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Numéro de publicationWO2014129613 A1
Type de publicationDemande
Numéro de demandePCT/JP2014/054254
Date de publication28 août 2014
Date de dépôt24 févr. 2014
Date de priorité25 févr. 2013
Numéro de publicationPCT/2014/54254, PCT/JP/14/054254, PCT/JP/14/54254, PCT/JP/2014/054254, PCT/JP/2014/54254, PCT/JP14/054254, PCT/JP14/54254, PCT/JP14054254, PCT/JP1454254, PCT/JP2014/054254, PCT/JP2014/54254, PCT/JP2014054254, PCT/JP201454254, WO 2014/129613 A1, WO 2014129613 A1, WO 2014129613A1, WO-A1-2014129613, WO2014/129613A1, WO2014129613 A1, WO2014129613A1
InventeursTakeshi Ota, 太田 猛史
DéposantCanare Electric Co., Ltd., カナレ電気株式会社
Exporter la citationBiBTeX, EndNote, RefMan
Liens externes:  Patentscope, Espacenet
Optical amplifier and laser oscillator
WO 2014129613 A1
Résumé
[Problem] To remove wavelength dependency of optical amplification characteristics and to provide a compact optical circuit. [Solution] An optical amplifier comprising n optical amplification elements, a first optical coupler, and a second optical coupler. Each optical amplification element is connected to the first optical coupler and the second optical coupler, via an optical waveguide. The optical amplifier is configured such that, when the effective optical path length for the jth optical amplification element is LAj, the effective optical path lengths for the optical waveguides that connect the jth optical amplification element and the first optical coupler are LIj, and the effective optical path length of the optical waveguide that connects the jth optical amplification element and the second optical coupler is LOj, the length of some or all of the LIj are mutually different, and LIj + LOj + LAj = K (where 1≤ j ≤ n, n ≥ 2, and K is a constant.)
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Revendications(174)  Langue du texte original : Japonais
  1. n個の光増幅素子、第一の光カプラ、及び、第二の光カプラを備え、各光増幅素子は第一の光カプラ及び第二の光カプラと光導波路を介して接続された光増幅器において、 n optical amplifying device, a first optical coupler, and comprises a second optical coupler, an optical amplifier the optical amplifier is connected via a first optical coupler and the second optical coupler and the optical waveguide In,
    第j番目の光増幅素子の光増幅素子の実効光路長をLAj、第j番目の光増幅素子と第一の光カプラを接続する光導波路の実効光路長をLIj、第j番目の光増幅素子と第二の光カプラを接続する光導波路の実効光路長をLOjとした時に、 The j-th LAj the effective optical path length of the optical amplifier of the optical amplifying device, the j-th optical amplifier and LIj the effective optical path length of the optical waveguide that connects the first optical coupler, the j-th optical amplifier If when the effective optical path length of the optical waveguide that connects the second optical coupler and LOj,
    LIjの一部、または、全部の長さが互いに異なり、かつ、以下の数式を満たしていることを特徴とする光増幅器。 Some of LIj, or different from each other a total length, and an optical amplifier, characterized in that it meets the following formula.
    LIj+LOj+LAj=K LIj + LOj + LAj = K
    ただし、1≦j≦nであり、n≧2、かつ、Kは定数である。 However, a 1 ≦ j ≦ n, n ≧ 2, and, K is a constant.
  2. 請求項1の光増幅器と第一の反射集団及び第二反射手段を備え、第一の光カプラと第一の反射手段を光学的に接続し、また、第二の光カプラと第二の反射手段を光学的に接続したことを特徴とするレーザ発振器。 Further comprising an optical amplifier and a first reflecting population and the second reflecting means as claimed in claim 1, a first optical coupler and the first reflection means is optically connected, also the second optical coupler and the second reflection a laser oscillator characterized in that the connecting means optically.
  3. 複数の光増幅素子、第一の光カプラ、及び、第二の光カプラを備え、各光増幅素子は第一の光カプラ及び第二の光カプラと光導波路を介して接続された光増幅器において、 A plurality of optical amplifying device, a first optical coupler, and, in a second with an optical coupler, an optical amplifier the optical amplifier is connected via a first optical coupler and the second optical coupler and the optical waveguide ,
    第一の光カプラと最も短い距離の光導波路で接続されている光増幅素子をj=1番目とし、以下、jが大きくなるのに伴い光カプラ3と接続される光導波路が長くなるように光増幅素子に順番が付けられ、 The optical amplifier that is connected by an optical waveguide of the shortest distance between the first optical coupler is a j = 1 -th, hereinafter, so j is an optical waveguide to be connected with the optical coupler 3 with the become larger the longer the order is attached to the optical amplifying element,
    第j番目の光増幅素子の光増幅素子の実効光路長をLAj、第j番目の光増幅素子と第一の光カプラを接続する光導波路の実効光路長をLIj、第j番目の光増幅素子と第二の光カプラを接続する光導波路の実効光路長をLOjとした時に、 The j-th LAj the effective optical path length of the optical amplifier of the optical amplifying device, the j-th optical amplifier and LIj the effective optical path length of the optical waveguide that connects the first optical coupler, the j-th optical amplifier If when the effective optical path length of the optical waveguide that connects the second optical coupler and LOj,
    以下の数式を満たしていることを特徴とする光増幅器。 Optical amplifier characterized in that it meets the following formula.
    LIj+1+LOj+1+LAj+1=LIj+LOj+LAj+C LIj + 1 + LOj + 1 + LAj + 1 = LIj + LOj + LAj + C
    但し、1≦j≦n、n≧2、かつ、Cは定数である。 However, 1 ≦ j ≦ n, n ≧ 2, and, C is a constant.
  4. 請求項3の光増幅器と第一の反射手段団及び第二の反射手段を備え、第一の光カプラと第一の反射手段を光学的に接続し、また、第二の光カプラと第二の反射手段を光学的に接続したことを特徴とするレーザ発振器。 Further comprising an optical amplifier and a first reflecting means group and the second reflecting means according to claim 3, a first optical coupler and the first reflection means is optically connected, also, a second optical coupler second a laser oscillator characterized in that it is optically connected to the reflection means.
  5. 請求項3の光増幅器において、第二の光カプラは前記光増幅素子と接続される側とは反対側に複数の分岐路を備えていることを特徴とする光増幅器。 The optical amplifier of claim 3, the optical amplifier and the second optical coupler, characterized in that the side to be connected to the optical amplifier which has a plurality of branch paths on the other side.
  6. 請求項5の光増幅器と第一の反射手段及び第二の反射手段を備え、第一の光カプラと第一の反射手段を光学的に接続し、また、第二の光カプラからの前記した複数の分岐路と第二の反射手段を光学的に接続したことを特徴とするレーザ発振器。 Includes an optical amplifier and a first reflecting means and second reflecting means according to claim 5, a first optical coupler and the first reflection means is optically connected, it was also said from the second optical coupler laser oscillator characterized by connecting a plurality of branch paths and the second reflecting means optically.
  7. n個の光増幅素子、一つの光カプラ、第一の反射手段、及び、第二の反射手段を備えたレーザ発振器において、 n optical amplifying device, one of the optical coupler, the first reflecting means, and, in a laser oscillator provided with a second reflecting means,
    光カプラと最も短い距離の光導波路で接続されている光増幅素子をj=1番目とし、以下、jが大きくなるのに伴い光カプラ3と接続される光導波路が長くなるように光増幅素子に順番が付けられ、 The optical amplifier that is connected in the shortest distance in the optical waveguide and the optical coupler and j = 1 -th, hereinafter, j optical waveguide is connected to the line with optical coupler 3 in greater becomes longer so that the optical amplifying device the order is attached to,
    第j番目の光増幅素子の光増幅素子の実効光路長をLAj、第j番目の光増幅素子と第光カプラを接続する光導波路の実効光路長をLIjとした時に、以下の数式を満たしていることを特徴とするレーザ発振器。 The effective optical path length of the optical amplifying device of the j-th optical amplifier LAj, when the j-th optical amplifier and an effective optical path length of the optical waveguide that connects the first optical coupler and LIj, to meet the following formula a laser oscillator, characterized in that you are.
    Lij+1+LAj+1=LIj+LAj+C Lij + 1 + LAj + 1 = LIj + LAj + C
    ただし、1≦j≦n、n≧2、かつ、Cは定数である。 However, 1 ≦ j ≦ n, n ≧ 2, and, C is a constant.
  8. 第一の光増幅素子、第二の光増幅素子、モードスプリッター、ひとつの光導波路、第一の反射手段、第二の反射手段、及び、第三の反射手段を備えたレーザ発振器において、 The first optical amplifier, a second optical amplifier, mode splitters, one of the optical waveguides, the first reflecting means, second reflecting means, and, in a laser oscillator provided with a third reflecting means,
    モードスプリッターは第一の光増幅素子と第二の光増幅素子とはそれぞれ異なる偏光方向の光と結合し、また、光導波路とは双方の偏光方向の光と結合し、 Mode splitter is coupled to the first optical amplifying device and the second optical amplifying device and light of different polarization directions can also be combined with the polarization direction of the light of both the optical waveguide,
    第一の光増幅素子は第一の反射手段と結合し、 The first optical amplifier is coupled to the first reflecting means,
    第二の光増幅素子は第二の反射手段と結合し、 A second optical amplifier is coupled to the second reflecting means,
    光導波路は第三の反射手段と結合し、 Optical waveguide is bonded to the third reflecting means,
    異なる偏光方向の光を同時に発振することを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator characterized in that it oscillates light of a different polarization directions at the same time.
  9. 第一の光導波路、第二の光導波路、モードスプリッター、ひとつの光増幅素子、第一の反射手段、第二の反射手段、及び、第三の反射手段を備えたレーザ発振器において、 The first optical waveguide, a second optical waveguide, the mode splitter, one of the optical amplifier, the first reflecting means, second reflecting means, and, in a laser oscillator provided with a third reflecting means,
    モードスプリッターは第一の光導波路と第二の光導波路とはそれぞれ異なる偏光方向の光と結合し、また、光増幅素子とは双方の偏光方向の光と結合し、 Mode splitter is coupled to the first optical waveguide and second optical waveguide and the light of different polarization directions can also be combined with the polarization direction of the light of both the optical amplifier,
    第一の光増幅素子とは第一の反射手段と結合し、 The first optical amplifier is coupled to the first reflecting means,
    第二の光増幅素子は第二の反射手段と結合し、 A second optical amplifier is coupled to the second reflecting means,
    光導波路は第三の反射手段と結合し、 Optical waveguide is bonded to the third reflecting means,
    異なる偏光方向の光を同時に発振することを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator characterized in that it oscillates light of a different polarization directions at the same time.
  10. 第一の光増幅素子、第二の光増幅素子、第三の光増幅素子、モードスプリッター、第一の反射手段、及び第二の反射手段、及び、第三の反射手段を備えたレーザ発振器において、 The first optical amplifier, a second optical amplifier, a third optical amplifier, mode splitters, the first reflecting means, and the second reflecting means, and, in a laser oscillator provided with a third reflecting means ,
    モードスプリッターは第一の光増幅素子と第二の光増幅素子とはそれぞれ異なる偏光方向の光と結合し、また、第三の光増幅素子とは双方の偏光方向の光と結合し、 Mode splitter is coupled to the first optical amplifying device and the second optical amplifying device and light of different polarization directions, respectively, also coupled to the polarization direction of the light of both the third optical amplifier,
    第一の光増幅素子第一の反射手段と結合し、 It binds to the first optical amplifier first reflecting means,
    第二の光増幅素子第二の反射手段と結合し 第三の光増幅素子は第三の反射手段と結合し、 Bound third optical amplifier and the second optical amplifier second reflecting means is coupled with the third reflecting means,
    異なる偏光方向の光を同時に発振することを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator characterized in that it oscillates light of a different polarization directions at the same time.
  11. 異なる偏光方向の光を同時に発振すべく構築された半導体レーザ発振器において、 In the semiconductor laser oscillator which is constructed so as to simultaneously oscillate the light of different polarization directions,
    活性層に伸長歪を有する歪量子井戸構造を有することを特徴とする半導体レーザ発振器。 Semiconductor laser oscillator characterized in that it has a strained quantum well structure has an elongation strain in the active layer.
  12. 第一の光増幅素子、n個の異なる長さの光導波路の光導波路、第一の光カプラ、第一の反射手段、及び、第二の反射手段から成るレーザ発振器において、 The first optical amplifier, n pieces of different lengths waveguide of the optical waveguide, the first optical coupler, the first reflecting means, and, in the laser oscillator consisting of the second reflecting means,
    第一の光カプラと第一の反射手段はn個の異なる長さの光導波路を介して接続され、 The first optical coupler and the first reflection means is connected via an optical waveguide of n different lengths,
    第一の光カプラと第二の反射手段は第一の光増幅素子を介して接続され、 The first optical coupler and the second reflecting means is connected via a first optical amplifier,
    第一の光カプラと最も短い距離で接続されている光導波路をj=1番目とし、以下、jが大きくなるのに伴い第一の光カプラと接続される光導波路が長くなるように光導波路に順番が付けられ、 An optical waveguide that is connected with the shortest distance between the first optical coupler and j = 1 -th, hereinafter, the first optical waveguide such that an optical waveguide which is connected to the optical coupler becomes longer along with the j becomes larger the order is attached to,
    第j番目の光導波路について、第一の光カプラから第一の反射手段までの実効光路長をLKjとした時に、以下の数式を満たしていることを特徴とするレーザ発振器。 For the j-th optical waveguide, the laser oscillator the effective optical path length from the first optical coupler to the first reflecting means upon the LKj, characterized in that it meets the following formula.
    LKj+1=LKj+C LKj + 1 = LKj + C
    ただし、1≦j≦nで、n≧2、かつ、Cは定数である。 However, 1 ≦ j ≦ n, n ≧ 2, and, C is a constant.
  13. 請求項7のレーザ発振器において、前記光カプラと前記光増幅素子とを接続するそれぞれの光導波路上に、それぞれ異なる長さの光路長可変手段が設けられていることを特徴とするレーザ発振器。 In the laser oscillator of claim 7, and a laser oscillator characterized in that on each of the optical waveguides which connect the said optical coupler and said optical amplifier device and the optical path length varying means of different lengths are provided.
  14. 請求項12のレーザ発振器において、前記光カプラと第一の反射手段とを接続するそれぞれの光導波路上に、それぞれ異なる長さの光路長可変手段が設けられていることを特徴とするレーザ発振器。 In the laser oscillator of claim 12, the laser oscillator is characterized in that on each of the optical waveguide connecting the said optical coupler and the first reflection means, the length of the optical path length varying means which varies each are provided.
  15. 請求項12のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 12,
    さらに第二の光カプラと第二の光増幅素子を備え、 Further comprising a second optical coupler and the second optical amplifier,
    第二の光カプラによってレーザ発振光の一部が第二の光増幅素子に導かれ、 Some of the laser oscillation light is guided to the second optical amplifying device by a second optical coupler,
    第二の光増幅素子によって増幅されたレーザ発振光が外部に出力されることを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator for laser oscillation light amplified by the second optical amplifier is characterized in that is output to the outside.
  16. 請求項12のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 12,
    さらに第二の光カプラと光増幅器を備え、 Further comprising a second optical coupler and an optical amplifier,
    この光増幅器が請求項1に記載の光増幅器であり 第二の光カプラによってレーザ発振光の一部が光増幅器に導かれ、 The optical amplifier is part of the laser oscillation light by the second optical coupler is an optical amplifier according to claim 1 is directed to an optical amplifier,
    光増幅器によって増幅されたレーザ発振光が外部に出力されることを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator characterized in that the laser oscillation light amplified by the optical amplifier is output to the outside.
  17. 共振器中にアレイ状導波路回折格子と光増幅素子を備えたレーザ発振器において、 A laser oscillator comprising an array waveguide grating and the optical amplifier into the resonator,
    アレイ状導波路回折格子を形成する個々の光導波路上にそれぞれ異なる長さの加熱電極が備えられており、これらの異なる長さの加熱電極が一筆書き形状となるように形成されていることを特徴とするレーザ発振器。 Heating electrodes of different on an individual waveguide lengths forming the arrayed waveguide grating is provided with, that the heating electrodes of different lengths are formed such that a single stroke shape laser oscillator to be characterized.
  18. 一つの光カプラ、複数の光増幅素子、反射手段、及び、ひとつの鋸歯状反射面を備えたレーザ発振器において、 One of the optical couplers, a plurality of optical amplifying device, the reflection means and the laser oscillator with a single saw-tooth-like reflection surface,
    光カプラと反射手段が接続され、 Optical coupler and the reflection means is connected,
    光カプラと鋸歯状反射面が複数の光増幅素子を介して接続されることによって共振器を形成していることを特徴とするレーザ発振器。 laser oscillator characterized by forming the resonator by an optical coupler and the serrated reflection surface are connected via a plurality of optical amplifying element.
  19. 一つの光カプラ、ひとつの光増幅素子、複数の光導波路、反射手段、及び、ひとつの鋸歯状反射面を備えたレーザ発振器において、 One of the optical coupler, one of the optical amplifier, a plurality of optical waveguides, reflecting means, and, in a laser oscillator with a single saw-tooth-like reflection surface,
    光カプラと反射手段が光増幅素子を介して接続され、 Optical coupler and the reflection means is connected via an optical amplifier,
    光カプラと鋸歯状反射面が複数の光導波路を介して接続されることによって共振器を形成していることを特徴とするレーザ発振器。 laser oscillator characterized by forming the resonator by an optical coupler and the serrated reflection surface are connected via a plurality of optical waveguides.
  20. アレイ状導波路回折格子、複数の光増幅素子、マッハツェンダ型利得等価フィルタ、第一の反射手段、及び、第二の反射手段からなるレーザ発振器において、 Arrayed waveguide grating, a plurality of optical amplifier, a Mach-Zehnder gain equivalent filter, a first reflecting means, and, in the laser oscillator comprising a second reflecting means,
    第一の反射手段と第二の反射集団の間に、複数の光増幅素子、アレイ状導波路回折格子、及び、マッハツェンダ型利得等価フィルタが設けられて共振器を形成していることを特徴するレーザ発振器。 Between the first reflecting means and second reflecting population, a plurality of optical amplifying elements, arrayed waveguide gratings, and is characterized in that the Mach-Zehnder gain equivalent filter to form a cavity provided laser oscillator.
  21. 請求項20のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 20,
    さらにモードスプリッターを備え、 Further comprising a mode splitter,
    モードスプリッターを共振器中に設けることによって、異なる偏光方向のレーザ光を同時発振することを特徴とするレーザ発振器。 By providing the mode splitter in a resonator, a laser is characterized in that it simultaneously oscillates laser light of different polarization directions oscillator.
  22. 希土類ドープファイバ、励起光結合手段、及び、励起光源を備えた希土類ドープ光ファイバ増幅器において、 Rare-earth-doped fiber, the pump light coupling means, and, in the rare-earth doped optical fiber amplifier comprising a pumping light source,
    励起光源は、共振器中に複数の光増幅素子とアレイ状導波路回折格子を備えていることを特徴する土類ドープ光ファイバ増幅器。 Excitation light source, earth doped optical fiber amplifier, characterized in that it comprises a plurality of optical amplifier and the arrayed waveguide grating in the resonator.
  23. 増幅媒体光ファイバ、励起光結合手段、第一の励起光源、第二の励起光源及び、偏光カプラを備えたラマン光増幅器であって、 Amplification medium fiber, the pumping light coupling means, the first excitation light source, the second excitation light source and, a Raman optical amplifier having a polarization coupler,
    第一の励起光源と第二の励起光源は偏光カプラによって結合された後、励起光結合手段によって増幅媒体光ファイバに結合され、 The first excitation light source and the second excitation light source after it has been coupled by a polarization coupler is coupled to the amplification medium fiber by the pumping light coupling means,
    第一の励起光源と第二の励起光源の少なくとも一方が、共振器中に複数の光増幅素子とアレイ状導波路回折格子を備えていることを特徴するラマン光増幅器。 Raman amplifier with at least one of the first excitation light source and the second excitation light source, and characterized by comprising a plurality of optical amplifier and the arrayed waveguide grating in the resonator.
  24. 増幅媒体光ファイバ、励起光結合手段、及び、励起光源を備えたラマン光増幅器において、 Amplification medium fiber, the pumping light coupling means, and, in the Raman amplifier comprising a pumping light source,
    励起光源は、共振器中に、複数の光増幅素子、アレイ状導波路回折格子、及び、モードスプリッターを備えていることを特徴とするラマン光増幅器。 Excitation light source, in the resonator, a plurality of optical amplifier, an array waveguide grating, and a Raman optical amplifier characterized in that it comprises a mode splitter.
  25. 非線形光学媒体、励起光結合手段、第一の励起光源、第二の励起光源及び、偏光カプラを備えた四光波混合波長変換器において、 Nonlinear optical medium, the excitation light coupling means, the first excitation light source, the second excitation light source and, four wave mixing a wavelength converter comprising a polarization coupler,
    第一の励起光源と第二の励起光源は偏光カプラによって結合された後、励起光結合手段によって非線形光学媒体に結合され、 After the first excitation light source and the second excitation light source that are coupled by a polarization coupler is coupled to a nonlinear optical medium by the pumping light coupling means,
    第一の励起光源と第二の励起光源の少なくとも一方が、共振器中に複数の光増幅素子とアレイ状導波路回折格子を備えていることを特徴する四光波混合波長変換器。 At least one of the first excitation light source and the second excitation light source, four wave mixing a wavelength converter which characterized in that a plurality of optical amplifier and the arrayed waveguide grating in the resonator.
  26. 非線形光学媒体、励起光結合手段、及び、励起光源を備えた四光波混合波長変換器において、 Nonlinear optical medium, the excitation light coupling means, and, in four-wave mixing a wavelength converter comprising a pump light source,
    励起光源は、共振器中に複数の光増幅素子、アレイ状導波路回折格子、及び、モードスプリッターを備えていることを特徴する四光波混合波長変換器。 Excitation light source, a plurality of optical amplifying element in the cavity, an array waveguide grating, and four wave mixing a wavelength converter which characterized by comprising a mode splitter.
  27. 複数の半導体光増幅素子、ひとつのツリー状光カプラ、第一の反射手段、及び、第二の反射手段を備え、 A plurality of semiconductor optical amplifier, one of the tree-shaped optical coupler, the first reflecting means, and comprises a second reflecting means,
    複数の半導体光増幅素子をツリー状光カプラによって光学的に結合して、ツリー状光カプラの共通ポートを経て第一の反射手段に導き、ツリー状光カプラと結合するポートとは反対の光増幅器のポート側に第二反射手段を備えたレーザ発振器において、 A plurality of semiconductor optical amplifier device is coupled optically with a tree-shaped optical coupler, guided to the first reflecting means via the common port of the tree-shaped optical coupler, the opposite of the optical amplifier and the port for coupling a tree-like optical coupler In the laser oscillator provided with the second reflecting means on the port side,
    複数の半導体光増幅素子とひとつのツリー状光カプラは同一の基板上にモノリシックに形成され、これらの半導体光増幅素子はレーザ発振波長において単一横モードで動作し、ツリー状光カプラを構成する光導波路は半導体によって形成され、かつ、レーザ発振波長において単一横モードで動作し、 A plurality of semiconductor optical amplifier and one of the tree-like optical coupler is formed monolithically on the same substrate, these semiconductor optical amplifier operates in a single transverse mode at the lasing wavelength and constitutes a tree-like optical coupler The optical waveguide is formed by semiconductors, and operates in a single transverse mode at the lasing wavelength,
    さらにレーザ発振波長において単一横モードで動作する石英系光ファイバを備え、この光ファイバはツリー状光カプラの共通ポートとレンズを介して結合され、 And a silica-based optical fiber that operates in a single transverse mode in still lasing wavelength, the optical fiber is coupled via a common port and a lens of the tree-like optical coupler,
    複数の半導体光増幅素子は位相同期した単一横モードのレーザ光を生成し、これらのレーザ光はツリー状光カプラによって合波された後、レンズ光学系によってモードフィールド径を変換された後、光ファイバへ出力されることを特徴とするレーザ発振器。 After the plurality of semiconductor optical amplifier to generate a laser beam of a single transverse mode with phase synchronization, these laser light having been converted after being multiplexed by the tree-shaped optical coupler, the mode field diameter by a lens optical system, a laser oscillator characterized in that it is outputted to the optical fiber.
  28. 請求項27のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 27,
    さらにヒートシンクを備え、 Further comprising a heat sink,
    前記基板の前記半導体光増幅素子と前記ツリー状光カプラが形成された面がこのヒートシンクに接触するように配置されていることを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator, wherein the semiconductor optical amplifying element and said tree-like optical coupler is formed surface of the substrate are disposed so as to be in contact with the heat sink.
  29. 請求項27のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 27,
    前記光石英系ファイバ中に波長安定化手段を備えていることを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator characterized in that it comprises a wavelength stabilizing means in said optical silica fiber.
  30. 請求項27のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 27,
    前記レンズ光学系がコリメート光学系を含んでいることを特徴とするレーザ発振器。 a laser oscillator characterized in that the lens optical system includes a collimating optical system.
  31. 複数の光増幅器、ひとつのツリー状光カプラ、第一の反射手段、及び、第二の反射手段を備え、 A plurality of optical amplifiers, one of the tree-like optical coupler, the first reflecting means, and comprises a second reflecting means,
    複数の光増幅器をツリー状光カプラによって光学的に結合して、ツリー状光カプラの共通ポートを経て第一の反射手段に導き、ツリー状光カプラと結合するポートとは反対の光増幅器のポート側に第二反射手段を備えたレーザ発振器において、 Bond to a plurality of optical amplifiers by the tree-shaped optical coupler optically leads to the first reflecting means via the common port of the tree-shaped optical coupler, the port coupling the tree-like light coupler opposite the optical amplifier and the port A laser oscillator comprising a second reflecting means on the side,
    このツリー状光カプラは、共通ポートから分岐したふたつの分岐路の光路長さが異なる三端子光分岐路を少なくとも一つ備えていることを特徴とするレーザ発振器。 The tree-like optical coupler, a laser oscillator characterized in that the optical path lengths of the two branch passages branching from the common port is provided with at least one different three terminal light branch.
  32. 複数の光増幅器、ひとつのツリー状光カプラ、第一の反射手段、及び、第二の反射手段を備え、 A plurality of optical amplifiers, one of the tree-like optical coupler, the first reflecting means, and comprises a second reflecting means,
    複数の光増幅器をツリー状光カプラによって光学的に結合して、ツリー状光カプラの共通ポートを経て第一の反射手段に導き、ツリー状光カプラと結合するポートとは反対の光増幅器のポート側に第二反射手段を備えたレーザ発振器において、 Bond to a plurality of optical amplifiers by the tree-shaped optical coupler optically leads to the first reflecting means via the common port of the tree-shaped optical coupler, the port coupling the tree-like light coupler opposite the optical amplifier and the port A laser oscillator comprising a second reflecting means on the side,
    複数の光増幅器は位相同期した単一横モードのレーザ光を生成し、生成したレーザ光が第二反射手段側から取り出されることを特徴とするレーザ発振器。 Laser oscillator plurality of optical amplifiers, characterized in that it generates a laser beam of a single transverse mode with phase synchronization, it is generated a laser beam is taken out from the second reflecting means side.
  33. 請求項32のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 32,
    第一の反射手段の反射率が第二の反射手段の反射率より大きいことを特徴とするレーザ発振器。 Laser oscillator reflectance of the first reflecting means and wherein the greater than the reflectance of the second reflecting means.
  34. 一次元にアレイ配置された複数の光増幅器が位相同期してレーザ発振するレーザ発振器と単一モード光ファイバの結合光学系において、 In the coupling optical system of the laser oscillator and the single mode optical fiber in which a plurality of optical amplifiers which are arrayed in a one-dimensional to a laser oscillation phase-synchronized,
    一次元にアレイ配置された複数の光増幅器は同位相のレーザ光を生成し、 A plurality of optical amplifiers which are arrayed in one dimension to produce a laser beam of the same phase,
    アレイの配列方向にパワーを有する第一のシリンドリカルレンズとアレイの配列方向とは垂直方向にパワーを有する第二のシリンドリカルレンズを備え、 The first cylindrical lens and the arrangement direction of the array having a power in the array direction of the array and a second cylindrical lens having power in a vertical direction,
    第一のシリンドリカルレンズは、一次元にアレイ配置された複数の光増幅器の光出射端面と単一モード光ファイバのコアに対してコリメート光学系を形成し、 The first cylindrical lens forms a collimating optical system to the core of the light emitting end face and the single mode optical fiber of the plurality of optical amplifiers are arrayed one-dimensionally,
    第二のシリンドリカルレンズは、一次元にアレイ配置された複数の光増幅器の光出射端面と単一モード光ファイバのコアに対して光学的共役関係であることを特徴とするレーザ発振器。 The second cylindrical lens, a laser oscillator characterized in that it is optically conjugate relationship with respect to the core of the light-emitting end face and the single mode optical fiber of the plurality of optical amplifiers are arrayed one-dimensionally.
  35. 複数の光増幅器、ひとつのアレイ状導波路回折格子、第一の反射手段、及び、第二の反射手段を備え、 A plurality of optical amplifiers, one arrayed waveguide grating, the first reflecting means, and comprises a second reflecting means,
    複数の光増幅器をアレイ状導波路回折格子によって光学的に結合して、アレイ状導波路回折格子の共通ポートを経て第一の反射手段に導き、アレイ状導波路回折格子と結合するポートとは反対の光増幅器のポート側に第二反射手段を備えたレーザ発振器において、 A plurality of optical amplifiers are optically coupled by the arrayed waveguide grating, through a common port of the arrayed waveguide grating introduced into the first reflecting means, and the port of binding to arrayed waveguide grating A laser oscillator comprising a second reflecting means on the port side opposite the optical amplifier,
    複数の光増幅器は位相同期した単一横モードのレーザ光を生成し、生成したレーザ光が第二反射手段側から取り出されることを特徴とするレーザ発振器。 Laser oscillator plurality of optical amplifiers, characterized in that it generates a laser beam of a single transverse mode with phase synchronization, it is generated a laser beam is taken out from the second reflecting means side.
  36. 請求項35のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 35,
    第一の反射手段の反射率が第二の反射手段の反射率より高いことを特徴とするレーザ発振器。 Laser oscillator reflectance of the first reflecting means is characterized by higher than the reflectance of the second reflecting means.
  37. 一次元にアレイ配置された複数の光増幅器が位相同期してレーザ発振するレーザ発振器と単一モード光ファイバの結合光学系において、 In the coupling optical system of the laser oscillator and the single mode optical fiber in which a plurality of optical amplifiers which are arrayed in a one-dimensional to a laser oscillation phase-synchronized,
    一次元にアレイ配置された複数の光増幅器は同位相のレーザ光を生成し、 A plurality of optical amplifiers which are arrayed in one dimension to produce a laser beam of the same phase,
    アレイの配列方向に対して垂直方向にパワーを有するシリンドリカルレンズとひとつのレンズを備え、 And a cylindrical lens and one lens having a power in a direction perpendicular to the array direction of the array,
    シリンドリカルレンズは、一次元にアレイ配置された複数の光増幅器の光出射端面からの光を並行光に変えるコリメート光学系を形成し、 Cylindrical lens forms a collimating optical system for changing the light from the light emitting end face of the plurality of optical amplifiers which are arrayed in a one-dimensional parallel light,
    レンズは、平行光を単一モード光ファイバのコアに対して結像するコリメート光学系を形成することを特徴とするレーザ発振器。 Lens, a laser oscillator which is characterized by forming a collimating optical system for imaging the collimated light to the core of the single mode optical fiber.
  38. 複数の光増幅器をツリー状光カプラによって束ねた光集積回路を一つの構成単位として、複数の構成単位を備えたレーザ発振器において、 The optical integrated circuit by bundling a plurality of optical amplifiers by the tree-shaped optical coupler as one structural unit, in a laser oscillator having a plurality of constituent units,
    受動型光導波路回路を備え、この受動型光導波路回路によって複数の構成単位が光学的に結合してレーザ発振を生じることを特徴とするレーザ発振器。 And a passive optical waveguide circuit, a laser oscillator is the passive optical waveguide circuit of a plurality of construction units, characterized in that it produces a laser oscillation coupled optically.
  39. 複数の光増幅素子をアレイ状導波路回折格子によって束ねて構成した光集積回路を一つの構成単位として、複数の構成単位を備えたレーザ発振器において、 The optical integrated circuit is constructed by bundling a plurality of optical amplifying element by an array waveguide grating as one structural unit, in a laser oscillator having a plurality of constituent units,
    受動型光導波路回路を備え、この受動型光導波路回路によって複数の構成単位が光学的に結合してレーザ発振を生じることを特徴とするレーザ発振器。 And a passive optical waveguide circuit, a laser oscillator is the passive optical waveguide circuit of a plurality of construction units, characterized in that it produces a laser oscillation coupled optically.
  40. 複数の光増幅器、マルチモード干渉器型光カプラ、第一の反射手段、及び、第二の反射手段を備えた、位相同期発振するレーザ発振器において、 A plurality of optical amplifiers, a multi-mode interferometer type optical coupler, the first reflecting means, and with a second reflecting means, the laser oscillator of the phase locked oscillator,
    光増幅器の数は3であり、光増幅器が等間隔配置されていることを特徴とするレーザ発振器。 The number of optical amplifiers is 3, a laser oscillator characterized in that the optical amplifier is arranged at equal intervals.
  41. 複数の光増幅器、マルチモード干渉器型光カプラ、第一の反射手段、及び、第二の反射手段を備えた、位相同期発振するレーザ発振器において、 A plurality of optical amplifiers, a multi-mode interferometer type optical coupler, the first reflecting means, and with a second reflecting means, the laser oscillator of the phase locked oscillator,
    光増幅器の数は4以上であり、光増幅器の配置間隔が少なくとも二種類あることを特徴とするレーザ発振器。 The number of optical amplifier is 4 or more, the laser oscillator, characterized in that there are at least two types of arrangement interval of the optical amplifier.
  42. 複数の光増幅素子を受動型光回路によって束ねて構成した光集積回路を一つの構成単位として、この構成単位を複数個備えたレーザ発振器において、 The optical integrated circuit is constructed by bundling a plurality of optical amplifier by passive optical circuit as one structural unit, in a laser oscillator provided with a plurality of the structural units,
    さらにリング状の受動型光導波路回路を備え、この受動型光導波路回路によって複数の構成単位が光学的に結合してレーザ発振を生じることを特徴とするレーザ発振器。 Further comprising a ring-shaped passive optical waveguide circuit, a laser oscillator is the passive optical waveguide circuit of a plurality of construction units, characterized in that it produces a laser oscillation coupled optically.
  43. 一つの基板上に複数の光増幅素子を受動型光回路によって束ねて構成した光集積回路を一つの構成単位として、この構成単位を複数個備え、また、受動型光導波路回路を備え、この受動型光導波路回路によって複数の構成単位が光学的に結合してレーザ発振を生じることを特徴とするレーザ発振器において、 The optical integrated circuit is constructed by bundling the passive optical circuit a plurality of optical amplifying device on a single substrate as one structural unit, is provided with a plurality of the constituent units, also includes a passive optical waveguide circuit, the passive In the laser oscillator in which a plurality of constituent units by the type waveguide circuit is characterized in that it produces the bond to the laser oscillation optically,
    さらにレーザ光の方向変更手段を備え、レーザ光の方向変更手段によって基板の裏面側に向けてレーザ出力光を出射させることを特徴とするレーザ発振器。 Further comprising a direction changing means of the laser beam, a laser oscillator toward the rear side of the substrate, characterized in that to emit the laser output beam by the direction changing means of the laser beam.
  44. 請求項43のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 43,
    さらにヒートシンクを備え、前記基板の光増幅素子を形成した側をこのヒートシンクに接触させたことを特徴とするレーザ発振器。 Further comprising a heat sink, a laser oscillator characterized in that it is brought into contact with the side formed with the optical amplifier of the substrate to the heat sink.
  45. 請求項43のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 43,
    前記レーザ光の方向変更手段は前記基板に対して傾斜を有する反射鏡であることを特徴とするレーザ発振器。 Laser oscillator direction changing means of said laser beam, characterized in that a reflecting mirror having an inclination with respect to the substrate.
  46. 請求項43のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 43,
    前記レーザ光の方向変更手段は回折格子であることを特徴とするレーザ発振器。 Laser oscillator direction changing means of said laser beam, characterized in that a diffraction grating.
  47. 請求項43のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 43,
    前記基板裏面に設けた電極にレーザ光を透過させるための開口部を設けたことを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator which is characterized by providing an opening for transmitting a laser beam to the electrodes provided on the substrate rear surface.
  48. 請求項43のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 43,
    前記基板裏面に反射率低減手段を設けたことを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator which is characterized by the provision of the reflectivity-reducing means to the substrate rear surface.
  49. 請求項43のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 43,
    前記基板裏面にレーザ光取り出し用の開口部を設けたことを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator which is characterized by providing an opening for the laser beam taken out on the substrate rear surface.
  50. 複数の光増幅素子を受動型光回路によって束ねて構成した光集積回路を一つの構成単位として、この構成単位を複数個備えたレーザ発振器において、 The optical integrated circuit is constructed by bundling a plurality of optical amplifier by passive optical circuit as one structural unit, in a laser oscillator provided with a plurality of the structural units,
    さらに複数のリング状の受動型光導波路回路を備え、これらの受動型光導波路回路によって複数の構成単位が複数の経路を経て光学的に結合してレーザ発振を生じることを特徴とするレーザ発振器。 Further comprising a plurality of ring-shaped passive optical waveguide circuit, a laser oscillator, wherein a plurality of structural units with these passive optical waveguide circuit is optically coupled via a plurality of paths to cause laser oscillation.
  51. 複数の光増幅素子を受動型光回路によって束ねて構成した光集積回路を一つの構成単位として、複数の構成単位を備えたレーザ発振器において、 The optical integrated circuit is constructed by bundling a plurality of optical amplifier by passive optical circuit as one structural unit, in a laser oscillator having a plurality of constituent units,
    光増幅素子に近接してエッチングによって形成した端面を備え、レーザ発振器のチップ面積が25平方mmより大きい時は基板の厚さを200μm以上としたことを特徴とするレーザ発振器。 In proximity to the optical amplifying device comprises an end face which is formed by etching, when the chip area of the laser oscillator is greater than 25 square mm is laser oscillator characterized by the thickness of the substrate is less than 200μm.
  52. 複数の光増幅素子を受動型光回路によって束ねて構成した光集積回路を一つの構成単位として、複数の構成単位を備えたレーザ発振器において、 The optical integrated circuit is constructed by bundling a plurality of optical amplifier by passive optical circuit as one structural unit, in a laser oscillator having a plurality of constituent units,
    光増幅素子に近接してエッチングによって形成した端面を備え、レーザ発振器のチップ面積が100平方mmより大きい時は基板の厚さを300μm以上としたことを特徴とするレーザ発振器。 In proximity to the optical amplifying device comprises an end face which is formed by etching, when the chip area of the laser oscillator is greater than 100 square mm is laser oscillator characterized in that the thickness of the substrate is not less than 300μm.
  53. 基板の表面に形成された水平共振器型面発光レーザにおいて、 In the horizontal cavity surface emitting lasers formed on the surface of the substrate,
    この基板は生成されるレーザ光の波長に対して透過性であり、 The substrate is transparent to the wavelength of the laser light to be generated,
    この水平共振器型面発光レーザの共振器は、第一の反射手段と第二の反射手段を備え、 The horizontal cavity surface emitting laser cavity comprises a first reflecting means and second reflecting means,
    さらに基板に対して傾斜した第三の反射手段を備え、 Further comprising a third reflective means is inclined with respect to the substrate,
    共振器中で生成されたレーザ光を、第三の反射手段によって基板側に向けて経路を変更させて、基板の裏面側からレーザ光を取り出すことを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 The laser light generated in the resonator, the third is by changing the route toward the substrate side by the reflecting means, a horizontal cavity surface emitting laser characterized by taking out the laser beam from the back surface side of the substrate.
  54. 請求項53の水平共振器型面発光レーザにおいて、 In the horizontal cavity surface emitting laser of claim 53,
    前記基板裏面に反射率低減手段を設けたことを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 Horizontal cavity surface emitting laser which is characterized by the provision of the reflectivity-reducing means to the substrate rear surface.
  55. 請求項53の水平共振器型面発光レーザにおいて、 In the horizontal cavity surface emitting laser of claim 53,
    前記基板は導電性基板であり、前記基板裏面に裏面電極を備え、 The substrate is a conductive substrate, and a backside electrode on the substrate rear surface,
    この裏面電極に開口部を特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 Horizontal-cavity surface-emitting laser characterized by openings in the back electrode.
  56. 請求項53の水平共振器型面発光レーザにおいて、 In the horizontal cavity surface emitting laser of claim 53,
    さらにヒートシンクを備え、このヒートシンクを基板表面側に接触させたことを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 Further comprising a heat sink, a horizontal cavity surface emitting laser characterized by contacting the heat sink to the substrate surface.
  57. 請求項53の水平共振器型面発光レーザにおいて、 In the horizontal cavity surface emitting laser of claim 53,
    第二の反射手段が半導体多層膜ブラッグ回折格子であることを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 horizontal cavity surface emitting laser in which the second reflecting means is characterized by a semiconductor multilayer Bragg gratings.
  58. 請求項53の水平共振器型面発光レーザにおいて、 In the horizontal cavity surface emitting laser of claim 53,
    第二の反射手段が前記水平共振器型面発光レーザのクラッド層中に設けられたブラッグ回折格子であることを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 Second horizontal cavity surface emitting laser reflecting means is characterized by a Bragg grating provided in the cladding layer of the horizontal cavity surface emitting laser.
  59. 一つの基板上に複数の水平共振器型面発光レーザを備えた半導体レーザアレイにおいて、 In the semiconductor laser array comprising a plurality of horizontal cavity surface emitting lasers on one substrate,
    これらの水平共振器型面発光レーザは請求項55の水平共振器型面発光レーザであり、 These horizontal cavity surface emitting laser is a horizontal cavity surface emitting laser of claim 55,
    前記開口部はスリット状であることを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 Horizontal cavity surface emitting laser, wherein the opening is a slit shape.
  60. 請求項59の半導体レーザアレイにおいて、 In the semiconductor laser array of claim 59,
    前記スリット状開口部が千鳥状に配置されていることを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 horizontal cavity surface emitting laser, wherein the slit-like openings are arranged in a staggered manner.
  61. 基板の表面に形成された水平共振器型面発光レーザにおいて、 In the horizontal cavity surface emitting lasers formed on the surface of the substrate,
    この基板は生成されるレーザ光の波長に対して透過性であり、 The substrate is transparent to the wavelength of the laser light to be generated,
    この水平共振器型面発光レーザの共振器は、基板に対して傾斜した第一の反射手段、基板に対して傾斜した第二の反射手段、第一の半導体多層膜ブラッグ回折格子、及び、第二の半導体多層膜ブラッグ回折格子備え、 The horizontal cavity surface emitting laser cavity, the second reflecting means is tilted first reflection means is inclined with respect to the substrate relative to the substrate, the first semiconductor multilayer Bragg gratings, and, the comprises two semiconductor multilayer Bragg gratings,
    共振器中で生成されたレーザ光を、第一の反射手段と第二の反射手段によって基板側に向けて経路を変更させて、基板の裏面側からレーザ光を取り出すことを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 The laser light generated in the resonator, it is allowed to change the path toward the substrate side by the first reflecting means and second reflecting means, a horizontal resonance which is characterized by taking out the laser beam from the back surface side of the substrate vessel surface-emitting laser.
  62. ひとつの基板、複数の半導体光増幅器、ひとつのアレイ状導波路回折格子、第一の反射手段、第二の反射手段、及び、第三の反射手段を備え、 One of the substrates, a plurality of semiconductor optical amplifiers, one arrayed waveguide grating, the first reflecting means, second reflecting means, and comprises a third reflecting means,
    複数の半導体光増幅器をアレイ状導波路回折格子によって光学的に結合して、アレイ状導波路回折格子の共通ポートを経て第一の反射手段に導き、アレイ状導波路回折格子と結合するポートとは反対の半導体光増幅器のポート側に第二反射手段を備え、第一と第二の反射手段によって形成された共振器によって、複数の半導体光増幅器が位相同期した単一横モードのレーザ光を生成するレーザ発振器において、 A plurality of semiconductor optical amplifier is optically coupled to the arrayed waveguide grating, and a port through the common port of the arrayed waveguide grating is led to the first reflecting means, and binding to arrayed waveguide grating The second reflecting means provided on the port side opposite of the semiconductor optical amplifier, the first and the resonator formed by the second reflecting means, a plurality of semiconductor optical amplifier is a laser beam of a single transverse mode with phase-locked In the laser oscillator to be generated,
    複数の半導体光増幅器、ひとつのアレイ状導波路回折格子、第二の反射手段、及び、第三の反射手段は基板の表面側に設けられ 第一の反射手段は基板の裏面側に形成された開口部に設けられ、 A plurality of semiconductor optical amplifiers, one arrayed waveguide grating, the second reflecting means, and a third reflecting means the first reflecting means provided on the surface side of the substrate were formed on the back surface side of the substrate is provided in the opening,
    第三の反射手段は生成されたレーザ光の方向を基板側へと変更し、 Third reflecting means is the direction of the generated laser light is changed to the substrate side,
    生成されたレーザ光は基板の裏面側に形成された開口部を経て外部へ取り出されることを特徴とするレーザ発振器。 The laser light generated laser oscillator characterized in that it is taken out to the outside through an opening formed in the rear side of the substrate.
  63. ひとつの基板、複数の半導体光増幅器、ひとつのツリー状光カプラ、第一の反射手段、第二の反射手段、及び、第三の反射手段を備え、 One of the substrates, a plurality of semiconductor optical amplifiers, one of the tree-like optical coupler, the first reflecting means, second reflecting means, and comprises a third reflecting means,
    複数の半導体光増幅器をツリー状光カプラによって光学的に結合して、ツリー状光カプラの共通ポートを経て第一の反射手段に導き、ツリー状光カプラと結合するポートとは反対の半導体光増幅器のポート側に第二反射手段を備え、第一と第二の反射手段によって形成された共振器によって、複数の半導体光増幅器が位相同期した単一横モードのレーザ光を生成するレーザ発振器において、 A plurality of semiconductor optical amplifier is optically coupled to the tree-shaped optical coupler, guided to the first reflecting means via the common port of the tree-shaped optical coupler, the opposite of the semiconductor optical amplifier and the port for coupling a tree-like optical coupler The second reflecting means provided in the port side, the first resonator formed by the second reflecting means, the laser oscillator in which a plurality of semiconductor optical amplifier to generate a laser beam of a single transverse mode which is phase-synchronized,
    複数の半導体光増幅器、ひとつのツリー状光カプラ、第二の反射手段、及び、第三の反射手段は基板の表面側に設けられ 第一の反射手段は基板の裏面側に形成された開口部に設けられ、 A plurality of semiconductor optical amplifiers, one of the tree-like optical coupler, the second reflecting means, and a third reflecting means the first reflecting means provided on the surface side of the substrate opening portion formed on the rear side of the substrate is provided to,
    第三の反射手段は生成されたレーザ光の方向を基板側へと変更し、 Third reflecting means is the direction of the generated laser light is changed to the substrate side,
    生成されたレーザ光は基板の裏面側に形成された開口部を経て外部へ取り出されることを特徴とするレーザ発振器。 The laser light generated laser oscillator characterized in that it is taken out to the outside through an opening formed in the rear side of the substrate.
  64. ひとつの基板、複数の半導体光増幅器、ひとつのアレイ状導波路回折格子、第一の反射手段、第二の反射手段、及び、第三の反射手段を備え、 One of the substrates, a plurality of semiconductor optical amplifiers, one arrayed waveguide grating, the first reflecting means, second reflecting means, and comprises a third reflecting means,
    複数の半導体光増幅器をアレイ状導波路回折格子によって光学的に結合して、アレイ状導波路回折格子の共通ポートを経て第一の反射手段に導き、アレイ状導波路回折格子と結合するポートとは反対の半導体光増幅器のポート側に第二反射手段を備え、第一と第二の反射手段によって形成された共振器によって、複数の半導体光増幅器が位相同期した単一横モードのレーザ光を生成するレーザ発振器において、 A plurality of semiconductor optical amplifier is optically coupled to the arrayed waveguide grating, and a port through the common port of the arrayed waveguide grating is led to the first reflecting means, and binding to arrayed waveguide grating The second reflecting means provided on the port side opposite of the semiconductor optical amplifier, the first and the resonator formed by the second reflecting means, a plurality of semiconductor optical amplifier is a laser beam of a single transverse mode with phase-locked In the laser oscillator to be generated,
    基板はレーザ光の波長に対して透過性であり、 Substrate is transparent to the wavelength of the laser light,
    複数の半導体光増幅器、ひとつのアレイ状導波路回折格子、第一の反射手段、第二の反射手段、及び、第三の反射手段は基板の表面側に設けられ 第一の反射手段は半導体多層膜型ブラッグ反射器であり、 A plurality of semiconductor optical amplifiers, one arrayed waveguide grating, the first reflecting means, second reflecting means, and a third reflecting means the first reflecting means provided on the surface side of the substrate semiconductor multilayer is a membrane-type Bragg reflector,
    第三の反射手段は生成されたレーザ光の方向を基板側へと変更し、 Third reflecting means is the direction of the generated laser light is changed to the substrate side,
    生成されたレーザ光は基板の裏面側に形成された開口部を経て外部へ取り出されることを特徴とするレーザ発振器。 The laser light generated laser oscillator characterized in that it is taken out to the outside through an opening formed in the rear side of the substrate.
  65. ひとつの基板、複数の半導体光増幅器、ひとつのツリー状光カプラ、第一の反射手段、第二の反射手段、及び、第三の反射手段を備え、 One of the substrates, a plurality of semiconductor optical amplifiers, one of the tree-like optical coupler, the first reflecting means, second reflecting means, and comprises a third reflecting means,
    複数の半導体光増幅器をツリー状光カプラによって光学的に結合して、アレイ状導波路回折格子の共通ポートを経て第一の反射手段に導き、ツリー状光カプラと結合するポートとは反対の半導体光増幅器のポート側に第二反射手段を備え、第一と第二の反射手段によって形成された共振器によって、複数の半導体光増幅器が位相同期した単一横モードのレーザ光を生成するレーザ発振器において、 Bond to a plurality of semiconductor optical amplifiers optically by the tree-shaped optical coupler, through the common port of the arrayed waveguide grating introduced into the first reflecting means, the opposite of the semiconductor and port coupling a tree-like optical coupler The second reflecting means provided on the port side of the optical amplifier, the first resonator formed by the second reflecting means, and a laser oscillator in which a plurality of semiconductor optical amplifier to generate a laser beam of a single transverse mode with phase-locked In,
    基板はレーザ光の波長に対して透過性であり、 Substrate is transparent to the wavelength of the laser light,
    複数の半導体光増幅器、ひとつのツリー状光カプラ、第一の反射手段、第二の反射手段、及び、第三の反射手段は基板の表面側に設けられ 第一の反射手段は半導体多層膜型ブラッグ反射器であり、 A plurality of semiconductor optical amplifiers, one of the tree-like optical coupler, the first reflecting means, second reflecting means, and a third reflecting means the first reflecting means provided on the surface side of the substrate is a semiconductor multilayer film type is a Bragg reflector,
    第三の反射手段は生成されたレーザ光の方向を基板側へと変更し、 Third reflecting means is the direction of the generated laser light is changed to the substrate side,
    生成されたレーザ光は基板の裏面側に形成された開口部を経て外部へ取り出されることを特徴とするレーザ発振器。 The laser light generated laser oscillator characterized in that it is taken out to the outside through an opening formed in the rear side of the substrate.
  66. ひとつの基板、複数の半導体光増幅器、ひとつのアレイ状導波路回折格子、第一の反射手段、第二の反射手段、及び、第三の反射手段を備え、 One of the substrates, a plurality of semiconductor optical amplifiers, one arrayed waveguide grating, the first reflecting means, second reflecting means, and comprises a third reflecting means,
    複数の半導体光増幅器をアレイ状導波路回折格子によって光学的に結合して、アレイ状導波路回折格子の共通ポートを経て第一の反射手段に導き、アレイ状導波路回折格子と結合するポートとは反対の半導体光増幅器のポート側に第二反射手段を備え、第一と第二の反射手段によって形成された共振器によって、複数の半導体光増幅器が位相同期した単一横モードのレーザ光を生成するレーザ発振器において、 A plurality of semiconductor optical amplifier is optically coupled to the arrayed waveguide grating, and a port through the common port of the arrayed waveguide grating is led to the first reflecting means, and binding to arrayed waveguide grating The second reflecting means provided on the port side opposite of the semiconductor optical amplifier, the first and the resonator formed by the second reflecting means, a plurality of semiconductor optical amplifier is a laser beam of a single transverse mode with phase-locked In the laser oscillator to be generated,
    基板はレーザ光の波長に対して透過性であり、 Substrate is transparent to the wavelength of the laser light,
    複数の半導体光増幅器、ひとつのアレイ状導波路回折格子、第一の反射手段、第二の反射手段、及び、第三の反射手段は基板の表面側に設けられ 第一の反射手段はアレイ状導波路回折格子を構成する光導波路中に設けられたブラッグ回折格子であり、 A plurality of semiconductor optical amplifiers, one arrayed waveguide grating, the first reflecting means, second reflecting means, and a third reflecting means the first reflecting means provided on the surface side of the substrate array is a Bragg grating disposed in the optical waveguide constituting the waveguide grating,
    第三の反射手段は生成されたレーザ光の方向を基板側へと変更し、 Third reflecting means is the direction of the generated laser light is changed to the substrate side,
    生成されたレーザ光は基板の裏面側に形成された開口部を経て外部へ取り出されることを特徴とするレーザ発振器。 The laser light generated laser oscillator characterized in that it is taken out to the outside through an opening formed in the rear side of the substrate.
  67. ひとつの基板、複数の半導体光増幅器、ひとつのツリー状光カプラ、第一の反射手段、第二の反射手段、及び、第三の反射手段を備え、 One of the substrates, a plurality of semiconductor optical amplifiers, one of the tree-like optical coupler, the first reflecting means, second reflecting means, and comprises a third reflecting means,
    複数の半導体光増幅器をツリー状光カプラによって光学的に結合して、アレイ状導波路回折格子の共通ポートを経て第一の反射手段に導き、ツリー状光カプラと結合するポートとは反対の半導体光増幅器のポート側に第二反射手段を備え、第一と第二の反射手段によって形成された共振器によって、複数の半導体光増幅器が位相同期した単一横モードのレーザ光を生成するレーザ発振器において、 Bond to a plurality of semiconductor optical amplifiers optically by the tree-shaped optical coupler, through the common port of the arrayed waveguide grating introduced into the first reflecting means, the opposite of the semiconductor and port coupling a tree-like optical coupler The second reflecting means provided on the port side of the optical amplifier, the first resonator formed by the second reflecting means, and a laser oscillator in which a plurality of semiconductor optical amplifier to generate a laser beam of a single transverse mode with phase-locked In,
    基板はレーザ光の波長に対して透過性であり、 Substrate is transparent to the wavelength of the laser light,
    複数の半導体光増幅器、ひとつのツリー状光カプラ、第一の反射手段、第二の反射手段、及び、第三の反射手段は基板の表面側に設けられ 第一の反射手段はツリー状光カプラを構成する光導波路中に設けられたブラッグ回折格子であり、 A plurality of semiconductor optical amplifiers, one of the tree-like optical coupler, the first reflecting means, second reflecting means, and a third reflecting means the first reflecting means is a tree-shaped optical coupler provided on the surface side of the substrate is a Bragg grating disposed in the optical waveguide constituting the,
    第三の反射手段は生成されたレーザ光の方向を基板側へと変更し、 Third reflecting means is the direction of the generated laser light is changed to the substrate side,
    生成されたレーザ光は基板の裏面側に形成された開口部を経て外部へ取り出されることを特徴とするレーザ発振器。 The laser light generated laser oscillator characterized in that it is taken out to the outside through an opening formed in the rear side of the substrate.
  68. ひとつの基板上に複数の互いに独立した位相同期レーザアレイを備えたことを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator, characterized by comprising a plurality of mutually independent phase-locked laser array on one substrate.
  69. 請求項68のレーザ発振器において、生成したレーザ光を前記基板に対して垂直方向に取り出すことを特徴とするレーザ発振器。 In the laser oscillator of claim 68, the laser oscillator is characterized in that to extract the vertical direction the generated laser beam to the substrate.
  70. 請求項68のレーザ発振器において、生成したレーザ光を前記基板に対して水平方向に取り出すことを特徴とするレーザ発振器。 In the laser oscillator of claim 68, the laser oscillator is characterized in that to extract the horizontal direction the generated laser beam to the substrate.
  71. 請求項70のレーザ発振器とマルチモード光ファイバの結合光学系において、 In the coupling optical system of the laser oscillator and multi-mode optical fiber of claim 70,
    前記基板に対して並行方向にパワーを有する第一のシリンドリカルレンズと前記基板に対して垂直方向にパワーを有する第二のシリンドリカルレンズを備え、 And a second cylindrical lens having power in a direction perpendicular to the substrate and the first cylindrical lens having power in a direction parallel to the substrate,
    第一のシリンドリカルレンズは、一次元にアレイ配置された複数の光増幅器の光出射端面とマルチモードモード光ファイバのコアに対してコリメート光学系を形成し、 The first cylindrical lens forms a collimating optical system to the core of the light emitting end face and the multimode mode optical fibers of a plurality of optical amplifiers are arrayed one-dimensionally,
    第二のシリンドリカルレンズは、一次元にアレイ配置された複数の光増幅器の光出射端面とマルチモードモード光ファイバのコアに対して光学的共役関係であることを特徴とする結合光学系。 The second cylindrical lens coupling optics, characterized in that it is optically conjugate relationship with respect to the core of the light-emitting end face and the multimode mode optical fibers of a plurality of optical amplifiers are arrayed one-dimensionally.
  72. 請求項70のレーザ発振器とマルチモード光ファイバの結合光学系において、 In the coupling optical system of the laser oscillator and multi-mode optical fiber of claim 70,
    前記基板に対して並行方向にパワーを有するシリンドリカルレンズと前記基板に対して垂直方向にパワーを有するレンズを備え、 And a lens having a power in a direction perpendicular to the substrate and a cylindrical lens having power in a direction parallel to the substrate,
    シリンドリカルレンズは、一次元にアレイ配置された複数の光増幅器の光出射端面からの光を並行光に変えるコリメート光学系を形成し、 Cylindrical lens forms a collimating optical system for changing the light from the light emitting end face of the plurality of optical amplifiers which are arrayed in a one-dimensional parallel light,
    レンズは、平行光を単一モード光ファイバのコアに対して結像するコリメート光学系を形成することを特徴とするレーザ発振器。 Lens, a laser oscillator which is characterized by forming a collimating optical system for imaging the collimated light to the core of the single mode optical fiber.
  73. 一つの基板上に互いに独立した複数の位相同期半導体レーザアレイを二次元配置し、位相同期半導体レーザアレイからの出力光を基板に対して垂直方向に取り出すレーザ発振器とマルチモード光ファイバの結合光学系において、 One more phase-locked semiconductor laser arrays arranged two-dimensionally separate from each other on the substrate, coupling optical system of the laser oscillator and a multimode optical fiber that extracts the vertical direction the light output from the phase-locked semiconductor laser array to the substrate In,
    レーザ発振器とマルチモード光ファイバの間に、位相同期半導体レーザアレイと一対一対応するマイクロレンズを有するマイクロレンズアレイを備え、 During the laser oscillator and a multimode optical fiber, and a microlens array having a phase-locked semiconductor laser array and the one-to-one corresponding microlens,
    また、ひとつのレンズを備え、 Also it includes a single lens,
    マイクロレンズは位相同期半導体レーザアレイからの出力光を並行光に変換し、 Microlens converts the output light from the phase-locked semiconductor laser array in parallel light,
    レンズは並行光に変換された複数の出力光をマルチモード光ファイバのコアに結像することを特徴とする結合光学系。 The lens coupling optics, characterized in that imaging a plurality of output light converted into parallel light in the core of a multimode optical fiber.
  74. 複数の光増幅器、ひとつのアレイ状導波路回折格子、第一の反射手段、及び、第二の反射手段を備え、 A plurality of optical amplifiers, one arrayed waveguide grating, the first reflecting means, and comprises a second reflecting means,
    複数の光増幅器をアレイ状導波路回折格子によって光学的に結合して、アレイ状導波路回折格子の共通ポートを経て第一の反射手段に導き、アレイ状導波路回折格子と結合するポートとは反対の光増幅器のポート側に第二反射手段を備えたレーザ発振器において、 A plurality of optical amplifiers are optically coupled by the arrayed waveguide grating, through a common port of the arrayed waveguide grating introduced into the first reflecting means, and the port of binding to arrayed waveguide grating A laser oscillator comprising a second reflecting means on the port side opposite the optical amplifier,
    アレイ状導波路回折格子は複数の共通ポートを備え、 Arrayed waveguide grating comprising a plurality of common ports,
    共通ポートごとに導波する波長が異なり 複数の光増幅器は、共通ポートごとに異なる波長の位相同期した単一横モードのレーザ光を生成し、生成した複数の波長のレーザ光が第二反射手段側から取り出されることを特徴とするレーザ発振器。 A plurality of optical amplifiers different wavelengths guided in each common port, to generate a laser beam of a single transverse mode with phase synchronization of different wavelengths for each common port, the generated plural laser beams is a second reflecting means of the wavelength a laser oscillator characterized in that it is removed from the side.
  75. 請求項74のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 74,
    さらに共通ポートごとに非対称光カプラを設け、 Further asymmetric optical coupler is provided for each common port,
