident on the first port 147a, the second laser beam K2 is incident on the second port 147b, and the first port 147a is incident on the first laser beam K1 and the second port 147a.
The second laser light K2 incident from the port 147b is combined with the third laser light K2, and the third port 147c is emitted. The polarization beam combining member 147 is, for example, the first laser beam K.
It is a birefringent element that propagates 1 as an ordinary ray to the third port 147c and propagates the second laser light K2 as an extraordinary ray to the third port 147c. When the polarization beam combiner 147 is a birefringent element, for example, TiO2 is used so that the birefringence is high and the separation width between the laser beams can be large.
Made with (rutile).
【０１５４】本実施の形態５においてはプリズム１４
５、半波長板１４６および偏波合成部材１４７は、同一
のホルダー部材１４８に固定されている。図２９（ａ）
はプリズム１４５、半波長板１４６及び偏波合成部材１
４７を固定するホルダー部材１４８を示す平面図、
（ｂ）はその側面断面図、（ｃ）はその正面図である。
図２９に示すように、ホルダー部材１４８は、ＹＡＧレ
ーザ溶接が可能な材料（例えばＳＵＳ４０３，３０４
等）で作られ、その全長Ｌ２は約７．０ｍｍであり、全
体がほぼ円柱状に形成されている。ホルダー部材１４８
に内部に収容部１４８ａが形成され、その収容部１４８
ａにプリズム１４５、半波長板１４６および偏波合成部
材１４７がそれぞれ固定される。ホルダー部材１４８の
上部は開口され、その下部は平坦状に形成されている。In the fifth embodiment, the prism 14
5, the half-wave plate 146 and the polarization combining member 147 are fixed to the same holder member 148. FIG. 29 (a)
Is a prism 145, a half-wave plate 146, and a polarization combining member 1.
The top view which shows the holder member 148 which fixes 47,
(B) is the side sectional view, and (c) is the front view.
As shown in FIG. 29, the holder member 148 is made of a material (for example, SUS403, 304) capable of YAG laser welding.
Etc.), the total length L2 is about 7.0 mm, and the whole is formed in a substantially cylindrical shape. Holder member 148
The housing 148a is formed inside the housing 148
The prism 145, the half-wave plate 146, and the polarization beam combining member 147 are fixed to a. The upper part of the holder member 148 is opened, and the lower part is formed flat.
【０１５５】これによって、偏波合成部材１４７の第１
のポート１４７ａから入射する第１のレーザ光Ｋ１およ
び第２のポート１４７ｂから入射する第２のレーザ光Ｋ
２をともに第３のポート１４７ｃから出射するように、
プリズム１４５、偏波合成部材１４７の中心軸Ｃ１周り
の位置を調整することが非常に容易になる。As a result, the first component of the polarization beam combiner 147 is
Laser beam K1 incident from the port 147a of the second laser beam and the second laser beam K incident from the port 147b of the second port
So that both 2 are emitted from the third port 147c,
It becomes very easy to adjust the positions of the prism 145 and the polarization combining member 147 around the central axis C1.
【０１５６】偏波合成部材１４７と光ファイバ１４３と
の間には、偏波合成部材１４７の第３のポート１４７ｃ
から出射されるレーザ光を光ファイバ１４３に光結合さ
せる第２レンズ１４０が配設されている。第１のレーザ
光Ｋ１および第２のレーザ光Ｋ２は、第１レンズ１３６
と第２レンズ１４０との間で焦点（Ｆ１，Ｆ２）を結ぶ
ように第１レンズ１３６が位置合わせされている。これ
によって、第１のレーザ光Ｋ１および第２のレーザ光Ｋ
２が第１レンズ１３６を通過後、分離する（図２７中の
距離Ｄ'が十分大きな値となる）ために必要な伝搬距離
Ｌが短くなるため、半導体レーザモジュールの光軸方向
の長さを短くすることができる。その結果、例えば高温
環境下における半導体レーザ装置１３４と光ファイバ１
４３との光結合の径時安定性が優れた、信頼性の高い半
導体レーザモジュールを提供できる。A third port 147c of the polarization beam combining member 147 is provided between the polarization beam combining member 147 and the optical fiber 143.
A second lens 140 that optically couples the laser light emitted from the optical fiber 143 is provided. The first laser light K1 and the second laser light K2 are emitted from the first lens 136.
The first lens 136 is positioned so that the focal point (F1, F2) is formed between the second lens 140 and the second lens 140. As a result, the first laser light K1 and the second laser light K
2 passes through the first lens 136, and the propagation distance L required for separation (the distance D ′ in FIG. 27 has a sufficiently large value) becomes short, so that the length of the semiconductor laser module in the optical axis direction is reduced. Can be shortened. As a result, for example, the semiconductor laser device 134 and the optical fiber 1 under high temperature environment
It is possible to provide a highly reliable semiconductor laser module having excellent radial stability of optical coupling with 43.
【０１５７】半導体レーザ装置１３４を固定したレーザ
マウント１３３と、フォトダイオード１３８を固定した
マウント１３７とは、断面ほぼＬ字形状のベース１３２
上に半田付けして固定される。ベース１３２は、半導体
レーザ装置１３４の発熱に対する放熱性を高めるために
ＣｕＷ系合金等で作られているのが好ましい。The laser mount 133 to which the semiconductor laser device 134 is fixed and the mount 137 to which the photodiode 138 is fixed have a base 132 having a substantially L-shaped cross section.
It is fixed by soldering on. The base 132 is preferably made of a CuW-based alloy or the like in order to improve the heat dissipation of the semiconductor laser device 134 with respect to heat generation.
【０１５８】次に、実施の形態５にかかる半導体レーザ
モジュールの動作について説明する。半導体レーザ装置
１３４のストライプ７３ａおよびストライプ７３ｂの前
側端面からそれぞれ出射された第１のレーザ光Ｋ１およ
び第２のレーザ光Ｋ２は、第１レンズ１３６を通過し、
交差した後、間隔が広がりプリズム１４５に入射され
る。プリズム１４５に入射した時の第１のレーザ光Ｋ１
と第２のレーザ光Ｋ２との間隔（Ｄ）は約４６０μｍで
ある。プリズム１４５によって第１のレーザ光Ｋ１と第
２のレーザ光は平行となって出射し（両者の間隔は約５
００μｍになる）、第１のレーザ光Ｋ１は半波長板１４
６に入射され、偏波面を９０度回転させた後、偏波合成
部材１４７の第１のポート１４７ａに入射され、第２の
レーザ光Ｋ２は偏波合成部材１４７の第２のポート１４
７ｂに入射される。Next, the operation of the semiconductor laser module according to the fifth embodiment will be described. The first laser light K1 and the second laser light K2 emitted from the front end faces of the stripes 73a and 73b of the semiconductor laser device 134 respectively pass through the first lens 136,
After intersecting, the gap is widened and the light enters the prism 145. First laser beam K1 when incident on the prism 145
The distance (D) between the second laser beam K2 and the second laser beam K2 is about 460 μm. The prism 145 causes the first laser light K1 and the second laser light to be emitted in parallel (the distance between them is about 5).
The first laser beam K1 is emitted from the half-wave plate 14
6 and rotates the plane of polarization by 90 degrees, and then is incident on the first port 147a of the polarization beam combining member 147 and the second laser light K2 is emitted from the second port 14 of the polarization beam combining member 147.
It is incident on 7b.
【０１５９】偏波合成部材１４７では、第１のポート１
４７ａから入射される第１のレーザ光Ｋ１と第２のポー
ト１４７ｂから入射される第２のレーザ光Ｋ２とが合波
されて第３のポート１４７ｃから出射される。In the polarization combining member 147, the first port 1
The first laser light K1 incident from 47a and the second laser light K2 incident from the second port 147b are combined and emitted from the third port 147c.
【０１６０】偏波合成部材１４７から出射されたレーザ
光は、第２レンズ１４０によって集光され、フェルール
１４２によって保持された光ファイバ１４３の端面に入
射され外部に送出される。The laser light emitted from the polarization combining member 147 is condensed by the second lens 140, is incident on the end face of the optical fiber 143 held by the ferrule 142, and is sent to the outside.
【０１６１】一方、半導体レーザ装置１３４の後側端面
から出射されたモニタ用のレーザ光は、フォトダイオー
ド１３８によって受光され、フォトダイオード１３８の
受光量等を算出することにより半導体レーザ装置１３４
の光出力等を調整する。On the other hand, the laser light for monitoring emitted from the rear end face of the semiconductor laser device 134 is received by the photodiode 138, and the amount of light received by the photodiode 138 is calculated to calculate the semiconductor laser device 134.
Adjust the light output, etc.
【０１６２】このように、実施の形態５にかかる半導体
レーザモジュールによれば、２つのレーザ光を出射させ
る２つのストライプを備えた１個の半導体レーザ装置１
３４だけを用いているので、半導体レーザ装置１３４の
位置決め時間が短くなる。その結果、半導体レーザモジ
ュールの製造時間を短縮化できる。As described above, according to the semiconductor laser module according to the fifth embodiment, one semiconductor laser device 1 having two stripes for emitting two laser beams is provided.
Since only 34 is used, the positioning time of the semiconductor laser device 134 is shortened. As a result, the manufacturing time of the semiconductor laser module can be shortened.
