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JPH04215489A - Short pulse light source device and short pulse light generation method - Google Patents

Short pulse light source device and short pulse light generation method

Info

Publication number
JPH04215489A
JPH04215489A JP40239990A JP40239990A JPH04215489A JP H04215489 A JPH04215489 A JP H04215489A JP 40239990 A JP40239990 A JP 40239990A JP 40239990 A JP40239990 A JP 40239990A JP H04215489 A JPH04215489 A JP H04215489A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulse
region
waveguide
optical
amplification region
Prior art date
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Granted
Application number
JP40239990A
Other languages
Japanese (ja)
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JP2823094B2 (en
Inventor
Takeo Miyazawa
丈夫 宮澤
Kazunori Naganuma
和則 長沼
Hidetoshi Iwamura
岩村 英俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP40239990A priority Critical patent/JP2823094B2/en
Publication of JPH04215489A publication Critical patent/JPH04215489A/en
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、超高速光通信に必要な
短光パルスを、モードロック法によって発生するための
短パルス光源装置および短パルス光の発生法に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a short pulse light source device and a short pulse light generation method for generating short optical pulses necessary for ultrahigh-speed optical communication using a mode-locking method.

【0002】0002

【従来の技術】モードロックにより短光パルスを発生す
るための光素子としては、図1のような光増幅領域1と
導波路2が集積されたものが、最も基本的であり最初に
実現された。光増幅領域および導波路は、結晶端面3に
よって構成されるファブリペロー共振器内に直列に配置
されている。短光パルスが発生するためには、光増幅領
域1で発生した光の光共振器内の往復時間に等しい周期
で、しかも光増幅領域1の利得がピークでしきい値を僅
かに越える様な高周波電流を、光増幅利得に印加する。 このような動作条件では、光パルスが増幅領域1を通過
するたびに、パルスの中心部は両裾野より大きな利得を
受けることになり、このためパルスが変調を受けるたび
に鋭くなる。更に、パルスのピーク近傍は光強度が強い
ので、ピークの通過によって光増幅領域1の利得は急激
に減少する(利得飽和)。従って、パルスの前半部だけ
が増幅され、後半部が削られる効果も加わり、パルスは
更に鋭くなる。該モードロックレーザで幅4psの短パ
ルスが得られたことを、S.TuckerがElect
ronics  Letters  V.25  p.
621に発表している。
[Prior Art] As an optical device for generating short optical pulses by mode-locking, an integrated optical amplification region 1 and waveguide 2 as shown in Fig. 1 is the most basic and first realized optical device. Ta. The optical amplification region and the waveguide are arranged in series within a Fabry-Perot resonator formed by the crystal end face 3. In order to generate a short optical pulse, the period must be equal to the round trip time of the light generated in the optical amplification region 1 within the optical resonator, and the gain of the optical amplification region 1 must slightly exceed the threshold at its peak. A high frequency current is applied to the optical amplification gain. Under these operating conditions, each time the optical pulse passes through the amplification region 1, the center of the pulse will receive a greater gain than the two tails, so that the pulse will become sharper each time it is modulated. Furthermore, since the light intensity is strong near the peak of the pulse, the gain of the optical amplification region 1 decreases rapidly as the peak passes (gain saturation). Therefore, only the first half of the pulse is amplified, and the second half is also shaved off, making the pulse even sharper. It was reported by S. K. that a short pulse with a width of 4 ps was obtained using the mode-locked laser. Tucker elect
ronics Letters V. 25 p.
It was announced on 621.