    波長ごとに異なる偏光のレーザ光を生成することを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator which is characterized by generating a laser beam of different polarization for each wavelength.
  76. 複数の光増幅器、ひとつのアレイ状導波路回折格子、第一の反射手段、第二の反射手段、及び、非対称光カプラを備えたレーザ発振器において 複数の光増幅器をアレイ状導波路回折格子によって光学的に結合して、アレイ状導波路回折格子の共通ポートを非対称カプラによって分岐したふたつの光導波路を経て第一の反射手段に導き、アレイ状導波路回折格子と結合するポートとは反対の光増幅器のポート側に第二反射手段を備え、 A plurality of optical amplifiers, one arrayed waveguide grating, the first reflecting means, and optical second reflecting means, and the arrayed waveguide grating a plurality of optical amplifiers in the laser oscillator provided with the asymmetric optical coupler The bond to the manner, through the two optical waveguides branches the common port of the arrayed waveguide grating with an asymmetric coupler is guided to the first reflective means, the opposite of the light port which binds to an array waveguide diffraction grating the second reflecting means in preparation for the port side of the amplifier,
    非対称カプラによって分岐したふたつの光導波路ごとに異なる偏光のレーザ光を生成し、生成することを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator for generating a polarized laser beam which differ from the two optical waveguides branched by an asymmetric coupler, characterized in that it generates.
  77. 複数の光増幅器、ひとつのツリー状光カプラ、第一の反射手段、第二の反射手段、及び、非対称光カプラを備えたレーザ発振器において 複数の光増幅器をツリー状光カプラによって光学的に結合して、ツリー状光カプラの共通ポートを非対称カプラによって分岐したふたつの光導波路を経て第一の反射手段に導き、ツリー状光カプラと結合するポートとは反対の光増幅器のポート側に第二反射手段を備え、 A plurality of optical amplifiers, one of the tree-like optical coupler, the first reflecting means, second reflecting means, and a plurality of optical amplifiers are optically coupled by the tree-shaped optical coupler in a laser oscillator having an asymmetric optical coupler Te, through the two optical waveguides branches the common port of the tree-shaped optical coupler by the asymmetric coupler is guided to the first reflective means, the second reflection on the port side opposite the optical amplifier and the port for coupling a tree-like optical coupler and a means,
    非対称カプラによって分岐したふたつの光導波路ごとに異なる偏光のレーザ光を生成し、生成することを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator for generating a polarized laser beam which differ from the two optical waveguides branched by an asymmetric coupler, characterized in that it generates.
  78. 希土類ドープファイバ、励起光結合手段、及び、励起光源を備えた希土類ドープ光ファイバ増幅器において、 Rare-earth-doped fiber, the pump light coupling means, and, in the rare-earth doped optical fiber amplifier comprising a pumping light source,
    励起光源は、共振器中に複数の光増幅素子とツリー状光カプラを備えていることを特徴する土類ドープ光ファイバ増幅器。 Excitation light source, earth doped optical fiber amplifier, characterized in that it comprises a plurality of optical amplifier and the tree-like optical coupler in the resonator.
  79. 希土類ドープファイバ、励起光結合手段、及び、励起光源を備えた希土類ドープ光ファイバ増幅器において、 Rare-earth-doped fiber, the pump light coupling means, and, in the rare-earth doped optical fiber amplifier comprising a pumping light source,
    励起光源は、隣接した光増幅素子のみと光学的に結合する位相同期レーザを備えていることを特徴する土類ドープ光ファイバ増幅器。 Excitation light source, adjacent optical amplifier only earth-doped optical fiber amplifier characterized by comprising an optically coupled to phase-locked laser.
  80. 希土類ドープファイバ、励起光結合手段、及び、励起光源を備えた希土類ドープ光ファイバ増幅器において、 Rare-earth-doped fiber, the pump light coupling means, and, in the rare-earth doped optical fiber amplifier comprising a pumping light source,
    励起光源は、二次元配置された面発光レーザを備えていることを特徴する土類ドープ光ファイバ増幅器。 Excitation light source, earth doped optical fiber amplifier characterized by comprising a two-dimensional arrangement is a surface-emitting laser.
  81. 増幅媒体光ファイバ、励起光結合手段、第一の励起光源、第二の励起光源及び、偏光カプラを備えたラマン光増幅器であって、 Amplification medium fiber, the pumping light coupling means, the first excitation light source, the second excitation light source and, a Raman optical amplifier having a polarization coupler,
    第一の励起光源と第二の励起光源は偏光カプラによって結合された後、励起光結合手段によって増幅媒体光ファイバに結合され、 The first excitation light source and the second excitation light source after it has been coupled by a polarization coupler is coupled to the amplification medium fiber by the pumping light coupling means,
    第一の励起光源と第二の励起光源の少なくとも一方が、共振器中に複数の光増幅素子とツリー状光カプラを備えていることを特徴するラマン光増幅器。 Raman amplifier with at least one of the first excitation light source and the second excitation light source, and characterized by comprising a plurality of optical amplifier and the tree-like optical coupler in the resonator.
  82. 増幅媒体光ファイバ、励起光結合手段、第一の励起光源、第二の励起光源及び、偏光カプラを備えたラマン光増幅器であって、 Amplification medium fiber, the pumping light coupling means, the first excitation light source, the second excitation light source and, a Raman optical amplifier having a polarization coupler,
    第一の励起光源と第二の励起光源は偏光カプラによって結合された後、励起光結合手段によって増幅媒体光ファイバに結合され、 The first excitation light source and the second excitation light source after it has been coupled by a polarization coupler is coupled to the amplification medium fiber by the pumping light coupling means,
    第一の励起光源と第二の励起光源の少なくとも一方が、隣接した光増幅素子のみと光学的に結合する位相同期レーザを備えていることを特徴するラマン光増幅器。 At least one of the first excitation light source and the second excitation light source and characterized in that a phase-locked laser bind only optical amplifier adjacent to the optically Raman amplifier.
  83. 増幅媒体光ファイバ、励起光結合手段、第一の励起光源、第二の励起光源及び、偏光カプラを備えたラマン光増幅器であって、 Amplification medium fiber, the pumping light coupling means, the first excitation light source, the second excitation light source and, a Raman optical amplifier having a polarization coupler,
    第一の励起光源と第二の励起光源は偏光カプラによって結合された後、励起光結合手段によって増幅媒体光ファイバに結合され、 The first excitation light source and the second excitation light source after it has been coupled by a polarization coupler is coupled to the amplification medium fiber by the pumping light coupling means,
    第一の励起光源と第二の励起光源の少なくとも一方の励起光源が、二次元配置された面発光レーザを備えていることを特徴するラマン光増幅器。 Raman amplifier with a first excitation light source and at least one excitation light source of the second excitation light source, and characterized in that with a two-dimensional arrangement is a surface-emitting laser.
  84. 非線形光学媒体、励起光結合手段、第一の励起光源、第二の励起光源及び、偏光カプラを備えた四光波混合波長変換器において、 Nonlinear optical medium, the excitation light coupling means, the first excitation light source, the second excitation light source and, four wave mixing a wavelength converter comprising a polarization coupler,
    第一の励起光源と第二の励起光源は偏光カプラによって結合された後、励起光結合手段によって非線形光学媒体に結合され、 After the first excitation light source and the second excitation light source that are coupled by a polarization coupler is coupled to a nonlinear optical medium by the pumping light coupling means,
    第一の励起光源と第二の励起光源の少なくとも一方の励起光源が、共振器中に複数の光増幅素子とツリー状光カプラを備えていることを特徴する四光波混合波長変換器。 At least one of the excitation light source of the first excitation light source and the second excitation light source, four wave mixing a wavelength converter which characterized in that a plurality of optical amplifier and the tree-like optical coupler in the resonator.
  85. 非線形光学媒体、励起光結合手段、第一の励起光源、第二の励起光源及び、偏光カプラを備えた四光波混合波長変換器において、 Nonlinear optical medium, the excitation light coupling means, the first excitation light source, the second excitation light source and, four wave mixing a wavelength converter comprising a polarization coupler,
    第一の励起光源と第二の励起光源は偏光カプラによって結合された後、励起光結合手段によって非線形光学媒体に結合され、 After the first excitation light source and the second excitation light source that are coupled by a polarization coupler is coupled to a nonlinear optical medium by the pumping light coupling means,
    第一の励起光源と第二の励起光源の少なくとも一方の励起光源が、隣接した光増幅素子のみと光学的に結合する位相同期レーザを備えていることを特徴する四光波混合波長変換器。 At least one of the excitation light source of the first excitation light source and the second excitation light source, only the optical amplifier adjacent to the four wave mixing wavelength converter that wherein a has an optically coupled to phase-locked laser.
  86. 非線形光学媒体、励起光結合手段、第一の励起光源、第二の励起光源及び、偏光カプラを備えた四光波混合波長変換器において、 Nonlinear optical medium, the excitation light coupling means, the first excitation light source, the second excitation light source and, four wave mixing a wavelength converter comprising a polarization coupler,
    第一の励起光源と第二の励起光源は偏光カプラによって結合された後、励起光結合手段によって非線形光学媒体に結合され、 After the first excitation light source and the second excitation light source that are coupled by a polarization coupler is coupled to a nonlinear optical medium by the pumping light coupling means,
    第一の励起光源と第二の励起光源の少なくとも一方の励起光源が、二次元配置された面発光レーザを備えていることを特徴する四光波混合波長変換器 The first excitation light source and at least one excitation light source of the second excitation light source, four wave mixing wavelength converter which is characterized in that comprises a two-dimensional arrangement is a surface-emitting laser
  87. 希土類ドープ光ファイバ、第一の反射手段、第二の反射手段、及び、励起光源からなるファイバレーザ発振器において、 Rare-earth-doped optical fiber, the first reflecting means, second reflecting means, and, in the fiber laser oscillator comprising a pump light source,
    励起光源は、共振器中に複数の光増幅素子とアレイ状導波路回折格子を備えていることを特徴するファイバレーザ発振器。 Excitation light source, the fiber laser oscillator, characterized in that it comprises a plurality of optical amplifier and the arrayed waveguide grating in the resonator.
  88. 希土類ドープ光ファイバ、第一の反射手段、第二の反射手段、及び、励起光源からなるファイバレーザ発振器において、 Rare-earth-doped optical fiber, the first reflecting means, second reflecting means, and, in the fiber laser oscillator comprising a pump light source,
    励起光源は、共振器中に複数の光増幅素子とツリー状光カプラを備えていることを特徴するファイバレーザ発振器。 Excitation light source, the fiber laser oscillator, characterized in that it comprises a plurality of optical amplifier and the tree-like optical coupler in the resonator.
  89. 希土類ドープ光ファイバ、第一の反射手段、第二の反射手段、及び、励起光源からなるファイバレーザ発振器において、 Rare-earth-doped optical fiber, the first reflecting means, second reflecting means, and, in the fiber laser oscillator comprising a pump light source,
    励起光源は、隣接した光増幅素子のみと光学的に結合する位相同期レーザであることを特徴するファイバレーザ発振器。 Excitation light source, fiber laser oscillator, characterized in that only the light amplifying element adjacent to and is optically coupled to the phase-locked laser.
  90. 希土類ドープ光ファイバ、第一の反射手段、第二の反射手段、及び、励起光源からなるファイバレーザ発振器において、 Rare-earth-doped optical fiber, the first reflecting means, second reflecting means, and, in the fiber laser oscillator comprising a pump light source,
    励起光源は、二次元配置された面発光レーザであることを特徴する特徴するファイバレーザ発振器。 Excitation light source, a fiber laser oscillator which features characterizing that it is a two-dimensional arrangement is a surface-emitting laser.
  91. 固体レーザ媒体、第一の反射手段、第二の反射手段、及び、励起光源からなる固体レーザ発振器において、 Solid-state laser medium, the first reflecting means, second reflecting means, and, in the solid-state laser oscillator comprising a pump light source,
    励起光源は、二次元配置された面発光レーザであることを特徴する特徴する固体レーザ発振器。 Excitation light source, a solid-state laser oscillator which features characterizing that it is a two-dimensional arrangement is a surface-emitting laser.
  92. ひとつの基板の上に、複数の光増幅素子、ひとつの受動型共通光導波路、複数の光増幅素子を互いに結合してひとつの受動型共通光導波路に結合する光導波路回路を集積した光集積回路を備え、この光集積回路をヒートシンク上にジャンクションサイドダウンで実装したレーザ発振器において、 On one of the substrates, a plurality of optical amplifier, one of the passive common optical waveguide, an optical integrated circuit including an optical waveguide circuit for coupling to one of the passive common optical waveguide coupled to each other a plurality of optical amplifier In the further comprising a laser oscillator that is mounted in a junction-side-down the optical integrated circuit on a heat sink,
    この光集積回路をヒートシンクより共通光導波路の長さより短い距離だけ張り出したことを特徴とするレーザ発振器。 Laser oscillator characterized by overhanging the optical integrated circuit for a short distance than the length of the common waveguide from the heat sink.
  93. ひとつの基板の上に、複数の光増幅素子、ひとつの共通光導波路、複数の光増幅素子を互いに結合してひとつの共通光導波路に結合する光導波路回路を集積した光集積回路を備え、この光集積回路をヒートシンク上にジャンクションサイドダウンで実装したレーザ発振器において、 On one of the substrates, and a plurality of optical amplifier, one of the common optical waveguide, an optical integrated circuit with integrated optical waveguide circuit for coupling to a common optical waveguide in the one bonded to each other a plurality of optical amplifying element, the In the laser oscillator mounted in a junction-side-down the optical integrated circuit on a heat sink,
    光集積回路はさらに共通光導波路の一端に傾斜端面を備え、この傾斜端面によって出力光を反射して、基板の光集積回路を形成されている面とは反対側の面から取り出し、かつ、この基板はヒートシンクの全ての端面の内側に位置するように設けられていることを特徴とするレーザ発振器。 Optical integrated circuit further comprises an inclined end face at one end of the common optical waveguide, and reflects the output light by the inclined end face and the surface on which is formed an optical integrated circuit substrate is removed from the surface opposite and the laser oscillator board, characterized in that it is provided so as to be positioned on the inside of all of the end face of the heat sink.
  94. ひとつの基板の上に、少なくとも一つの共通導波路、N個の分岐を有するマルチモード干渉器型光カプラ、N個の分岐に対応する光導波路、及び、鋸歯状反射面から成るレーザ発振器であって、 On one of the substrates, at least one common waveguide, the multimode interferometer-type optical coupler having N branches, an optical waveguide corresponding to the N branch and is a laser oscillator comprising a serrated reflection surface Te,
    このマルチモード干渉器型光カプラは光増幅機能を有することを特徴とすることを有するレーザ発振器。 The laser oscillator multimode interferometer type optical coupler which has to be characterized by having an optical amplification function.
  95. 請求項94のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 94,
    前記マルチモード干渉器型光カプラの共通導波路側の領域が一部、受動型光導波路で構築されていることを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator characterized in that the common waveguide side region of the multimode interferometer-type optical coupler part is constructed in the passive optical waveguide.
  96. 少なくとも一つの共通導波路、N個の分岐を有し、かつ、光増幅機能を有するマルチモード干渉器型光カプラであって、 At least one common waveguide having N branches, and there is provided a multi-mode interferometer type optical coupler having a light amplification function,
    共通導波路とN個の分岐にテーパ状光導波路を設けたことを特徴とするマルチモード干渉器型光カプラ。 Multimode interferometer type optical coupler, characterized in that is provided with a tapered optical waveguide in a common waveguide and N branches.
  97. 請求項96のマルチモード干渉器型光カプラにおいて、 In the multi-mode interference device type optical coupler of claim 96,
    前記マルチモード干渉器型光カプラの共通導波路側の領域が一部、受動型光導波路で構築されていることを特徴とするマルチモード干渉器型光カプラ。 Common waveguide side of the area portion, the multi-mode interferometer type optical coupler according to claim that it is built with passive optical waveguides of the multimode interferometer-type optical coupler.
  98. 第一の反射手段、少なくとも一つの共通光導波路、N個の分岐を有する一つのマルチモード干渉器型光カプラ、N個の光導波路から成るアレイ状光導波路、第二の反射手段からなるレーザ発振器において、 First reflecting means, at least one common optical waveguide, N-number one of the multi-mode interferometer type optical coupler having a branching, N number of array optical waveguide consisting of optical waveguides, the laser oscillator is made from the second reflecting means In,
    このマルチモード干渉器型光カプラが光増幅機能を有することを特徴とするレーザ発振器。 laser oscillator to the multi-mode interferometer type optical coupler characterized by having an optical amplification function.
  99. 請求項98のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 98,
    前記マルチモード干渉器型光カプラの共通導波路側の領域が一部、受動型光導波路で構築されていることを特徴とするマルチモード干渉器型光カプラ。 Common waveguide side of the area portion, the multi-mode interferometer type optical coupler according to claim that it is built with passive optical waveguides of the multimode interferometer-type optical coupler.
  100. 請求項98のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 98,
    前記マルチモード光干渉型カプラの共通導波路とN個の分岐にテーパ状光導波路を設けたことを特徴とするマルチモード干渉器型光カプラ。 Multimode interferometer type optical coupler, characterized in that is provided with a tapered optical waveguide in a common waveguide and N branch of the multi-mode optical interference coupler.
  101. 請求項99のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 99,
    前記マルチモード光干渉型カプラの共通導波路とN個の分岐にテーパ状光導波路を設けたことを特徴とするマルチモード干渉器型光カプラ。 Multimode interferometer type optical coupler, characterized in that is provided with a tapered optical waveguide in a common waveguide and N branch of the multi-mode optical interference coupler.
  102. 第一の反射手段、少なくとも一つの共通光導波路、N個の分岐を有する一つのマルチモード干渉器型光カプラ、N個の光導波路から成るアレイ状光導波路、第二の反射手段からなるレーザ発振器において、 First reflecting means, at least one common optical waveguide, N-number one of the multi-mode interferometer type optical coupler having a branching, N number of array optical waveguide consisting of optical waveguides, the laser oscillator is made from the second reflecting means In,
    マルチモード干渉器型光カプラの共通光導波路側の側面が第一の反射手段に対して平行でないことを特徴するレーザ発振器。 A laser oscillator that wherein the common waveguide side surface of the multimode interferometer-type optical coupler is not parallel to the first reflecting means.
  103. 第一の反射手段、少なくとも一つの共通光導波路、N個の分岐を有する一つのマルチモード干渉器型光カプラ、N個の光導波路から成るアレイ状光導波路、第二の反射手段からなるレーザ発振器において、 First reflecting means, at least one common optical waveguide, N-number one of the multi-mode interferometer type optical coupler having a branching, N number of array optical waveguide consisting of optical waveguides, the laser oscillator is made from the second reflecting means In,
    共通光導波路側が曲線状であることを特徴するレーザ発振器。 laser oscillator common optical waveguide side is characterized in that it is a curved.
  104. 基板上に設けた、垂直端面、利得を有する光導波路、傾斜端面、多層膜ブラッグ回折格子からなる共振器を有する水平共振器型面発光レーザにおいて、 Provided on the substrate, a vertical end face, an optical waveguide having a gain, inclined end face, in the horizontal cavity surface emitting laser having a resonator composed of a multilayer Bragg gratings,
    基板はGaAsであり、利得を有する光導波路はGaAsに格子整合するInGaAsPの積層構造から成り、 The substrate is GaAs, the optical waveguide having a gain comprises a laminated structure of InGaAsP that is lattice-matched to GaAs,
    さらにヒートシンクを備え、このヒートシンクに基板の利得を有する光導波路が形成された面が接するように実装され、 Further comprising a heat sink, and is mounted so that the plane in which the optical waveguide is formed having a gain of a substrate to the heat sink in contact,
    生成されたレーザ光は、基板の利得を有する光導波路が形成された面とは反対側の面から出射することを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 Laser light generated is horizontal cavity surface emitting lasers to the surface which is formed with an optical waveguide having a gain of a substrate characterized in that it is emitted from the surface of the opposite side.
  105. 請求項104の水平共振器型面発光レーザにおいて、 In the horizontal cavity surface emitting laser of claim 104,
    前記利得を有する光導波路はGaAsに格子整合しない層を含む歪量子井戸活性層を備えていることを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 The optical waveguide horizontal cavity surface emitting laser characterized by comprising a strained quantum well active layer including a layer that is not lattice-matched to GaAs having the gain.
  106. 請求項104の水平共振器型面発光レーザにおいて、 In the horizontal cavity surface emitting laser of claim 104,
    生成されるレーザ光の波長は900nmから1100nmの範囲であることを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 Horizontal cavity surface emitting laser, wherein the wavelength of the laser light generated in the range of 900nm to 1100nm.
  107. 基板上に設けた、垂直端面、利得を有する光導波路、傾斜端面、多層膜ブラッグ回折格子からなる共振器を有する水平共振器型面発光レーザにおいて、 Provided on the substrate, a vertical end face, an optical waveguide having a gain, inclined end face, in the horizontal cavity surface emitting laser having a resonator composed of a multilayer Bragg gratings,
    垂直端面の反射率が多層膜ブラッグ回折格子の反射率より高いことを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 Horizontal cavity surface emitting laser reflectivity being higher than the reflectivity of the multilayer Bragg gratings of the vertical end faces.
  108. 請求項107の水平共振器型面発光レーザにおいて、 In the horizontal cavity surface emitting laser of claim 107,
    前記利得を有する光導波路と前記傾斜端面の間にウインドー領域を設け、 The window area is provided between the inclined end face and an optical waveguide having a gain,
    前記利得を有する光導波路と前記垂直端面の間にはウインドー領域を設けないことを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 Horizontal cavity surface emitting laser is characterized in that not providing the window region between said vertical end surface and an optical waveguide having a gain.
  109. 基板上に設けた、垂直端面、利得を有する光導波路、傾斜端面、多層膜ブラッグ回折格子からなる共振器を有する水平共振器型面発光レーザにおいて、 Provided on the substrate, a vertical end face, an optical waveguide having a gain, inclined end face, in the horizontal cavity surface emitting laser having a resonator composed of a multilayer Bragg gratings,
    基板はGaAsであり、利得を有する光導波路はGaAsに格子整合するAlGaAs系材料の積層膜から成り、 The substrate is GaAs, the optical waveguide having a gain is a laminated film of a AlGaAs material lattice-matched to GaAs,
    利得を有する光導波路の垂直端面近傍が量子井戸の無秩序化によって形成されたウインドー領域であり、 Near the vertical end face of the optical waveguide having a gain and a window region formed by the disordering of the quantum well,
    利得を有する光導波路の傾斜端面近傍が量子井戸の無秩序化によって形成されたウインドー領域であり、 Near the inclined end face of the optical waveguide having a gain and a window region formed by the disordering of the quantum well,
    さらにヒートシンクを備え、このヒートシンクに基板の利得を有する光導波路が形成された面が接するように実装され、 Further comprising a heat sink, and is mounted so that the plane in which the optical waveguide is formed having a gain of a substrate to the heat sink in contact,
    生成されたレーザ光は、基板の利得を有する光導波路が形成された面とは反対側の面から出射することを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 Laser light generated is horizontal cavity surface emitting lasers to the surface which is formed with an optical waveguide having a gain of a substrate characterized in that it is emitted from the surface of the opposite side.
  110. 請求項109の水平共振器型面発光レーザにおいて、 In the horizontal cavity surface emitting laser of claim 109,
    前記垂直端面近傍のウインドー領域と前記傾斜端面近傍のウインドー領域に対応する位置に励起阻止層が設けられていることを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 Horizontal cavity surface emitting laser is characterized in that the excitation blocking layer is provided at a position corresponding to the window region of said oblique end face near to the vertical end face near the window area.
  111. 請求項109の水平共振器型面発光レーザにおいて、 In the horizontal cavity surface emitting laser of claim 109,
    前記利得を有する光導波路の活性層はInGaAsを含む歪量子井戸活性層を含むことを特徴とする水平共振器型面発光レーザ Horizontal cavity surface emitting laser characterized by comprising a strained quantum well active layer including an InGaAs active layer of the optical waveguide having the gain
  112. 請求項109の水平共振器型面発光レーザにおいて、 In the horizontal cavity surface emitting laser of claim 109,
    生成されるレーザ光の波長は900nmから1100nmの範囲であることを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 Horizontal cavity surface emitting laser, wherein the wavelength of the laser light generated in the range of 900nm to 1100nm.
  113. 基板上に設けた、垂直端面、利得を有する光導波路、傾斜端面、多層膜ブラッグ回折格子からなる共振器を有する水平共振器型面発光レーザにおいて、 Provided on the substrate, a vertical end face, an optical waveguide having a gain, inclined end face, in the horizontal cavity surface emitting laser having a resonator composed of a multilayer Bragg gratings,
    利得を有する光導波路は横モードがマルチモードであり、 Optical waveguide having a gain transverse mode is the multi-mode,
    さらにヒートシンクを備え、このヒートシンクに基板の利得を有する光導波路が形成された面が接するように実装され、 Further comprising a heat sink, and is mounted so that the plane in which the optical waveguide is formed having a gain of a substrate to the heat sink in contact,
    生成されたレーザ光は、基板の利得を有する光導波路が形成された面とは反対側の面から出射することを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 Laser light generated is horizontal cavity surface emitting lasers to the surface which is formed with an optical waveguide having a gain of a substrate characterized in that it is emitted from the surface of the opposite side.
  114. 基板上に設けた、垂直端面、利得を有する光導波路、傾斜端面、多層膜ブラッグ回折格子からなる共振器を有する水平共振器型面発光レーザにおいて、 Provided on the substrate, a vertical end face, an optical waveguide having a gain, inclined end face, in the horizontal cavity surface emitting laser having a resonator composed of a multilayer Bragg gratings,
    基板はGaAsであり、利得を有する光導波路はGaAsに格子整合するAlGaAs系材料の積層膜から成り、 The substrate is GaAs, the optical waveguide having a gain is a laminated film of a AlGaAs material lattice-matched to GaAs,
    利得を有する光導波路の活性層はGaAsから成る分離閉じ込め層とInGaAs層を含む歪量子井戸から成り、 The active layer of the optical waveguide having a gain consists strained quantum well that includes a separate confinement layer and the InGaAs layer composed of GaAs,
    利得を有する光導波路の垂直端面近傍の活性層は歪量子井戸の欠損部から成るウインドー領域であり、 Vertical end face near the active layer of the optical waveguide having a gain a window region of the defect of the strained quantum well,
    利得を有する光導波路の傾斜端面近傍の活性層は歪量子井戸の欠損部から成るウインドー領域であり、 Inclined end face near the active layer of the optical waveguide having a gain a window region of the defect of the strained quantum well,
    さらにヒートシンクを備え、このヒートシンクに基板の利得を有する光導波路が形成された面が接するように実装され、 Further comprising a heat sink, and is mounted so that the plane in which the optical waveguide is formed having a gain of a substrate to the heat sink in contact,
    生成されたレーザ光は、基板の利得を有する光導波路が形成された面とは反対側の面から出射することを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 Laser light generated is horizontal cavity surface emitting lasers to the surface which is formed with an optical waveguide having a gain of a substrate characterized in that it is emitted from the surface of the opposite side.
  115. 請求項114の水平共振器型面発光レーザにおいて、 In the horizontal cavity surface emitting laser of claim 114,
    前記垂直端面近傍のウインドー領域と前記傾斜端面近傍のウインドー領域に対応する位置に励起阻止層が設けられていることを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 Horizontal cavity surface emitting laser is characterized in that the excitation blocking layer is provided at a position corresponding to the window region of said oblique end face near to the vertical end face near the window area.
  116. 請求項114の水平共振器型面発光レーザの製造法であって、 A horizontal cavity surface method for producing a light-emitting laser according to claim 114,
    下部クラッド層と活性層の成長、 Growth of the lower cladding layer and the active layer,
    活性層中の歪量子井戸層のエッチングによる除去、 The removal by etching of the strained quantum well layer of the active layer,
    分離閉じ込め層と上部クラッド層の再成長、 Re-growth of the separate confinement layer and the upper cladding layer,
    の各工程を順次実行することを特徴とする水平共振器型面発光レーザの製造法。 Process for producing a horizontal cavity surface emitting laser characterized by sequentially executes the steps of.
  117. 基板上に設けた、垂直端面、利得を有する光導波路、傾斜端面、多層膜ブラッグ回折格子からなる共振器を有する水平共振器型面発光レーザにおいて、 Provided on the substrate, a vertical end face, an optical waveguide having a gain, inclined end face, in the horizontal cavity surface emitting laser having a resonator composed of a multilayer Bragg gratings,
    基板はAlGaAsであり、利得を有する光導波路はGaAsに格子整合するAlGaAsの積層構造から成り、 Substrate is AlGaAs, an optical waveguide having a gain comprises a laminated structure of the AlGaAs lattice-matched to GaAs,
    さらにヒートシンクを備え、このヒートシンクに基板の利得を有する光導波路が形成された面が接するように実装され、 Further comprising a heat sink, and is mounted so that the plane in which the optical waveguide is formed having a gain of a substrate to the heat sink in contact,
    生成されたレーザ光は、基板の利得を有する光導波路が形成された面とは反対側の面から出射することを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 Laser light generated is horizontal cavity surface emitting lasers to the surface which is formed with an optical waveguide having a gain of a substrate characterized in that it is emitted from the surface of the opposite side.
  118. 請求項117の水平共振器型面発光レーザにおいて、 In the horizontal cavity surface emitting laser of claim 117,
    前記基板はGaAs上にAlGaAsを液相エピタキシャル法によって成長した後、GaAsを除去して製造されたものであることを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 After the substrate is grown an AlGaAs by liquid phase epitaxy on GaAs, a horizontal cavity surface emitting laser which is characterized in that it is manufactured by removing the GaAs.
  119. 請求項91の固体レーザ発振器において、 In the solid-state laser oscillator as claimed in claim 91,
    前記二次元配置された面発光レーザは、基板上に設けた、垂直端面、利得を有する光導波路、傾斜端面、多層膜ブラッグ回折格子からなる共振器を有する水平共振器型面発光レーザであって、 The two-dimensional arrangement is a surface-emitting laser is provided on the substrate, a vertical end face, an optical waveguide, the inclined end surfaces having a gain, a horizontal cavity surface emitting laser having a resonator composed of a multilayer Bragg gratings ,
    さらにヒートシンクを備え、このヒートシンクに基板の利得を有する光導波路が形成された面が接するように実装され、 Further comprising a heat sink, and is mounted so that the plane in which the optical waveguide is formed having a gain of a substrate to the heat sink in contact,
    前記励起光源と前記固体レーザ媒質の間に自由空間光学系が設けられていることを特徴とする固体レーザ。 Solid-state laser, wherein a free space optical system is provided between the solid-state laser medium and the excitation light source.
  120. 請求項119の固体レーザ発振器において、 In the solid-state laser oscillator of claim 119,
    前記自由空間光学系は、 The free space optical system,
    直接照射、レンズ、反射鏡、ライトガイドの任意の組み合わせから成る光学系であることを特徴とする固体レーザ発振器。 Direct irradiation, the lens, the reflecting mirror, the solid-state laser oscillator, characterized in that it is an optical system composed of any combination of the light guide.
  121. 請求項119の固体レーザ発振器において、 In the solid-state laser oscillator of claim 119,
    前記水平共振器型面発光レーザの基板はAlGaAsから成り、 Substrate of the horizontal cavity surface emitting laser is composed of AlGaAs,
    前記固体レーザ媒質はNdを活性種とすることを特徴とする固体レーザ。 The solid-state laser medium is a solid state laser, characterized in that the active species of Nd.
  122. 固体レーザ媒体、第一の反射手段、第二の反射手段、及び、励起光源からなる固体レーザ発振器において、 Solid-state laser medium, the first reflecting means, second reflecting means, and, in the solid-state laser oscillator comprising a pump light source,
    励起光源は、アレイ化された位相同期レーザであることを特徴とする固体レーザ。 Excitation light source, a solid state laser which is characterized in that it is arrayed phase-locked lasers.
  123. 請求項122において、 In the claims 122,
    前記アレイ化された位相同期レーザは、一次元状に配列された位相同期レーザであることを特徴とする固体レーザ。 The arrayed phase-locked laser, solid state laser which is characterized in that it is arranged a phase-locked laser in one-dimensional form.
  124. 請求項122において、 In the claims 122,
    前記アレイ化された位相同期レーザは、二次元状に配列された位相同期レーザであることを特徴とする固体レーザ。 The arrayed phase-locked laser, solid state laser which is characterized in that it is arranged a phase-locked laser for two-dimensionally.
  125. 請求項122において、 In the claims 122,
    前記位相同期レーザは、アレイ状導波路回折格子を含む位相同期レーザあることを特徴とする固体レーザ。 The phase-locked laser, solid state laser which is characterized in that a phase-locked laser comprising an arrayed waveguide grating.
  126. ひとつの半導体レーザ発振器、ひとつのツリー状光カプラ、複数の半導体光増幅素子、第一のシリンドリカルレンズ、第二シリンドリカルレンズ、単一モード光ファイバを備え、 Comprising one of the semiconductor laser oscillator, one of the tree-shaped optical coupler, a plurality of semiconductor optical amplifier device, first cylindrical lens, second cylindrical lens, a single-mode optical fiber,
    半導体レーザ発振器からのレーザ光をツリー状カプラによって、複数の半導体光増幅素子に分配して増幅し、その出力を第一のシリンドリカルレンズと第二のシリンドリカルレンズを経て単一モード光ファイバに結合させることを特徴とするレーザ発振器。 By the tree-like coupler the laser beam from the semiconductor laser oscillator and amplified by distributing a plurality of semiconductor optical amplifier device, it is coupled to a single mode optical fiber via the output and the first cylindrical lens second cylindrical lens a laser oscillator characterized in that.
  127. 請求項126のレーザ発振器において、前記半導体レーザ発振器はDFBレーザであることを特徴とするレーザ発振器。 In the laser oscillator of claim 126, and a laser oscillator, wherein the semiconductor laser oscillator is a DFB laser.
  128. ひとつの半導体レーザ発振器、ひとつのツリー状光カプラ、複数の半導体光増幅素子、ひとつのシリンドリカルレンズ、ひとつのレンズ、単一モード光ファイバを備え、 One of the semiconductor laser oscillator, one of the tree-shaped optical coupler, a plurality of semiconductor optical amplifier, one of the cylindrical lens, one of the lens, and a single-mode optical fiber,
    半導体レーザ発振器からのレーザ光をツリー状カプラによって、複数の半導体光増幅素子に分配して増幅し、その出力をシリンドリカルレンズとレンズを経て単一モード光ファイバに結合させることを特徴とするレーザ発振器。 By the tree-like coupler the laser beam from the semiconductor laser oscillator, a laser oscillator is amplified by distributing a plurality of semiconductor optical amplifier device, characterized in that it is coupled to a single mode optical fiber through the cylindrical lens and the lens its output .
  129. 請求項128のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 128,
    さらに光アイソレータを備え、 Further comprising an optical isolator,
    前記シリンドリカルレンズと前記レンズの間に光アイソレータを設けたことを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator which is characterized by providing an optical isolator between the said cylindrical lens lens.
  130. 第一の単一モード光ファイバ、レンズ、ひとつのツリー状光カプラ、複数の半導体光増幅素子、第一のシリンドリカルレンズ、第二のシリンドリカルレンズ、第二の単一モード光ファイバを備え、 The first single-mode optical fiber, a lens, one of the tree-like optical coupler, a plurality of semiconductor optical amplifier, a first cylindrical lens, a second cylindrical lens, a second single-mode optical fiber comprising,
    第一の単一モード光ファイバからの入力光を、レンズを介してツリー状カプラに送り、ツリー状カプラはこの入力光を複数の半導体光増幅素子に分配して増幅させ、半導体光増幅素子からの増幅された出力光を第一のシリンドリカルレンズと第二のシリンドリカルレンズによって、第二の単一モード光ファイバへ結合させることを特徴とする光増幅器。 The input light from the first single-mode optical fiber, the feed to the tree-like coupler through the lens, tree-like coupler is amplified by distributing the input light into a plurality of semiconductor optical amplifier, a semiconductor optical amplifier the amplified output light of the first cylindrical lens second cylindrical lens, a second optical amplifier characterized in that it is coupled into a single mode optical fiber.
  131. 請求項130の光増幅器において、ツリー状光カプラを構成する光導波路は光増幅機能を有していることを特徴とする光増幅器。 The optical amplifier of claim 130, an optical waveguide constituting a tree-like optical coupler is an optical amplifier which is characterized in that it has an optical amplification function.
  132. 第一の単一モード光ファイバ、第一のレンズ、ひとつのツリー状光カプラ、複数の半導体光増幅素子、ひとつのシリンドリカルレンズ、第二のレンズ、第二の単一モード光ファイバを備え、 The first single-mode optical fiber, a first lens, a single tree-like optical coupler, a plurality of semiconductor optical amplifier, one of the cylindrical lens, the second lens, and a second single-mode optical fiber,
    第一の単一モード光ファイバからの入力光を、レンズを介してツリー状カプラに送り、ツリー状カプラはこの入力光を複数の半導体光増幅素子に分配して増幅させ、半導体光増幅素子からの増幅された出力光をシリンドリカルレンズと第二のレンズによって、第二の単一モード光ファイバへ結合させることを特徴とする光増幅器。 The input light from the first single-mode optical fiber, the feed to the tree-like coupler through the lens, tree-like coupler is amplified by distributing the input light into a plurality of semiconductor optical amplifier, a semiconductor optical amplifier The amplified output light cylindrical lens and the second lens, a second optical amplifier characterized in that it is coupled into a single mode optical fiber.
  133. 請求項132のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 132,
    さらに光アイソレータを備え、 Further comprising an optical isolator,
    前記シリンドリカルレンズと第二のレンズの間に光アイソレータを設けたことを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator which is characterized by providing an optical isolator between the cylindrical lens and the second lens.
  134. 垂直端面、光増幅機能を有する光導波路、傾斜端面、ブラッグ回折格子から成る共振器を有する水平共振器型面発光レーザであって、 Vertical end surfaces, an optical waveguide having a light amplification function, the inclined end face, a horizontal cavity surface emitting laser having a resonator consisting of a Bragg grating,
    この水平共振器型面発光レーザが形成されている基板の裏面に電極を設け、 The electrode is provided on the back surface of the substrate which the horizontal cavity surface emitting laser is formed,
    この電極に開口部を設け、 An opening is provided in the electrode,
    この開口部の共振器の長手方向の開口幅wが以下の式で規定されていることを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 Horizontal cavity surface emitting laser in which the longitudinal direction of the opening width w of the resonator of the opening is characterized in that which is defined by the equation below.
    w=kdθ/n w = kdθ / n
    ただし、kは係数、dは基板の厚さ、θは出力光レーザ光の全幅半値で規定された拡がり角(ラジアン)、そして、nは基板の屈折率であり、また、係数kの範囲は1≦k≦4。 Here, k is a coefficient, d is the thickness of the substrate, θ the divergence angle defined by full width half maximum of the output light laser beam (radians), and, n is the refractive index of the substrate, and the scope of the coefficient k 1 ≦ k ≦ 4.
  135. 垂直端面、光増幅機能を有する光導波路、傾斜端面、半導体多層膜ブラッグ回折格子からなる共振器を有する半導体レーザ発振器において、 Vertical end surfaces, an optical waveguide having a light amplification function, inclined end faces, in the semiconductor laser oscillator having a resonator composed of a semiconductor multilayer Bragg gratings,
    この半導体レーザ発振器で生成したレーザ光を垂直端面側から取り出すことを特徴とする半導体レーザ発振器。 Semiconductor laser oscillator which is characterized by taking out the laser beam generated by the semiconductor laser oscillator from the vertical end face side.
  136. 請求項135の半導体レーザ発振器において、 In the semiconductor laser oscillator of claim 135,
    さらに前記垂直端面には反射率を制御するコーティングが施されており、 In addition to the vertical end surface it has been subjected to a coating to control the reflectance,
    前記半導体多層膜ブラッグ回折格子の反射率が前記垂直端面の反射率より高いことを特徴とする半導体レーザ発振器。 Semiconductor laser oscillator reflectance of the semiconductor multilayer Bragg grating characterized by higher than the reflectance of the vertical end surface.
  137. 請求項135の半導体レーザ発振器において、 In the semiconductor laser oscillator of claim 135,
    半導体レーザ発振器を構成する材料がアルミニウムを含むIII‐V族結晶系で構築されていることを特徴とする半導体レーザ発振器。 Semiconductor laser oscillator material constituting the semiconductor laser oscillator is characterized in that built on the group III-V crystal system containing aluminum.
  138. 請求項135の半導体レーザ発振器において、 In the semiconductor laser oscillator of claim 135,
    前記垂直端面と前記傾斜端面の近傍にそれぞれウインドー領域を備えたことを特徴とする半導体レーザ発振器。 Semiconductor laser oscillator characterized in that each of the vicinity of the inclined end surface and the vertical end face is provided with a window area.
  139. 請求項135の半導体レーザ発振器において、 In the semiconductor laser oscillator of claim 135,
    前記垂直端面の近傍のみにウインドー領域を備えたことを特徴とする半導体レーザ発振器。 Semiconductor laser oscillator characterized in that it comprises a window area only in the vicinity of the vertical edge surface.
  140. 半導体多層膜ブラッグ回折格子、傾斜端面、ひとつのツリー状光カプラ、複数の半導体光増幅素子、及び、ひとつの反射鏡を備え、 Semiconductor multilayer Bragg grating inclined end faces, one of the tree-shaped optical coupler, a plurality of semiconductor optical amplifier, and includes a single reflecting mirror,
    ツリー状光カプラによって複数の半導体光増幅素子を光学的に結合して、ツリー状光カプラの共通ポート、傾斜端面を経て、半導体多層膜ブラッグ回折格子に導き、ツリー状光カプラと結合するポートとは反対の半導体光増幅素子のポート側に反射鏡を設けたレーザ発振器であって、 Bond to a plurality of semiconductor optical amplifier optically by the tree-shaped optical coupler, and a port through the common port, the inclined end surface of the tree-shaped optical coupler, and guided to the semiconductor multilayer Bragg grating couples a tree-like optical coupler A laser oscillator is provided with a reflector on the port side opposite of the semiconductor optical amplifier device,
    半導体多層膜ブラッグ回折格子と反射鏡によって共振器が形成されており、 Are resonator formed by the semiconductor multilayer Bragg grating and the reflecting mirror,
    生成したレーザ光を反射鏡側から取り出すことを特徴とするレーザ発振器。 a laser oscillator, characterized in that to extract the generated laser beam from the reflecting mirror side.
  141. 請求項17のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 17,
    前記光カプラと前記鋸歯状反射面を結ぶ複数の光導波路上に、それぞれ長さの異なる屈折率可変領域が備えられていることを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator characterized in that on a plurality of optical waveguides connecting said optical couplers the serrated reflection surface, refractive index different from the variable regions of each length are provided.
  142. 垂直端面、増幅機能を有する光導波路、傾斜端面、半導体多層膜ブラッグ回折格子からなる共振器を有する水平共振器型面発光レーザにおいて、 Vertical end faces, optical waveguide having an amplifying function, the inclined end face, in the horizontal cavity surface emitting laser having a resonator composed of a semiconductor multilayer Bragg gratings,
    垂直端面と増幅機能を有する光導波路の間に受動型光導波路を設け、 Is provided with a passive optical waveguide between the optical waveguide having a vertical end face amplification function,
    傾斜端面と増幅機能を有する光導波路の間に受動型光導波路を設けたことを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 Horizontal cavity surface emitting laser which is characterized by providing a passive optical waveguide between the optical waveguide having an amplifying function and the inclined end face.
  143. 垂直端面、増幅機能を有する光導波路、傾斜端面、半導体多層膜ブラッグ回折格子からなる共振器を有する水平共振器型面発光レーザにおいて、 Vertical end faces, optical waveguide having an amplifying function, the inclined end face, in the horizontal cavity surface emitting laser having a resonator composed of a semiconductor multilayer Bragg gratings,
    半導体多層膜ブラッグ回折格子の反射率が垂直端面の端面の反射率より高く、 The reflectance of the semiconductor multilayer Bragg diffraction grating is higher than the reflectivity of the end face of the vertical end face,
    傾斜端面と増幅機能を有する光導波路の間に受動型光導波路を設けたことを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 Horizontal cavity surface emitting laser which is characterized by providing a passive optical waveguide between the optical waveguide having an amplifying function and the inclined end face.
  144. 垂直端面、増幅機能を有する光導波路、傾斜端面、半導体多層膜ブラッグ回折格子からなる共振器を有する水平共振器型面発光レーザにおいて、 Vertical end faces, optical waveguide having an amplifying function, the inclined end face, in the horizontal cavity surface emitting laser having a resonator composed of a semiconductor multilayer Bragg gratings,
    垂直端面と増幅機能を有する光導波路の間に埋め込み層から成るウインドー領域を設け、 The window area consisting of a buried layer between the optical waveguide having an amplifying function and a vertical end face is provided,
    傾斜端面と増幅機能を有する光導波路の間に受埋め込み層から成るウインドー領域を設けたことを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 Horizontal cavity surface emitting laser is characterized in that is provided with a window region comprising receiving a buried layer between the optical waveguide having an amplifying function and the inclined end face.
  145. 垂直端面、増幅機能を有する光導波路、傾斜端面、半導体多層膜ブラッグ回折格子からなる共振器を有する水平共振器型面発光レーザにおいて、 Vertical end faces, optical waveguide having an amplifying function, the inclined end face, in the horizontal cavity surface emitting laser having a resonator composed of a semiconductor multilayer Bragg gratings,
    半導体多層膜ブラッグ回折格子の反射率が垂直端面の端面の反射率より高く、 The reflectance of the semiconductor multilayer Bragg diffraction grating is higher than the reflectivity of the end face of the vertical end face,
    垂直端面と増幅機能を有する光導波路の間にのみ、埋め込み層から成るウインドー領域を設けたことを特徴とする水平共振器型面発光レーザ。 Only between the optical waveguide having an amplifying function and a vertical end face, a horizontal cavity surface emitting laser is characterized in that is provided with a window region comprising a buried layer.
  146. ひとつの基板上に、共通光導波路、マルチモード干渉器型光カプラ、アレイ状導波路が集積化され、基板の第一の端面と第二の端面によって共振器が形成されているレーザ発振器において、 One of the substrate, a common optical waveguide, the multimode interferometer-type optical coupler, an array waveguide is integrated in a laser oscillator cavity is formed by the first end face and second end face of the substrate,
    共通光導波路、マルチモード干渉器型光カプラ、アレイ状導波路は全て、光増幅機能を有する光導波路であり、 All common optical waveguide, the multimode interferometer-type optical coupler, an array waveguide, a light guide having a light amplification function,
    第一の端面と共通光導波路の間にウインドー領域を設け、 The window area is provided between the common optical waveguide and the first end surface,
    第二の端面の反射率が第一の端面の反射率より高いことを特徴とするレーザ発振器。 Laser oscillator reflectivity of the second end face of the can and wherein the higher than the reflectance of the first end face of the.
  147. ひとつの基板上に、共通光導波路、マルチモード干渉器型光カプラ、アレイ状導波路が集積化され、基板の第一の端面と第二の端面によって共振器が形成されているレーザ発振器において、 One of the substrate, a common optical waveguide, the multimode interferometer-type optical coupler, an array waveguide is integrated in a laser oscillator cavity is formed by the first end face and second end face of the substrate,
    共通光導波路、マルチモード干渉器型光カプラ、アレイ状導波路は全て、光増幅機能を有する光導波路であり、 All common optical waveguide, the multimode interferometer-type optical coupler, an array waveguide, a light guide having a light amplification function,
    第二の端面とアレイ状導波路の間にウインドー領域を設け、 The window area is provided between the second end face and the arrayed waveguide,
    第一の端面の反射率が第二の端面の反射率より高いことを特徴とするレーザ発振器。 Laser oscillator reflectivity of the first end surface of and wherein the higher than the reflectance of the second end face of the.
  148. ひとつの基板上に、共通光導波路、マルチモード干渉器型光カプラ、アレイ状導波路が集積化され、基板の第一の端面と第二の端面によって共振器が形成されているレーザ発振器において、 One of the substrate, a common optical waveguide, the multimode interferometer-type optical coupler, an array waveguide is integrated in a laser oscillator cavity is formed by the first end face and second end face of the substrate,
    共通光導波路、マルチモード干渉器型光カプラ、アレイ状導波路は光増幅機能を有する光導波路であり、 Common optical waveguide, the multimode interferometer-type optical coupler, arrayed waveguide is an optical waveguide having a light amplification function,
    第一の端面と第二の端面の少なくとも一方の近傍にウインドー領域を設け、 The window area is provided in at least one vicinity of the first end face and second end face of,
    このウインドー領域が量子井戸の無秩序化によって形成されていることを特徴とするレーザ発振器。 laser oscillator to the window region is characterized by being formed by the disordering of the quantum well.
  149. ひとつの基板上に、第一の反射手段、ひとつの共通光導波路、4以上の分岐を有するツリー状光カプラ、複数の分岐光導波路、及び、第二の反射手段から成る共振器を備えたレーザ発振器であって、 One of the substrate, a first reflecting means, one of the common optical waveguide, a laser having a tree-shaped optical coupler having four or more branches, a plurality of branch optical waveguides, and a resonator comprising a second reflecting means an oscillator,
    このツリー状光カプラは少なくとも一つの光増幅機能を有する1×2マルチモード干渉器型光カプラを備えていることを特徴とするレーザ発振器。 The laser oscillator tree-like light coupler, characterized in that it comprises a 1 × 2 multimode interferometer type optical coupler having at least one optical amplification function.
  150. 請求項149のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 149,
    全ての光導波路が光増幅機能を有することを特徴とするレーザ発振器。 a laser oscillator for all the optical waveguide is characterized by having an optical amplification function.
  151. 請求項149のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 149,
    共通光導波路と第一の反射手段の間の間にウインドー領域を設けたことを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator which is characterized by providing a window region in the course of the common optical waveguide and the first reflecting means.
  152. 請求項149のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 149,
    分岐光導波路と第二の反射手段の間にウインドー領域を設けたことを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator which is characterized by providing a window area between the branched optical waveguide and the second reflecting means.
  153. 請求項149のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 149,
    前記ツリー状光カプラは非対称型ツリー状光カプラであることを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator, wherein said tree-like light coupler is asymmetric tree-like optical coupler.
  154. ひとつの基板上に、複数の1×2マルチモード干渉器型光カプラをN個並べた第一の列、複数の1×2マルチモード干渉器型光カプラをN+1個並べた第二の列、複数の連結光導波路、2つの位相調整光導波路、第一の反射手段、及び、第二の反射手段を備え、 On one substrate, a plurality of 1 × 2 multi-mode interference device type optical coupler of N side-by-side first column, multiple of 1 × 2 multi-mode interference device type optical coupler of the (N + 1) side-by-side second of the column, a plurality of connecting optical waveguides, two phase adjustment optical waveguide, the first reflecting means, and comprises a second reflecting means,
    複数の1×2マルチモード干渉器型光カプラは全て光増幅機能を有し、 Multiple of 1 × 2 multi-mode interference device type optical coupler all has an optical amplification function,
    第一の列に属する1×2マルチモード干渉器型光カプラと第二の列に属する1×2マルチモード干渉器型光カプラを、連結光導波路を介して相互接続し、 The 1 × 2 multimode interferometer type optical coupler belonging to the 1 × 2 multimode interferometer type optical coupler and the second row belonging to the first row, are interconnected via a connecting optical waveguides,
    第二の列の両端の1×2マルチモード干渉器型光カプラの分岐路の一方を、位相調整光導波路を介して第一の反射手段に導き、 The second column one branch of the 1 × 2 multimode interferometer type optical coupler at both ends of the, leading to the first reflecting means via the phase adjustment optical waveguide,
    第一の反射手段と第二の反射手段が共振器を形成してレーザ発振を生じることを特徴とするレーザ発振器。 a laser oscillator a first reflecting means and second reflecting means is characterized in that it produces the laser oscillation to form a resonator.
  155. 請求項154のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 154,
    形成された光導波路は全て光増幅機能を有することを特徴とするレーザ発振器 All the formed optical waveguide laser oscillator characterized in that it has a light amplifying function
  156. 請求項154のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 154,
    共通光導波路と第一の反射手段の間にウインドー領域を設けたことを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator which is characterized by providing a window area between the common optical waveguide and the first reflecting means.
  157. 請求項154のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 154,
    分岐光導波路と第二の反射手段の間にウインドー領域を設けたことを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator which is characterized by providing a window area between the branched optical waveguide and the second reflecting means.
  158. ひとつの基板上に、複数の1×2マルチモード干渉器型光カプラをN個並べた第一の列、複数の2×2マルチモード干渉器型光カプラをN+1個並べた第二の列、複数の連結光導波路、2つの位相調整光導波路、第一の反射手段、及び、第二の反射手段を備え、 On one substrate, a plurality of 1 × 2 multi-mode interference device type optical coupler of N side-by-side first column, multiple of 2 × 2 multi-mode interference device type optical coupler of the (N + 1) side-by-side second of the column, a plurality of connecting optical waveguides, two phase adjustment optical waveguide, the first reflecting means, and comprises a second reflecting means,
    複数の1×2マルチモード干渉器型光カプラは全て光増幅機能を有し、 Multiple of 1 × 2 multi-mode interference device type optical coupler all has an optical amplification function,
    複数の2×2マルチモード干渉器型光カプラは全て光増幅機能を有し、 Multiple of 2 × 2 multi-mode interference device type optical coupler all has an optical amplification function,
    第一の列に属する1×2マルチモード干渉器型光カプラと第二の列に属する2×2マルチモード干渉器型光カプラを、連結光導波路を介して相互接続し、 The 2 × 2 multimode interferometer type optical coupler belonging to the 1 × 2 multimode interferometer type optical coupler and the second row belonging to the first row, are interconnected via a connecting optical waveguides,
    第二の列の両端の2×2マルチモード干渉器型光カプラの分岐路の一方を、位相調整光導波路を介して第一の反射手段に導き、 The second column ends of the one branch of the 2 × 2 multimode interferometer type optical coupler, and guided to the first reflecting means via the phase adjustment optical waveguide,
    第一の反射手段と第二の反射手段が共振器を形成してレーザ発振を生じることを特徴とするレーザ発振器。 a laser oscillator a first reflecting means and second reflecting means is characterized in that it produces the laser oscillation to form a resonator.
  159. ひとつの基板上に、複数の2×2マルチモード干渉器型光カプラをN個並べた第一の列、複数の2×2マルチモード干渉器型光カプラをN+1個並べた第二の列、複数の連結光導波路、2つの位相調整光導波路、第一の反射手段、及び、第二の反射手段を備え、 On one substrate, a plurality of 2 × 2 multi-mode interference device type optical coupler of N side-by-side first column, multiple of 2 × 2 multi-mode interference device type optical coupler of the (N + 1) side-by-side second of the column, a plurality of connecting optical waveguides, two phase adjustment optical waveguide, the first reflecting means, and comprises a second reflecting means,
    複数の2×2マルチモード干渉器型光カプラは全て光増幅機能を有し、 Multiple of 2 × 2 multi-mode interference device type optical coupler all has an optical amplification function,
    第一の列に属する2×2マルチモード干渉器型光カプラと第二の列に属する2×2マルチモード干渉器型光カプラを、連結光導波路を介して相互接続し、 The 2 × 2 multimode interferometer type optical coupler and 2 × 2 multimode interferometer type optical coupler belonging to the second row belonging to the first row, are interconnected via a connecting optical waveguides,
    第二の列の両端の2×2マルチモード干渉器型光カプラの分岐路の一方を、位相調整光導波路を介して第一の反射手段に導き、 The second column ends of the one branch of the 2 × 2 multimode interferometer type optical coupler, and guided to the first reflecting means via the phase adjustment optical waveguide,
    第一の反射手段と第二の反射手段が共振器を形成してレーザ発振を生じることを特徴とするレーザ発振器。 a laser oscillator a first reflecting means and second reflecting means is characterized in that it produces the laser oscillation to form a resonator.
  160. 一つの基板上に、光カプラと複数の光増幅機能を有する光導波路を集積して構成した光増幅器において、 On one substrate, in an optical amplifier which is constructed by integrating the optical waveguide having an optical coupler and a plurality of optical amplification function,
    この光カプラは、複数の分岐路を有するマルチモード干渉器型光カプラと複数の1×2光分岐路を備え、 The optical coupler includes a multi-mode interferometer type optical coupler and a plurality of 1 × 2 optical branch having a plurality of branch paths,
    マルチモード干渉器型光カプラの分岐路に1×2光分岐路を接続して分岐数を増加させることにより、1×2光分岐路を接続しない場合よりも、光増幅機能を有する光導波路の配列密度を上昇させたことを特徴とする光増幅器。 Connect the 1 × 2 optical branching paths in the branch of the multi-mode interferometer type optical coupler by increasing the number of branches, than when not connected to the 1 × 2 optical branch path, and the optical waveguide having a light amplification function optical amplifier characterized in that it increased the array density.
  161. 請求項160の光増幅器において、 In the optical amplifier of claim 160,
    前記1×2光分岐路はY字型光分岐路であることを特徴とする光増幅器。 An optical amplifier, wherein the 1 × 2 optical branching path is a Y-shaped optical branching path.
  162. 請求項160の光増幅器において、 In the optical amplifier of claim 160,
    前記1×2光分岐路は方向性結合器であることを特徴とする光増幅器。 An optical amplifier, wherein the 1 × 2 optical branching path is a directional coupler.
  163. 請求項160の光増幅器において、 In the optical amplifier of claim 160,
    さらにアレイ状導波路を備えたことを特徴とする光増幅器。 Further optical amplifier characterized in that it comprises an array waveguide.
  164. 請求項160の光増幅器において、 In the optical amplifier of claim 160,
    前記マルチモード干渉器型光カプラは光増幅機能を有することを特徴とする光増幅器。 The multimode interferometer-type optical coupler is an optical amplifier which is characterized by having a light amplification function.
  165. 一つの基板上に、光カプラ、アレイ状導波路、及び、複数の光増幅機能を有する光導波路を集積して構成した光増幅器において、 On one substrate, an optical coupler, an array waveguide, and an optical amplifier which is constructed by integrating the optical waveguide having a plurality of optical amplification function,
    この光カプラは、複数の1×2光分岐路を組み合わせて構築したツリー状光カプラであことを特徴とする光増幅器。 The optical coupler is an optical amplifier which comprises aquo and in several of the 1 × 2 optical branch tree-like optical coupler which is constructed by combining.
  166. 請求項18のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 18,
    前記光カプラは複数の1×2光分岐路を組み合わせて構築したツリー状光カプラであことを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator wherein the optical coupler is characterized by aquo and in several of the 1 × 2 optical branch tree-like optical coupler which is constructed by combining.
  167. 請求項19のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 19,
    前記光カプラは複数の1×2光分岐路を組み合わせて構築したツリー状光カプラであことを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator wherein the optical coupler is characterized by aquo and in several of the 1 × 2 optical branch tree-like optical coupler which is constructed by combining.
  168. 請求項18のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 18,
    前記光カプラは光増幅の機能を有することを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator wherein the optical coupler is characterized in that it has the function of optical amplification.
  169. 請求項19のレーザ発振器において、 In the laser oscillator of claim 19,
    前記光カプラは光増幅の機能を有することを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator wherein the optical coupler is characterized in that it has the function of optical amplification.
  170. ひとつの光カプラ、反射手段、複数の光導波路、及び、ひとつの鋸歯状反射面を備えたレーザ発振器において、 One optical coupler, reflecting means, a plurality of optical waveguides, and, in a laser oscillator with a single saw-tooth-like reflection surface,
    この光カプラは光増幅機能を有することを特徴とするレーザ発振器。 The laser oscillator optical coupler characterized by having an optical amplification function.
  171. 一つの基板上に、第一の反射手段、少なくともひとつの単一モード光導波路、光増幅機能を有するマルチモード干渉器、第二の反射手段を備えたレーザ発振器であって、 On one substrate, a first reflective means, a laser oscillator with a multi-mode interferometer, a second reflecting means having at least one single mode optical waveguide, the optical amplification function,
    第一の反射手段の反射率が第二の反射手段の反射率より低く、 The reflectance of the first reflecting means is lower than the reflectance of the second reflecting means,
    レーザ光出力を第一の反射集団側から取り出すことを特徴とするレーザ発振器。 A laser oscillator which is characterized by taking out the laser beam output from the first reflecting population side.
  172. 請求項171のレーザ発振器において、前記単一モード光導波路は受動型光導波路であることを特徴とするレーザ発振器。 In the laser oscillator of claim 171, and a laser oscillator characterized in that said single mode optical waveguide is a passive waveguide.
  173. 請求項171のレーザ発振器において、前記単一モード光導波路は光増幅機能を有する光導波路であることを特徴とするレーザ発振器。 In the laser oscillator of claim 171, wherein the single mode optical waveguide laser oscillator characterized in that it is an optical waveguide having the optical amplification function.
  174. 請求項171のレーザ発振器において、前記単一モード光導波路と前記マルチモード干渉器の間にテーパ状光導波路を設けたことを特徴とするレーザ発振器。 In the laser oscillator of claim 171, and a laser oscillator which is characterized by the provision of the tapered optical waveguide between the multi-mode interferometer with said single-mode optical waveguide.
Description  Langue du texte original : Japonais
光増幅器及びレーザ発振器 Optical amplifier and laser oscillator