【０１６３】また、実施の形態５にかかる半導体レーザ
モジュールは、温調モジュールを備えない構成となって
いるため、その分製造が容易であり、製造時間を短縮化
することができる。さらに、温調モジュールを制御する
ために必要な温度検知素子や、付随する配線が必要ない
ため、この点でも製造が容易で、製造コストを低減する
ことができる。Further, since the semiconductor laser module according to the fifth embodiment does not include the temperature control module, it can be easily manufactured, and the manufacturing time can be shortened. Further, since the temperature detecting element necessary for controlling the temperature control module and the accompanying wiring are not required, the manufacturing is easy in this respect as well, and the manufacturing cost can be reduced.
【０１６４】さらに、従来は２つの半導体レーザ装置か
らそれぞれ全く異なる軸方向に光が出射されるため、そ
のそれぞれの軸方向でのパッケージの反り等を考慮して
半導体レーザモジュールを設計しなければ、環境温度の
変化等によって生じたパッケージの反りによる光出力変
動を抑制できなかったが、本実施形態例の構成によれ
ば、１個の半導体レーザ装置から出力される２つの光は
ほぼ同じ方向に伝搬されるため、パッケージの反りの影
響を１方向においてのみ抑制することにより、光ファイ
バ１４３から出力される光の強度の安定化を図ることが
できる。Further, conventionally, since light is emitted from two semiconductor laser devices in completely different axial directions, the semiconductor laser module must be designed in consideration of the warp of the package in the respective axial directions. Although it was not possible to suppress the fluctuation of the light output due to the warp of the package caused by the change of the environmental temperature, the configuration of the present embodiment example allows the two lights output from one semiconductor laser device to be in substantially the same direction. Since the light is propagated, it is possible to stabilize the intensity of the light output from the optical fiber 143 by suppressing the influence of the warp of the package in only one direction.
【０１６５】また、１個の半導体レーザ装置から２つの
光を出力することにより、これら２つの光はパッケージ
の反り等に対して、光ファイバ１４３との結合効率が同
じ傾向で変動する。従って、温度変動等があった場合で
も光ファイバ１４３から出力される光の偏光度が安定化
する。By outputting two lights from one semiconductor laser device, the coupling efficiencies of these two lights with the optical fiber 143 fluctuate with the same tendency due to the warp of the package and the like. Therefore, the polarization degree of the light output from the optical fiber 143 is stabilized even when there is a temperature change or the like.
【０１６６】以上、実施の形態１−３で記述した半導体
レーザ素子を用いたレーザモジュールの実施の形態４、
５において記述したが、これらに実施形態において、モ
ジュールの外部からのコンポーネントの反射を抑制する
ためには、モジュールパッケージ内にアイソレータを組
みこむことがより好ましい。As described above, the fourth embodiment of the laser module using the semiconductor laser device described in the first to third embodiments,
As described in Section 5, in these embodiments, in order to suppress reflection of components from the outside of the module, it is more preferable to incorporate an isolator in the module package.
【０１６７】また、本実施の形態において、低価格ＥＤ
ＦＡ用励起光源として冷却装置を用いない９８０ｎｍ帯
レーザモジュールを記述したが、冷却装置を用いない１
４８０ｎｍ帯レーザモジュールにおいても温度変化によ
る波長変化は、ＥＤＦＡを構成する上で同様に問題であ
り、この波長においても回折格子の構成を最適化するこ
とにより、本発明は容易に適用できる。特に、複数のス
トライプを有するレーザモジュールでは、単一のストラ
イプを有するレーザモジュールよりも放熱性に優れるた
めより高い波長安定性が得られる。さらに、低価格集中
型ラマン増幅器用励起光源として波長１３６０−１５２
０ｎｍ帯の１４ＸＸｎｍ励起光源を実現する上でも、本
発明が適用できることは言うまでもない。In addition, in the present embodiment, the low price ED
We have described a 980 nm band laser module that does not use a cooling device as an excitation light source for FA, but do not use a cooling device.
Even in the 480 nm band laser module, the wavelength change due to the temperature change is also a problem in constructing the EDFA, and the present invention can be easily applied to this wavelength by optimizing the configuration of the diffraction grating. In particular, a laser module having a plurality of stripes is superior in heat dissipation to a laser module having a single stripe, and thus higher wavelength stability can be obtained. Furthermore, as a pumping light source for a low-cost centralized Raman amplifier, wavelengths 1360-152
It goes without saying that the present invention can be applied to the realization of a 14 XX nm excitation light source in the 0 nm band.
【０１６８】特にラマン増幅器は、増幅媒体である光フ
ァイバのはＥＤＦよりも長くなるためにファイバの非線
型効果の一つである、誘導ブリュリアン散乱による励起
光の後方散乱が問題になる。この後方散乱が生じると励
起光出力が実効的に低下して所望のラマン利得が得られ
なくなるといった問題が生じる。誘導ブリュリアン散乱
は、励起光の発振縦モード一本あたりの線幅とモード本
数に依存する。すなわち、誘導ブリュリアン散乱が生じ
る光出力は、レーザの発信縦モードの線幅が誘導ブリュ
リアン散乱光のスペクトル幅以下の線幅では、数ミリワ
ット程度であるが、スペクトル幅以上の線幅では、線幅
の増加とともに大きくなり、発振縦モード本数が多いほ
ど大きくなる。したがって、本発明を用いることで発振
縦モード本数の多い、誘導ブリュリアン散乱の影響をう
けない低価格の集中型ラマン増幅器用励起光源が実現で
きる。Particularly in the Raman amplifier, the backscattering of the pumping light due to stimulated Brilliant scattering, which is one of the nonlinear effects of the fiber, is a problem because the length of the optical fiber as the amplification medium is longer than that of the EDF. When this backscattering occurs, the pumping light output is effectively reduced and a desired Raman gain cannot be obtained. The stimulated Brüllian scattering depends on the line width and the number of modes per oscillation longitudinal mode of the excitation light. That is, the optical output that causes stimulated Brillouin scattering is about several milliwatts when the line width of the laser emission longitudinal mode is less than or equal to the spectral width of the stimulated Brillouin scattered light, but when the line width is greater than or equal to the spectral width, And increases as the number of oscillation longitudinal modes increases. Therefore, by using the present invention, it is possible to realize a low-priced pump light source for a centralized Raman amplifier which has a large number of oscillation longitudinal modes and is not affected by stimulated Brilliant scattering.
【０１６９】（実施の形態６）次に、実施の形態６にか
かる光ファイバ増幅器について、説明する。実施の形態
６にかかる光ファイバ増幅器は、実施の形態４または実
施の形態５にかかる半導体レーザモジュールを用いた構
造からなる。図３０に、実施の形態６にかかる光ファイ
バ増幅器の構造を模式的に示す。実施の形態６にかかる
光ファイバ増幅器は、励起光源として機能する半導体レ
ーザモジュール１５１と、半導体レーザモジュール１５
１から出射された励起光と信号光１５２とを合成するＷ
ＤＭカプラ１５４と、信号光１５２を増幅する増幅用光
ファイバ１５５とを有する。また、信号光１５２がＷＤ
Ｍカプラ１５４に入射する手前にはアイソレータ１５３
が配置され、増幅用光ファイバ１５５の後にはアイソレ
ータ１５７が配置されている。(Sixth Embodiment) Next, an optical fiber amplifier according to a sixth embodiment will be described. The optical fiber amplifier according to the sixth embodiment has a structure using the semiconductor laser module according to the fourth or fifth embodiment. FIG. 30 schematically shows the structure of the optical fiber amplifier according to the sixth embodiment. The optical fiber amplifier according to the sixth embodiment includes a semiconductor laser module 151 functioning as a pumping light source, and a semiconductor laser module 15
W for synthesizing the excitation light and the signal light 152 emitted from
It has a DM coupler 154 and an amplification optical fiber 155 that amplifies the signal light 152. In addition, the signal light 152 is WD
An isolator 153 is provided before entering the M coupler 154.
Is arranged, and the isolator 157 is arranged after the amplification optical fiber 155.
【０１７０】信号光１５２は、信号光源から出射され、
光ファイバ中を伝送してきた光であって、その波長は１
５５０ｎｍとする。また、ＷＤＭカプラ１５４は、信号
光１５２と、半導体レーザモジュール１５１から出射さ
れた励起光を合成し、増幅用光ファイバ１５５に出力す
る。また、アイソレータ１５３は、ＷＤＭカプラ１５４
の方から反射してくる光を遮り、雑音等を抑える働きを
する。また、フィルタ１５６は、増幅用光ファイバ１５
５に入射した励起光が、伝達用の光ファイバに入射する
のを防止するためのものである。また、アイソレータ１
５７は、増幅用光ファイバ１５５を反射光から遮るため
のものである。The signal light 152 is emitted from the signal light source,
Light transmitted through an optical fiber whose wavelength is 1
550 nm. Further, the WDM coupler 154 combines the signal light 152 and the pumping light emitted from the semiconductor laser module 151 and outputs the combined light to the amplification optical fiber 155. Further, the isolator 153 is a WDM coupler 154.
It blocks the light reflected from, and suppresses noise. In addition, the filter 156 includes the amplification optical fiber 15
This is to prevent the excitation light that has entered the optical fiber 5 from entering the optical fiber for transmission. Also, the isolator 1
Reference numeral 57 is for shielding the amplification optical fiber 155 from the reflected light.