【0003】図2は、最近発表されたモードロックレー
ザの概略図である。図1に示された構造の導波路2の端
に、可飽和吸収領域4が付け加えられている。可飽和吸
収領域4は、閾値以下の直流電流を印加したレーザ構造
であり、導波路5は閾値以上の直流電流を印加した活性
導波路である。この素子では、上に述べたのと同じ光増
幅領域1のパルス形成機構に加えて、可飽和吸収領域4
でのパルスの急峻化作用も働く。これは、可飽和吸収領
域4にパルスが入射した時、パルスの前半部が可飽和吸
収領域4の吸収によって削り取られるのに対して、ピー
ク近傍及びパルスの後半部では、ピーク近傍の強い光に
よって、吸収が飽和しパルスはそのまま通過することに
よる。この構造によって、図1に示された構造より短い
1.4psのパルス幅が得られていることを、P.A.
Mortonらが、Applied  Physics
  Letters  V.56  p.111に発表
している。
FIG. 2 is a schematic diagram of a recently announced mode-locked laser. At the end of the waveguide 2 of the structure shown in FIG. 1, a saturable absorption region 4 is added. The saturable absorption region 4 is a laser structure to which a direct current below a threshold is applied, and the waveguide 5 is an active waveguide to which a direct current above the threshold is applied. In this device, in addition to the same pulse forming mechanism in the optical amplification region 1 as described above, the saturable absorption region 4
The pulse steepening effect also works. This is because when a pulse enters the saturable absorption region 4, the first half of the pulse is scraped off by the absorption of the saturable absorption region 4, whereas the region near the peak and the second half of the pulse are affected by the strong light near the peak. , the absorption is saturated and the pulse passes through as is. P. et al. shows that this structure provides a pulse width of 1.4 ps, which is shorter than the structure shown in FIG. A.
Applied Physics
Letters V. 56 p. It was announced on 111.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】ところで、モードロッ
クレーザで発生するレーザ光のスペクトルは、ファブリ
ペローレーザと同様に、多数のたてモードよりなってい
る。ファブリペローレーザでは、該たてモードの位相が
バラバラで揃っていないが、位相が揃うと短光パルスが
発生する。従来のモードロックレーザでは、数本のたて
モードの間だけで位相が揃い、光パルスを発生している
。即ち、理論的にはモードロックレーザのパルス幅は、
従来のものより十分に短くすることができる。従来、パ
ルス幅が理論値より広かったのは、パルスの急峻化作用
が不十分であったためであり、短パルス化のためには、
利得飽和および可飽和吸収によるパルス急峻化作用を強
めなければならない。
By the way, the spectrum of laser light generated by a mode-locked laser consists of a large number of vertical modes, similar to the Fabry-Perot laser. In a Fabry-Perot laser, the phases of the vertical modes are scattered and not aligned, but when the phases are aligned, a short optical pulse is generated. In conventional mode-locked lasers, only a few vertical modes are aligned in phase to generate optical pulses. That is, theoretically, the pulse width of a mode-locked laser is
It can be made much shorter than the conventional one. Conventionally, the reason why the pulse width was wider than the theoretical value was because the steepening effect of the pulse was insufficient, and in order to shorten the pulse,
The pulse steepening effect due to gain saturation and saturable absorption must be strengthened.