本発明は光を増幅する光増幅器に関し、特に、半導体光増幅器に関する。 The present invention relates to an optical amplifier for amplifying light, particularly to a semiconductor optical amplifier. 本発明は半導体レーザに関し、特に、複数の波長を同時に発振する半導体レーザ、発振光の偏光状態を制御できる半導体レーザ、及び、波長を変化させることができる半導体レーザに関する。 The present invention relates to a semiconductor laser, in particular, a semiconductor laser for oscillating a plurality of wavelengths simultaneously, the semiconductor laser which can control the polarization state of the oscillation light, and a semiconductor laser that can change the wavelength. 本発明は高出力の半導体光増幅器、及び、高出力の半導体レーザに関する。 The present invention relates to a high output of the semiconductor optical amplifier, and a semiconductor laser of high output. 本発明は、エルビウムドープ光ファイバ増幅器に関し、特に、エルビウムドープ光ファイバ増幅器の励起光源に関する。 The present invention relates to an erbium doped optical fiber amplifiers, in particular, to the excitation light source for an erbium-doped optical fiber amplifier. 本発明は、ラマン光増幅器に関し、特に、ラマン光増幅器の励起光源に関する。 The present invention relates to a Raman optical amplifier, in particular, to the excitation light source of the Raman amplifier. 本発明は、四光混合波による波長変換に関し、特に、四光混合波波長変換用の励起光源に関する。 The present invention relates to a wavelength conversion by four optical wave mixing, in particular, to the excitation light source for four optical wave mixing wavelength conversion.