【０１７１】増幅用光ファイバ１５５は、本実施の形態
６においてはエルビウム添加光ファイバ（ＥＤＦ）を用
いている。ＥＤＦは、光ファイバに対してエルビウムイ
オン（Ｅｒ3+）を添加したもので、９８０ｎｍ程度もし
くは１４８０ｎｍ程度の波長の光を吸収してエルビウム
イオン中の電子が励起される性質を有する。この電子が
１５５０ｎｍの波長を有する信号光１５２を増幅する。
ＥＤＦにおける９８０ｎｍ程度の波長の光に対する吸収
係数については、図３１に示すとおりである。As the amplification optical fiber 155, an erbium-doped optical fiber (EDF) is used in the sixth embodiment. The EDF is obtained by adding erbium ions (Er3+ ) to an optical fiber, and has a property of absorbing light having a wavelength of about 980 nm or about 1480 nm to excite electrons in the erbium ions. This electron amplifies the signal light 152 having a wavelength of 1550 nm.
The absorption coefficient of the EDF for light having a wavelength of about 980 nm is as shown in FIG.
【０１７２】半導体レーザモジュール１５１は、上述し
たとおり、実施の形態４または実施の形態５にかかるレ
ーザモジュールからなる。これは、既に述べたとおり、
中心波長が異なり、複数の発振縦モードを有する２本の
レーザ光を出射するもので、それぞれのレーザ光の中心
波長λ1、λ2はそれぞれ摂氏０度において、９７１ｎ
ｍ、９７９ｎｍである。As described above, the semiconductor laser module 151 is the laser module according to the fourth or fifth embodiment. This is, as I said,
Two laser beams having different central wavelengths and having a plurality of oscillation longitudinal modes are emitted, and the central wavelengths λ1 and λ2 of the respective laser beams are 971n at 0 degrees Celsius.
m, 979 nm.
【０１７３】次に、本実施の形態６にかかる光ファイバ
増幅器の動作について、概説する。まず、半導体レーザ
モジュール１５１から中心波長λ1、λ2の２本のレーザ
光が出射され、ＷＤＭカプラ１５４を通過して増幅用光
ファイバ１５５に入射する。増幅用光ファイバ１５５
は、９８０ｎｍ付近の波長を有する光によって励起され
る性質を有するため、入射した２本のレーザ光によって
増幅用光ファイバ１５５は励起される。その際に、信号
光１５２がアイソレータ１５３、ＷＤＭカプラ１５４を
経て増幅用光ファイバ１５５に入射する。信号光１５２
は１５５０ｎｍの波長を有するため、増幅用光ファイバ
１５５によって信号光１５２は増幅され、増幅された信
号光１５２は、アイソレータ１５７を経て出力される。Next, the operation of the optical fiber amplifier according to the sixth embodiment will be outlined. First, two laser lights having central wavelengths λ1 and λ2 are emitted from the semiconductor laser module 151, pass through the WDM coupler 154, and enter the amplification optical fiber 155. Amplifying optical fiber 155
Has a property of being excited by light having a wavelength near 980 nm, the amplification optical fiber 155 is excited by the two incident laser beams. At that time, the signal light 152 enters the amplification optical fiber 155 through the isolator 153 and the WDM coupler 154. Signal light 152
Has a wavelength of 1550 nm, the signal light 152 is amplified by the amplification optical fiber 155, and the amplified signal light 152 is output via the isolator 157.
【０１７４】ここで、本実施の形態６にかかる光ファイ
バ増幅器を構成する半導体レーザモジュール１５１は、
温調モジュールを備えないため、レーザ発振をおこなう
に伴い、非発光再結合電流等に起因して、温度が上昇す
る。それに伴い、λ1、λ2も長波長側にシフトする。図
３１は、増幅用光ファイバ１５５を構成するＥＤＦの励
起光波長に対する吸収係数の変化を示すグラフである。
ここで、摂氏０度における中心波長がλ1（＝９７１ｎ
ｍ）のレーザ光においては、吸収係数の値はαであり、
中心波長がλ2（＝９７９ｎｍ）のレーザ光においては
吸収係数の値はβである。ここで、実施の形態６にかか
る光ファイバ増幅器を構成する半導体レーザモジュール
１５１はレーザ発振をおこなう際に最高で摂氏７０度に
まで温度が上昇するものとする。一方、半導体レーザモ
ジュール１５１から出射されるレーザ光の温度に対する
波長の変化は０．１ｎｍ／Ｋであることを考慮すると、
摂氏７０度において、波長はそれぞれλ1'（＝９７８ｎ
ｍ）、λ2'（＝９８６ｎｍ）にまで変化する。波長の変
化に応じて、増幅用光ファイバ１５５の吸収係数はそれ
ぞれα'、β'に変化する。Here, the semiconductor laser module 151 constituting the optical fiber amplifier according to the sixth embodiment is
Since the temperature control module is not provided, the temperature rises due to the non-radiative recombination current or the like as the laser oscillation is performed. Along with this, λ1 and λ2 also shift to the long wavelength side. FIG. 31 is a graph showing a change in absorption coefficient with respect to the excitation light wavelength of the EDF that constitutes the amplification optical fiber 155.
Here, the center wavelength at 0 degrees Celsius is λ1 (= 971n
In the laser light of m), the value of the absorption coefficient is α,
The value of the absorption coefficient is β in the laser light having the central wavelength of λ2 (= 979 nm). Here, it is assumed that the semiconductor laser module 151 constituting the optical fiber amplifier according to the sixth embodiment rises in temperature up to 70 degrees Celsius when performing laser oscillation. On the other hand, considering that the change in wavelength with respect to temperature of the laser light emitted from the semiconductor laser module 151 is 0.1 nm / K,
At 70 degrees Celsius, the wavelength is λ1 '(= 978n
m), and changes to λ2 '(= 986 nm). The absorption coefficient of the amplification optical fiber 155 changes to α ′ and β ′, respectively, according to the change of the wavelength.
【０１７５】ここで、増幅用光ファイバ１５５全体の吸
収係数は、それぞれのレーザ光に対する吸収係数の和で
表される。したがって、増幅用光ファイバ１５５全体の
吸収係数は、摂氏０度においてはα＋β、摂氏７０度に
おいてはα'＋β'となる。図３１のグラフからも分かる
ように、α＋β≒α'＋β'が成立する。また、点Ａ1か
ら点Ａ2におけるグラフの傾きと、点Ｂ1から点Ｂ2にお
けるグラフの傾きの大きさはほぼ等しいため、摂氏０度
から７０度までのあらゆる温度Ｔにおいて、α（Ｔ）＋
β（Ｔ）はほぼ均一な値を維持することができる。増幅
用光ファイバ１５５の吸収係数と信号光１５２の増幅利
得は相関関係にあるため、本実施の形態６にかかる光フ
ァイバ増幅器は、半導体レーザモジュール１５１が温調
モジュールを備えないにも関わらず、温度変化に対して
均一な利得で信号光１５２を増幅することができる。Here, the absorption coefficient of the entire amplification optical fiber 155 is represented by the sum of the absorption coefficients for the respective laser beams. Therefore, the absorption coefficient of the entire amplification optical fiber 155 is α + β at 0 degrees Celsius and α ′ + β ′ at 70 degrees Celsius. As can be seen from the graph of FIG. 31, α + β≈α ′ + β ′ holds. Also, since the gradient of the graph from the point A1 to the point A2 and the magnitude of the gradient of the graph from the point B1 to the point B2 are almost equal to each other, at any temperature T from 0 degrees Celsius to 70 degrees Celsius, α (T ) +
β (T) can maintain a substantially uniform value. Since the absorption coefficient of the amplification optical fiber 155 and the amplification gain of the signal light 152 have a correlation, the optical fiber amplifier according to the sixth embodiment does not include the temperature control module in the semiconductor laser module 151. The signal light 152 can be amplified with a uniform gain with respect to temperature changes.
【０１７６】また、図６で示したように波長の温度変化
率が従来技術より小さいため、従来技術にかかる図１８
と比較して、λ1、λ2をよりλ0に近い値にすることが
でき、吸収係数の和も大きくすることができる。なお、
従来のファブリ・ペロー型の半導体レーザ装置を用いた
場合、温度変化に対する波長シフトは０．４ｎｍ／Ｋで
ある。そのため、摂氏０度から７０度の範囲で光ファイ
バ増幅器を使用した場合、０度＜Ｔ（度）＜７０度を満
たすあらゆる温度Ｔにおいて極大となる波長以下に発振
波長を抑えるためには、摂氏０度におけるレーザ光の波
長λ1は、９５０ｎｍ程度にする必要がある。９５０ｎ
ｍにおける吸収係数は低い値であり、本実施の形態６に
かかる光ファイバ増幅器と比較してｄＢ単位で４ポイン
トほど、すなわち４０パーセントほどの利得しか有さな
い。したがって、実施の形態６にかかる光ファイバ増幅
器は、従来技術と比較して高い利得で信号光１５２を増
幅することができるといえる。Further, as shown in FIG. 6, since the temperature change rate of the wavelength is smaller than that of the conventional technique, the conventional technique of FIG.