【0005】本発明は、光増幅領域および可飽和吸収領
域でのパルス急峻化作用を強め、従来型の半導体モード
ロックレーザより、短いパルス幅の光を得ることができ
る、短パルス光源装置および短パルス光の発生法の提供
を目的とする。
The present invention provides a short pulse light source device and a short pulse light source device that can strengthen the pulse steepening effect in the optical amplification region and the saturable absorption region and obtain light with a shorter pulse width than a conventional semiconductor mode-locked laser. The purpose is to provide a method for generating pulsed light.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】図3に、本発明の請求項
1による素子の概略図を示す。半導体結晶に形成された
光共振器内に、可飽和吸収領域4と第一の導波路6と光
増幅領域1と第二の導波路7とが直列に集積されており
、光共振器の一方の光反射面8または光反射のための回
折格子に接して該可飽和吸収領域4があり、該可飽和吸
収領域4の後に該第一の導波路6および該光増幅領域1
および該第二の導波路7がこの順番に直列に並び、第二
の導波路7が光共振器のもう一方の光反射面9または光
反射のための回折格子に接していることを特徴とする。 この素子で、光増幅領域1への高周波電流の印加によっ
て、短パルスを得るためには、光増幅領域1がちょうど
素子の中央に位置するように両側の導波路の長さを選ぶ
。この構造によって短パルスを得るためには、本発明の
請求項3に示した短パルス光の発生法のように、光増幅
領域1で発生した光の光共振器内の往復時間の半分の周
期の高周波電流または該周期の整数分の一の周期の高周
波電流を、必要に応じ直流電流を重畳し光増幅領域1に
印加する(ハイブリッドモード同期)。これによって、
光パルスは可飽和吸収領域4を出て再度、可飽和吸収領
域4に入射するまでに、二度増幅されるので、強い光パ
ルスが得られる。従って、吸収の強い可飽和吸収体を使
うことができる。一般に、吸収の強い可飽和吸収体ほど
吸収の飽和の程度が強く、従って短パルスが得られやす
い。また、パルスがこの素子を一周する間に二回、光増
幅領域1で利得飽和によるパルスの急峻化を受けること
も同様に短パルス化に寄与する。本発明の請求項1記載
の素子を、光増幅領域1に直流電流を印加した状態で使
用する(受動モード同期)ためには、光増幅領域1への
注入電流の値または光増幅領域の位置を、光増幅領域1
を通過したパルスが右端または左端の反射面9,8で反
射されて戻ってくるまでの間に、初めのパルスの通過に
よって飽和した利得が十分に回復できるように選ぶ。こ
のような構造にすることによって、パルスが一回素子中
を周回する間に二回増幅されるので、第二の導波路7の
ないときに比べて強いパルスが可飽和吸収領域4に入射
し、効率的に受動モード同期が達成される。また、パル
スがこの素子を一周する間に二回、光増幅領域1で利得
飽和によるパルスの急峻化を受けることも同様に短パル
ス化に寄与する。本発明の請求項2のように、可飽和吸
収体の接した反射面8を高反射をコートすることにより
高反射面にすると、パルスが反射されている間、入射波
と反射の間で干渉が起こり、この時発生する干渉パター
ンによって、可飽和吸収体内に過渡的に回折格子が形成
されて、可飽和吸収効果を強め、短パルス化を進める。 以上の構造が従来のモードロックレーザと異なる点は、
本発明の請求項1については、光増幅領域1の両側に導
波路が付いていることであり、本発明の請求項2につい
ては、可飽和吸収体が接している反射面8を高反射膜コ
ートにより高反射率にする点である。本発明の請求項3
および本発明の請求項4の素子の動作法は、この素子に
特有のものである。従来のモードロックレーザを、高周
波電流で駆動するときにはパルスが素子を一周する時間
またはその整数分の一を高周波電流の周期とすれば良い
が、本発明の素子では周回時間の半分またはその整数分
の一を周期としなければならない。また、直流電流で駆
動する場合も従来型では、パルスが一周する間に利得が
回復すれば良いが、本発明の短パルス光発生法では、パ
ルスが一周する間に二度利得が回復するようにする。
FIG. 3 shows a schematic diagram of a device according to claim 1 of the invention. A saturable absorption region 4, a first waveguide 6, an optical amplification region 1, and a second waveguide 7 are integrated in series in an optical resonator formed in a semiconductor crystal. The saturable absorption region 4 is in contact with the light reflection surface 8 or the diffraction grating for light reflection, and the first waveguide 6 and the light amplification region 1 are located behind the saturable absorption region 4.
and the second waveguide 7 are arranged in series in this order, and the second waveguide 7 is in contact with the other light reflection surface 9 of the optical resonator or the diffraction grating for light reflection. do. In order to obtain a short pulse by applying a high-frequency current to the optical amplification region 1 in this device, the lengths of the waveguides on both sides are selected so that the optical amplification region 1 is located exactly at the center of the device. In order to obtain short pulses with this structure, as in the short pulse light generation method shown in claim 3 of the present invention, the period is half the round trip time within the optical resonator of the light generated in the optical amplification region 1. A high-frequency current with a period of 1 or an integer fraction of the period is applied to the optical amplification region 1 with DC current superimposed as necessary (hybrid mode locking). by this,
Since the optical pulse is amplified twice before it leaves the saturable absorption region 4 and enters the saturable absorption region 4 again, a strong optical pulse is obtained. Therefore, a saturable absorber with strong absorption can be used. Generally, the stronger the saturable absorber, the stronger the degree of absorption saturation, and therefore the easier it is to obtain a short pulse. Furthermore, the fact that the pulse is steepened twice due to gain saturation in the optical amplification region 1 while the pulse goes around this element also contributes to shortening the pulse. In order to use the device according to claim 1 of the present invention in a state where a direct current is applied to the optical amplification region 1 (passive mode locking), the value of the current injected into the optical amplification region 1 or the position of the optical amplification region , optical amplification region 1