特許文献1には、複数の半導体光増幅器をツリー状光カプラによって並列接続することによって、大出力の半導体光増幅器を構築する手法が開示されている(同文献図3参照)。 Patent Document 1, by parallel connecting a plurality of semiconductor optical amplifiers by the tree-shaped optical coupler, the method of constructing a semiconductor optical amplifier of a large output has been disclosed (see Id. Figure 3). また、ツリー状光カプラに代えてマルチモード干渉器(MMI:Multi-Mode Interferometer)型光カプラを用いる手法が開示されている(同文献図4参照)。 Also, the multi-mode interferometer instead of tree-like optical coupler (MMI: Multi-Mode Interferometer) method using optical couplers have been disclosed (see Id. 4).

特許文献2には複数の半導体レーザを同期発振させる手法が開示されている。 Method for oscillating synchronize a plurality of semiconductor lasers is disclosed in Patent Document 2.

特許文献3には、アレイ状導波路回折格子(AWG)を用いて複数の波長の光を同時にレーザ発振する半導体レーザが開示されている((同文献図12参照)。 Patent Document 3, a semiconductor laser for simultaneous laser oscillation light of a plurality of wavelengths using an array waveguide grating (AWG) is disclosed ((see Id. 12).

特許文献4には、TEモード光とTMモード光を選択的に分岐する機能を有するモードスプリッターを用いて、二つの半導体レーザの出力光を結合することによって、レーザ光の偏光方向を制御する手法が開示されている(同文献図4参照)。 Patent Document 4, by using a mode splitter having a function of selectively splitting the TE mode light and TM mode light, by coupling the output light of the two semiconductor lasers, a technique for controlling the polarization direction of the laser beam There has been disclosed (see Id. 4).

特許文献5には、導波路を用いて形成したマッハツェンダ型光フィルタを用いて、光信号強度の等レベル化(利得平坦化)を実現する手法が開示されている(同文献図1、図4参照)。 Patent Document 5, using a Mach-Zehnder type optical filter which is formed by using a waveguide, a technique for achieving an equal level of an optical signal intensity (gain flattening) has been disclosed (the document Figure 1, Figure 4 reference).

特許文献6には、アレイ状導波路回折格子に扇型状の加熱冷却手段を設けることによって、アレイ状導波路回折格子の波長特性を変える手法が開示されている(同文献図5参照)。 Patent Document 6, by providing the fan-shaped heating and cooling means in the arrayed waveguide grating, a method of changing the wavelength characteristics of the arrayed waveguide grating is disclosed (see Id. Figure 5).

特許文献7には、位相同期型半導体レーザアレイをジャンクションサイドダウンで実装する手法が開示されている。 Patent Document 7, a method for mounting a phase synchronous semiconductor laser array in a junction-side-down is disclosed.

特許文献8には、基板に対して傾斜した反射鏡と半導体多層膜反射鏡を組み合わせた水平共振器型面発光レーザが開示されている。 Patent Document 8, a horizontal cavity surface emitting laser that combines an inclined reflector and the semiconductor multilayer film reflector to the substrate is disclosed. また、基板裏面に開口部を設けて光を取り出す手法が開示されている。 Further, the method of extracting light by providing an opening in the back surface of the substrate is disclosed.

特許文献9には、光学受動領域を有する半導体レーザをヒートシンクから張り出して実装する方法が開示されている。 Patent Document 9, how to implement it protrudes a semiconductor laser having an optical passive region from the heat sink is disclosed.

特許文献10には、マルチモード干渉器型光カプラの設計誤差と過剰損失の関係が開示されている。 Patent Document 10, relationship between the design error and excess loss of the multimode interferometer type optical coupler is disclosed.

特許文献11には、水平共振器型面発光レーザの構造が開示されている。 Patent Document 11, the structure of the horizontal cavity surface emitting laser is disclosed. また、InP埋め込み層を用いたウインドー構造が開示されている。 In addition, the window structure using the InP buried layer is disclosed.

特許文献12には、光増幅型アレイ導波路回折格子の構造が開示されている。 Patent Document 12, the structure of an optical amplifying-type array waveguide grating is disclosed. また、埋め込み層を用いたウインドー構造が開示されている。 In addition, the window structure using a buried layer is disclosed.

特許文献13には、能動型のマルチモード干渉器型光カプラを用いて構成した半導体レーザアレイが開示されている。 Patent Document 13, a semiconductor laser array constructed using a multi-mode interferometer type optical coupler of the active is disclosed.

特許文献14には、SiO キャップとラピッドサーマルアニーリングを用いた量子井戸の無秩序化が開示されている。 Patent Document 14, disordering of the quantum well with an SiO 2 cap and rapid thermal annealing is disclosed.

特許文献15には、導波路型フィルターを用いた半導体レーザが開示されている。 Patent Document 15, a semiconductor laser using a waveguide type filter is disclosed.

特許文献16には、基本モード導波路と多モード導波路を組わせて構築された半導体レーザが開示されている。 Patent Document 16, a semiconductor laser built a fundamental mode waveguide and a multi-mode waveguide Te pairs Align is disclosed.

非特許文献1には、能動型のマルチモード干渉器型光カプラを用いて構成した半導体レーザアレイが開示されている。 Non-Patent Document 1, a semiconductor laser array constructed using a multi-mode interferometer type optical coupler of the active is disclosed.

非特許文献2には、能動型のマルチモード干渉器型光カプラを用いて構成した半導体レーザアレイの別の構造が開示されている。 Non-Patent Document 2, another structure of the semiconductor laser array constructed using a multi-mode interferometer type optical coupler of the active is disclosed.

非特許文献3には、InGaAsP/GaAs材料を用いた大出力半導体レーザが開示されている。 Non-Patent Document 3, a large output semiconductor laser using InGaAsP / GaAs material is disclosed.

上述の背景技術やその問題点は、この発明の背景の一部を説明するためにのみ説明している。 The background art and their problems described above, it has been only described to illustrate the part of the background of the invention. この発明は上述の従来技術や問題点に限定されるものではない点に留意されたい。 The present invention is noted and is not intended to be limited to the prior art and problems described above.