Compared with, λ1 and λ2 can be set to values closer to λ0, and the sum of absorption coefficients can be increased. In addition,
When the conventional Fabry-Perot type semiconductor laser device is used, the wavelength shift with respect to the temperature change is 0.4 nm / K. Therefore, when the optical fiber amplifier is used in the range of 0 to 70 degrees Celsius, in order to suppress the oscillation wavelength to the wavelength below the maximum at any temperature T satisfying 0 degrees <T (degrees) <70 degrees, The wavelength λ1 of the laser light at 0 degrees needs to be about 950 nm. 950n
The absorption coefficient at m is a low value, and has a gain of about 4 points in dB unit, that is, about 40% as compared with the optical fiber amplifier according to the sixth embodiment. Therefore, it can be said that the optical fiber amplifier according to the sixth embodiment can amplify the signal light 152 with a higher gain than the conventional technique.
【０１７７】また、半導体レーザモジュール１５１から
発生する中心波長が異なり、それぞれ複数の発振縦モー
ドを有する２本のレーザ光は同一の活性層から出射す
る。したがって、複数の半導体レーザ装置を用いた場合
のように、レーザ光出射時の温度がレーザ光ごとに異な
ることもない。Further, two laser beams having different central wavelengths generated from the semiconductor laser module 151 and each having a plurality of oscillation longitudinal modes are emitted from the same active layer. Therefore, unlike the case where a plurality of semiconductor laser devices are used, the temperature at the time of emitting laser light does not differ for each laser light.
【０１７８】また、本実施の形態６にかかる光ファイバ
増幅器は、半導体レーザモジュール１５１が１台のみで
２本のレーザ光を発振する励起光源として機能し、ま
た、半導体レーザモジュール１５１は内部に温調モジュ
ールおよび波長を一定に保つための波長モニタ部を必要
としない。さらに、従来のように２台の半導体レーザ装
置から出射されるレーザ光を合成するための５０／５０
カプラも、本実施の形態６においては必要ない。したが
って、光ファイバ増幅器を構成する部材の数を削減する
ことが可能で、構造が単純化して製造工程が簡素化され
ると共に、製品寿命の増大および製造にかかるコストを
低減することができる。Further, the optical fiber amplifier according to the sixth embodiment functions as an excitation light source for oscillating two laser beams with only one semiconductor laser module 151, and the semiconductor laser module 151 is internally warmed. It does not require a tuning module and a wavelength monitor for keeping the wavelength constant. Furthermore, a 50/50 for combining laser beams emitted from two semiconductor laser devices as in the conventional case
The coupler is also unnecessary in the sixth embodiment. Therefore, the number of members constituting the optical fiber amplifier can be reduced, the structure can be simplified, the manufacturing process can be simplified, and the product life can be increased and the manufacturing cost can be reduced.
【０１７９】（実施の形態７）次に、実施の形態７にか
かる光ファイバ増幅器について、説明する。図３２は、
光ファイバ増幅器の構造を示す模式図である。実施の形
態７にかかる光ファイバ増幅器は、所定の中心波長を有
し、複数の発振縦モードを有する半導体レーザ装置を備
えた２つの半導体レーザモジュール１６１、１６２から
なる励起光源と、２つのレーザモジュールから出射され
たレーザ光を合波し、それぞれのレーザ光を成分に有す
る励起光を２つに分離する５０／５０カプラ１６３と、
一方の励起光と信号光１６４とを合波するＷＤＭカプラ
１６６と、増幅用光ファイバ１６７とを有する。また、
他方の励起光と信号光１６９とを合波するＷＤＭカプラ
１７１と、増幅用光ファイバ１７２とを有する。(Seventh Embodiment) Next, an optical fiber amplifier according to a seventh embodiment will be described. 32 shows
It is a schematic diagram which shows the structure of an optical fiber amplifier. The optical fiber amplifier according to the seventh embodiment has an excitation light source including two semiconductor laser modules 161 and 162 each having a semiconductor laser device having a predetermined center wavelength and a plurality of oscillation longitudinal modes, and two laser modules. A 50/50 coupler 163 that multiplexes the laser lights emitted from the two and separates the excitation lights having the respective laser lights as components,
It has a WDM coupler 166 that multiplexes one pumping light and the signal light 164, and an amplification optical fiber 167. Also,
It has a WDM coupler 171 for multiplexing the other pumping light and the signal light 169, and an amplification optical fiber 172.
【０１８０】信号光１６４は、信号光源から出射され、
光ファイバ中を伝送してきた光であって、その波長は１
５５０ｎｍとする。また、ＷＤＭカプラ１６６は、半導
体レーザモジュール１６１、１６２から出射され、５０
／５０カプラ１６３で合波された励起光と信号光１６４
とを合成し、増幅用光ファイバ１６７に出力する。同様
に、ＷＤＭカプラ１７１は、信号光１６９と励起光とを
合波し、増幅用光ファイバ１７２に出力する。また、ア
イソレータ１６５、１７０は、それぞれＷＤＭカプラ１
６６、１７１の方から反射してくる光を遮り、雑音等を
抑える働きをする。また、アイソレータ１６８、１７３
は、それぞれ増幅用光ファイバ１６７、１７２を反射光
から遮るためのものである。The signal light 164 is emitted from the signal light source,
Light transmitted through an optical fiber whose wavelength is 1
550 nm. Further, the WDM coupler 166 is emitted from the semiconductor laser modules 161 and 162,
/ 50 coupler 163 multiplexed pump light and signal light 164
And are combined and output to the amplification optical fiber 167. Similarly, the WDM coupler 171 multiplexes the signal light 169 and the pump light and outputs the multiplexed light to the amplification optical fiber 172. Further, the isolators 165 and 170 are the WDM coupler 1 respectively.
It blocks the light reflected from 66 and 171 and suppresses noise and the like. In addition, isolators 168 and 173
Are for shielding the amplification optical fibers 167 and 172 from the reflected light, respectively.
【０１８１】増幅用光ファイバ１６７、１７２は、本実
施の形態７においてはエルビウム添加光ファイバ（ＥＤ
Ｆ）を用いている。ＥＤＦは、光ファイバに対してエル
ビウムイオン（Ｅｒ3+）を添加したもので、９８０ｎｍ
程度もしくは１４８０ｎｍ程度の波長の光を吸収してエ
ルビウムイオン中の電子が励起される性質を有する。こ
の電子が１５５０ｎｍの波長を有する信号光１６４、１
６９を増幅する。ＥＤＦにおける９８０ｎｍ程度の波長
の光に対する吸収係数については、図３４に示すとおり
である。The amplification optical fibers 167 and 172 are the erbium-doped optical fibers (ED) in the seventh embodiment.
F) is used. EDF is 980 nm with erbium ion (Er3+ ) added to an optical fiber.
The electron in the erbium ion is excited by absorbing light having a wavelength of about 1480 nm. The electrons are signal lights 164 and 1 having a wavelength of 1550 nm.
Amplify 69. The absorption coefficient of the EDF for light having a wavelength of about 980 nm is as shown in FIG.
【０１８２】励起光源である半導体レーザモジュール１
６１、１６２を構成する半導体レーザ装置について、説
明する。図３３は、実施の形態７にかかる光ファイバ増
幅器の励起光源として用いられる半導体レーザ装置の構
造を示す図である。Semiconductor laser module 1 which is an excitation light source
A semiconductor laser device that constitutes 61 and 162 will be described. FIG. 33 is a diagram showing the structure of a semiconductor laser device used as a pumping light source for the optical fiber amplifier according to the seventh embodiment.
【０１８３】この半導体レーザ装置は、ｎ−基板１７４
上に、ｎ−クラッド層１７５、ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱ
Ｗ活性層１７６、ｐ−スペーサ層１７７、ｐ−クラッド
層１７８、ｐ−コンタクト層１７９、ｐ側電極１８０が
順次積層されている。ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層
１７６は、下部ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層と、活性層と、上部
ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層の積層構造で構成されている。ま
た、ｎ−基板１７４の下部にはｎ側電極１８４が配置さ
れている。さらに、ｎ−クラッド層１７５上部、ＧＲＩ
Ｎ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層１７６およびｐ−スペーサ層
１７７はメサ状に加工され、このメサ形状部分に隣接し
てｐ−ブロッキング層１８１、ｎ−ブロッキング層１８
２が積層されており、メサ形状部分以外の領域で漏れ電
流が発生するのを防止している。This semiconductor laser device has an n-substrate 174.
On top, n-clad layer 175, GRIN-SCH-MQ
The W active layer 176, the p-spacer layer 177, the p-clad layer 178, the p-contact layer 179, and the p-side electrode 180 are sequentially stacked. The GRIN-SCH-MQW active layer 176 has a laminated structure of a lower GRIN-SCH layer, an active layer, and an upper GRIN-SCH layer. An n-side electrode 184 is arranged below the n − substrate 174. Further, on the n-clad layer 175, GRI
The N-SCH-MQW active layer 176 and the p-spacer layer 177 are processed into a mesa shape, and the p-blocking layer 181 and the n-blocking layer 18 are adjacent to the mesa-shaped portion.
2 are stacked to prevent a leakage current from being generated in a region other than the mesa-shaped portion.
【０１８４】また、ｐ−スペーサ層１７７内部の一部領
域には回折格子１８３が配置されており、所定の中心波
長を有し、複数の発振縦モードを有するレーザ光を選択
する。レーザ光を選択するメカニズムについては、実施
の形態１〜３にかかる半導体レーザ装置と同様である。
また、選択される中心波長についても、実施の形態１〜
３にかかる半導体レーザ装置と同様である。A diffraction grating 183 is arranged in a partial area inside the p-spacer layer 177, and selects a laser beam having a predetermined center wavelength and a plurality of oscillation longitudinal modes. The mechanism for selecting the laser beam is the same as that of the semiconductor laser device according to the first to third embodiments.