The gain is selected so that the gain saturated by the passage of the first pulse can be sufficiently recovered before the pulse that has passed is reflected by the reflecting surfaces 9 and 8 at the right or left end and returns. With this structure, the pulse is amplified twice while it goes around the element once, so a stronger pulse enters the saturable absorption region 4 than when the second waveguide 7 is not provided. , passive mode locking is efficiently achieved. Furthermore, the fact that the pulse is steepened twice due to gain saturation in the optical amplification region 1 while the pulse goes around this element also contributes to shortening the pulse. As claimed in claim 2 of the present invention, when the reflective surface 8 in contact with the saturable absorber is coated with a high reflective material to make it a highly reflective surface, interference occurs between the incident wave and the reflected wave while the pulse is being reflected. occurs, and the interference pattern generated at this time transiently forms a diffraction grating within the saturable absorber, strengthening the saturable absorption effect and shortening the pulse. The above structure differs from conventional mode-locked lasers in the following points:
Claim 1 of the present invention is that waveguides are provided on both sides of the optical amplification region 1, and Claim 2 of the present invention is that the reflective surface 8 in contact with the saturable absorber is coated with a highly reflective film. The point is to increase the reflectance by coating. Claim 3 of the present invention
The method of operation of the device according to claim 4 of the present invention is unique to this device. When driving a conventional mode-locked laser with a high-frequency current, the period of the high-frequency current can be set to the time it takes for a pulse to go around the device or an integer fraction thereof, but in the device of the present invention, the period of the high-frequency current is set to half the circuit time or an integer fraction thereof. must be one period. Furthermore, when driving with direct current, in the conventional type, it is sufficient that the gain is recovered during one cycle of the pulse, but in the short pulse light generation method of the present invention, the gain is recovered twice during one cycle of the pulse. Make it.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明の第1実施例、第2実施例、第
3実施例を図面に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment, a second embodiment, and a third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0008】(1)第1実施例。図4に高周波電流注入
によってモード同期をかけた場合の実施図を示す。素子
長は5mmである。素子中央に位置する光増幅領域1は
、グレーデッドインデックスInGaAs/InGaA
sP  量子井戸レーザ構造であり、光増幅領域1の長
さは300μmである。量子井戸10のInGaAs井
戸層の厚さは10nm、InGaAsP(吸収短波長1
.2μm)障壁層の厚さは4nmであり、層数はそれぞ
れ12層と11層である。クラッド層11はInPであ
り、エピ層最上部はInGaAsキャップ層12となっ
ている。光導波路6,7は活性導波路であり、上述のレ
ーザ構造にしきい値より僅に多い直流電流を印加する。 可飽和吸収領域4は同じレーザ構造に逆バイアスを印加
することによって、可飽和吸収体として動作させる。可
飽和吸収領域4の長さは25μmである。各領域間の電
気的分離は、領域間のキャップ層12をエッチングによ
って除去することによって達成する。第1実施例では、
光増幅領域1に、16GHzの高周波電流を印加するこ
とによって、繰り返し周波数8GHz、幅1psのパル
スが得られる。この16GHzの値は、光の光共振器内
の往復時間の半分の周期に対応する。
(1) First embodiment. FIG. 4 shows an implementation diagram when mode locking is applied by high-frequency current injection. The element length is 5 mm. The optical amplification region 1 located at the center of the element is made of graded index InGaAs/InGaA.
It has an sP quantum well laser structure, and the length of the optical amplification region 1 is 300 μm. The thickness of the InGaAs well layer of the quantum well 10 is 10 nm, and the thickness of InGaAsP (absorption short wavelength 1
.. (2 μm) The thickness of the barrier layer is 4 nm, and the number of layers is 12 and 11, respectively. The cladding layer 11 is made of InP, and the top of the epitaxial layer is an InGaAs cap layer 12. The optical waveguides 6, 7 are active waveguides and apply a direct current slightly above the threshold to the laser structure described above. The saturable absorption region 4 is made to operate as a saturable absorber by applying a reverse bias to the same laser structure. The length of the saturable absorption region 4 is 25 μm. Electrical isolation between each region is achieved by etching away the cap layer 12 between the regions. In the first example,
By applying a high frequency current of 16 GHz to the optical amplification region 1, pulses with a repetition frequency of 8 GHz and a width of 1 ps are obtained. This value of 16 GHz corresponds to half the period of the round trip time of light within the optical resonator.