特開平11-135894号公報 JP-A-11-135894 Publication 特開2004-71694号公報 Patent Publication No. 2004-71694 特開平5-198893号公報 JP-A-5-198893 Publication 特開平9-331113号公報 JP-A-9-331113 Publication 特開平4-147114号公報 JP-A-4-147114 Publication 特開平9-55552号公報 JP-A-9-55552 Publication 特開昭63-318188号公報 Sho 63-318188 JP 特開2009-177058号公報 Patent Publication No. 2009-177058 特表2004-523117号公報 Kohyo 2004-523117 JP 特開2000-221345号公報 Patent Publication No. 2000-221345 特開2004-235182号公報 Patent Publication No. 2004-235182 特開2006-74016号公報 Patent Publication No. 2006-74016 特開2009-54699号公報 Patent Publication No. 2009-54699 特開平7-122816号公報 JP-A-7-122816 Publication 特開2011-109001号公報 Patent Publication No. 2011-109001 特開2000-323781号公報 Patent Publication No. 2000-323781

Teppei Fukuda, Kazunori Okamoto, Yasuhiro Hinokuma, and Kiichi Hamamoto, " Phase-Locked Array Laser Diodes(LDs) by Using 1×N Active Multimode-Interferometer (MMI) ", IEEE Photonics Technology Letters, Vol. Teppei Fukuda, Kazunori Okamoto, Yasuhiro Hinokuma, and Kiichi Hamamoto, " Phase-Locked Array Laser Diodes (LDs) by Using 1 × N Active Multimode-Interferometer (MMI) ", IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 21,NO. 21, NO. 3,pp176-178,2009 A. 3, pp176-178,2009 A. C. C. Bryce, M. Bryce, M. K. K. Murad, and V. Murad, and V. Loyo-Maldonado, " Multimode Interference Coupled Array Laser ", Proc. Loyo-Maldonado, " Multimode Interference Coupled Array Laser ", Proc. of High Power Diode Lasers and Systems Conference 2009, Session 3 Paper 2 M. of High Power Diode Lasers and Systems Conference 2009, Session 3 Paper 2 M. Raxeghi and H. Raxeghi and H. Yi, " High-power Al-free InGaAsP/GaAs near-infrared semiconductor laser ", Opto-Electronics Review 6(2), 81-92(1998) Yi, " High-power Al-free InGaAsP / GaAs near-infrared Semiconductor Laser ", Opto-Electronics Review 6 (2), 81-92 (1998)

特許文献1に開示されているツリー状光カプラを用いる手法では、並列配置する半導体光増幅器の数が増えると、ツリー状光カプラが必要とする設置面積が大きくなるという欠点があった。 In the method using a tree-like optical coupler disclosed in Patent Document 1, when the number of semiconductor optical amplifiers arranged in parallel is increased, there is a disadvantage that the installation area required by the tree-like optical coupler is increased. また、マルチモード干渉器型光カプラを用いる手法では、各半導体光増幅器を経由する光路の長さが等しくないために干渉が生じて、その結果、光増幅特性に波長依存性が生じるという問題があった。 Moreover, in the technique using a multi-mode interferometer type optical coupler, interference occurs due to the length of the optical path through the respective semiconductor optical amplifiers unequal, resulting in a problem that the wavelength dependency is generated in the optical amplification characteristics there were.

この発明の一側面によれば、前記課題を解決するために、光増幅器は、n個の光増幅素子、第一の光カプラ、及び、第二の光カプラを備え、各光増幅素子は第一の光カプラ及び第二の光カプラと光導波路を介して接続され、第j番目の光増幅素子の光増幅素子の実効光路長をLAj、第j番目の光増幅素子と第一の光カプラを接続する光導波路の実効光路長をLIj、第j番目の光増幅素子と第二の光カプラを接続する光導波路の実効光路長をLOjとした時に、LIjの一部、または、全部の長さが互いに異なり、かつ、以下の数式を満たすようにしている。 According to one aspect of the invention, in order to solve the above problems, an optical amplifier, n-number of optical amplifier, a first optical coupler, and includes a second optical coupler, the optical amplifier is the are connected via an optical coupler and the second optical coupler and the optical waveguide, the effective optical path length of the optical amplifying device of the j-th optical amplifier LAj, the j-th optical amplifier and the first of the optical coupler LIj the effective optical path length of the optical waveguide that connects the j-th optical amplifier the effective optical path length of the optical waveguide that connects the second optical coupler upon the LOj, part of LIj, or all are long of it is different from each other, and, I have to satisfy the following formula.
LIj+LOj+LAj=K LIj + LOj + LAj = K
ただし、1≦j≦nであり、n≧2、かつ、Kは定数である。 However, a 1 ≦ j ≦ n, n ≧ 2, and, K is a constant.

この発明の上述の側面および他の側面は特許請求の範囲に記載され以下実施例を用いて詳述される。 Above and other aspects of the invention will be described in detail using the following examples are set forth in the appended claims.

本発明によれば、位相整合条件を満たすことができるので光増幅特性に波長依存性が生じることなない。 According to the present invention, there is no such thing wavelength dependency arises in the optical amplification characteristics it is possible the phase matching condition is satisfied. また、入力側の光導波路の一部または全部の長さが互いに異なるので、光導波路回路の設計自由度が向上し、よりコンパクトな光回路が実現できる。 Moreover, since a part or all of the length of the input side of the optical waveguide are different from each other, improves design flexibility of the optical waveguide circuit, a more compact optical circuit can be realized.

本発明の第一実施例の半導体光増幅器の構成を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing a structure of a semiconductor optical amplifier of the first embodiment of the present invention. 半導体光増幅素子7と光導波路10の断面図である。 It is a cross-sectional view of a semiconductor optical amplifier device 7 and the optical waveguide 10. 本発明の第二実施例の半導体光増幅器の構成を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing a structure of a semiconductor optical amplifier of the second embodiment of the present invention. 本発明の第三実施例の半導体光増幅器の構成を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing a structure of a semiconductor optical amplifier of the third embodiment of the present invention. 本発明の第四実施例の半導体光増幅器の構成を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing a structure of a semiconductor optical amplifier of the fourth embodiment of the present invention. 本発明の第五実施例のレーザ発振器の構成を示す概略図である。 It is a schematic view showing the arrangement of a laser oscillator of the fifth embodiment of the present invention. 本発明の第六実施例のレーザ発振器の構成を示す概略図である。 It is a schematic view showing the arrangement of a laser oscillator of the sixth embodiment of the present invention. 本発明の第七実施例のレーザ発振器の構成を示す概略図である。 It is a schematic view showing the arrangement of a laser oscillator of the seventh embodiment of the present invention. 本発明の第八実施例のレーザ発振器の構成を示す概略図である。 It is a schematic view showing the arrangement of a laser oscillator of the eighth embodiment of the present invention. 波長制御電極部131の構造を示す概略図である。 It is a schematic view showing the structure of the wavelength control electrode 131. 本発明の第八実施例のレーザ発振器の実装例を示す概略図である。 It is a schematic diagram illustrating an example implementation of the laser oscillator of the eighth embodiment of the present invention. 本発明の第九実施例における波長制御電極部131の構造を示す概略図である。 It is a schematic view showing the structure of the wavelength control electrode 131 of the ninth embodiment of the present invention. 本発明の第十実施例のレーザ発振器を示す概略図である。 It is a schematic view of a laser oscillator of the tenth embodiment of the present invention. 本発明の第十一実施例のレーザ発振器を示す概略図である。 It is a schematic view of a laser oscillator of the eleventh embodiment of the present invention. 本発明の第十二実施例のレーザ発振器を示す概略図である。 It is a schematic view of a laser oscillator of the twelfth embodiment of the present invention. 本発明の第十二実施例のレーザ発振器の別の構成を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing another configuration of the laser oscillator of the twelfth embodiment of the present invention. 図16の構成にファイバブラッググレーティングを付加した構成を示す概略図である。 Is a schematic view showing a structure obtained by adding the fiber Bragg gratings to the structure of Figure 16. 本発明の第十三実施例のレーザ発振器の別の構成を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing another configuration of the laser oscillator of the thirteenth embodiment of the present invention. 本発明の第十四実施例のレーザ発振器の別の構成を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing another configuration of the laser oscillator of the fourteenth embodiment of the present invention. 本発明の第十五実施例のレーザ発振器の別の構成を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing another configuration of the laser oscillator of the fifteenth embodiment of the present invention. 図21に示したレーザ発振器の挙動を説明する図である。 It is a diagram for explaining a laser oscillator behavior shown in Figure 21. 本発明の第十六実施例のレーザ発振器の別の構成を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing another configuration of the laser oscillator of the sixteenth embodiment of the present invention. 本発明の第十七実施例のエルビウムドープ光ファイバ増幅器の構成示す概略図である。 It is a schematic diagram showing the configuration of an erbium-doped optical fiber amplifier of the seventeenth embodiment of the present invention. 本発明の第十八実施例のラマン光増幅器の構成を示す概略図である。 It is a schematic view showing a configuration of a Raman amplifier of the eighteenth embodiment of the present invention. 本発明の第十九実施例の波長変換器の構成を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing the structure of a wavelength converter of the nineteenth embodiment of the present invention. 本発明の第二十実施例のレーザ発振器の構成を示す概略図である。 It is a schematic view showing the arrangement of a laser oscillator of the twentieth embodiment of the present invention. 本発明の第二十一実施例のレーザ発振器380を示す概略図である。 It is a schematic view of a laser oscillator 380 of the twenty-first embodiment of the present invention. 本発明の第二十二実施例のレーザ発振器400を示す概略図である。 It is a schematic view of a laser oscillator 400 of the twenty-second embodiment of the present invention. 三端子の光分岐路の構成とその特性を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing the structure and characteristics of the optical branch of three terminals. 非対称ツリー状光カプラ401の構成例を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing a configuration example of an asymmetric tree-like optical coupler 401. 多段型マッハツェンダ型干渉器450の構成とその特性を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing the structure and characteristics of the multistage Mach-Zehnder type interferometer 450. 本発明の第二十三実施例のレーザ発振器を示す概略図である。 It is a schematic view of a laser oscillator of the twenty-third embodiment of the present invention. 本発明の第二十四実施例のレーザ発振器を示す概略図である。 It is a schematic view of a laser oscillator of the twenty-fourth embodiment of the present invention. 本発明の第二十五実施例の光集積回路500を示す概略図である。 Is a schematic view showing an optical integrated circuit 500 of the twenty-fifth embodiment of the present invention. 本発明の第二十六実施例の光集積回路520を示す概略図である。 Is a schematic view showing an optical integrated circuit 520 of the twenty-sixth embodiment of the present invention. 本発明の第二十七実施例の光集積回路530を示す概略図である。 Is a schematic view showing an optical integrated circuit 530 of the twenty-seventh embodiment of the present invention. 本発明の第二十八実施例の光集積回路540を示す概略図である。 Is a schematic view showing an optical integrated circuit 540 of the twenty-eighth embodiment of the present invention. 本発明の第二十九実施例の光集積回路550を示す概略図である。 Is a schematic view showing an optical integrated circuit 550 of the twenty-ninth embodiment of the present invention. 本発明の第三十実施例の光集積回路560を示す概略図であり、(a)は3つの半導体光増幅素子を備えた場合を示し、(b)は4つの半導体光増幅素子を備えた場合を示す。 Is a schematic diagram illustrating an optical integrated circuit 560 of the thirtieth embodiment of the present invention, (a) shows a case of providing the three semiconductor optical amplifier device, (b) equipped with four semiconductor optical amplifier It shows the case. 本発明の第三十一実施例の光集積回路580を示す概略図である。 Is a schematic view showing an optical integrated circuit 580 of the thirty-first embodiment of the present invention. 光出力端子584の構造を示す図であり、(a)は上面図、(b)はC-C'断面図、(c)は基板501の裏面側から見た光出力端子584の構造を示す図(下面図)である。 Is a diagram showing a structure of an optical output terminal 584, indicating a (a) is a top view, (b) the C-C 'cross section, (c) the structure of the optical output terminal 584 as seen from the back side of the substrate 501 It is a diagram (bottom view). 出力光597が取り出される様子を示す斜視図である。 The output light 597 is a perspective view showing a state in which retrieved. 光出力端子584の別の構造を示す図であり、(a)は上面図、(b)はC-C'断面図である。 It is a view showing another structure of the optical output terminal 584, (a) is a top view, (b) is a C-C 'cross section. 本発明の第三十二実施例の光集積回路600を示す概略図である。 Is a schematic view showing an optical integrated circuit 600 thirtieth second embodiment of the present invention. 光集積回路要素601を示す概略図であり、(a)は上面図、(b)は端部616付近の拡大図(上面図)、(c)はD-D'断面図である。 Is a schematic diagram illustrating an optical integrated circuit element 601, (a) is a top view, (b) is an enlarged view of the vicinity of the end portion 616 (top view), (c) is a D-D 'cross section. リング状光導波路回路602、603を示す概略図である。 It is a schematic view showing a ring-shaped optical waveguide circuit 602, 603. 出力光597が取り出される様子を示す斜視図であり、(a)は光集積回路600のヒートシンク598への組付図、(b)は出力光597と単一モード光ファイバ610の結合光学系を示す斜視図である。 Is a perspective view showing a state in which the output light 597 is taken out, (a) shows the set Attached to the heat sink 598 of the integrated optical circuit 600, the (b) the coupling optical system of the output light 597 and the single-mode optical fiber 610 It is a perspective view. 本発明の第三十三実施例のレーザ発振器620を示す概略図であり、(a)はその上面図、(b)は平共振器型面発光レーザ622のE-E'断面図、(c)は半導体多層膜ブラッグ回折格子627の構造を示す断面図である。 Is a schematic view of a laser oscillator 620 of the thirty-third embodiment of the present invention, (a) a top view of Waso, (b) the E-E 'cross sectional view of a flat cavity surface emitting laser 622, ( c) is a cross-sectional view showing the structure of a semiconductor multilayer Bragg grating 627. レーザ発振器620を裏面側から見た下面図である。 It is a bottom view of the laser oscillator 620 from the back side. 出力光634が取り出される様子を示す斜視図である。 The output light 634 is a perspective view showing a state in which retrieved. 第三十三実施例の変形例であるレーザ発振器640を示す下面図である。 It is a bottom view of a laser oscillator 640 is a modification of the thirty-third embodiment. 水平共振器型面発光レーザ650および660を示す断面図である。 It is a sectional view showing a horizontal cavity surface emitting laser 650 and 660. 第三十四実施例のレーザ発振器680の上面図である。 It is a top view of the laser oscillator 680 of the thirty-fourth embodiment. 光出力端子584の構造を示す概略図であり、(a)は図41(a)に対応する上面図、(b)は図41(b)に対応する断面図、(c)は図51(b)を代替する構造を示す断面図である。 Is a schematic view showing a structure of an optical output terminal 584, (a) is a top view corresponding to Fig. 41 (a), (b) is a sectional view corresponding to Fig. 41 (b), (c) Fig. 51 ( b) it is a sectional view illustrating an alternative to the structure. 第三十五実施例のレーザ発振器を示す概略図であり、(a)は上面図、(b)は側面図である。 Is a schematic view of a laser oscillator of the thirty-fifth embodiment, (a) is a top view, (b) is a side view. 第三十六実施例のレーザ発振器を示す上面図である。 It is a top view of a laser oscillator of the thirty-sixth embodiment. 第三十六実施例のレーザ発振器を示す側面図である。 It is a side view of a laser oscillator of the thirty-sixth embodiment. 第三十七実施例のレーザ発振器を示す概略図であり、(a)は結合光学系の斜視図、(b)はこの結合光学系の結像関係を示す図である。 It is a schematic view of a laser oscillator of the thirty-seventh embodiment, a perspective view, (b) is a diagram showing the imaging relationship of the coupling optical system (a) of coupling optics. 第三十八実施例のレーザ発振器を示す概略図であり、(a)は光集積回路730の上面図、(b)は分岐部483のひとつの構造を示す上面図、(c)は分岐部483の別の構造を示す上面図である Is a schematic view of a laser oscillator of the thirty-eighth embodiment, (a) is a top view of the optical integrated circuit 730, (b) is a top view showing one structure of the branch portion 483, (c) the branch portion It is a top view showing another structure of 483 第三十八実施例の変型例を示す概略図であり、(a)は光集積回路731の上面図、(b)は分岐部483の構造を示す上面図である。 It is a schematic view showing a variation of the thirty-eighth embodiment, (a) is a top view of the optical integrated circuit 731, (b) is a top view showing a structure of the branch portion 483. 光集積回路732の上面図である。 It is a top view of the optical integrated circuit 732. 本発明の本発明の第四十二実施例のファイバレーザを示す概略図であり、(a)はシングルモード励起光源を用いたファイバレーザ740を示す概略図、(b)はマルチモード励起光源を用いたファイバレーザ750を示す概略図、(c)はダブルグラッド型イッテルビウム(Yb)ドープ光ファイバ751の断面図である。 It is a schematic view showing a fiber laser of the forty-second embodiment of the present invention of the present invention, (a) is a schematic view showing a fiber laser 740 using a single-mode excitation light source, the (b) multi-mode pump light source schematic diagram showing a fiber laser 750 used is a cross-sectional view of (c) is a double clad type ytterbium (Yb) doped optical fiber 751. 本発明の本発明の第四十三実施例の固体レーザを示す概略図であり、(a)は端面励起型の固体レーザ発振器760を示す概略図、(b)は側面励起型の固体レーザ発振器770を示す概略図である。 It is a schematic view showing a solid-state laser of the forty-third embodiment of the present invention of the present invention, (a) is a schematic view, (b) a solid-state laser oscillator of the side-pumped type of a solid-state laser oscillator 760 of the end pumping type It is a schematic diagram showing a 770. 本発明の本発明の第四十四実施例のレーザ発振器800を示す概略図である。 It is a schematic view of a laser oscillator 800 of the forty-fourth embodiment of the present invention of the present invention. 本発明の第四十五実施例のレーザ発振器810を示す概略図であり、(a)は基板370上に形成された光集積回路811の上面図、(b)はレーザ発振器810の側面図である。 Is a schematic view of a laser oscillator 810 forty-fifth embodiment of the present invention, (a) is a top view of the optical integrated circuit 811 formed on a substrate 370, (b) is a side view of the laser oscillator 810 It is there. 本発明の第四十六実施例のレーザ発振器820及びレーザ発振器830を示す概略図である。 It is a schematic view of a laser oscillator 820 and the laser oscillator 830 of the forty-sixth embodiment of the present invention. 本発明の第四十七実施例の能動型マルチモード干渉器型光カプラ840を示す概略図である。 It is a schematic diagram of an active multi-mode interferometer type optical coupler 840 of the forty-seventh embodiment of the present invention. 本発明の第四十七実施例のハイブリッド型マルチモード干渉器型光カプラ850を示す概略図である。 It is a schematic view showing a hybrid multi-mode interferometer type optical coupler 850 of the forty-seventh embodiment of the present invention. 本発明の第四十八実施例のレーザ発振器860を示す概略図である。 It is a schematic view of a laser oscillator 860 of the forty-eighth embodiment of the present invention. 本発明の第四十八実施例のレーザ発振器870を示す概略図である。 It is a schematic view of a laser oscillator 870 of the forty-eighth embodiment of the present invention. 本発明の第四十九実施例のレーザ発振器が解決すべき課題を示す概略図である。 A laser oscillator of the forty-ninth embodiment of the present invention is a schematic diagram illustrating a problem to be solved. 本発明の第五十実施例のレーザ発振器880を示す概略図である。 It is a schematic view of a laser oscillator 880 of the fiftieth embodiment of the present invention. 本発明の第五十一実施例のレーザ発振器について説明する概略図である。 It is a schematic view for explaining the laser oscillator of the fifty-first embodiment of the present invention. 本発明の第五十二実施例のレーザ発振器890を示す概略図である。 It is a schematic view of a laser oscillator 890 of the fifty-second embodiment of the present invention. 本発明の第五十二実施例のレーザ発振器890の製造工程の一部を示す概略図である。 It is a schematic view showing a part of manufacturing process of the laser oscillator 890 of the fifty-second embodiment of the present invention. 発明の第五十三実施例の変型例であるレーザ発振器900を示す概略図である。 It is a schematic view of a laser oscillator 900 is a variation of the fifty-third embodiment of the invention. 本発明の第五十六実施例のレーザ発振器910を示す概略図である。 It is a schematic view of a laser oscillator 910 of the fifty-sixth embodiment of the present invention. 本発明の第五十七実施例の光増幅器920を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing an optical amplifier 920 of the fifty-seventh embodiment of the present invention. 本発明の第五十八実施例のレーザ発振器を説明する概略図である。 It is a schematic diagram illustrating the laser oscillator of the fifty-eighth embodiment of the present invention. 本発明の第五十八実施例のレーザ発振器を説明する概略図である。 It is a schematic diagram illustrating the laser oscillator of the fifty-eighth embodiment of the present invention. 本発明の第五十九実施例のレーザ発振器930を示す概略図である。 It is a schematic view of a laser oscillator 930 of the fifty-ninth embodiment of the present invention. 本発明の第六十実施例のレーザ発振器940を示す概略図である。 It is a schematic view of a laser oscillator 940 of the sixtieth embodiment of the present invention. 本発明の第六十一実施例のレーザ発振器950 、及び、レーザ発振器960を示す概略図である。 The laser oscillator 950 of the proviso of embodiment of the present invention, and is a schematic view of a laser oscillator 960. 本発明の第六十二実施例のレーザ発振器980を示す概略図である。 It is a schematic view of a laser oscillator 980 of the sixty-second embodiment of the present invention. 本発明の第六十三実施例の光集積回路990を示す概略図である。 Is a schematic view showing an optical integrated circuit 990 of the sixty-third embodiment of the present invention. 本発明の第六十四実施例の光集積回路1000を示す概略図である。 Is a schematic view showing an optical integrated circuit 1000 of the sixty-fourth embodiment of the present invention. 本発明の第六十四実施例の変型例の光集積回路1010を示す概略図である。 Is a schematic view showing an optical integrated circuit 1010 of the variation of the sixty-fourth embodiment of the present invention. 本発明の第六十五実施例のレーザ発振器1020を示す概略図である。 It is a schematic view of a laser oscillator 1020 of the sixty-fifth embodiment of the present invention. 本発明の第六十六実施例のレーザ発振器1030を示す概略図である。 It is a schematic view of a laser oscillator 1030 SIXTH EXAMPLE of the present invention. 本発明の第六十七実施例のレーザ発振器1040を示す概略図である。 It is a schematic view of a laser oscillator 1040 of the sixty-seventh embodiment of the present invention. 本発明の第六十八実施例のレーザ発振器1050を示す概略図である。 It is a schematic view of a laser oscillator 1050 of the sixty-eighth embodiment of the present invention. 本発明の第六十九実施例の光カプラ1060を示す概略図である。 Is a schematic view showing an optical coupler 1060 of the sixty-ninth embodiment of the present invention. 本発明の第六十九実施例の変型例の光カプラ1070を示す概略図である。 Is a schematic view showing an optical coupler 1070 of the variation of the sixty-ninth embodiment of the present invention. 本発明の第七十一実施例のマルチモード干渉器型光カプラ10801090 、及び、 1100を示す概略図である。 Multimode interferometer type optical coupler 1080, 1090 under Article embodiment of the present invention, and is a schematic view showing a 1100.

以下に、図面を参照して本発明に係わる半導体光増幅器及びレーザ発振器の実施の形態を詳細に説明する。 The following describes the embodiment of a semiconductor optical amplifier and a laser oscillator according to the present invention with reference to the accompanying drawings. この実施の形態により本発明が限定されるものではない。 It is not intended that the invention be limited by the embodiments. なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付与している。 In the drawings, the same elements have the same reference numerals.

第一実施例 First embodiment

図1(a)に本発明の第一実施例の半導体光増幅器の構成を示す。 Showing the structure of a semiconductor optical amplifier of the first embodiment of the present invention in Figure 1 (a). 半導体基板17上に半導体光増幅素子7、8、9と光カプラ3、13が設けられ、光導波路2、4、5、6、10、11、12、14、によって、これらの諸要素が相互接続されている。 Semiconductor optical amplifier and an optical coupler 7,8,9 3,13 is provided on the semiconductor substrate 17, an optical waveguide 2,4,5,6,10,11,12,14 by, these various elements are mutually It is connected. また、半導体基板17にはそれぞれに低反射率コートが施された端面18と端面19が設けられている。 Also, the end face 18 and the end face 19 of the low reflectivity coating is applied to the respectively provided on the semiconductor substrate 17. 低反射率コートによって、端面18と端面19の反射率はほぼゼロとなっている。 The low reflectivity coating, the reflectivity of the end face 18 and the end surface 19 is almost zero. なお、半導体光増幅素子7、8、9は所望の波長で単一横モード動作する。 In addition, the semiconductor optical amplifier 7, 8, 9 operate single transverse mode at the desired wavelength. また、光導波路2、4、5、6、10、11、12、14も所望の波長で単一横モード動作する。 In addition, the optical waveguide 2,4,5,6,10,11,12,14 also operates single transverse mode at the desired wavelength.

入力光信号1は光導波路2に導かれる。 The input optical signal 1 is guided to the optical waveguide 2. 光導波路2を経て、光信号は光カプラ3に入射した後、三分割され、光導波路4、5、6へと分岐する。 Through the optical waveguide 2, the optical signal after it has entered the optical coupler 3 are three split and branches to the optical waveguide 4, 5, 6. 分岐した3つの光信号は半導体光増幅素子7、8、9へとそれぞれ導かれる。 Branched three optical signals are guided respectively to the semiconductor optical amplifier device 7, 8, 9. 増幅された光信号は光導波路10、11、12を経て、光カプラ13によって合波され、光導波路14を経て出力光信号15として出力される。 The amplified optical signal via an optical waveguide 10, 11, 12, and are combined by the optical coupler 13 and output as the output optical signal 15 through the optical waveguide 14.

入力光信号1は図示しない光ファイバから供給され、図示しないレンズを介して光導波路2に入射する。 The input optical signal 1 is supplied from the optical fiber (not shown) and enters the optical waveguide 2 via a lens (not shown). また、出力光信号15は図示しないレンズを介して、図示しない光ファイバに結合する。 Also, the output optical signal 15 through a lens, not shown, is coupled to an optical fiber not shown.

光カプラ3はマルチモード干渉器(MMI:Multi-Mode Interferometer)型として知られている光カプラの構造を有している。 Optical coupler 3 multi-mode interference device: have the (MMI Multi-Mode Interferometer) structure of known optical coupler as type. 図1(b)に示すように、単一横モードで動作する光導波路2からの信号は、マルチモード干渉器16内で一端、複数の横モード状態(マルチモード状態)となる。 As shown in FIG. 1 (b), signals from the optical waveguide 2 which operates in a single transverse mode, the one end in a multi-mode interferometer within 16, multiple transverse mode state (multi-mode state). 次いで、単一横モードで動作する3つの光導波路4、5、6へと分岐される。 Then, it is branched into three optical waveguides 4, 5 and 6 operates in a single transverse mode. 分岐した光信号は全て単一横モードで伝播する。 All branch optical signal propagating in a single transverse mode.
光カプラ13も光カプラ3と同様のマルチモード干渉器型光カプラである。 Optical coupler 13 is also similar multi-mode interference device type optical coupler to the optical coupler 3. 図1(c)に示すように、単一横モードで動作する3つの光導波路10、11、12からの信号は、マルチモード干渉器16内で一端、複数の横モード状態となる。 As shown in FIG. 1 (c), signals from three optical waveguides 10, 11 and 12 operating in a single transverse mode, one multimode interferometer within 16, a plurality of transverse mode. 次いで、単一横モードで動作する光導波路14に合流される。 Then, it is merged into the optical waveguide 14 which operates in a single transverse mode. 合流した光信号は単一モードで伝播する。 Optical signal that was joined to propagate in a single mode. 位相整合条件を満たしている場合、光カプラ13における損失は生じない。 If you meet the phase matching conditions, the loss in the optical coupler 13 does not occur.

本発明においては、n個の半導体光増幅素子と第一の光カプラ(光カプラ3)と第二の光カプラ(光カプラ13)から成り立っており、第j番目の半導体光増幅素子について、光カプラ3から半導体光増幅素子までの光導波路長(入力側光路長)をLIj、半導体光増幅素子から光カプラ13までの導波路長(出力側光路長)をLOj、半導体光増幅素子の光路長LAjとした時に、LIjの一部または全部の長さが互いに異なり、かつ、以下の数式(1)を満たしている。 In the present invention, n number of semiconductor optical amplifier and a first optical coupler (the optical coupler 3) is made up from the second optical coupler (optical coupler 13), for the j th semiconductor optical amplifier, the optical optical waveguide length from the coupler 3 to the semiconductor optical amplifier (the input side optical path length) the LIj, waveguide length from the semiconductor optical amplifier to the optical coupler 13 (output side optical path length) LOj, the optical path length of the semiconductor optical amplifier when the LAj, unlike some or all of the length of LIj each other, and meets the following formula (1).
LIj+LOj+LAj=K (1) LIj + LOj + LAj = K (1)
ただし、数式(1)において、1≦j≦nであり、Kは定数である。 However, in Equation (1), a 1 ≦ j ≦ n, K is a constant. また、LIj、LOj、LAj、Kは屈折率を考慮した実効的な光路長である。 In addition, LIj, LOj, LAj, K is the effective optical path length in consideration of the refractive index. なお、j=1となる半導体光増幅素子は第二の光カプラ光カプラ13と最も短い光導波路で結ばれている素子であり、以下、jが大きくなるのに伴い、光カプラ13と接続される光導波路が長くなるように順番が付けられている。 The semiconductor optical amplifying element to be j = 1 is the element that are connected by the shortest optical waveguide and the second optical coupler optical coupler 13, hereinafter, as the j becomes larger, it is connected to the optical coupler 13 Ruhikarishirube waveguide is the order is attached so as to be longer.

数式(1)は位相整合条件を表している。 Equation (1) represents the phase matching condition. すなわち、光カプラ3(分岐点)から光カプラ13(合流点)に至るまでの、異なる半導体光増幅素子を経由した各経路における実効的な光路長が全て等しい事を表している。 In other words, from the optical coupler 3 (branch point) up to the optical coupler 13 (confluence), the effective optical path length in each path through the different semiconductor optical amplification element indicates that all equal. この結果、すべて波長において、位相整合条件を満たすので、伝播特性に波長依存性が現れない。 Consequently, at all wavelengths, the phase matching condition is satisfied, the wavelength dependence does not appear on the propagation characteristics.

半導体光増幅素子の光路長LAjは、通常は、jの値によらず一定値となるように設計することができる。 The optical path length LAj the semiconductor optical amplifier is typically can be designed to be a constant value regardless of the value of j. この条件の下で、光カプラ3から各半導体光増幅素子までの実効的導波路長(入力側光路長)LIjの一部または全部の長さが互いに異なるように構成している。 Under these conditions, the effective waveguide length from the optical coupler 3 to the semiconductor optical amplifier (input side optical path length) some or all of the length of LIj has configured differently from each other. 図1においては、光導波路、4、5、6、10、11、12のそれぞれの長さ、L4、L5、L6、L10、L11、L12には以下の数式に示す関係が成り立っている。 In Figure 1, an optical waveguide, the length of each of 4,5,6,10,11,12, and L4, L5, L6, L10, L11, L12 is made up relationship shown in the following equation. 以下の式のうち、数式(2)は数式(1)の特殊な例とみなすことができる。 Of the following formulas, Equation (2) can be regarded as a special case of equation (1). なお、光増幅素子の光路長は全て等しいものとし、数式(2)、(3)、(4)からはその影響を除外している。 The optical path length of the optical amplifier is assumed all equal, equation (2), (3), I excludes the impact (4).
L4+L10=L5+L11=L6+L12 (2) L4 + L10 = L5 + L11 = L6 + L12 (2)
L4>L5>L6 (3) L4> L5> L6 (3)
L10<L11<L12 (4) L10 <L11 <L12 (4)

本発明においては、数式(1)の条件を満たしつつ、入力側の光導波路の一部または全部の長さが互いに異なることを特徴としている。 In the present invention, while satisfying the condition of Equation (1), part or all of the length of the input side of the optical waveguide and is characterized different from each other. これにより、光導波路回路の設計自由度が向上し、よりコンパクトな光回路が実現できる。 This improves design flexibility of the optical waveguide circuit, a more compact optical circuit can be realized.

図1に示した構成では、一つの例として、(入力側)光導波路4、5、6は弧状の形状部を含み、かつ、孤状形状部は相似である。 In the configuration shown in Figure 1, as one example, (input side) optical waveguide 4, 5, 6 comprises an arcuate shaped portion, and arc-like shaped portion is similar. また、(出力側)光導波路10、11、12からなる回路部の形状は、光導波路4、5、6とは左右反転かつ上下反転している。 The shape of (the output side) circuit portion composed of the optical waveguide 10, 11 and 12 are reversed from left to right and upside down the optical waveguide 4,5,6.