In addition, regarding the selected center wavelength, the first to third embodiments
This is similar to the semiconductor laser device according to No. 3.
【０１８５】次に、本実施の形態７にかかる光ファイバ
増幅器の動作について、図３２を参照して説明する。ま
た、理解を容易にするため、信号光１６４を増幅する部
分についてのみ説明する。なお、以下に展開する議論
は、信号光１６９を増幅する部分についても同様に適用
できる。Next, the operation of the optical fiber amplifier according to the seventh embodiment will be described with reference to FIG. Further, for ease of understanding, only the part for amplifying the signal light 164 will be described. Note that the discussion developed below can be similarly applied to the portion that amplifies the signal light 169.
【０１８６】まず、半導体レーザモジュール１６１から
中心波長λ1の第１のレーザ光が出射され、半導体レー
ザモジュール１６２から中心波長λ2の第２のレーザ光
が出射される。そして、第１のレーザ光と第２のレーザ
光は、５０／５０カプラ１６３で合波され、λ1（＝９
７１ｎｍ）、λ2（＝９７９ｎｍ）の波長を有する励起
光が５０／５０カプラ１６３から出射される。First, the semiconductor laser module 161 emits the first laser light having the center wavelength λ1 , and the semiconductor laser module 162 emits the second laser light having the center wavelength λ2 . Then, the first laser light and the second laser light are combined by the 50/50 coupler 163, and λ1 (= 9
The excitation light having the wavelengths of 71 nm) and λ2 (= 979 nm) is emitted from the 50/50 coupler 163.
【０１８７】その後、励起光は、ＷＤＭカプラ１６６に
入射する。信号光１６４はアイソレータ１６５を通過し
てＷＤＭカプラ１６６に入射し、励起光と合波される。
そして、合波された光は、増幅用光ファイバ１６７に入
射する。After that, the excitation light enters the WDM coupler 166. The signal light 164 passes through the isolator 165, enters the WDM coupler 166, and is multiplexed with the pump light.
Then, the combined light enters the amplification optical fiber 167.
【０１８８】増幅用光ファイバ１６７は、９８０ｎｍ付
近の波長を有する光によって励起される性質を有し、入
射した２本のレーザ光によって増幅用光ファイバ１６７
は励起される。また、信号光１６４は増幅用光ファイバ
１６７の利得帯域である１５５０ｎｍの波長を有するた
め、増幅用光ファイバ１６７によって信号光１６４は増
幅され、増幅された信号光１６４は、アイソレータ１６
８を経て出力される。The amplification optical fiber 167 has the property of being excited by light having a wavelength near 980 nm, and the amplification optical fiber 167 is excited by two incident laser beams.
Is excited. Since the signal light 164 has a wavelength of 1550 nm, which is the gain band of the amplification optical fiber 167, the signal light 164 is amplified by the amplification optical fiber 167, and the amplified signal light 164 is isolated by the isolator 16.
It is output via 8.
【０１８９】ここで、本実施の形態７にかかる光ファイ
バ増幅器を構成する半導体レーザモジュール１６１、１
６２は、温調モジュールを備えないため、レーザ発振を
おこなうに伴い、非発光再結合電流等に起因して、温度
が上昇する。それに伴い、λ1、λ2も長波長側にシフト
する。図３４は、増幅用光ファイバ１６７を構成するＥ
ＤＦの励起光波長に対する吸収係数の変化を示すグラフ
である。ここで、摂氏０度における中心波長がλ1（＝
９７１ｎｍ）のレーザ光においては、吸収係数の値はα
であり、中心波長がλ2（＝９７９ｎｍ）のレーザ光に
おいては吸収係数の値はβである。ここで、実施の形態
７にかかる光ファイバ増幅器を構成する半導体レーザモ
ジュール１６１、１６２はレーザ発振をおこなう際に最
高で摂氏７０度にまで温度が上昇し得るものとする。一
方、半導体レーザモジュール１６１、１６２から出射さ
れるレーザ光の温度に対する波長の変化は０．１ｎｍ／
Ｋであることを考慮すると、摂氏７０度において、波長
はそれぞれλ1'（＝９７８ｎｍ）、λ2'（＝９８６ｎ
ｍ）にまで変化する。波長の変化に応じて、増幅用光フ
ァイバ１６７の吸収係数の値はそれぞれα'、β'に変化
する。Here, the optical fiber according to the seventh embodiment is used.
Semiconductor laser modules 161 and 1 which form a bar amplifier
Since 62 does not have a temperature control module, laser oscillation is
Due to non-radiative recombination current, etc.
Rises. Accordingly, λ1, Λ2Shift to longer wavelength side
To do. FIG. 34 shows the E constituting the amplification optical fiber 167.
Graph showing changes in absorption coefficient of DF with respect to excitation light wavelength
Is. Where the central wavelength at 0 degrees Celsius is λ1(=
(971 nm) laser light, the value of the absorption coefficient is α
And the central wavelength is λ2(= 979 nm) laser light
In this case, the value of the absorption coefficient is β. Here, the embodiment
7 is a semiconductor laser module that constitutes an optical fiber amplifier.
Joules 161 and 162 are the best when performing laser oscillation.
It is assumed that the temperature can rise to 70 degrees Celsius at a high temperature. one
The semiconductor laser modules 161 and 162.
The change in wavelength with respect to the temperature of the laser light is 0.1 nm /
Considering K, at 70 degrees Celsius, the wavelength
Are each λ1'(= 978nm), λ2'(= 986n
It changes to m). Depending on the change in wavelength, the amplification optical fiber
The value of absorption coefficient of fiber 167 changes to α'and β ', respectively.
To do.
【０１９０】ここで、増幅用光ファイバ１６７全体の吸
収係数は、それぞれのレーザ光に対する吸収係数の和で
表される。したがって、増幅用光ファイバ１６７全体の
吸収係数は、摂氏０度においてはα＋β、摂氏７０度に
おいてはα'＋β'となる。図３４のグラフからも分かる
ように、α＋β≒α'＋β'が成立する。また、点Ａ1か
ら点Ａ2におけるグラフの傾きと、点Ｂ1から点Ｂ2にお
けるグラフの傾きの大きさはほぼ等しいため、摂氏０度
から７０度までのあらゆる温度Ｔにおいて、吸収係数の
和α（Ｔ）＋β（Ｔ）はほぼ均一な値を維持することが
できる。増幅用光ファイバ１６７の吸収係数と信号光１
６４の増幅利得は相関関係にあるため、本実施の形態７
にかかる光ファイバ増幅器は、半導体レーザモジュール
１６１、１６２が温調モジュールを備えないにも関わら
ず、温度変化に対して均一な利得で信号光１６４を増幅
することができる。Here, the absorption coefficient of the entire amplification optical fiber 167 is represented by the sum of the absorption coefficients for the respective laser beams. Therefore, the absorption coefficient of the entire amplification optical fiber 167 is α + β at 0 degrees Celsius and α ′ + β ′ at 70 degrees Celsius. As can be seen from the graph of FIG. 34, α + β≈α ′ + β ′ holds. Further, since the gradient of the graph from the point A1 to the point A2 and the magnitude of the gradient of the graph from the point B1 to the point B2 are almost equal to each other, the absorption coefficient of the absorption coefficient at any temperature T from 0 ° C. to 70 ° C. The sum α (T) + β (T) can maintain a substantially uniform value. Absorption coefficient of amplification optical fiber 167 and signal light 1
Since the amplification gains of 64 are correlated, the seventh embodiment
The optical fiber amplifier according to the present invention can amplify the signal light 164 with a uniform gain with respect to the temperature change, even though the semiconductor laser modules 161 and 162 do not include the temperature control module.
【０１９１】また、従来技術にかかる図３５と比較すれ
ば明らかなように、実施の形態７にかかる光ファイバ増
幅器は、吸収係数のグラフの極大となる波長付近でレー
ザ光の波長が変化しているため、吸収係数の値そのもの
も大きい値となる。なお、従来のファブリ・ペロー型の
半導体レーザ装置を用いた場合、温度変化に対する波長
シフトは０．４ｎｍ／Ｋである。そのため、摂氏０度か
ら７０度の範囲で光ファイバ増幅器を使用した場合、０
度＜Ｔ（度）＜７０度を満たすあらゆる温度Ｔにおいて
極大となる波長以下に発振波長を抑えるためには、摂氏
０度におけるレーザ光の波長λ1は、９５０ｎｍ程度に
する必要がある。９５０ｎｍにおける吸収係数は低い値
であり、本実施の形態７にかかる光ファイバ増幅器と比
較してｄＢ単位で４ポイントほど、比で表すと４０パー
セントほどの利得しか有さない。したがって、実施の形
態７にかかる光ファイバ増幅器は、従来技術と比較して
高い利得で信号光１６４を増幅することができるといえ
る。As is clear from comparison with FIG. 35 according to the prior art, in the optical fiber amplifier according to the seventh embodiment, the wavelength of laser light changes near the maximum wavelength in the graph of absorption coefficient. Therefore, the absorption coefficient value itself becomes a large value. When the conventional Fabry-Perot type semiconductor laser device is used, the wavelength shift with respect to temperature change is 0.4 nm / K. Therefore, if the optical fiber amplifier is used in the range of 0 to 70 degrees Celsius,
In order to suppress the oscillation wavelength below the maximum wavelength at any temperature T satisfying the degree <T (degree) <70 degrees, the wavelength λ1 of the laser light at 0 degrees Celsius needs to be about 950 nm. The absorption coefficient at 950 nm is a low value, and compared to the optical fiber amplifier according to the seventh embodiment, it has a gain of about 4 points in dB, or a ratio of about 40%. Therefore, it can be said that the optical fiber amplifier according to the seventh embodiment can amplify the signal light 164 with a higher gain than the conventional technique.