【0009】(2)第2実施例。上記第1実施例に示し
たモードロックレーザの可飽和領域が接している反射面
8にSiO2による反射率99%の高反射コーティング
を施したところ、反射波自身の干渉によって、可飽和吸
収体内に過渡的に回折格子が形成され、パルス幅は1p
s以下になった。
(2) Second embodiment. When a high reflection coating of SiO2 with a reflectance of 99% is applied to the reflecting surface 8 in contact with the saturable region of the mode-locked laser shown in the first embodiment, the interference of the reflected waves themselves causes the inside of the saturable absorber to A diffraction grating is formed transiently, and the pulse width is 1p.
It became less than s.

【0010】(3)第3実施例。図4で、光増幅領域1
に高周波電流に代えて直流電流を注入することによって
モード同期をかけられる。素子長は5mmである。光増
幅領域1は上記第1実施例とは異なり、可飽和吸収領域
4の接している反射面8より、光増幅領域の中点が全素
子長の3/5の所に位置している。光増幅領域1は、グ
レーデッドインデックスInGaAs/InGaAsP
  量子井戸レーザであり、増幅領域の長さは300μ
mである。InGaAs井戸層の厚さは10nm、In
GaAsP(吸収短波長1.2μm)障壁層の厚さ4n
mであり、層数はそれぞれ12層と11層である。クラ
ッド層11はInPであり、エピ層最上部はInGaA
sキャップ層12となっている。即ち、エピ層構成は第
1実施例と同じである。光導波路6,7は活性導波路で
あり、上述のレーザ構造にしきい値より僅に多い直流電
流を印加する。可飽和吸収領域4は同じレーザ構造に逆
バイアスを印加することによって、可飽和吸収体として
動作させる。可飽和吸収領域4の長さは25μmである
。 各領域間の電気的分離は、領域間のキャップ層12をエ
ッチングによって除去することによって達成する。第3
実施例では、光増幅領域1に印加する直流電流を調節す
ることによって、繰り返し周波数8GHz、パルスが得
られた。
(3) Third embodiment. In FIG. 4, optical amplification region 1
Mode locking can be applied by injecting a direct current instead of a high-frequency current. The element length is 5 mm. The optical amplification region 1 differs from the first embodiment in that the midpoint of the optical amplification region is located at 3/5 of the total device length from the reflecting surface 8 in contact with the saturable absorption region 4. The optical amplification region 1 is made of graded index InGaAs/InGaAsP.
It is a quantum well laser, and the length of the amplification region is 300μ.
It is m. The thickness of the InGaAs well layer is 10 nm, and the thickness of the InGaAs well layer is 10 nm.
GaAsP (absorption short wavelength 1.2 μm) barrier layer thickness 4n
m, and the number of layers is 12 layers and 11 layers, respectively. The cladding layer 11 is InP, and the top layer of the epitaxial layer is InGaA.
s cap layer 12. That is, the epitaxial layer structure is the same as in the first embodiment. The optical waveguides 6, 7 are active waveguides and apply a direct current slightly above the threshold to the laser structure described above. The saturable absorption region 4 is made to operate as a saturable absorber by applying a reverse bias to the same laser structure. The length of the saturable absorption region 4 is 25 μm. Electrical isolation between each region is achieved by etching away the cap layer 12 between the regions. Third
In the example, by adjusting the direct current applied to the optical amplification region 1, pulses with a repetition frequency of 8 GHz were obtained.