このような配置を取ることにより、ツリー状光カプラを用いた場合よりも、光カプラ及び光導波路回路が半導体基板17上に占有する面積を減らすことができる。 By taking such an arrangement, than the case of using a tree-like optical coupler, it is possible to reduce the area of the optical coupler and the optical waveguide circuit is occupied on the semiconductor substrate 17.

図1の構成では、半導体光増幅器素子の数は3であったが、この数は2以上の任意の整数値を取ることが可能である。 In the configuration of Figure 1, the number of the semiconductor optical amplifier device is was a 3, this number is can take any integer value of 2 or more. その場合、数式(3)、(4)は以下のように書き換えることができる。 In that case, equation (3), (4) can be rewritten as follows.
LI1>LI2>...>LIj>...>LIn (5) LI1> LI2> ...> LIj> ...> LIn (5)
LO1<LO2<...<LOj<...<LOn (6) LO1 <LO2 <... <LOj <... <LOn (6)

ちなみに、ツリー状の光カプラの場合は上記の数式(5)、(6)に代えて以下の数式が成立している。 Incidentally, the above equation (5) in the case of a tree-like optical couplers have satisfied the following formula in place of (6). また、結果的にツリー状光カプラの場合も数式(1)は成り立っている。 Also, equation (1) in the case of resulting in a tree-like optical coupler is made up.
LI1=LI2=...=LIj=...=LIn (7) LI1 = LI2 = ... = LIj = ... = LIn (7)
LO1=LO2=...=LOj=...=LOn (8) LO1 = LO2 = ... = LOj = ... = LOn (8)

ツリー状光カプラの場合は、半導体光増幅素子の入力側(もしくは出力側)の光導波路の光路を全て等しくすることによって位相整合条件を成立させている。 For tree-like light coupler, it is passed a phase matching condition by all equal the optical path of the optical waveguide on the input side of the semiconductor optical amplifier (or output side). この設計基準では、光導波路回路の設計に制約が生じ回路の設置面積を小型化することが難しい。 This design criteria, it is difficult to miniaturize the footprint constraints occur circuit design of the optical waveguide circuit. これに対して、本発明では、ある半導体光増幅素子の入力側光導波路の距離と出力側光導波路の和を一定に保ちつつ、入力側光導波路の一部または全部の長さを異なることとしたので、光導波路回路設計の自由度が向上し、よりコンパクトな光導波路回路を実現することができる。 In contrast, in the present invention, while maintaining the sum of the distances of the input-side optical waveguide of a semiconductor optical amplifier output side optical waveguide constant, and the length of some or all of the input-side optical waveguides are different Since the, it is possible to improve flexibility of the optical waveguide circuit design to realize a more compact optical waveguide circuit.

本実施例の半導体光増幅器では、複数の半導体光増幅素子が並列動作して光を増幅するので、最大光出力を向上させることができる。 The semiconductor optical amplifier of the present embodiment, since a plurality of semiconductor optical amplifier amplifies light in parallel operation, it is possible to increase the maximum light output. また、複数の半導体光増幅素子の一部が失陥しても、光増幅の機能が直ちに失われることはなく、信頼性の点で有利である。 Moreover, even if failure is part of a plurality of semiconductor optical amplifier, not the function of an optical amplifier is immediately lost, it is advantageous in terms of reliability. また、この構成では、信号光はコヒーレントに加算されるのに対し、各半導体光増幅素子からのASE光は位相がランダムであり電力的に加算される。 Also, in this configuration, the signal light while being coherently summed, ASE light from the semiconductor optical amplifier phase is added is that the power, random. このため、雑音指数は単体の半導体光増幅素子と同等となる。 For this reason, the noise figure is the equivalent to a single semiconductor optical amplifier.

本実施例の半導体光増幅器を変形してレーザ発振器を構成することができる。 It is possible to constitute a laser oscillator by deforming the semiconductor optical amplifier of the present embodiment. 図1において、低反射率コートが施された端面18と19に代えて、それぞれ、適度な反射率を有する端面26と27を設けることによってレーザ発振を実現することができる。 In Figure 1, instead of the end surface 18 and 19 low reflectance coating is applied, respectively, it is possible to realize a laser oscillation by providing the end face 26 and 27 having an appropriate reflectance. 適度な反射率とはファブリーペロー型の半導体レーザの端面に用いられる40%程度の反射率を指す。 The moderate reflectivity I point to the reflectance of about 40% used in the end face of the semiconductor laser of the Fabry-Perot type. また、端面27に高反射率(98%)コート、端面26に低反射率(5%)コートを施して、レーザ光を光導波路2側から取り出すような構成が可能である。 The high reflectivity on the end surface 27 subjected to a (98%) coat, low reflectance on the end face 26 (5%) coating, a structure is possible in taking out the laser beam from the optical waveguide 2 side.

図2に半導体光増幅素子7と光導波路10の断面構造を示す。 It shows a cross-sectional structure of the semiconductor optical amplifier device 7 and the optical waveguide 10 in Fig. 図2(a)に示す半導体光増幅素子7のX-X'断面図を図2(b)に示す。 X-X 'cross-sectional view of a semiconductor optical amplifier device 7 shown in FIGS. 2 (a) is shown in Figure 2 (b) a. また、光導波路10のY-Y'断面図を図2(c)に示す。 Also shown in FIG. 2 (c) a Y-Y 'cross section of the optical waveguide 10.

半導体光増幅素子7はInGaAsP/InPベースの埋め込み型ヘテロ半導体レーザ構造に基づいている。 Semiconductor optical amplifier device 7 is based on the InGaAsP / InP-based buried hetero semiconductor laser structure. 図2(b)において、InP基板31上にn-InPクラッド層40、活性層39、p-InPクラッド層34が設けられている。 In Figure 2 (b), n-InP cladding layer 40, active layer 39, p-InP cladding layer 34 is provided on the InP substrate 31. また、p-InP電流ブロック層32、n-InP電流ブロック層33が設けられている。 Also, p-InP current blocking layer 32, n-InP current blocking layer 33 is provided. また、p-InPクラッド層34の上方には、p-InGaAsPキャップ層35とAu合金系電極36が設けられている。 Above the p-InP cladding layer 34, p-InGaAsP cap layer 35 and an Au alloy electrode 36 is provided. また、InP基板31の下面にはAu合金系電極37が設けられている。 Moreover, Au alloy electrode 37 is provided on the lower surface of the InP substrate 31. この素子構造及びその製造法は公知である。 This device structure and its manufacturing method is known.

光導波路10はリッジ型光導波路構造に基づいている。 The optical waveguide 10 is based on the ridge-type optical waveguide structure. 図2(c)において、光導波路10はアンドープInPクラッド層41、アンドープInGaAsPコア層42、及び、アンドープInPクラッド層43から成り立っている。 In Figure 2 (c), the optical waveguide 10 is undoped InP cladding layer 41, an undoped InGaAsP core layer 42 and, is composed of undoped InP cladding layer 43. また、SiO2系パッシベーション層44が設けられている。 In addition, the SiO2-based passivation layer 44 is provided. ドライエッチングによりリッジ型の光導波路が形成されている。 Optical waveguide of ridge type is formed by dry etching. これにより、導波領域45が形成されている。 Thereby, the waveguide region 45 is formed. この素子構造及びその製造法は公知である。 This device structure and its manufacturing method is known.

また、低反射率コートが施された端面18と端面19として、SiO2/Si系あるいはSiO2/SiN系の多層膜コーティングを用いることが可能である。 Also, the end face 18 and the end face 19 where the low reflectance coating is applied, it is possible to use a multi-layer coating of SiO2 / Si system or SiO2 / SiN-based. このようなコーティングは公知である。 Such coatings are well known.

また、図1に示す半導体光増幅器はいわゆるジャンクションサイドダウン(アップサイドダウン)で実装した。 Further, the semiconductor optical amplifier shown in Figure 1 was mounted in a so-called junction-side-down (upside down). これは、電子冷凍素子(TEC:Thermo Electric Cooler)、ヒートシンクを積層した構造上に半導体基板17を、図2(a)のAu合金系電極36側をヒートシンク側にして接着した構造である。 This electronic refrigeration element (TEC: Thermo Electric Cooler), the semiconductor substrate 17 on the heat sink was a layered structure, a structure which is bonded to Au alloy electrode 36 side in the heat sink side of FIG. 2 (a). この構造は放熱性に優れており、大出力の半導体光増幅器を実現できる。 This structure has excellent heat dissipation, it is possible to realize a semiconductor optical amplifier of a large output. 半導体レーザ発振器として用いる場合もジャンクションサイドダウン構造を用いることができる。 It is possible to use a junction side down structure even when used as a semiconductor laser oscillator.

半導体光増幅素子の中心動作波長は1550nmに設定したが、本発明は特定の動作波長に限定されないことは言うまでもない。 Center operating wavelength of the semiconductor optical amplifier device has been set to 1550nm, the invention is of course not limited to the specific operating wavelength. また、半導体光増幅素子及び光導波路を形成する材料にも特定の限定はない。 Also, there is no particular limitation on the material for forming a semiconductor optical amplifier device and the optical waveguide.

また、本実施例では半導体基板上に構成した半導体光増幅素子を例にとって説明したが、本発明は半導体光増幅素子に限定されない。 Although the semiconductor optical amplifier which is constructed on a semiconductor substrate in this embodiment has been described as an example, the present invention is not limited to the semiconductor optical amplifier device. ガラス基板上の形成された希土類ドープ光導波路を用いて同様の構成を構築しても良い。 A rare earth doped optical waveguide formed on the glass substrate may be constructed the same structure can be used. また、光ファイバ増幅器を光増幅そしてとして用い、光導波路の一形態として光ファイバを用いても良い。 Also, using an optical fiber amplifier as an optical amplifier and may be an optical fiber as a form of an optical waveguide.

第二実施例 Second embodiment

図3に本発明の第二実施例の半導体光増幅器の構成を示す。 It shows the structure of a semiconductor optical amplifier of the second embodiment of the present invention in FIG. 第一実施例と同様の構造を有する要素には図1と同じ参照番号を付与している。 The elements having the same structure as the first embodiment it has been given the same reference numbers as in FIG. 半導体基板17上に半導体光増幅素子7、8、9と光カプラ3、25が設けられ、光導波路2、4、5、6、22、23、24、14によって、これらの諸要素が相互接続されている。 Semiconductor optical amplifier 7, 8, 9 and the optical coupler 3,25 is provided on the semiconductor substrate 17, by optical waveguide 2,4,5,6,22,23,24,14, these various elements are interconnected that has been. また、半導体基板17には低反射率コートが施された端面18が設けられている。 The end face 18 of the low reflectivity coating is applied is provided on the semiconductor substrate 17. 低反射率コートによって、端面18の反射率はほぼゼロとなっている。 The low reflectivity coating, the reflectivity of the end face 18 is almost zero. なお、半導体光増幅素子7、8、9は所望の波長で単一横モード動作する。 In addition, the semiconductor optical amplifier 7, 8, 9 operate single transverse mode at the desired wavelength. また、光導波路2、4、5、6、22、23、24、14も所望の波長で単一横モード動作する。 In addition, the optical waveguide 2,4,5,6,22,23,24,14 also operates single transverse mode at the desired wavelength.

(入力側)光導波路4、5、6は弧状の形状部を含み、かつ、孤状形状部は相似である。 (Input side) optical waveguide 4, 5, 6 comprises an arcuate shaped portion, and arc-like shaped portion is similar. また、(出力側)光導波路22、23、24からなる回路部の形状は、光導波路4、5、6とは左右反転している。 The shape of the circuit portion made of (output side) optical waveguide 22, 23 and 24 are reversed from left to right is the optical waveguide 4,5,6.

光カプラ25もマルチモード干渉器型光カプラであり、その構造を図1(b)に示す。 The optical coupler 25 is also a multi-mode interference device type optical coupler, shows the structure in Figure 1 (b). 単一横モードで動作する3つの光導波路22、23、24からの信号は、マルチモード干渉器16内で一端、マルチモード状態となる。 Signal from the three optical waveguides 22, 23, and 24 that operate in a single transverse mode is comprised of one end, a multi-mode state in a multi-mode interference device within 16. 次いで、単一横モードで動作する一つの光導波路14へと合流される。 Then, it is merged into the single optical waveguide 14 which operates in a single transverse mode. この場合も、位相整合条件が満たされていれば損失は生じず、合流した光信号は単一横モードで光導波路14を伝播する。 In this case, the loss if the phase matching conditions are met does not occur, an optical signal that is joined to propagate an optical waveguide 14 with a single transverse mode.

ただし、本実施例においては、後述のように位相整合条件は特定の波長においてしか満たされず、光信号の伝播特性には波長依存性が生じる。 However, in this embodiment, the phase matching condition as described later is not only satisfied at certain wavelengths, wavelength dependency occurs in the propagation characteristics of the optical signal.

本実施例においては、n個の半導体光増幅素子と第一の光カプラ(光カプラ3)と第二の光カプラ(光カプラ25)から成り立っており、第j番目の半導体光増幅素子について、光カプラ3から半導体光増幅素子までの光導波路長(入力側光路長)をLIj、半導体光増幅素子から光カプラ13までの導波路長(出力側光路長)をLOj、半導体光増幅素子の光路長LAjとした時に、以下の数式(9)を満たしている LIj+1+LOj+1+LAj+1=LIj+LOj+LAj+C (9) In this embodiment, which consists of n pieces of semiconductor optical amplifier and a first optical coupler (the optical coupler 3) a second optical coupler (optical coupler 25), for the j th semiconductor optical amplifier, light waveguide length from the optical coupler 3 to the semiconductor optical amplifier (the input side optical path length) the LIj, waveguide length from the semiconductor optical amplifier to the optical coupler 13 (output side optical path length) LOj, the optical path of the semiconductor optical amplifier When you have a long LAj, meets the following formula (9) LIj + 1 + LOj + 1 + LAj + 1 = LIj + LOj + LAj + C (9)

ただし、数式(9)において、1≦j≦n、n≧2、かつ、Cは定数である。 However, in Equation (9), 1 ≦ j ≦ n, n ≧ 2, and, C is a constant. また、Lij,LOj,LAj,Cは屈折率を考慮した実効的な光路長である。 In addition, Lij, LOj, LAj, C is an effective optical path length in consideration of the refractive index. なお、j=1となる半導体光増幅素子は光カプラ3と最も短い光導波路で結ばれている素子であり、以下、jが大きくなるのに伴い、光カプラ3と接続される光導波路が長くなるように順番が付けられている。 The semiconductor optical amplifying element to be j = 1 is the element that are connected by the shortest optical waveguide and the optical coupler 3, below, as the j becomes larger, the optical waveguide being connected to the optical coupler 3 is long the order is attached to be.

数式(9)は、アレイ状導波路回折格子(AWG:Arrayed Waveguide Grating)の各アームの実効的光路長と同様の関係となっている。 Equation (9), arrayed waveguide grating: has the same relationship with the effective optical path length of each arm of the (AWG Arrayed Waveguide Grating). すなわち、j+1番目の半導体光増幅素子を経由する光路長は、j番目の半導体光増幅素子を経由する光路長に比べて一定の値Cだけ長くなっている。 That is, the optical path length through the j + 1 th of the semiconductor optical amplifier device is longer by a predetermined value C as compared with the optical path length through the j th semiconductor optical amplifier. このような関係は、回折格子と同様の位相整合条件を生じるので、特定の波長(正確には波長群)においてのみ位相整合条件が成立する。 Such a relationship, since they produce the same phase matching condition and the diffraction grating, the phase matching condition is satisfied only at a specific wavelength (to be precise wavelength group).

このような特性は、アレイ状導波路回折格子と同様に波長フィルタとして用いることができる。 Such characteristics may be used like the arrayed waveguide grating as a wavelength filter. したがって、図3に示した半導体光増幅器は光増幅器と波長フィルタを集積化したデバイスとして機能するという利点がある。 Thus, the semiconductor optical amplifier shown in FIG. 3 has the advantage of working with optical amplifiers and wavelength filter as an integrated device.

また、本実施例の半導体光増幅器を変形してレーザ発振器を構成することができる。 Also, it is possible to constitute the laser oscillator by deforming the semiconductor optical amplifier of the present embodiment. 図3において、低反射率コートが施された端面18に代えて、適度な反射率を有する端面26を設けることによってレーザ発振を実現することができる。 In Figure 3, it is possible to place the end surface 18 where the low reflectance coating is applied, to realize a laser oscillation by providing the end face 26 having a proper reflectivity. この場合、上記のような波長フィルタとしての特性は、特定波長の光のみをレーザ発振させるために応用することができるという利点を生じる。 In this case, the characteristics of the wavelength filter as described above, produces the advantage that it can be applied in order to laser oscillation only light of a specific wavelength.

第三実施例 Third embodiment

図4に本発明の第三実施例の半導体光増幅器の構成を示す。 It shows the structure of a semiconductor optical amplifier of the third embodiment of the present invention in FIG. 本実施例は第二実施例の構成において、光カプラ25に代えて光カプラ50を用いたことにある。 This embodiment in the configuration of the second embodiment is that using an optical coupler 50 in place of the optical coupler 25. 図4(a)は本実施例の全体構成を示し、図4(b)は光カプラ50の構成を示す。 4 (a) shows the overall configuration of this embodiment, FIG. 4 (b) shows the configuration of an optical coupler 50.

光カプラ50は図4(b)に示すように、多入力多出力のマルチモード干渉器型光カプラであり、アレイ状導波路回折格子に用いられる光カプラと同様の構造を有している。 The optical coupler 50 as shown in FIG. 4 (b), is a multi-mode interferometer type optical coupler of the multi-input multi-output, and has the same structure as the optical coupler used for the arrayed waveguide grating. 光導波路22、23、24からの光信号はマルチモード干渉器57でマルチモード状態となり、光導波路51、52、53へと分岐する。 Optical signal from the optical waveguide 22, 23, 24 becomes the multi-mode state in the multi-mode interferometer 57, and is branched into optical waveguides 51, 52 and 53. ただし、各光導波路51、52、53には異なる波長の光が結合し、光カプラ50は波長多重化器として動作する。 However, combined light of different wavelengths to the optical waveguides 51, 52, 53, the optical coupler 50 operates as a wavelength multiplexer.

光導波路51、52、53によって導かれた、異なる波長の出力光54、55、56は基板17の外へ放出される。 Guided by the optical waveguide 51, 52, 53, output light 54, 55, 56 of different wavelengths are emitted to the outside of the substrate 17. そして、図示しないレンズによって複数の対応する光ファイバへと結合される。 Then, it is coupled to a plurality of corresponding optical fibers by a lens (not shown).

このように、図4に示した構成は光増幅器と波長多重化機器とを組み合わせたデバイスとして機能する。 Thus, the configuration shown in Figure 4 functions as a device that combines an optical amplifier and a wavelength multiplexing device.

また、本実施例の半導体光増幅器を変形してレーザ発振器を構成することができる。 Also, it is possible to constitute the laser oscillator by deforming the semiconductor optical amplifier of the present embodiment. 図4において、低反射率コートが施された端面18に代えて、適度な反射率を有する端面26を設けることによってレーザ発振を実現することができる。 In Figure 4, it is possible that instead of the end surface 18 where the low reflectance coating is applied, to realize a laser oscillation by providing the end face 26 having a proper reflectivity. この場合、上記のような波長多重化器としての特性は、複数波長を同時にレーザ発振させるために応用することができるという利点を生じる。 In this case, the characteristics as a wavelength multiplexer, such as described above, produces the advantage that it can be applied in order to simultaneously lasing multiple wavelengths.

レーザ発振器として動作する場合、光導波路51、52、53からは異なる波長の出力光54、55、56が出力される。 When operating as a laser oscillator, the output light 54, 55, 56 of different wavelengths from the optical waveguide 51, 52 and 53 is output. その一方、光導波路2からは異なる長の出力光54、55、56が多重化されて出力される。 On the other hand, the output light 54, 55 and 56 of different length are output are multiplexed from the optical waveguide 2.

第四実施例 Fourth embodiment

図5に本発明の第四実施例のレーザ発振器の構成を示す。 It shows the structure of a laser oscillator of the fourth embodiment of the present invention in FIG. 半導体基板17上に半導体光増幅素子7、8、9と光カプラ3が設けられ、光導波路2、4、5、6によって、これらの諸要素が相互接続されている。 Semiconductor optical amplifier 7,8,9 and optical coupler 3 is provided on the semiconductor substrate 17, the optical waveguide 2,4,5,6, these various elements are interconnected. また、半導体基板17には適度な反射率を有する端面26、60が設けられている。 Further, the end faces 26,60 having appropriate reflectance is provided on the semiconductor substrate 17. なお、半導体光増幅素子7、8、9は所望の波長で単一横モード動作する。 In addition, the semiconductor optical amplifier 7, 8, 9 operate single transverse mode at the desired wavelength. また、光導波路2、4、5、6も所望の波長で単一横モード動作する。 In addition, the optical waveguide 2, 4, 5, 6 also operates single transverse mode at the desired wavelength.

本実施例の特徴は、半導体光増幅素子7、8、9の一端に光反射手段を設けたことである。 The feature of this embodiment is that the provision of the light reflecting means on one end of the semiconductor optical amplifier device 7, 8, 9. 光反射手段としては具体的には適度な反射率を有する端面60である。 The light reflecting means is an end face 60 having appropriate reflectance in particular.

本実施例においては、n個の半導体光増幅素子と光カプラ(光カプラ3)から成り立っており、第j番目の半導体光増幅素子について、光カプラ3から半導体光増幅素子までの光導波路長(入力側光路長)をLIj、半導体光増幅素子の光路長LAjとした時に、以下の数式(10)を満たしている。 In this embodiment, it is made up of n semiconductor optical amplifier and an optical coupler (optical coupler 3), for the j th semiconductor optical amplifier, an optical waveguide length from the optical coupler 3 to the semiconductor optical amplifier ( The input-side optical path length) LIj, when the optical path length LAj of the semiconductor optical amplifier device, which satisfies the following formula (10).
Lij+1+LAj+1=LIj+LAj+C (10) Lij + 1 + LAj + 1 = LIj + LAj + C (10)

ただし、数式(10)において、1≦j≦n、n≧2、かつ、Cは定数である。 However, in Equation (10), 1 ≦ j ≦ n, n ≧ 2, and, C is a constant. また、LIj、LAj、Cは屈折率を考慮した実効的な光路長である。 In addition, LIj, LAj, C is an effective optical path length in consideration of the refractive index. なお、j=1となる半導体光増幅素子は光カプラ3と最も短い光導波路で結ばれている素子であり、以下、jが大きくなるのに伴い、光カプラ3と接続される光導波路が長くなるように順番が付けられている。 The semiconductor optical amplifying element to be j = 1 is the element that are connected by the shortest optical waveguide and the optical coupler 3, below, as the j becomes larger, the optical waveguide being connected to the optical coupler 3 is long the order is attached to be.

数式(10)は、アレイ状導波路回折格子の各アームの実効的光路長と同様の関係となっている。 Equation (10) has the same relationship with the effective optical path length of each arm of the arrayed waveguide grating. すなわち、j+1番目の半導体光増幅素子を経由する光路長は、j番目の半導体光増幅素子を経由する光路長に比べて一定の値Cだけ長くなっている。 That is, the optical path length through the j + 1 th of the semiconductor optical amplifier device is longer by a predetermined value C as compared with the optical path length through the j th semiconductor optical amplifier. このような関係は、回折格子と同様の位相整合条件を生じるので、特定の波長(正確には波長群)においてのみ位相整合条件が成立する。 Such a relationship, since they produce the same phase matching condition and the diffraction grating, the phase matching condition is satisfied only at a specific wavelength (to be precise wavelength group). 以上の関係は、第二実施例において説明したこととほぼ同様である。 Above relationship is substantially the same as that described in the second embodiment.

以下、図5に示したような構成を反射型アレイ状導波路回折格子と呼ぶこととする。 Hereinafter, it is referred to as the configuration shown in Figure 5 and the reflection type arrayed waveguide grating.

以上の構成により、第二実施例においてレーザ発振器を構成した場合に比べて、より簡易かつコンパクトな構成で、特定波長を発振するレーザ発振器を実現することができる。 With the above configuration, as compared with the case of configuring a laser oscillator in the second embodiment, in a more simple and compact construction, it is possible to realize a laser oscillator for oscillating a specific wavelength.

第五実施例 Fifth embodiment

図6に本発明の第五実施例のレーザ発振器の構成を示す。 It shows the structure of a laser oscillator of the fifth embodiment of the present invention in FIG. 図6(a)において、半導体基板70上に半導体光増幅素子72、73、非対称光カプラ71、及び、光導波路74が設けられている。 6 (a), the semiconductor optical amplifier 72 and 73, the asymmetric optical coupler 71, and optical waveguide 74 is provided on the semiconductor substrate 70. また、半導体基板70にはそれぞれに適度な反射率を有する端面75、76が設けられている。 Further, the end faces 75, 76 having appropriate reflectance, respectively are provided on the semiconductor substrate 70. なお、半導体光増幅素子72、73は所望の波長で単一横モード動作する。 In addition, the semiconductor optical amplifier 72 and 73 to operate single transverse mode at the desired wavelength. また、非対称光カプラ71と光導波路74も所望の波長で単一横モード動作する。 In addition, asymmetric optical coupler 71 and the optical waveguide 74 to operate single transverse mode at the desired wavelength.

非対称光カプラ71は半導体光増幅素子72とはTMモード光のみが結合し、また、半導体光増幅素子73とはTEモード光のみが結合する。 Asymmetric optical coupler 71 only TM mode light and semiconductor optical amplification element 72 is attached, also, only TE mode light is attached to the semiconductor optical amplifier 73. 光導波路74はTMモード光とTEモード光双方を導く。 Optical waveguide 74 to guide both TM mode light and the TE mode light. このような非対称光カプラはモードスプリッターとも呼ばれ、公知である。 Such asymmetric optical coupler is also referred to as a mode splitter and known. この非対称光カプラは、分岐比が非対称の光カプラ(疎結合型光カプラ)とは異なるものである。 The asymmetric optical coupler branching ratio is different from the asymmetric optical coupler (loosely optical coupler).

図6(a)の構成によれば、光導波路74、非対称光カプラ71、及び、半導体光増幅素子72が結合してTMモード光の発振を行う。 According to the configuration of FIG. 6 (a), the optical waveguide 74, the asymmetric optical coupler 71, and, by bonding the semiconductor optical amplifier device 72 to perform oscillation in TM mode light. 同時に、光導波路74、非対称光カプラ71、及び、半導体光増幅素子73が結合してTEモード光の発振を行う。 At the same time, the optical waveguide 74, the asymmetric optical coupler 71, and couples the semiconductor optical amplifier 73 to perform oscillating in the TE mode light in. 光導波路74からの出力光77はTEモード光とTMモード光の双方を含む。 The output light 77 from the optical waveguide 74 including both of the TE mode light and TM mode light. 一方、半導体光増幅素子72の出力光78はTMモード光のみから成り、半導体光増幅素子73の出力光79はTEモード光のみから成る。 On the other hand, the output light 78 of the semiconductor optical amplification element 72 consists of a TM mode light only, the output light 79 of the semiconductor optical amplifier 73 is composed of TE mode light only.

また、半導体光増幅素子72と73の駆動電流を変えることにより、TEモード光とTMモード光の強度をそれぞれ変えることができる。 Furthermore, by changing the driving current of the semiconductor optical amplifier 72 and 73, it is possible to vary the intensity of the TE mode light and TM mode light, respectively.

上記構成において、適度な反射率を有する端面76は、二つの半導体光増幅素子72、73に対して共通の反射手段となっているが、これは、必須ではない。 In the above configuration, an end surface 76 having appropriate reflectance, has become a common reflecting means relative to the two semiconductor optical amplifier device 72, this is not required. 半導体光増幅素子72と73に対して個別の反射手段を設けるようにしても良い。 It is also possible to provide a separate reflecting means with respect to the semiconductor optical amplifier 72 and 73.

図6(b)において、半導体基板70上に半導体光増幅素子81と非対称光カプラ71、光導波路82、及び、光導波路83が設けられている。 In Figure 6 (b), the semiconductor optical amplifier 81 and the asymmetric optical coupler 71, optical waveguides 82 and optical waveguide 83 is provided on the semiconductor substrate 70.

図6(b)の構成によれば、半導体光増幅素子81、非対称光カプラ71、及び、光導波路82が結合してTMモード光の発振を行う。 According to the configuration of FIG. 6 (b), the semiconductor optical amplifier 81, the asymmetric optical coupler 71, and performs oscillation of the TM mode light by bonding the optical waveguide 82. 同時に、半導体光増幅素子81、非対称光カプラ71、及び、光導波路83が結合してTEモード光の発振を行う。 At the same time, the semiconductor optical amplifier 81, asymmetric optical coupler 71, and, I do the oscillation of the TE mode light by bonding optical waveguide 83. 半導体光増幅素子81からの出力光84はTEモード光とTMモード光の双方を含む。 Output light 84 from the semiconductor optical amplifier 81 includes both the TE mode light and TM mode light. 一方、光導波路82の出力光85はTMモード光のみから成り、光導波路83の出力光86はTEモード光のみから成る。 On the other hand, the output light 85 of the optical waveguide 82 consists of TM mode light only, the output light 86 of the optical waveguide 83 consists of TE mode light only.

図6(c)において、半導体基板70上に半導体光増幅素子81、非対称光カプラ71、半導体光増幅素子72、及び、半導体光増幅素子73が設けられている。 In FIG. 6 (c), the semiconductor optical amplifier 81 on the semiconductor substrate 70, the asymmetric optical coupler 71, a semiconductor optical amplifier device 72, and, the semiconductor optical amplifier 73 is provided.

図6(c)の構成によれば、半導体光増幅素子81、非対称光カプラ71、及び、半導体光増幅素子72が結合してTMモード光の発振を行う。 According to the configuration of FIG. 6 (c), the semiconductor optical amplifier 81, the asymmetric optical coupler 71, and, by bonding the semiconductor optical amplifier device 72 to perform oscillation in TM mode light. 同時に、半導体光増幅素子81、非対称光カプラ71、及び、半導体光増幅素子73が結合してTEモード光の発振を行う。 At the same time, the semiconductor optical amplifier 81, the asymmetric optical coupler 71, and couples the semiconductor optical amplifier 73 to perform oscillating in the TE mode light in. 半導体光増幅素子81からの出力光87はTEモード光とTMモード光の双方を含む。 Output light 87 from the semiconductor optical amplifier 81 includes both the TE mode light and TM mode light. 一方、半導体光増幅素子72の出力光88はTMモード光のみから成り、半導体光増幅素子73の出力光89はTEモード光のみから成る。 On the other hand, the output light 88 of the semiconductor optical amplification element 72 consists of a TM mode light only, the output light 89 of the semiconductor optical amplification element 73 is composed of TE mode light only.

本実施例によれば、TEモード光とTMモード光を同時発振させることができる。 According to this embodiment, it is possible to simultaneously oscillate the TE mode light and TM mode light. また、図(a)、(c)の構成によればTEモード光とTMモード光の割合を変えることもできる。 Also, Fig. (A), it is possible to vary the proportion of the TE mode light and TM mode light, according to the configuration of (c). このような特性は、後述のようにラマン光増幅器の励起光源や四光混合を用いた波長変換の励起光源に応用することができる。 Such properties can be applied to the excitation light source of the wavelength conversion using an excitation light source or four light mixing of the Raman optical amplifier as described below.

なお、本実施例ではTEモード光とTEモード光を同時発振させるため、用いる半導体光増幅素子72、73、及び、81はTEモード光とTMモード光の増幅度に差が無いものが適している。 In addition, in order to simultaneously oscillate the TE mode light and TE mode light in the present embodiment, the semiconductor optical amplifier device 72, 73 used, and 81 suitable for what is no difference in the amplification of the TE mode light and TM mode light there. TEモード光とTMモード光の増幅度の差であるPDG(Polarity Dependent Gain)が小さい半導体光増幅素子としては、活性層に伸長歪を有する歪量子井戸構造を有するものが挙げられる。 The semiconductor optical amplifier PDG (Polarity Dependent Gain) is small the difference in the amplification of the TE mode light and TM mode light include those having a strained quantum well structure has an elongation strain in the active layer.