【０１９２】[0192]
【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、２種類の回折格子を設けた構成としたために、
２つの異なる中心波長を有し、各レーザ光が複数の発振
縦モードを有する半導体レーザ装置を提供することがで
きるという効果を奏する。As described above, according to the first aspect of the present invention, since two types of diffraction gratings are provided,
It is possible to provide a semiconductor laser device having two different center wavelengths and each laser beam having a plurality of oscillation longitudinal modes.
【０１９３】また、請求項２の発明によれば、活性層の
下部に２種類の回折格子を設けた構造としたために、２
つの異なる中心波長を有し、各レーザ光が複数の発振縦
モードを有する半導体レーザ装置を提供することができ
るという効果を奏する。Further, according to the invention of claim 2, since the structure is such that two kinds of diffraction gratings are provided under the active layer,
It is possible to provide a semiconductor laser device having three different center wavelengths and each laser beam having a plurality of oscillation longitudinal modes.
【０１９４】また、請求項３の発明によれば、第１の回
折格子と、第２の回折格子が、活性層と平行方向に連続
する構造ではなく、異なるスペーサ層の内部に配置され
る構成としたため、第１の回折格子と第２の回折格子が
複合共振器を構成することを防止できるという効果を奏
する。According to the third aspect of the invention, the first diffraction grating and the second diffraction grating are arranged not in a structure continuous in the direction parallel to the active layer but in different spacer layers. Therefore, it is possible to prevent the first diffraction grating and the second diffraction grating from forming a composite resonator.
【０１９５】また、請求項４の発明によれば、第１の回
折格子および第２の回折格子に対して注入電流が流入す
ることがないため、第１の回折格子および第２の回折格
子を構成する各格子の屈折率変化を防止することがで
き、出射波長の変化を抑制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, since the injection current does not flow into the first diffraction grating and the second diffraction grating, the first diffraction grating and the second diffraction grating are It is possible to prevent changes in the refractive index of the constituent gratings and to suppress changes in the emission wavelength.
【０１９６】また、請求項５の発明によれば、第１のス
トライプ構造および第２のストライプ構造において、そ
れぞれ活性層の下に回折格子を配置したために、２つの
異なる中心波長を有し、複数の発振縦モードを有するレ
ーザ光を発振することができるという効果を奏する。Further, according to the invention of claim 5, in the first stripe structure and the second stripe structure, since the diffraction gratings are respectively arranged under the active layers, two different center wavelengths are provided, It is possible to oscillate a laser beam having the oscillation longitudinal mode of.
【０１９７】また、請求項６の発明によれば、第１の電
極と、第２の電極が互いに導通しているため、第１のス
トライプ構造に注入される電流と、第２のストライプ構
造に注入される電流とを、同一の電流源で制御すること
ができるという効果を奏する。According to the sixth aspect of the invention, since the first electrode and the second electrode are electrically connected to each other, the current injected into the first stripe structure and the second stripe structure are changed. The injected current can be controlled by the same current source.
【０１９８】また、請求項７の発明によれば、光導波路
層を新たに設け、光導波路層内に回折格子を配設する構
造としたため、回折格子を活性層等と独立に設けること
が可能であり、設計・作製の自由度を大きくすることが
できるという効果を奏する。Further, according to the invention of claim 7, since the optical waveguide layer is newly provided and the diffraction grating is arranged in the optical waveguide layer, the diffraction grating can be provided independently of the active layer and the like. Therefore, it is possible to increase the degree of freedom in designing and manufacturing.
【０１９９】また、請求項８の発明によれば、波長差を
３ｎｍ以上とする構成としたことで、第１の中心波長を
有する複数の縦発振モードからなるレーザ光と、第２の
中心波長を有する複数の発振縦モードからなるレーザ光
が重なることなく、２つの独立したレーザ光として発振
することができるという効果を奏する。Further, according to the invention of claim 8, the wavelength difference is set to 3 nm or more, so that the laser light having a plurality of longitudinal oscillation modes having the first center wavelength and the second center wavelength are provided. It is possible to oscillate as two independent laser beams without overlapping laser beams of a plurality of oscillation longitudinal modes having the above.
【０２００】また、請求項９の発明によれば、中心波長
を限定することで、エルビウム添加ファイバを用いた光
増幅器に使用する際に励起光源として効果的に信号光の
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 ninth aspect of the present invention, by limiting the central wavelength, it is possible to effectively amplify the signal light as a pumping light source when used in an optical amplifier using an erbium-doped fiber. Has the effect.
【０２０１】また、請求項１０の発明によれば、第１の
中心波長が増幅用光ファイバの吸収係数が極大となる波
長以下とし、第２の中心波長が極大となる波長以上とす
ることで、増幅器の励起光源として用いた場合に、第１
の中心波長のレーザ光の入射による吸収係数と、第２の
中心波長のレーザ光の入射による吸収係数との和が均一
な値とすることができるという効果を奏する。According to the tenth aspect of the present invention, the first central wavelength is set to be equal to or less than the wavelength at which the absorption coefficient of the amplification optical fiber becomes maximum, and the second central wavelength is set to be equal to or more than the wavelength at which maximum is obtained. , When used as a pumping light source for an amplifier,
The effect that the sum of the absorption coefficient by the incidence of the laser light of the center wavelength and the absorption coefficient by the incidence of the laser light of the second center wavelength can be a uniform value is obtained.
【０２０２】また、請求項１１の発明によれば、半導体
レーザ装置の構造が、第１および第２の回折格子におい
て、回折格子長と結合係数との積が０．３以下となるこ
とから、キンク現象の発生を効果的に抑制することがで
きるという効果を奏する。According to the invention of claim 11, in the structure of the semiconductor laser device, the product of the diffraction grating length and the coupling coefficient is 0.3 or less in the first and second diffraction gratings. It is possible to effectively suppress the occurrence of the kink phenomenon.
【０２０３】また、請求項１２の発明によれば、回折格
子のレーザ光出射面側端部がレーザ光出射面と接触する
構造とすることで、波長選択が容易におこなえることが
できるという効果を奏する。According to the twelfth aspect of the invention, since the end portion of the diffraction grating on the laser light emitting surface side is in contact with the laser light emitting surface, wavelength selection can be easily performed. Play.
【０２０４】また、請求項１３の発明によれば、温調モ
ジュールおよび温度モニタ部を半導体レーザモジュール
に含まない構成としたため、製造にかかるコストの低
減、製造工程の単純化、歩留まりの向上を図ることがで
きるという効果を奏する。According to the thirteenth aspect of the invention, since the temperature control module and the temperature monitor section are not included in the semiconductor laser module, the manufacturing cost can be reduced, the manufacturing process can be simplified, and the yield can be improved. There is an effect that can be.
【０２０５】また、請求項１４の発明によれば、アイソ
レータを設けた構成としたため、光ファイバからの戻り
光が半導体レーザ装置に入射することを防止することが
できるという効果を奏する。According to the fourteenth aspect of the invention, since the isolator is provided, it is possible to prevent return light from the optical fiber from entering the semiconductor laser device.
【０２０６】また、請求項１５の発明によれば、第１お
よび第２のストライプ構造を有する半導体レーザを使用
し、第１、第２、第３のポートを用いることで第１の中
心波長を有するレーザ光と、第２の中心波長を有するレ
ーザ光を合波することができるという効果を奏する。According to the fifteenth aspect of the present invention, the semiconductor laser having the first and second stripe structures is used, and the first, second and third ports are used, whereby the first central wavelength is increased. The effect that the laser light that it has and the laser light that has the second center wavelength can be multiplexed is obtained.
【０２０７】また、請求項１６の発明によれば、偏光回
転手段をさらに設けることで、第１の中心波長を有する
レーザ光と、第２の中心波長を有するレーザ光とを合波
した光の偏波を抑制することができるという効果を奏す
る。Further, according to the sixteenth aspect of the present invention, by further providing the polarization rotation means, the laser beam having the first central wavelength and the laser beam having the second central wavelength are combined. This has the effect of suppressing polarization.
【０２０８】また、請求項１７の発明によれば、光増幅
器に２種類の異なる波長を有するレーザ光を励起光とし
て用いる構成としたため、これらの波長における吸収係
数の和が一定となるような光増幅器を提供することがで
きるという効果を奏する。According to the seventeenth aspect of the invention, since the optical amplifier is configured to use two kinds of laser light having different wavelengths as the pumping light, the light whose absorption coefficient sum is constant at these wavelengths is used. The effect that an amplifier can be provided is produced.