【0011】以上の実施例では活性導波路を使用してい
るが、レーザ構造を混晶化した混晶化導波路やエッチン
グと再成長を組み合わせて形成する受動導波路でも同様
の効果が得られる。また、共振器も結晶端面を用いたフ
ァブリペロー共振器でなく、図5のように、回折格子1
3を用いて構成することもできる。
Although active waveguides are used in the above embodiments, similar effects can be obtained with mixed crystal waveguides formed by mixing the laser structure or passive waveguides formed by a combination of etching and regrowth. . In addition, the resonator is not a Fabry-Perot resonator using crystal end faces, but a diffraction grating 1 as shown in Figure 5.
3 can also be used.

【0012】0012

【発明の効果】以上説明したように本発明によるモード
ロックレーザは、ハイブリッドおよび受動モードロック
双方のモードで使用できるが、いずれの場合においても
以下に述べるメカニズムによって短パルスが達成される
。本発明の請求項1によるモードロックレーザでは、光
パルスは可飽和吸収領域を出て再度可飽和吸収領域へ入
射するまでに、二度増幅されるので、強い光パルスが得
られる。従って、吸収の強い可飽和吸収体を使うことが
できる。一般に、吸収の強い可飽和吸収体ほど吸収の飽
和の程度が強く、従って短パルスが得られやすい。また
、パルスがこの素子を一周する間に二回、増幅領域で利
得飽和によるパルスの急峻化を受ける。以上二つの効果
のよって、従来のモードロックレーザにくらべて短パル
ス化が図れる。更に、本発明の請求項2のように、可飽
和吸収体の接した反射面を高反射面にすると、パルスが
反射されている間、入射波と反射の間で干渉が起こり、
この時発生する干渉パターンによって、可飽和吸収体内
に過渡的に回折格子が形成されて、衝突モードロックが
達成されいっそうの短パルス化が進められる。
As explained above, the mode-locked laser according to the present invention can be used in both hybrid and passive mode-locked modes, and in either case, short pulses are achieved by the mechanism described below. In the mode-locked laser according to claim 1 of the present invention, the optical pulse is amplified twice before it exits the saturable absorption region and enters the saturable absorption region again, so that a strong optical pulse can be obtained. Therefore, a saturable absorber with strong absorption can be used. Generally, the stronger the saturable absorber, the stronger the degree of absorption saturation, and therefore the easier it is to obtain a short pulse. Also, while the pulse goes around this element, the pulse is steepened twice due to gain saturation in the amplification region. Due to the above two effects, the pulse can be made shorter than that of conventional mode-locked lasers. Furthermore, as in claim 2 of the present invention, when the reflective surface in contact with the saturable absorber is made a highly reflective surface, interference occurs between the incident wave and the reflected wave while the pulse is being reflected.
The interference pattern generated at this time transiently forms a diffraction grating within the saturable absorber, achieving collision mode locking and further shortening the pulse.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】最初のモードロックレーザの概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of the first mode-locked laser.