第六実施例 Sixth embodiment

図7に本発明の第六実施例のレーザ発振器の構成を示す。 It shows the structure of a laser oscillator of the sixth embodiment of the present invention in FIG. 図7において、半導体基板17上に半導体光増幅素子7、8、9、97、98、99、光カプラ3、93、非対称光カプラ71、及び、光導波路4、5、6、92、94、95、96が設けられている。 7, the semiconductor optical amplifier device 7,8,9,97,98,99 on a semiconductor substrate 17, an optical coupler 3,93, asymmetric optical coupler 71, and the optical waveguide 4,5,6,92,94, 95 and 96 are provided. 半導体基板17にはそれぞれに適度な反射率を有する端面26、60、90が設けられている。 The end faces 26,60,90 having appropriate reflectance, respectively are provided on the semiconductor substrate 17. 光カプラ3、93はマルチモード干渉器型である。 Optical coupler 3,93 is a multi-mode interference device type.

なお、半導体光増幅素子7、8、9、97、99、99は所望の波長で単一横モード動作する。 In addition, the semiconductor optical amplifier element 7,8,9,97,99,99 operate single transverse mode at the desired wavelength. また、非対称光カプラ71と光導波路4、5、6、92、94、95、96も所望の波長で単一横モード動作する。 In addition, asymmetric optical coupler 71 and the optical waveguide 4,5,6,92,94,95,96 also operates single transverse mode at the desired wavelength.

また、光導波路4、5、6と光導波路94、95、96は、それぞれアレイ導波路回折格子を形成している。 Moreover, optical waveguides 4, 5, 6 and the optical waveguide 94, 95, 96 forms an array waveguide diffraction grating, respectively.

本実施例によれば、光カプラ3、光導波路4、5、6で結合された半導体光増幅素子7、8、9は、端面60と端面26に囲まれた共振器を形成してレーザ発振を生じる。 According to this embodiment, the optical coupler 3, a semiconductor optical amplifier device 7, 8, 9 which are coupled with optical waveguides 4, 5 and 6 are formed by laser oscillation cavity surrounded by the end surface 60 and the end face 26 I cause. この共振器の光路中に非対称光カプラ71があるため、TEモードの光のみが選択され、TEモード光の発振が生じる。 Because of this resonator of the optical path asymmetric optical coupler 71 in, only the light of TE mode is selected, the oscillation of the TE mode light is generated.

一方、光カプラ93、光導波路94、95、96で結合された半導体光増幅素子97、98、99、端面90と端面26に囲まれた共振器を形成してレーザ発振を生じる。 On the other hand, the optical coupler 93, a semiconductor optical amplifier device 97,98,99 is coupled by optical waveguides 94, 95, 96, by forming a cavity surrounded by the end surface 90 and the end face 26 to cause laser oscillation. この共振器の光路中に非対称光カプラ71があるため、TMモードの光のみが選択され、TNモード光の発振が生じる。 Because of this resonator of the optical path asymmetric optical coupler 71 in, only the light of the TM mode is selected, the oscillation of TN mode light is generated.

光導波路92は上記のふたつの共振器に共通している。 The optical waveguide 92 is common to the two resonators above. このため、TEモード光とTMモード光双方が光導波路97に結合する。 For this reason, both TE mode light and TM mode light is coupled to the optical waveguide 97. そして、光導波路92から端面26を経て、外部へ出力光91が出力される。 Then, through the end face 26 from the optical waveguide 92, the output light 91 is outputted to the outside.

光導波路4、5、6の長さを調整することによってTEモード光の発振波長を決定することができる。 It is possible to determine the oscillation wavelength of the TE mode light by adjusting the length of the optical waveguide 4, 5 and 6. また、光導波路94、95、96の長さを調整することによってTMモード光の発振波長を決定することができる。 Also, it is possible to determine the oscillation wavelength of the TM mode light by adjusting the length of the optical waveguide 94, 95, 96. したがって、TEモード光とTMモード光の発振波長を概略等しくすることができる。 Therefore, it can be equally outline the oscillation wavelength of the TE mode light and TM mode light. また、TEモード光とTMモード光の発振波長を異なる値に設定することもできる。 It is also possible to set the oscillation wavelength of the TE mode light and TM mode light to a different value.

本実施例によれば、TEモード光とTMモード光を同時発振させ多重化して、光を取り出すことができる。 According to the present embodiment, are multiplexed to simultaneously oscillate the TE mode light and TM mode light, it is possible to extract light. また、アレイ化した半導体光増幅素子を用いているので、大出力化が容易である。 Moreover, the use of the semiconductor optical amplifier device in which arrayed, is easily large output of.

本実施例においても、半導体光増幅素子97、98、99としてはPDGの小さな伸長歪を有する歪量子井戸を有する半導体光増幅素子を用いることが望ましい。 In the present embodiment, it is desirable to use a semiconductor optical amplifier having a strained quantum well having a small elongation strain of the PDG as a semiconductor optical amplifier device 97,98,99.

第七実施例 Seventh embodiment

図8に本発明の第七実施例のレーザ発振器の構成を示す。 It shows the structure of a laser oscillator of the seventh embodiment of the present invention in FIG. 図8(a)において、半導体基板17上に半導体光増幅素子101、102、103、104、105、106、107、108、光カプラ120、非対称光カプラ71、及び、光導波路111、112、113、114、115、116、117、118、121、122、123が設けられている。 In FIG. 8 (a), a semiconductor optical amplifier device 101,102,103,104,105,106,107,108 on a semiconductor substrate 17, the optical coupler 120, the asymmetric optical coupler 71, and optical waveguides 111, 112, 113 , 114,115,116,117,118,121,122,123 is provided. 半導体基板17にはそれぞれに適度な反射率を有する端面26、60が設けられている。 The end faces 26,60 having appropriate reflectance, respectively are provided on the semiconductor substrate 17. 光カプラ120はマルチモード干渉器型である。 Optical coupler 120 is a multi-mode interference device type.

なお、半導体光増幅素子101、102、103、104、105、106、107、108は所望の波長で単一横モード動作する。 In addition, the semiconductor optical amplifier element 101,102,103,104,105,106,107,108 operate single transverse mode at the desired wavelength. また、非対称光カプラ71と光導波路111、112、113、114、115、116、117、118、121、122、123も所望の波長で単一横モード動作する。 In addition, asymmetric optical coupler 71 and the optical waveguide 111,112,113,114,115,116,117,118,121,122,123 also operates single transverse mode at the desired wavelength.

また、光導波路111ないし118はアレイ導波路回折格子を形成している。 Further, the optical waveguide 111 through 118 form an array waveguide grating.

図8(b)に光カプラ120の構造を示す。 Figure 8 (b) shows the structure of the optical coupler 120. マルチモード干渉器124の片側(図8(b)の上方)からは光導波路111、112、113、114、115、116、117、118が分岐している。 Waveguide 111,112,113,114,115,116,117,118 from one side of the multi-mode interferometer 124 (upward in Fig. 8 (b)) are branched. マルチモード干渉器124のもう一方の側(図8(b)の下方)からは光導波路121、122が分岐している。 Optical waveguides 121 and 122 from the other side of the multi-mode interferometer 124 (downward in Fig. 8 (b)) are branched.

光カプラ120、光導波路101、102、103、104、105、106、107、108、半導体光増幅素子101、102、103、104、105、106、107、108、及び、端面60は反射型のアレイ状導波路回折格子を形成している。 Optical coupler 120, optical waveguide 101,102,103,104,105,106,107,108, semiconductor optical amplifier 101,102,103,104,105,106,107,108 and, the end surface 60 of the reflection type It forms an array waveguide grating. 光導波路121側には特定の波長(λ1)の光が、光導波路122側には別の波長(λ2)の光が分岐する。 Light of a specific wavelength to the optical waveguide 121 side (λ1) is a light of a different wavelength to the optical waveguide 122 side (λ2) is branched.

光導波路121と光導波路122は非対称光カプラ71で合流して光導波路123に結合する。 Waveguide 121 and the optical waveguide 122 is coupled to the optical waveguide 123 merges with asymmetric optical coupler 71. 端面26と端面60に囲まれて、半導体光増幅素子101、102、103、104、105、106、107、108、光カプラ120、非対称光カプラ71、及び、光導波路111、112、113、114、115、116、117、118、121、122、123は共振器を形成している。 Surrounded by the end face 26 and the end face 60, a semiconductor optical amplification element 101,102,103,104,105,106,107,108, the optical coupler 120, the asymmetric optical coupler 71 and an optical waveguide 111, 112, 113, 114 , 115,116,117,118,121,122,123 forms a resonator.

この共振器中において、光導波路121を経る経路は波長λ1のTMモード光のみが通過し、光導波路122を経る経路は波長λ2のTEモード光のみが通過する。 During this resonator, a path passing through the optical waveguide 121 only TM mode light of the wavelength λ1 passes through the path that goes through the optical waveguide 122 only TE mode light of the wavelength λ2 to pass through. この結果、図8(a)に示したレーザ発振器では、波長λ1のTMモード光と波長λ2のTEモード光が同時発振し、出力光100にはこの二つの光が多重化されて取り出される。 As a result, in the laser oscillator shown in FIGS. 8 (a), TE mode light of the TM mode light and the wavelength λ2 of the wavelength λ1 is oscillated simultaneously, the output light 100 the two light is extracted is multiplexed.

本実施例においても、半導体光増幅素子101、102、103、104、105、106、107、108としてはPDGの小さな伸長歪を有する歪量子井戸を有する半導体光増幅素子を用いることが望ましい。 In the present embodiment, it is desirable to use a semiconductor optical amplifier having a strained quantum well having a small elongation strain of the PDG as a semiconductor optical amplifier device 101,102,103,104,105,106,107,108.

第八実施例 Eighth embodiment

図9に本発明の第八実施例のレーザ発振器110の構成を示す。 It shows the structure of a laser oscillator 110 of the eighth embodiment of the present invention in FIG. 本時実施例のレーザ発振器は波長可変制御が可能であることが特徴である。 The laser oscillator of the present embodiment at the time is characterized by a wavelength can be variably controlled. また、オンチップ型の波長ロッカーを設けたことも特徴である。 In addition, it is also characterized by providing an on-chip wavelength locker.

図9(a)において、半導体基板17上に半導体光増幅素子101、102、103、104、105、106、107、108、光導波路111、112、113、114、115、116、117、118、126、波長制御電極部131、光カプラ125、135、導波路マッハツェンダ型干渉器132、及び、受光素子133が設けられている。 Figure 9 (a), the semiconductor optical amplifier on a semiconductor substrate 17 101,102,103,104,105,106,107,108, waveguide 111,112,113,114,115,116,117,118, 126, the wavelength control electrode 131, an optical coupler 125 and 135, waveguide Mach-Zehnder interferometer 132, and a light receiving element 133 is provided. 半導体基板17には適度な反射率を有する端面26が設けられている。 An end surface 26 having an appropriate reflection factor is provided on the semiconductor substrate 17. 光カプラ125はマルチモード干渉器型である。 Optical coupler 125 is a multi-mode interference device type.

なお、半導体光増幅素子101、102、103、104、105、106、107、108は所望の波長で単一横モード動作する。 In addition, the semiconductor optical amplifier element 101,102,103,104,105,106,107,108 operate single transverse mode at the desired wavelength. また、光導波路111、112、113、114、115、116、117、118、126、及び、光カプラ135も所望の波長で単一横モード動作する。 In addition, the optical waveguide 111,112,113,114,115,116,117,118,126, and the optical coupler 135 also operates a single transverse mode at the desired wavelength.

また、光導波路111ないし118はアレイ導波路回折格子を形成している。 Further, the optical waveguide 111 through 118 form an array waveguide grating.

図9(b)に光カプラ125の構造を示す。 Figure 9 (b) shows the structure of the optical coupler 125. マルチモード干渉器124の片側(図9(b)の上方)からは光導波路111、112、113、114、115、116、117、及び、118が分岐している。 Multimode Interference 124 on one side (Fig. 9 (b) above) from the optical waveguide 111,112,113,114,115,116,117, and 118 are branched. マルチモード干渉器124のもう一方の側(図9(b)の下方)からは光導波路126が分岐している。 Optical waveguide 126 from the other side of the multi-mode interferometer 124 (downward in FIG. 9 (b)) are branched.

受光素子133は半導体光増幅素子101ないし108と同様の縦構造を有している。 It has the same vertical structure and the light-receiving element 133 semiconductor optical amplifier 101 through 108. すなわち、半導体光増幅素子を受光素子として転用している。 In other words, it has diverted the semiconductor optical amplifier as a light-receiving element. 受光素子133のZ-Z' Z-Z of the light-receiving element 133 '
断面図は図2(b)に示す構造となる。 The cross-sectional view the structure shown in FIG. 2 (b).

光カプラ135は疎結合型の光カプラであり、光導波路を伝播する光信号の、例えば、1%程度を導波路マッハツェンダ型干渉器132側へと分岐する。 The optical coupler 135 is a loosely coupled type optical coupler, the optical signal propagating through the optical waveguide, for example, branches of about 1% to waveguide Mach-Zehnder interferometer 132 side.

導波路マッハツェンダ型干渉器132と受光素子133は波長ロッカーとして動作する。 Waveguide Mach-Zehnder interferometer 132 and the light-receiving element 133 to operate as a wavelength locker. 一般的に用いられる波長ロッカーは石英製エタロンと受光素子から成るが、本実施例では、石英製エタロンに代えて導波路マッハツェンダ型干渉器132を用いて、オンチップ型の波長ロッカーとした。 Wavelength locker which is commonly used consists of a quartz etalon and the light receiving element, in this embodiment, by using a waveguide Mach-Zehnder interferometer 132 in place of the quartz etalon and an on-chip wavelength locker. 導波路マッハツェンダ型干渉器132は、例えば、中心波長1550nmにおいて、200GHz間隔で通過強度がピークとなるように動作する。 Waveguide Mach-Zehnder interferometer 132, for example, at the center wavelength of 1550nm, operates to pass intensity peaks at 200GHz intervals. この波長ロッカーは比較的波長間隔の粗い(200GHz‐400GHz)DWDMなどに用いるのに適している。 This wavelength locker is suitable for use, such as a relatively coarse wavelength interval (200GHz-400GHz) DWDM.

また、図示していないが、光導波路126に光カプラ135と同様の光カプラをもう一つ設け、また、受光素子133と同様の受光素子を設けてあり、この組み合わせによってオンチップ型のパワーモニタを構成している。 Also, although not shown, it provided other similar optical coupler to the optical coupler 135 to the optical waveguide 126, and are provided the same light-receiving element and the light receiving element 133, the power monitor on-chip type by the combination It has configured.

図10に波長制御電極部131の構造を示す。 It shows the structure of the wavelength control electrode portion 131 in FIG. 図10(a)に示すように導波路加熱電極140が光導波路111ないし118の導波方向に、これらの光導波路と重畳して設けられている。 In the waveguide direction of Fig. 10 (a) the waveguide heating electrode 140 is the optical waveguide 111 through 118 as shown in, and is provided to overlap with those of the optical waveguides. 導波路加熱電極140の光導波路111ないし118との重畳部の長さは互いに異なっており、光導波路111と重畳する電極の長さが最も短く、光導波路118と重畳する電極の長さが最も長くなっている。 The length of the overlapping portion and the optical waveguide 111 through 118 of the waveguide heating electrode 140 are different from each other, the shortest length of the electrode which overlaps with the optical waveguide 111, the length of the electrode which overlaps with the optical waveguide 118 is most It is longer. また、ある光導波路と導波路加熱電極140の重畳部の長さは、隣接する光導波路と導波路加熱電極140の重畳部の長さと比べて、概略、一定の差を有している。 The length of the overlapping portion of a waveguide and the waveguide heating electrode 140, as compared to the length of the overlapping portion of the optical waveguide and the waveguide heating electrode 140 adjacent and have generally includes a predetermined difference.

導波路加熱電極140には光導波路111ないし118の互いの間隙を横断する部分143が設けられており、全体として一筆書き形状となっている。 The waveguide heating electrode 140 and portions 143 are provided to cross each other in the gap of the optical waveguide 111 through 118, and has a single stroke shape as a whole. また、導波路加熱電極140の光導波路111ないし118との重畳部の厚さと幅は、概略、一定となっている。 The thickness and width of the overlapping portion and the optical waveguide 111 through 118 of the waveguide heating electrode 140 has become general, constant. したがって、導波路加熱電極140の単位長さ当たりの発熱量は、ほぼ一定である。 Therefore, the amount of heat generated per unit length of the waveguide heating electrode 140 is substantially constant. また、導波路加熱電極140はその両端に電極パッド141及び142が設けられている。 Also, the electrode pads 141 and 142 are provided in the waveguide heating electrode 140 at both ends thereof.

図10(b)に導波路加熱電極140のA-A'断面図を示す。 FIG. 10 (b) I show the A-A 'cross-sectional view of the waveguide heating electrode 140. 図2(c)に示した光導波路の断面図とほぼ同じであるが、SiO2系パッシベーション層44の上に導波路加熱電極140が設けられている点が異なる。 Same as the cross section of the optical waveguide shown in FIG. 2 (c), that the waveguide heating electrode 140 is provided on the SiO2-based passivation layer 44 is different. 導波路加熱電極140の材料としては、たとえば、Au系電極を用いることができる。 As the material of the waveguide heating electrode 140, for example, it is possible to use the Au-based electrodes.

上記のように構成したので、波長制御電極部131では導波路加熱電極140に電流を印加することによって、光導波路111ないし118を加熱できる。 The so configured as described above, by applying a current to the waveguide heating electrode 140 in the wavelength control electrode 131, it is possible to heat the optical waveguide 111 through 118. すると熱光学効果によって、光導波路の屈折率が変化し光導波路111ないし118の実効的な光路長を変えることができる。 Then the thermo-optic effect, it is possible to vary the effective optical path length and to have no to the optical waveguide 111 changes the refractive index of the optical waveguide 118. この結果、光導波路111ないし118と光カプラ125によって構成されているアレイ状導波路回折格子の波長特性を制御することができる。 As a result, it is possible to control the wavelength characteristics of the arrayed waveguide grating which is formed by 118 and the optical coupler 125 to the optical waveguide 111 without. そして、半導体光増幅素子101ないし108、光導波路111ないし118、光カプラ125、及び、端面26、60から成る共振器の共振波長を変えて、発振波長を制御することができる。 The semiconductor optical amplifier device 101 through 108, optical waveguides 111 to 118, an optical coupler 125, and, by changing the resonant wavelength of the resonator consisting of the end faces 26,60, it is possible to control the oscillation wavelength. すなわち、可変波長のレーザ発振器を実現できる。 In other words, it can realize the laser oscillator of variable wavelength.

また、このようにして発振させたレーザ光の波長を、光カプラ135、導波路マッハツェンダ型干渉器132、及び、受光素子133から構成される、オンチップ型波長ロッカーによって監視することができる。 Also, the wavelength of the thus laser light is oscillated, the optical coupler 135, waveguide Mach-Zehnder interferometer 132, and is composed of the light receiving element 133 can be monitored by on-chip wavelength locker.

図11に、本実施例のレーザ発振器の実装例を示す。 11, we show an example implementation of the laser oscillator of the present example. 図11(a)はヒートシンク150を示す。 Figure 11 (a) shows a heat sink 150. ヒートシンク150には、電極パッド151、152、153、154、及び、溝155が設けられている。 The heat sink 150, the electrode pads 151, 152, 153 and 154, and, a groove 155 is provided.

図11(b)はレーザ発振器110上に設けられた電極パッドを示す。 Figure 11 (b) shows an electrode pad provided on the laser oscillator 110. 電極パッド141、142は導波路加熱電極140の両端に設けられた電極パッドである。 The electrode pads 141 and 142 is an electrode pad provided on both ends of the waveguide heating electrode 140. 電極パッド134は受光素子133に対応する電極パッドである。 The electrode pad 134 is an electrode pad corresponding to the light receiving element 133. そして、電極パッド109は半導体光増幅素子101ないし108の駆動電極に対応する電極パッドである。 Then, the electrode pads 109 is an electrode pad corresponding to the driving electrode of the semiconductor optical amplifier device 101 through 108.

レーザ発振器110はデバイス構成面がヒートシンク150に接触するように配置される。 Laser oscillator 110 device configuration surface is arranged so as to be in contact with the heat sink 150. いわゆるジャンクションサイドダウン型実装である。 This is a so-called junction-side-down implementation. レーザ発振器110の電極パッド109、133、141、及び、142は、それぞれ、ヒートシンク150の電極パッド154、153、152、及び、151と接続される。 The electrode pads 109,133,141 of the laser oscillator 110, and 142, respectively, the electrode pads 154,153,152 of the heat sink 150, and are connected to the 151.

ヒートシンク150の溝155はレーザ発振器110の波長制御電極部131に対応するように配置される。 Groove 155 of the heat sink 150 is disposed to correspond to the wavelength control electrode 131 of the laser oscillator 110. すなわち、波長制御電極部131はヒートシンク150とは接触しない。 That is, the wavelength control electrode section 131 does not contact with the heat sink 150. このように構成したのは、波長制御電極部131とヒートシンク150が接触していると導波路加熱電極140によって投入した電力がヒートシンクに逃げてしまい、波長制御ができなくなってしまうためである。 Thus it was constructed, it is because the power has been turned on by the waveguide heating electrode 140 when the wavelength control electrode 131 and the heat sink 150 is in contact escapes to the heat sink, it becomes impossible to wavelength control.

また、半導体光増幅素子101ないし108はヒートシンク150に接触するので、半導体光増幅素子101ないし108から生じた熱が導波路加熱電極140の下の光導波路に影響を与えるのを防ぐことができ、波長制御の精度を向上させることができる。 Also, the semiconductor optical amplifier 101 to 108 comes into contact with the heat sink 150, it is possible to prevent heat generated from the semiconductor optical amplifier 101 through 108 affect the optical waveguide beneath the waveguide heating electrode 140, it is possible to improve the accuracy of wavelength control.

さらに、ヒートシンク150の溝155は、半導体光増幅素子101ないし108と導波路加熱電極140において生成した熱がオンチップ波長ロッカーを構成する導波路マッハツェンダ型干渉器132に対して与える影響を低減することができる。 Furthermore, the groove 155 of the heat sink 150 is to reduce the influence of heat generated in the semiconductor optical amplifier device 101 through 108 and the waveguide heating electrode 140 is given to the waveguide Mach-Zehnder interferometer 132 which constitutes an on-chip wavelength locker I can. したがって、オンチップ波長ロッカーの波長検出精度を向上させることができる。 Therefore, it is possible to improve the wavelength accuracy of detection of the on-chip wavelength locker.

ヒートシンク150上にはサーミスタ156が設けられている。 Thermistor 156 is provided on the heat sink 150. また、ヒートシンク150の下方には図示しない電子冷凍器が設けられている。 The electronic refrigerator (not shown) below the heat sink 150 is provided. サーミスタ156の配置を図9(a)及び図11(c)に示す。 The placement of the thermistor 156 I shown in FIG. 9 (a) and Figure 11 (c). サーミスタ156によって検出された温度に対して、図示しない電子冷凍素子が制御される。 With respect to the temperature detected by the thermistor 156, electronic refrigeration element (not shown) is controlled.

サーミスタ156は図9(a)から明らかなように導波路マッハツェンダ型干渉器132の近傍に配置されている。 Thermistor 156 is disposed in the vicinity of a waveguide Mach-Zehnder interferometer 132 as is apparent from FIG. 9 (a). これは、電子冷凍器による温度制御を、導波路マッハツェンダ型干渉器132を標的として行うことを意味する。 This means that the temperature control by the electronic refrigerator, and performs a waveguide Mach-Zehnder interferometer 132 as a target. これによって、オンチップ波長ロッカーの温度が一定に保たれ、波長制御の基準が精度よく保たれる効果をもたらす。 This, maintained at a temperature of on-chip wavelength locker is constant, I bring the effect of the criteria of the wavelength control is maintained with high accuracy.

ヒートシンク150の溝155は、別の形態を取ることができる。 Groove 155 of the heat sink 150 may take another form. 適切な凹部を、ヒートシンク150を設けることによって、必要な効果を得ることができる。 Suitable recess, by providing the heat sink 150, it is possible to obtain the desired effect. レーザ発振器110を備えたチップのデバイス構成面がヒートシンク150に接触するように配置されるにあたって、このチップとヒートシンク150に非接触部を設ければ良い。 In carrying device configuration surface of the chip with the laser oscillator 110 is placed in contact with the heat sink 150, it may be provided a non-contact portion in the chip and the heat sink 150.

上記の非接触部が波長制御電極部131に対応して設けられることによって、導波路加熱電極140の制御性を向上させることができる。 By non-contact portion of the above can be provided corresponding to the wavelength control electrode 131, it is possible to improve the controllability of the waveguide heating electrode 140. また、レーザ発振器110を備えたチップの他の構成要素、半導体光増幅素子101ないし108などからの熱が導波路加熱電極140に対して影響を与えることを防ぐことができる。 Also, it is possible to prevent giving the other components of the chip with the laser oscillator 110, a thermal effect on the waveguide heating electrode 140 from a semiconductor optical amplifier device 101 through 108.

上記の非接触部を適切に配置することによって、オンチップ波長ロッカーの波長検出部、導波路マッハツェンダ型干渉器132、に対してレーザ発振器110を備えたチップの他の構成要素が影響を与えることを防ぐことができる。 By appropriately arranging the non-contact portion of the above, the wavelength detector of the on-chip wavelength locker, waveguide Mach-Zehnder interferometer 132, other components of the chip with a laser oscillator 110 for the influences It can be prevented.

レーザ発振器110を備えたチップの温度制御を行うための温度検出素子、サーミスタ156、をオンチップ波長ロッカーの波長検出部、導波路マッハツェンダ型干渉器132の近傍に設けることによって、波長検出精度を向上させ、ひいては、波長可変レーザの波長制御精度を向上させることができる。 By providing the temperature detecting element for controlling the temperature of the chip with the laser oscillator 110, a thermistor 156, a wavelength detector of the on-chip wavelength locker, near the waveguide Mach-Zehnder interferometer 132, to improve the wavelength detection accuracy and it is allowed, in turn, it is possible to improve the wavelength control accuracy of the tunable laser.

導波路加熱電極140は一筆書き形状としたが、光導波路の数が多い場合は、導波路加熱電極を複数に分割し、分割した個々の電極を一筆書き形状とし、また、分割した個々の電極を並列接続しても良い。 Waveguide heating electrode 140 is set to one stroke shape, if the number of the optical waveguide is large, it divides the waveguide heating electrodes into a plurality of divided individual electrode is a single stroke shape, also divided each of the electrodes It may be connected in parallel. これは、一筆書き形状の電極の総延長が長くなりすぎると電気抵抗が高くなり過ぎて、駆動電圧が高くなりすぎることを回避するためである。 This is also the total length of one stroke shape of the electrode becomes too long too high electric resistance, in order to avoid that the driving voltage becomes too high. 分割した個々の電極の電気抵抗は、概略等しくなるように設計するのが望ましい。 Electric resistance of the divided individual electrodes, it is desirable to design such schematically equal.

本実施例においては、オンチップ波長ロッカーを設けたが、図9(a)からオンチップ波長ロッカーを取り除いても良い。 In this embodiment, it is provided with the on-chip wavelength locker, it may be removed on-chip wavelength locker from FIG 9 (a). また、チップの外部に波長ロッカーを設けることもできる。 It is also possible to provide a wavelength locker outside of the chip.

本実施例においてはジャンクションサイドダウン型の実装を行ったが、ジャンクションサイドアップ型の実装を行うようにしても良い。 Although was mounted junction-side-down in the present embodiment, it is also possible to perform the mounting of the junction-side-up type.

第九実施例 Ninth embodiment

本発明の第九実施例は第八実施例の変形例である。 Ninth embodiment of the present invention is a modification of the eighth embodiment. 図9のレーザ発振器110の構成において、波長制御電極部131の構造を図12に示すように変形した。 In the configuration of the laser oscillator 110 of FIG. 9, obtained by modifying the structure of the wavelength control electrode portion 131 as shown in Figure 12. 第八実施例では熱光学効果を用いて屈折率を変えることにより、光導波路111ないし118の実効的な光路長を変えたが、本実施例では、異なる方法によって光導波路111ないし118の屈折率を変える点に特徴がある。 By changing the refractive index by using a thermo-optic effect in the eighth embodiment, the refractive index of it is changed the effective optical path length of the optical waveguides 111 to 118, in this embodiment, to no optical waveguide 111 by different methods 118 It is characterized in that to change the.

図12(a)に示すように、波長制御電極部131に対応する光導波路111ないし118に、屈折率制御光導波路160が設けられている。 As shown in FIG. 12 (a), the optical waveguide 111 through 118 correspond to the wavelength control electrode 131, the refractive index control waveguide 160 is provided. また、屈折率制御光導波路160の長さは光導波路111ないし118に対応して異なっており、隣接する屈折率制御光導波路160の長さは、概略、一定の差を有している。 The length of the refractive index control beam waveguide 160 are different in correspondence to the optical waveguides 111 to 118, the length of the refractive index control waveguide 160 adjacent has outlined, a predetermined difference.

図12(b)に屈折率制御光導波路160のB-B'断面図を示す。 FIG. 12 (b) I is the B-B 'cross-sectional view of the refractive index control light waveguide 160. 図2(c)の構造に代えて、n-InPクラッド層161、アンドープコア層162、及び、p-InPクラッド層163が設けられている。 Instead of the structure in FIG. 2 (c), n-InP cladding layer 161, undoped core layer 162, and a p-InP cladding layer 163 is provided. また、SiO2系パッシベーション層44にはコンタクト用スルーホールを設け、電極164を設けた。 Further, the SiO2-based passivation layer 44 through hole contact is provided, is provided with the electrode 164. 電極164の形状は、波長制御電極部131を示す三角形にほぼ一致する。 The shape of the electrodes 164, substantially coincides with the triangle indicate the wavelength control electrode 131.

図12(b)の構造に順バイアスを加えて電流を流すと、電流注入によるキャリア効果によって、導波領域45の実効屈折率が変化する。 When a current flows by applying a forward bias to the structure of FIG. 12 (b), the carrier effect by the current injection, the effective refractive index of waveguide region 45 is changed. これによって、光導波路の屈折率が変化し光導波路111ないし118の実効的な光路長を変えることができる。 This makes it possible to change the effective optical path length and to have no to the optical waveguide 111 changes the refractive index of the optical waveguide 118. この結果、光導波路111ないし118と光カプラ125によって構成されているアレイ状導波路回折格子の波長特性を制御することができる。 As a result, it is possible to control the wavelength characteristics of the arrayed waveguide grating which is formed by 118 and the optical coupler 125 to the optical waveguide 111 without.

そして、半導体光増幅素子101ないし108、光導波路111ないし118、光カプラ125、及び、端面26、60から成る共振器の共振波長を変えて、発振波長を制御することができる。 The semiconductor optical amplifier device 101 through 108, optical waveguides 111 to 118, an optical coupler 125, and, by changing the resonant wavelength of the resonator consisting of the end faces 26,60, it is possible to control the oscillation wavelength. すなわち、可変波長のレーザ発振器を実現できるのは、第八実施例において説明したとおりである。 In other words, it can realize a laser oscillator of a variable wavelength, it is as explained in the eighth embodiment.

また、図12(b)の構造(pin接合)に逆バイアスを加えても、電気光学効果によって導波領域45の実効屈折率を変化させることができる。 Also, the addition of reverse bias to the structure (pin junction) of FIG. 12 (b), it is possible to vary the effective refractive index of the waveguide region 45 by the electro-optical effect. この効果を利用して、可変波長のレーザ発振器をすることもできる。 By using this effect, it can also be a laser oscillator of variable wavelength.

ただし、キャリア注入によって屈折率変化をさせる場合と、電気光学効果によって屈折率変化をさせる場合とでは、n-InPクラッド層161、アンドープコア層162、及び、p-InPクラッド層163の構造(組成比やドーピング濃度など)は異なる。 However, a case in which the refractive index change by carrier injection, in the case in which the refractive index changes by the electro-optical effect, n-InP cladding layer 161, undoped core layer 162, and the structure (composition of the p-InP cladding layer 163 such as ratio and doping concentration) are different.

第十実施例 Tenth embodiment

図13に本発明の第十実施例のレーザ発振器を示す。 It shows a laser oscillator of the tenth embodiment of the present invention in FIG. このレーザ発振器は波長可変型である。 The laser oscillator is tunable. 半導体基板17上に半導体光増幅素子171、172、光導波路111、112、113、114、115、116、117、118、126、波長制御電極部131、及び、光カプラ125、173が設けられている。 Semiconductor substrate 17 semiconductor optical amplifier on 171 and 172, optical waveguide 111,112,113,114,115,116,117,118,126, wavelength control electrode 131, and, to an optical coupler 125,173 is provided there. 半導体基板17には適度な反射率を有する端面60と低反射率コートが施された端面174が設けられている。 The end face 174 and the end face 60 low reflectance coating is applied with a moderate reflection factor to the semiconductor substrate 17 is provided. 光カプラ125はマルチモード干渉器型である。 Optical coupler 125 is a multi-mode interference device type.