【０２０９】また、請求項１８の発明によれば、それぞ
れ個別の中心波長を有し、複数の発振縦モードを有する
レーザ光を出射する半導体レーザ装置を使用したこと
で、温度変化に対する波長の変化が少なく、２つのレー
ザ光を励起光として用いることで光増幅ファイバの増幅
利得を温度変化に対して安定化させることができるとい
う効果を奏する。According to the eighteenth aspect of the invention, since the semiconductor laser device that emits the laser light having the individual central wavelengths and the plurality of oscillation longitudinal modes is used, the wavelength change with respect to the temperature change. By using two laser beams as pumping light, the amplification gain of the optical amplification fiber can be stabilized against temperature changes.
【０２１０】また、請求項１９の発明によれば、増幅用
光ファイバがエルビウム添加ファイバとなるよう構成し
たため、９８０ｎｍ若しくは１４８０ｎｍ付近の発振波
長を有するレーザ光を励起光源として有効に活用するこ
とができるという効果を奏する。According to the nineteenth aspect of the invention, since the amplification optical fiber is an erbium-doped fiber, it is possible to effectively use a laser beam having an oscillation wavelength near 980 nm or 1480 nm as a pumping light source. Has the effect.
【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、斜めから見た破断図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structure of a semiconductor laser device according to a first embodiment as seen from an oblique direction.
【図２】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. 2 is a side sectional view showing the structure of the semiconductor laser device according to the first embodiment.
【図３】実施の形態１にかかる半導体レーザ装置の構造
を示す正面断面図である。FIG. 3 is a front cross-sectional view showing the structure of the semiconductor laser device according to the first embodiment.
【図４】実施の形態１にかかる半導体レーザ装置から出
射されたレーザ光のスペクトルを示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a spectrum of laser light emitted from the semiconductor laser device according to the first embodiment.
【図５】実施の形態１にかかる半導体レーザ装置から出
射されたレーザ光と、従来の単一モードのレーザ光とを
比較したグラフである。FIG. 5 is a graph comparing laser light emitted from the semiconductor laser device according to the first embodiment with conventional single-mode laser light.
【図６】温度変化に対する出射波長のシフトについて、
実施の形態１にかかる半導体レーザ装置と従来のファブ
リ・ペロー型レーザを比較したグラフである。FIG. 6 shows the shift of the emission wavelength with respect to the temperature change.
4 is a graph comparing the semiconductor laser device according to the first embodiment with a conventional Fabry-Perot type laser.
【図７】実施の形態１の変形例にかかる半導体レーザ装
置の構造を示す、斜めから見た破断図である。FIG. 7 is a cutaway view showing a structure of a semiconductor laser device according to a modification of the first embodiment, as seen from an oblique direction.
【図８】実施の形態２にかかる半導体レーザ装置の構造
を示す、斜めから見た破断図である。FIG. 8 is a perspective view showing a structure of a semiconductor laser device according to a second embodiment, which is viewed obliquely.
【図９】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. 9 is a side sectional view showing a structure of a semiconductor laser device according to a second embodiment.
【図１０】実施の形態２にかかる半導体レーザ装置の構
造を示す正面断面図である。FIG. 10 is a front sectional view showing a structure of a semiconductor laser device according to a second embodiment.
【図１１】実施の形態２の変形例１にかかる半導体レー
ザ装置の構造を示す、斜めから見た破断図である。FIG. 11 is a cutaway view showing a structure of a semiconductor laser device according to a first modification of the second embodiment as seen from an oblique direction.
【図１２】図１１に示した半導体レーザ装置のＡ−Ａ線
断面図である。12 is a sectional view taken along line AA of the semiconductor laser device shown in FIG.
【図１３】実施の形態２の変形例２にかかる半導体レー
ザ装置の構造を示す正面断面図である。FIG. 13 is a front sectional view showing a structure of a semiconductor laser device according to a second modification of the second embodiment.
【図１４】図１３に示した半導体レーザ装置のＢ−Ｂ線
断面図である。14 is a cross-sectional view of the semiconductor laser device shown in FIG. 13 taken along the line BB.
【図１５】実施の形態３にかかる半導体レーザ装置の構
造を示す正面断面図である。FIG. 15 is a front sectional view showing a structure of a semiconductor laser device according to a third embodiment.
【図１６】（ａ）は、図１５に示した半導体レーザ装置
のＣ−Ｃ線断面図であり、（ｂ）は、図１５に示した半
導体レーザ装置のＤ−Ｄ線断面図である。16A is a sectional view taken along line CC of the semiconductor laser device shown in FIG. 15, and FIG. 16B is a sectional view taken along line DD of the semiconductor laser device shown in FIG.
【図１７】実施の形態３の変形例１にかかる半導体レー
ザ装置の構造を示す正面断面図である。FIG. 17 is a front sectional view showing a structure of a semiconductor laser device according to a first modification of the third embodiment.
【図１８】実施の形態３の変形例２にかかる半導体レー
ザ装置の構造を示す正面断面図である。FIG. 18 is a front sectional view showing a structure of a semiconductor laser device according to a second modification of the third embodiment.
【図１９】（ａ）は、図１８に示した半導体レーザ装置
のＥ−Ｅ線断面図であり、（ｂ）は、図１８に示した半
導体レーザ装置のＦ−Ｆ線断面図である。19A is a sectional view taken along line EE of the semiconductor laser device shown in FIG. 18, and FIG. 19B is a sectional view taken along line FF of the semiconductor laser device shown in FIG.
【図２０】実施の形態３の変形例３にかかる半導体レー
ザ装置の構造を示す正面断面図である。FIG. 20 is a front sectional view showing a structure of a semiconductor laser device according to a modified example 3 of the third embodiment.
【図２１】（ａ）は、図２０に示した半導体レーザ装置
のＧ−Ｇ線断面図であり、（ｂ）は、図２０に示した半
導体レーザ装置のＦ−Ｆ線断面図である。21A is a sectional view taken along line GG of the semiconductor laser device shown in FIG. 20, and FIG. 21B is a sectional view taken along line FF of the semiconductor laser device shown in FIG.
【図２２】実施の形態３の変形例４にかかる半導体レー
ザ装置の構造を示す正面断面図である。FIG. 22 is a front sectional view showing a structure of a semiconductor laser device according to Modification 4 of Embodiment 3;
【図２３】（ａ）は、図２２に示した半導体レーザ装置
のＩ−Ｉ線断面図であり、（ｂ）は、図２２に示した半
導体レーザ装置のＪ−Ｊ線断面図である。23A is a sectional view taken along the line II of the semiconductor laser device shown in FIG. 22, and FIG. 23B is a sectional view taken along the line JJ of the semiconductor laser device shown in FIG.
【図２４】実施の形態３の変形例５にかかる半導体レー
ザ装置の一方のストライプ構造を示す側面断面図であ
る。FIG. 24 is a side sectional view showing one stripe structure of a semiconductor laser device according to a modified example 5 of the third embodiment.
【図２５】実施の形態４にかかる半導体レーザモジュー
ルの構造を示す側面断面図である。FIG. 25 is a side sectional view showing a structure of a semiconductor laser module according to a fourth embodiment.
【図２６】実施の形態５にかかる半導体レーザモジュー
ルの構造を示す側面断面図である。FIG. 26 is a side sectional view showing a structure of a semiconductor laser module according to a fifth embodiment.
【図２７】実施の形態５にかかる半導体レーザモジュー
ルの構造を模式化して示す説明図である。FIG. 27 is an explanatory view schematically showing the structure of the semiconductor laser module according to the fifth embodiment.
【図２８】（ａ）は、プリズムの構成を示す側面図であ
り、（ｂ）は、その平面図である。28A is a side view showing the configuration of a prism, and FIG. 28B is a plan view thereof.
【図２９】（ａ）は、プリズム、半波長板および偏波合
成部材を固定するホルダを示す平面図であり、（ｂ）は
その側面断面図であり、（ｃ）はその正面図である。29A is a plan view showing a holder for fixing a prism, a half-wave plate, and a polarization beam combining member, FIG. 29B is a side sectional view thereof, and FIG. 29C is a front view thereof. .
【図３０】実施の形態６にかかる光ファイバ増幅器の構
造を示す模式図である。FIG. 30 is a schematic diagram showing the structure of the optical fiber amplifier according to the sixth embodiment.
【図３１】実施の形態６にかかる光ファイバ増幅器の励
起光の波長と増幅用光ファイバの吸収係数との関係を示
すグラフである。FIG. 31 is a graph showing the relationship between the wavelength of pumping light of the optical fiber amplifier according to the sixth embodiment and the absorption coefficient of the amplification optical fiber.
【図３２】実施の形態７にかかる光ファイバ増幅器の構
造を示す模式図である。FIG. 32 is a schematic diagram showing the structure of the optical fiber amplifier according to the seventh embodiment.
【図３３】実施の形態７にかかる光ファイバ増幅器を構
成する半導体レーザ装置の構造を示す、斜めから見た破
断図である。FIG. 33 is a cutaway view showing the structure of a semiconductor laser device that constitutes the optical fiber amplifier according to the seventh embodiment, as seen from an oblique direction.
【図３４】実施の形態７にかかる光ファイバ増幅器の励
起光の波長と増幅用光ファイバの吸収係数との関係を示
すグラフである。FIG. 34 is a graph showing the relationship between the wavelength of pumping light of the optical fiber amplifier according to the seventh embodiment and the absorption coefficient of the amplification optical fiber.