【図2】最初のモードロックレーザの概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of the first mode-locked laser.

【図3】本発明によるモードロックレーザの概略図であ
る。
FIG. 3 is a schematic diagram of a mode-locked laser according to the invention.

【図4】本発明による短パルス発生の実施図である。FIG. 4 is an implementation diagram of short pulse generation according to the invention.

【図5】本発明による回折格子を用いた場合のモードロ
ックレーザの概略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of a mode-locked laser using a diffraction grating according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  光増幅領域 2  導波路 3  結晶端面 4  可飽和吸収領域 5  活性導波路 6  第一導波路 7  第二導波路 8  可飽和吸収領域の接した光反射面9  第二導波
路の接した光反射面 10  InGaAs/InGaAsP  量子井戸1
1  InPクラッド 12  InGaAs  キャップ層 13  回折格子
1 Optical amplification region 2 Waveguide 3 Crystal end face 4 Saturable absorption region 5 Active waveguide 6 First waveguide 7 Second waveguide 8 Light reflection surface in contact with the saturable absorption region 9 Light reflection in contact with the second waveguide Surface 10 InGaAs/InGaAsP quantum well 1
1 InP cladding 12 InGaAs cap layer 13 diffraction grating

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  半導体結晶に形成された光共振器内に
、可飽和吸収領域と第一の導波路と光増幅領域と第二の
導波路とが直列に集積されており、光共振器の一方の光
反射面または光反射のための回折格子に接して該可飽和
吸収領域があり、該可飽和吸収領域の後に該第一の導波
路および該光増幅領域および該第二の導波路がこの順番
に直列に並び、第二の導波路が光共振器のもう一方の光
反射面または光反射のための回折格子に接していること
を特徴とする半導体レーザ装置。
Claim 1: A saturable absorption region, a first waveguide, an optical amplification region, and a second waveguide are integrated in series in an optical resonator formed in a semiconductor crystal. The saturable absorption region is in contact with one of the light reflection surfaces or the diffraction grating for light reflection, and the first waveguide, the light amplification region, and the second waveguide are located behind the saturable absorption region. A semiconductor laser device characterized in that the second waveguide is arranged in series in this order and is in contact with the other light reflecting surface of the optical resonator or a diffraction grating for light reflection.
【請求項2】  可飽和吸収領域が接している光反射面
が、高反射膜によってコートされていることを特徴とす
る請求項1記載の半導体レーザ装置。
2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the light reflecting surface in contact with the saturable absorption region is coated with a highly reflective film.
【請求項3】  光増幅領域を半導体レーザ装置の中央
に配置し、光増幅領域で発生した光の光共振器内の往復
時間の半分の周期の高周波電流または該周期の整数分の
一の周期の高周波電流を、必要に応じ直流電流を重畳し
該光増幅領域に印加することによってモードロックを達
成することを特徴とする請求項1または請求項2記載の
短パルス光の発生法。
3. An optical amplification region is disposed in the center of the semiconductor laser device, and a high-frequency current having a period of half the round trip time of light generated in the optical amplification region within the optical resonator or a period of one integer fraction of the period is provided. 3. The method of generating short pulse light according to claim 1, wherein mode-locking is achieved by applying a high-frequency current of 1 to the optical amplification region, superimposing a direct current as necessary.
【請求項4】  増幅領域に直流電流を印加することを
特徴とする請求項1または請求項2記載の短パルス光の
発生法。
4. The method for generating short pulse light according to claim 1 or 2, characterized in that a direct current is applied to the amplification region.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008147658A (en) * 2006-12-06 2008-06-26 Korea Electronics Telecommun Self-oscillating laser diode
US7813388B2 (en) 2006-12-06 2010-10-12 Electronics And Telecommunications Research Institute Self-pulsating laser diode
US8615027B2 (en) 2008-07-23 2013-12-24 Sony Corporation Laser diode, optical disk device and optical pickup

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