【図３５】従来技術にかかる光ファイバ増幅器の励起光
の波長と増幅用光ファイバの吸収係数との関係を示すグ
ラフである。FIG. 35 is a graph showing a relationship between a wavelength of pumping light of an optical fiber amplifier according to a conventional technique and an absorption coefficient of an amplification optical fiber.
【図３６】従来技術にかかる光増幅器の構造を示す模式
図である。FIG. 36 is a schematic diagram showing a structure of an optical amplifier according to a conventional technique.
１ ｎ−基板２ ｎ−バッファ層３ ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層４ ｐ−スペーサ層５ 非注入層６ ｐ−クラッド層７ ｐ−コンタクト層８ ｐ−ブロッキング層９ ｎ−ブロッキング層１０ ｐ側電極１１ ｎ側電極１３ 第１の回折格子１４ 第２の回折格子１５ 低反射膜１６ 高反射膜１７ ｎ−スペーサ層１８ ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層１９ 第１の回折格子２０ 第２の回折格子２１ ｎ−スペーサ層２２ ｐ−スペーサ層２３ 第１の回折格子２４ 第２の回折格子２５ ｎ−基板２６ ｎ−クラッド層２７ ｎ−スペーサ層２８ ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層２９ ｐ−スペーサ層３０ ｐ−クラッド層３１ ｐ−コンタクト層３２ 絶縁層３３ ｐ側電極３４ ｎ側電極３５ 第１の回折格子３６ 第２の回折格子３８ 低反射膜３９ 高反射膜４０ ｎ−基板４１ ｎ−クラッド層４２ ｎ−スペーサ層４３ ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層４４ ｐ−スペーサ層４５ 第１のｐ−クラッド層４６ 第２のｐ−クラッド層４７ エッチングストップ層４８ 電流ブロック層４９ 第３のｐ−クラッド層５０ ｐ−コンタクト層５１ ｐ側電極５２ ｎ側電極５４ 第１の回折格子５５ 第２の回折格子５６ 低反射膜５７ 高反射膜６１ ｎ−基板６２ ｎ−クラッド層６３ａ、６３ｂ 下部ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層６４ａ、６４ｂ 活性層６５ａ、６５ｂ 上部ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層６６ ｐ−クラッド層６７ ｐ−コンタクト層６８、６８ａ、６８ｂ ｐ側電極６９ ｐ−ブロッキング層７０ ｎ−ブロッキング層７１ ｎ側電極７２ａ、７２ｂ ｐ−スペーサ層７３ａ、７３ｂ ストライプ７４ａ、７４ｂ 回折格子８４ 絶縁膜８５ 分離溝８６ａ、８６ｂ ｎ−スペーサ層８７ａ、８７ｂ 回折格子８８ａ、８８ｂ ストライプ９１ ｎ−基板９２ ｎ−クラッド層９３ 下部ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層９４ 活性層９５ 上部ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層９６ ｐ−スペーサ層９７ ｐ−クラッド層９８ａ、９８ｂ ｐ−コンタクト層９９ 絶縁層１００ ｐ側電極１０１ａ、１０１ｂ ストライプ１０２ ｎ側電極１０３ａ、１０３ｂ 回折格子１１０ ｎ−基板１１１ ｎ−クラッド層１１２ 下部ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層１１３ 活性層１１４ 上部ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層１１５ ｐ−スペーサ層１１６ 第１のｐ−クラッド層１１７ａ、１１７ｂ 第２のｐ−クラッド層１１８ エッチングストップ層１１９ 電流ブロック層１２０ 第３のｐ−クラッド層１２１ ｐ−コンタクト層１２２ ｐ側電極１２４ａ、１２４ｂ ストライプ１２５ａ、１２５ｂ 回折格子１３１ パッケージ１３２ ベース１３３ レーザマウント１３４ 半導体レーザ装置１３５ レンズホルダー１３６ 第１レンズ１３７ マウント１３８ フォトダイオード１３９ レンズホルダー１４０ 第２レンズ１４１ フェルールスリーブ１４２ フェルール１４３ 光ファイバ１４４ 蓋部１４５ プリズム１４６ 半波長板１４７ａ〜１４７ｃ ポート１４７ 偏波合成部材１４８ ホルダー部材１４８ａ 収容部１５１ 半導体レーザモジュール１５２ 信号光１５３ アイソレータ１５４ ＷＤＭカプラ１５５ 増幅用光ファイバ１５６ フィルタ１５７ アイソレータ１６１、１６２ 半導体レーザモジュール１６３ ５０／５０カプラ１６４ 信号光１６５ アイソレータ１６６ ＷＤＭカプラ１６７ 増幅用光ファイバ１６８ アイソレータ１６９ 信号光１７１ カプラ１７２ 増幅用光ファイバ１７３ アイソレータ１７４ ｎ−基板１７５ ｎ−クラッド層１７６ ＧＲＩＮ−ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層１７７ ｐ−スペーサ層１７８ ｐ−クラッド層１７９ ｐ−コンタクト層１８０ ｐ側電極１８１ ｐ−ブロッキング層１８２ ｎ−ブロッキング層１８３ 回折格子１８４ ｎ側電極２０１ ファブリ・ペロー半導体レーザモジュール２０２ ファブリ・ペロー半導体レーザモジュール２０３ ５０／５０カプラ２０４ 信号光２０６ ＷＤＭカプラ２０７ 増幅用光ファイバ1 n-substrate2 n-buffer layer3 GRIN-SCH-MQW active layer4 p-spacer layer5 Non-injection layer6 p-cladding layer7 p-contact layer8 p-blocking layer9 n-blocking layer10 p side electrode11 n-side electrode13 First diffraction grating14 Second diffraction grating15 Low reflective film16 High reflective film17 n-spacer layer18 GRIN-SCH-MQW active layer19 First diffraction grating20 Second diffraction grating21 n-spacer layer22 p-spacer layer23 First diffraction grating24 Second diffraction grating25 n-substrate26 n-clad layer27 n-spacer layer28 GRIN-SCH-MQW active layer29 p-spacer layer30 p-cladding layer31 p-contact layer32 insulating layer33 p-side electrode34 n-side electrode35 First Diffraction Grating36 Second diffraction grating38 Low reflective film39 High reflective film40 n-substrate41 n-clad layer42 n-spacer layer43 GRIN-SCH-MQW active layer44 p-spacer layer45 First p-clad layer46 Second p-clad layer47 Etching stop layer48 Current blocking layer49 Third p-cladding layer50 p-contact layer51 p-side electrode52 n-side electrode54 First diffraction grating55 Second diffraction grating56 Low reflective film57 High reflective film61 n-substrate62 n-cladding layer63a, 63b Lower GRIN-SCH layer64a, 64b Active layer65a, 65b Upper GRIN-SCH layer66 p-cladding layer67 p-contact layer68, 68a, 68b p-side electrode69 p-blocking layer70 n-blocking layer71 n-side electrode72a, 72b p-spacer layer73a, 73b stripes74a, 74b Diffraction grating84 insulating film85 separation groove86a, 86b n-spacer layer87a, 87b Diffraction grating88a, 88b stripes91 n-substrate92 n-cladding layer93 Lower GRIN-SCH layer94 Active layer95 Upper GRIN-SCH layer96 p-spacer layer97 p-cladding layer98a, 98b p-contact layer 99 insulating layer100 p side electrode101a, 101b stripes102 n-side electrode103a, 103b diffraction grating110 n-substrate111 n-cladding layer112 Lower GRIN-SCH layer113 Active layer114 upper GRIN-SCH layer115 p-spacer layer116 First p-cladding layer117a, 117b Second p-cladding layer118 Etching stop layer119 Current blocking layer120 Third p-cladding layer121 p-contact layer122 p-side electrode124a, 124b stripes125a, 125b diffraction grating131 packages132 base133 laser mount134 Semiconductor laser device135 lens holder136 First lens137 mount138 photodiode139 Lens holder 140 Second lens141 ferrule sleeve142 Ferrule143 optical fiber144 lid145 prism146 half-wave plate147a to 147c ports147 Polarization combiner148 Holder member148a accommodation section151 Semiconductor laser module152 Signal light153 Isolator154 WDM coupler155 Amplifying optical fiber156 Filter157 Isolator161, 162 semiconductor laser module163 50/50 coupler164 Signal light165 Isolator166 WDM coupler167 Amplifying optical fiber168 Isolator169 Signal light171 coupler172 Amplifying optical fiber173 Isolator174 n-substrate175 n-cladding layer176 GRIN-SCH-MQW active layer177 p-spacer layer178 p-cladding layer179 p-contact layer180 p-side electrode181 p-blocking layer182 n-blocking layer183 diffraction grating184 n-side electrode201 Fabry-Perot Laser Diode Module202 Fabry-Perot Semiconductor Laser Module203 50/50 coupler204 signal light206 WDM coupler207 Optical fiber for amplification
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F072 AB09 AK06 PP07 RR01 YY17 5F073 AA22 AA46 AA64 AA74 AA87 AB15 AB27 AB28 BA02 CA12 CA16 EA04 EA15 FA02 FA15 GA12 GA22Continued front page F term (reference) 5F072 AB09 AK06 PP07 RR01 YY17 5F073 AA22 AA46 AA64 AA74 AA87 AB15 AB27 AB28 BA02 CA12 CA16 EA04 EA15 FA02 FA15 GA12 GA22
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