半導体光増幅素子171、172は所望の波長で単一横モード動作する。 Semiconductor optical amplifier 171 and 172 to operate single transverse mode at the desired wavelength. また、光導波路111、112、113、114、115、116、117、118、126、及び、光カプラ173は所望の波長で単一横モード動作する。 In addition, the optical waveguide 111,112,113,114,115,116,117,118,126, and the optical coupler 173 to operate single transverse mode at the desired wavelength.

本実施例においては、レーザ発振部は、ひとつの半導体光増幅素子171、n個の光導波路、光カプラ125、及び、適度な反射率を有する端面60から成り立っており、第j番目の光導波路について、光カプラ125から適度な反射率を有する端面60までの光路長をLKjとした時に、以下の数式(11)を満たしている。 In this embodiment, the laser oscillation section is one of the semiconductor optical amplifier device 171, n-number of optical waveguides, optical couplers 125, and are made up from an end surface 60 having a suitable reflectivity, the j-th optical waveguide For the optical path length to the end face 60 having appropriate reflectance from the optical coupler 125 when the LKj, meets the following formula (11).
LKj+1=LKj+C (11) LKj + 1 = LKj + C (11)

ただし、数式(11)において、1≦j≦nで、n≧2、かつ、Cは定数である。 However, in Equation (11), in 1 ≦ j ≦ n, n ≧ 2, and, C is a constant. また、LKj、Cは屈折率を考慮した実効的な光路長である。 In addition, LKj, C is an effective optical path length in consideration of the refractive index. なお、j=1となる光導波路は光カプラ125と最も短い距離で結ばれている光導波路であり、以下、jが大きくなるのに伴い、光カプラ125と接続される光導波路の長さが長くなるように順番が付けられている。 The optical waveguides to be j = 1 is the optical waveguide are connected by the shortest distance between the optical coupler 125, hereinafter, as the j becomes larger, the length of the optical waveguide to be connected to the optical coupler 125 the order is attached to be longer.

上記の構成によって、光導波路111ないし118と光カプラ125はアレイ状導波路回折格子を形成している。 The configuration of the above, there is no optical waveguide 111 to 118 and the optical coupler 125 forms an array waveguide grating.

波長制御電極部131は、図10(a)に示したのと同様の導波路加熱電極を用いている。 The wavelength control electrode section 131, it has used the same waveguide heating electrode to that shown in FIGS. 10 (a). すなわち、熱光学効果によって光導波路屈折率を変化させて、光導波路の光路長を変えるものである。 That is, by changing the optical waveguide refractive index by heat-optical effect, it is intended to change the optical path length of the optical waveguide.

光導波路111ないし118、適度な反射率を有する端面60、及び、光カプラ125は反射型アレイ状導波路回折格子を形成し、特定の波長を選択する。 Optical waveguides 111 to 118, the end face 60 has an appropriate reflectance and, the optical coupler 125 to form a reflective arrayed waveguide grating and to select a specific wavelength. 光導波路111ないし118、適度な反射率を有する端面60、及び、光カプラ125によって、選択された波長の光は、光カプラ173を経て、半導体光増幅素子171で増幅後、適度な反射率を有する端面60で反射される。 Optical waveguides 111 to 118, the end face 60 has an appropriate reflectance and, by an optical coupler 125, the light of a selected wavelength, through the optical coupler 173, amplified by the semiconductor optical amplifier device 171, a moderate reflectance and is reflected at the end face 60 having. これによって、共振器が形成されて、レーザ発振が生じる。 Thus, the resonator is formed, laser oscillation occurs.

光カプラ173は疎結合型の光カプラであり、半導体光増幅素子171側には99%、半導体光増幅素子172側には1%の光が分岐する。 Optical coupler 173 is a loosely coupled type optical coupler, 99% to the semiconductor optical amplifier 171 side, the semiconductor optical amplifier 172 side is 1% of the light branch. したがって、適度な反射率を有する端面60、光導波路111ないし118、光カプラ125、半導体光増幅素子171で構成されたレーザ発振部によって生成されたレーザ光のごく一部が光カプラ125によって半導体光増幅素子172側に分岐する。 Therefore, the end surface 60 having appropriate reflectance, to no optical waveguide 111 118, an optical coupler 125, the semiconductor light only partially by the optical coupler 125 of the laser beam generated by the laser oscillation section including a semiconductor optical amplifier device 171 It will branch to the amplifying element 172 side.

半導体光増幅素子172よって増幅されたレーザ光は出力光175として出力される。 The laser light thus amplified semiconductor optical amplifier device 172 is output as output light 175. この構成は、いわゆる、マスターオシレータパワーアンプリファイア(MOPA:Master Oscillator Power Amplifier)として知られる構成である。 This arrangement is a so-called master oscillator power amplifier: a (MOPA Master Oscillator Power Amplifier) configuration known as.

半導体光増幅素子172からの出力光175は図示しないレンズによって図示しない出力光ファイバへと結合される。 The output light 175 from the semiconductor optical amplifier 172 is coupled to the output optical fibers (not shown) by a lens (not shown). また、端面60側から出力される出力光176は図示しないパワーモニタ、及び、図示しない波長ロッカーへと導かれる。 Furthermore, output light 176 that is output from the end face 60 side power monitor, not shown, and is guided to the wavelength locker, not shown.

本実施例のレーザ発振器は、疎結合型の光カプラ173によって、レーザ発振部と光増幅部を分離した構造となっている。 The laser oscillator of the present example, the loose coupling type optical coupler 173 has a separation of the laser oscillation unit and the optical amplification unit structure. この構造によって、戻り光によってレーザ発振部が影響を受けることを防ぐことができる。 This structure, it is possible to prevent the laser oscillation unit is affected by the return light. また、レーザ発振部の波長を変えている間、半導体光増幅素子172への電流の供給を止めることによって、波長変更中のレーザ光が出力されるのを防ぐことができる。 Moreover, while changing the wavelength of the laser oscillation unit, by stopping the supply of current to the semiconductor optical amplifier 172, it is possible to prevent the laser light in the wavelength change is outputted.

また、波長制御電極部131には、電流注入によるキャリア効果による屈折率変化を生じる構造、あるいは、電気光学効果によって屈折率変化を生じる構造を用いることもできる。 Further, the wavelength control electrode 131, the structure results in a refractive index change due to the carrier effect by the current injection, or it is also possible to use a structure that produces a refractive index change by the electro-optical effect.

第十一実施例 Eleventh embodiment

図14に本発明の第十一実施例のレーザ発振器を示す。 It shows a laser oscillator of the eleventh embodiment of the present invention is shown in FIG. 14. 第十実施例として図13に示した波長可変レーザ発振器において、半導体光増幅素子172に代えて、図1に示した半導体光増幅器を用いたことが特徴である。 In tunable laser oscillator shown in Figure 13 as the tenth embodiment, instead of the semiconductor optical amplifier 172, it is characterized by using a semiconductor optical amplifier shown in FIG. すなわち、複数の半導体光増幅素子を、光導波路を用いて位相整合するように並列接続したので大きな出力光を得ることができる。 That is, a plurality of semiconductor optical amplifier device, it is possible to obtain a large output light so connected in parallel to the phase matching with an optical waveguide.

具体的には、半導体光増幅素子172に代えて、半導体光増幅素子181、182、183、183、及び、光カプラ185、186からなる光増幅器を用いた。 Specifically, instead of the semiconductor optical amplifier device 172, a semiconductor optical amplifier device 181,182,183,183, and, by using an optical amplifier composed of an optical coupler 185, 186. 光カプラ185、186は図1(b)、(c)において示したマルチモード干渉器型の光カプラと同様の構造を有している。 The optical coupler 185 and 186 Fig. 1 (b), has the same structure as the multi-mode interferometer type optical coupler shown in (c).

光カプラ173は疎結合型の光カプラであることは第十実施例と同様である。 That the optical coupler 173 is a loosely coupled optical coupler is the same as the tenth embodiment. また、半導体光増幅素子181、182、183、184、及び、光カプラ185、186からなる光増幅器によって増幅されたレーザ光は出力光175として出力される。 The semiconductor optical amplifier device 181, 182, 183, and 184, and laser light amplified by the optical amplifier made of a light coupler 185, 186 is outputted as the output light 175. 出力光175は図示しないレンズによって図示しない出力光ファイバへと結合される。 The output light 175 is coupled into the output optical fiber (not shown) by a lens (not shown). また、端面60側から出力される出力光176は図示しないパワーモニタ、及び、図示しない波長ロッカーへと導かれる。 Furthermore, output light 176 that is output from the end face 60 side power monitor, not shown, and is guided to the wavelength locker, not shown. これらの挙動も第十実施例と同様である。 These behaviors also are the same as those of the tenth embodiment.

第十二実施例 Twelfth embodiment

図15に本発明の第十二実施例のレーザ発振器を示す。 It shows a laser oscillator of the twelfth embodiment of the present invention in FIG. 本実施例の特徴は鋸歯状反射面210を設けて光路長の調整を容易にしたことにある。 The feature of this embodiment lies in the easy adjustment of the optical path length by providing a saw-like reflection surface 210.

図15(a)に示すように、半導体基板200上に、半導体光増幅素子201、202、203、204、205、206、207、208、光導波路211、212、213、214、215、216、217、218、221、222、223、224、225、226、227、228、230、光カプラ220、及び、鋸歯状反射面210が設けられている。 As shown in FIG. 15 (a), on a semiconductor substrate 200, a semiconductor optical amplifier device 201,202,203,204,205,206,207,208, waveguide 211,212,213,214,215,216, 217,218,221,222,223,224,225,226,227,228,230, optical coupler 220, and, serrated reflective surface 210 is provided. また、半導体基板200には適度な反射率を有する端面209が設けられている。 Further, the end surface 209 having appropriate reflectance is provided on the semiconductor substrate 200.

光カプラ220はマルチモード干渉器型であり、その構造を図15(b)に示す。 The optical coupler 220 is a multi-mode interferometer type, showing the structure in Figure 15 (b). 単一横モードで動作する8つの光導波路221ないし228からの信号は、マルチモード干渉器229内で一端、複数の横モード状態となる。 Signal from the to eight no light waveguide 221 that operate in a single transverse mode 228, one end in a multi-mode interference device within 229, a plurality of transverse mode state. 次いで、単一横モードで動作する光導波路230に合流される。 Then, it is merged into the optical waveguide 230 to operate in a single transverse mode.

第四実施例において、図5に示したようなレーザ発振器では、反射型アレイ状導波路回折格子を形成する光導波路間の光路長差を大きく取ろうとすると、光導波路を大きく湾曲させる必要が生じていた。 In a fourth embodiment, the laser oscillator as shown in Figure 5, when trying increase the optical path length difference between the optical waveguides which form a reflective arrayed waveguide grating, it becomes necessary to greatly bend the optical waveguide I have had. このため、光導波路回路パターンの専有面積が増加するという欠点があった。 Therefore, there is a drawback that occupied area of the optical waveguide circuit pattern is increased. また、光導波路を大きく湾曲させることによる損失の増大という問題もあった。 Also, there is a problem of increased loss due to greatly bend the optical waveguide.

これに対して、本実施例においては、ドライエッチングなどで形成した鋸歯状反射面210を設けることによって、光導波路間の光路をより容易に調整することができる。 In contrast, in the present embodiment, by providing a serrated reflection surface 210 formed by the dry etching or the like, it is possible to more easily adjust the optical path between the optical waveguides.

本実施例においては、n個の半導体光増幅素子、光カプラ220、及び、鋸歯状反射面210から成り立っており、第j番目の半導体光増幅素子について、光カプラ220から半導体光増幅素子までの光導波路長(入力側光路長)をLIj、半導体光増幅素子の光路長LAj、半導体光増幅素子から鋸歯状反射面210までの距離をLrjとした時に、以下の数式(12)を満たしている。 In this embodiment, n pieces of the semiconductor optical amplifier, an optical coupler 220, and is made up of serrated reflection surface 210, for the j th semiconductor optical amplifier, from the optical coupler 220 to the semiconductor optical amplifier device optical waveguide length (the input side optical path length) LIj, the optical path length of the semiconductor optical amplification element LAj, the distance from the semiconductor optical amplifier element to the serrated reflective surface 210 when were Lrj, we have met the following formula (12) .
LIj+1+LAj+1+Lrj+1=LIj+1+LAj+1+Lrj+1+C (12) LIj + 1 + LAj + 1 + Lrj + 1 = LIj + 1 + LAj + 1 + Lrj + 1 + C (12)

ただし、数式(12)において、1≦j≦n、n≧2、かつ、Cは定数である。 However, in Equation (12), 1 ≦ j ≦ n, n ≧ 2, and, C is a constant. また、LIj、LAj、Lrj、Cは屈折率を考慮した実効的な光路長である。 In addition, LIj, LAj, Lrj, C is an effective optical path length in consideration of the refractive index. なお、j=1となる半導体光増幅素子は光カプラ220と最も短い光導波路で結ばれている素子であり、以下、jが大きくなるのに伴い、光カプラ220と接続される光導波路が長くなるように順番が付けられている。 The semiconductor optical amplifying element to be j = 1 is the element that are connected by the shortest optical waveguide and the optical coupler 220, hereinafter, as the j becomes larger, the optical waveguide being connected to the optical coupler 220 is longer the order is attached to be.

以上の構成により、第四実施例において説明したように、アレイ状導波路回折格子と同様の位相整合条件が満たされて、レーザ発振が生じる。 With the above configuration, as explained in the fourth embodiment, the same phase matching conditions and the arrayed waveguide grating are satisfied, the laser oscillation occurs. 生成されたレーザ発振光は光導波路230より外部に出力光240として出力される。 Laser oscillation light generated is output as an output light 240 from the external waveguide 230.

図15(a)は、数式(12)において、C>0の場合の構成を示している。 Fig. 15 (a), in Equation (12) shows a configuration in the case of C> 0.

数式(11)においてC=0とした場合の構成を図16(a)に示す。 The configuration of the case of the C = 0 In Equation (11) shown in FIG. 16 (a). C=0とするということは、各半導体光増幅素子を経由する光路長が全て等しいことを意味する。 It is that the C = 0, the optical path length through each of the semiconductor optical amplifier element means that all equal. これは、波長に依存せずに位相整合が成り立つ条件である。 This is a condition which holds phase matching independent of the wavelength. 鋸歯状反射面210の形状は図15(a)の場合とは異なって、より平坦なものとなっている。 The shape of saw-tooth-like reflection surface 210 is different from the case of FIG. 15 (a), has become more flat.

また、図15(a)の構成に代えて、図16(b)のように構成することもできる。 Also, instead of the configuration in FIG. 15 (a), may be configured as shown in FIG. 16 (b). 図15(a)では鋸歯状反射面210は上に向かって凸の形状、図16(b)では鋸歯状反射面210は下に向かって凸の形状をしている。 Figure 15 (a) in the convex shape toward the top the serrated reflection surface 210 shaped, serrated reflection surface 210 in FIG. 16 (b) has a shape convex toward the bottom. しかし、図15(a)の構成と図16(b)の構成の挙動は同等である。 However, the configuration of the behavior of the arrangement and Fig. 16 (b) of FIG. 15 (a) are equivalent. このように、第j番目の半導体光増幅素子は任意に配置することができるので、鋸歯状反射面210の形状を様々に変えることが可能である。 Thus, since the j th semiconductor optical amplifier can be arbitrarily arranged, it is possible to variously changed the shape of the sawtooth-shaped reflecting surface 210.

図17に図16(a)の構成にファイバブラッググレーティング(FBG:Fbier Bragg Grating)242を付け加えて特定波長を発振させるようにした構成を示す。 Configuration to the fiber Bragg grating of FIG. 16 (a) in Fig. 17 (FBG: Fbier Bragg Grating) 242 and is added shows a structure that is so as to oscillate a specific wavelength. 光導波路と出力ファイバを兼ねるファイバブラッググレーティング242がレンズ241を介して結合している。 Fiber Bragg grating 242 serving as a waveguide and the output fiber is attached via a lens 241. これにより、ファイバブラッググレーティング242で規定される波長でレーザ発振が生じる。 As a result, the laser oscillation occurs at a wavelength which is defined by the fiber Bragg grating 242. なお、この場合、端面209に代えて、低反射率コートを施した端面219を設ける。 In this case, instead of the end face 209, providing an end surface 219 which has been subjected to low-reflectivity coating.

なお、図15ないし図17に示した本実施例の構成に、さらに第八実施例において図9に示したような波長制御電極部131を設けて波長可変レーザとすることができる。 Incidentally, the configuration of this embodiment shown in FIGS. 15 to 17, it can be a tunable laser further wavelength control electrode 131 as shown in Figure 9 may be provided in the eighth embodiment.

第十三実施例 Thirteenth embodiment

図18に本発明の第十三実施例のレーザ発振器を示す。 It shows a laser oscillator of the thirteenth embodiment of the present invention is shown in FIG. 18. 本実施例は、反射型アレイ状導波路回折格子の外側にひとつの半導体光増幅素子231を設けてレーザ発振器を構築した点が第十二実施例と異なる。 This example points to construct a laser oscillator is one of the semiconductor optical amplifier device 231 provided outside the reflection-type arrayed waveguide grating is different from the twelfth embodiment.

図18に示すように、半導体基板200上に、半導体光増幅素子231、光導波路221、222、223、224、225、226、227、228、230、232、光カプラ220、及び、鋸歯状反射面210が設けられている。 As shown in Figure 18, on a semiconductor substrate 200, a semiconductor optical amplifier device 231, an optical waveguide 221,222,223,224,225,226,227,228,230,232, an optical coupler 220, and is serrated reflection surface 210 is provided. また、半導体基板200には適度な反射率を有する端面209が設けられている。 Further, the end surface 209 having appropriate reflectance is provided on the semiconductor substrate 200. 光カプラ220はマルチモード干渉器型であり、その構造を図15(b)に示す。 The optical coupler 220 is a multi-mode interferometer type, showing the structure in Figure 15 (b). 光カプラ220の挙動は第十二実施例で説明したとおりである。 Behavior of the optical coupler 220 are as described in the twelfth embodiment.

本実施例では、光カプラ220、光導波路221、222、223、224、225、226、227、228、及び、鋸歯状反射面210によってアレイ状導波路回折格子が形成されている。 In this embodiment, the optical coupler 220, optical waveguides 221,222,223,224,225,226,227,228 and, arrayed waveguide grating is formed by a sawtooth-like reflection surface 210.

本実施例においても、ドライエッチングなどで形成した鋸歯状反射面210を設けることによって、光導波路間を大きく湾曲させる異なる光路差を容易に調整することができる。 Also in this embodiment, by providing a dry etching such as serrated reflecting surface 210 which is formed in, it is possible to easily adjust the different optical path differences greatly curved between optical waveguides. その結果、光導波路回路パターンの専有面積を低減せしめ、また、光導波路を湾曲させることによる損失の増大を防ぐことができる。 As a result, it is allowed to reduce the occupied area of the optical waveguide circuit pattern, also, it is possible to prevent an increase in loss due to curving the light guide.

本実施例においては、n個の半導体光増幅素子、光カプラ220、及び、鋸歯状反射面210から成り立っており、第j番目の半導体光増幅素子について、光カプラ220からから鋸歯状反射面210までの距離をLdjとした時に、以下の数式(13)を満たしている。 In this embodiment, n pieces of the semiconductor optical amplifier, an optical coupler 220, and,, and consists serrated reflection surface 210, for the j th semiconductor optical amplifier, an optical coupler 220 Karakara serrated reflection surface 210 the distance to when you and Ldj, it meets the following formula (13).
Ldj+1=Ldj+C (13) Ldj + 1 = Ldj + C (13)

ただし、数式(13)において、1≦j≦nで、n≧2、かつ、Cは定数である。 However, in Equation (13), in 1 ≦ j ≦ n, n ≧ 2, and, C is a constant. また、Ldj、Cは屈折率を考慮した実効的な光路長である。 In addition, Ldj, C is an effective optical path length in consideration of the refractive index. なお、j=1となる光導波路は光カプラ220と最も短い距離で結ばれている光導波路であり、以下、jが大きくなるのに伴い、光カプラ220と接続される光導波路の長さが長くなるように順番が付けられている。 The optical waveguides to be j = 1 is the optical waveguide are connected by the shortest distance between the optical coupler 220, hereinafter, as the j becomes larger, the length of the optical waveguide to be connected to the optical coupler 220 the order is attached to be longer.

以上の構成により、第四実施例において説明したように、アレイ状導波路回折格子と同様の位相整合条件が満たされて、レーザ発振が生じる。 With the above configuration, as explained in the fourth embodiment, the same phase matching conditions and the arrayed waveguide grating are satisfied, the laser oscillation occurs. 生成されたレーザ発振光は光導波路232より外部に出力光240として出力される。 Laser oscillation light generated is output as an output light 240 from the external waveguide 232.

本実施例においても第十二実施例において示したようにC=0とした構成をとることが可能である。 As also indicated in the twelfth embodiment in the present embodiment it is possible to adopt a configuration that is set to C = 0. また、図17に示したのと同様の構成をとることが可能である。 Also, it is possible to adopt the same structure as that shown in Figure 17. また、j番目の半導体光増幅器は任意に配置できるので、図16(b)に示したのと同様の構成をとることも可能である。 Moreover, since the j th of the semiconductor optical amplifier can be arbitrarily arranged, it is possible to adopt the same structure as that shown in FIG. 16 (b).

なお、本実施例の構成に、さらに第八実施例において図9に示したような波長制御電極部131を設けて波長可変レーザとすることができる。 Incidentally, the structure of this embodiment can be a tunable laser further wavelength control electrode 131 as shown in Figure 9 disposed in the eighth embodiment.

第十四実施例 Fourteenth embodiment

図19に本発明の第十四実施例のレーザ発振器を示す。 It shows a laser oscillator of the fourteenth embodiment of the present invention in FIG. 本実施例は、TEモード光とTMモード光を独立して波長を変えることができる波長可変レーザであることが特徴である。 This embodiment is characterized independently of TE mode light and TM mode light is a tunable laser that can change the wavelength. また、MOPA構造を採用し、パワーアンプリファイアとして第一実施例に示した構成の半導体レーザ増幅器を採用している。 It also employs a MOPA structure and employs a semiconductor laser amplifier having the configuration shown in the first embodiment as a power amplifier.

図19に示すように、本実施例のレーザ発振器は、半導体基板250上に設けられた反射型アレイ状導波路回折格子252、253、非対称光カプラ254、疎結合型光カプラ255、半導体光増幅素子256、及び、アレイ型半導体光増幅器251から成り立っている。 As shown in Figure 19, the laser oscillator of the present example, the reflection type arrayed waveguide grating 252, 253 provided on the semiconductor substrate 250 on, the asymmetric optical coupler 254, loosely optical coupler 255, a semiconductor optical amplifier element 256, and it is composed of an array type semiconductor optical amplifier 251. 半導体基板250は低反射率コートが施された端面261と適度な反射率を有する端面260を備えている。 Semiconductor substrate 250 is provided with an end face 260 having appropriate reflectance and an end face 261 low reflectance coating is applied.

反射型アレイ状導波路回折格子252、253はそれぞれ、波長制御電極部262、263を備えている。 Reflection type arrayed waveguide grating 252 and 253 each comprise a wavelength control electrode section 262, 263. 反射型アレイ状導波路回折格子252、253は第十実施例において図13に示した構成に順ずる。 Reflection type arrayed waveguide grating 252 is sequentially sly to the configuration shown in Figure 13 in the tenth embodiment.

アレイ型半導体光増幅器251は第一実施例において図1に示した構成に順ずる。 The array-type semiconductor optical amplifier 251 sequentially cunning in the configuration shown in Figure 1 in the first embodiment.

反射型アレイ状導波路回折格子252、非対称光カプラ254、疎結合型光カプラ255、半導体光増幅素子256、及び、端面260で共振器を形成している。 Reflection type arrayed waveguide grating 252, the asymmetric optical coupler 254, loosely optical coupler 255, the semiconductor optical amplifier device 256, and to form a cavity at the end face 260. この共振器によって、例えば、TEモード光が発振する。 By the resonator, for example, TE mode light is oscillating.

一方、反射型アレイ状導波路回折格子253、非対称光カプラ254、疎結合型光カプラ255、半導体光増幅素子256、及び、端面260で共振器を形成している。 Meanwhile, the reflection type arrayed waveguide grating 253, the asymmetric optical coupler 254, loosely optical coupler 255, the semiconductor optical amplifier device 256, and to form a cavity at the end face 260. この共振器によって、例えば、TMモード光が発振する。 By the resonator, for example, TM mode light is oscillating.

TEモード光とTMモード光の発振波長は、それぞれ、波長制御電極部262、263によって独立に決定される。 The oscillation wavelength of the TE mode light and TM mode light, respectively, are determined independently by the wavelength control electrode section 262, 263.

疎結合型光カプラ255は、例えば、99%の光を半導体増幅素子256側へ分岐し、1%をアレイ型半導体光増幅器251側へと分岐する。 Loosely coupled optical coupler 255, for example, branches 99% of the light to the semiconductor amplifying device 256 side branches of 1% to array-type semiconductor optical amplifier 251 side.

したがって、発振されたレーザ光の一部が疎結合型光カプラ255によってアレイ型半導体光増幅器251側へ分岐され、アレイ型半導体光増幅器251によって増幅された後、出力光257として、出力される。 Therefore, some of the oscillating laser light is branched into the array-type semiconductor optical amplifier 251 side by the loose coupling type optical coupler 255, after being amplified by an array-type semiconductor optical amplifier 251, the output light 257, and is output. 出力光257は図示しないレンズによって、図示しない光ファイバに結合される。 By a lens which is the output light 257 is not shown, is coupled to an optical fiber not shown.

また、半導体光増幅素子256から出力された出力光258は、図示しない波長ロッカー、及び、図示しないパワーモニタへと導かれる。 Furthermore, output light 258 output from the semiconductor optical amplifier 256, the wavelength locker, not shown, and is guided to the power monitor (not shown).

本実施例によれば、TEモードとTMモード光の波長を独立して制御でき、かつ、TEモードとTMモード光を合波した状態で出力することができる。 According to this embodiment, it is possible to control independently the wavelength of the TE mode and the TM mode light, and it is possible to output the TE mode and the TM mode light in the multiplexed state. しかも、大出力のレーザ光を得ることができる。 Moreover, it is possible to obtain a laser beam of large output. この性質は、後述する四光波混合による波長変換に適している。 This property is suitable for the wavelength conversion by four-wave mixing (to be described later).

第十五実施例 Fifteenth embodiment

図20に本発明の第十五実施例のレーザ発振器を示す。 It shows a laser oscillator of the fifteenth embodiment of the present invention in FIG. 第四実施例において、図5に示したレーザ発振器の構成に加えて、マッハツェンダ型の利得等価フィルタ280を設けたことが特徴である。 In a fourth embodiment, in addition to the configuration of the laser oscillator shown in FIG. 5, it is characterized by providing a gain equivalent filter 280 of the Mach-Zehnder type.

図20に示すように、本実施例のレーザ発振器は、半導体基板17上に半導体光増幅素子7、8、9、光カプラ3、マッハツェンダ型の利得等価フィルタ280が設けられ、光導波路2、4、5、6によって、これらの諸要素が相互接続されている。 As shown in Figure 20, the laser oscillator of the present example, a semiconductor optical amplifier device 7, 8, 9, the optical coupler 3, a gain equivalent filter 280 of the Mach-Zehnder type is formed on the semiconductor substrate 17, optical waveguides 2 and 4 , the 5,6, those of the elements are interconnected. 半導体基板17には適度な反射率を有する端面26、60が設けられている。 The end faces 26,60 having appropriate reflectance is provided on the semiconductor substrate 17.

光導波路4、5、6はアレイ状導波路回折格子を形成している。 Optical waveguides 4, 5 and 6 form an array waveguide grating.

図21(a)に半導体光増幅素子7、8、9の利得の波長特性を示す。 Figure 21 (a) shows the gain wavelength characteristics of the semiconductor optical amplifier 7, 8, 9. この実施例では、波長1460nmにおいて利得が最大になるように設定されている。 In this embodiment, the gain is set to be maximum at the wavelength 1460nm. 利得の3dB帯域幅は60nmであり、波長1430nm及び波長1490nmにおいて、利得は最大値より3dB低下している。 3dB bandwidth of the gain is 60nm, the wavelength of 1430nm and the wavelength 1490nm, the gain is 3dB lower than maximum.

図21(b)に、マッハツェンダ型の利得等価フィルタ280の挿入損失の波長特性を示す。 In FIG. 21 (b), it shows the wavelength characteristics of the insertion loss of the gain equivalent filter 280 of the Mach-Zehnder type. 波長1460nmにボトムがあり、波長1430nm及び波長1490nmにピークがある。 There is a bottom to the wavelength 1460nm, there is a peak in the wavelength 1430nm wavelength and 1490nm. ボトムとピークの差は3dBである。 The difference between the bottom and the peak is 3dB.

図21(c)には、半導体光増幅素子7、8、9とマッハツェンダ型の利得等価フィルタ280を組み合わせた場合の補償利得の波長特性を示す。 In FIG 21 (c), it shows the wavelength characteristics of the compensation gain in the case of a combination of semiconductor optical amplifier 7,8,9 and Mach-Zehnder gain equivalent filter 280. 波長1430nmから波長1490nmの範囲で利得の変化が1dB以内に抑えられている。 Change of gain is suppressed within 1dB in the wavelength range from 1430nm wavelength 1490nm.

図21(d)に半導体光増幅素子7、8、9、光カプラ3、及び、光導波路2、4、5、6から構成される反射型アレイ状導波路回折格子の回折ピークの位置を示す。 Figure 21 (d) the semiconductor optical amplifier 7, 8, 9 optical coupler 3, and shows the position of the diffraction peaks of a reflection type arrayed waveguide grating comprised of an optical waveguide 2, 4, 5, 6 . 本実施例では20nmおきに回折ピークが生じるように設計されている。 In this embodiment it is designed to produce a diffraction peak at 20nm intervals. 具体的には1410nm、1430nm、1450nm、1470nm、1490nm、及び、1510nmにピークがあることが示されている。 Specifically, 1410nm, 1430nm, 1450nm, 1470nm, 1490nm, and has been shown that there is a peak in the 1510nm. 回折ピークはこれらの波長以外にも20nmおきにピークが生じるが、図21(d)では他の波長の図示は省略している。 Diffraction peak is a peak in the 20nm intervals other than these wavelengths occurs, the illustration of the other wavelengths in Figure 21 (d) it is omitted.

また、図21(d)に補償利得プロファイルを併せて示す。 Moreover, it also shows a compensation gain profile in Figure 21 (d). 補償利得プロファイルは図21(c)に示したものである。 Compensation gain profile is that shown in Figure 21 (c).

この補償利得プロファイルと回折ピークを合成すると図21(e)に示すように、波長1430nm、1450nm、1470nm、1490nmの4つの波長がほぼ等しい強度で発振が生ずる。 As shown in Figure 21 (e) When synthesizing the compensation gain profile and diffraction peak wavelength of 1430nm, 1450nm, 1470nm, oscillation almost equal intensity are four wavelengths of 1490nm occur. そして、波長1410nmと1510nmの波長は発振しないか、発振したとしても強度は小さくなる。 The wavelength of 1410nm and 1510nm or not oscillate, the strength even if the oscillation is reduced.

本実施例に用いる半導体光増幅素子としては、活性層に圧縮歪み型の歪量子井戸を用いたものを用いるのが好ましい。 The semiconductor optical amplifier device used in this embodiment, it is preferable to use the one using a compressive strain type strained quantum well active layer. 圧縮歪み型の歪量子井戸を用いると発振光はTEモードに偏るが、出力特性や寿命が向上するという好ましい特性をもたらすからである。 Oscillation light and the use of the compressive strain type of strained quantum well is biased to the TE mode, output characteristics and life is because bring the desirable properties of improving. 本実施例では、ひとつの偏光方向のレーザ発振しか行わないので、圧縮歪み型の歪量子井戸を用いる不利益は生じない。 In this embodiment, it is not performed only laser oscillation of a single polarization direction, it does not occur disadvantages of using a compressive strain type strained quantum well.

本実施例のレーザ発振器はラマン光増幅器の励起光源に適する。 Laser oscillator of the present embodiment is suitable for the excitation light source of the Raman optical amplifier.

第十六実施例 Sixteenth embodiment

図22に本発明の第十六実施例のレーザ発振器を示す。 It shows a laser oscillator of the sixteenth embodiment of the present invention in FIG. 22. 第六実施例において、図7に示したレーザ発振器の構成に加えて、マッハツェンダ型の利得等価フィルタ280を設けたことが特徴である。 In a sixth embodiment, in addition to the configuration of the laser oscillator shown in FIG. 7 it is characterized by providing a gain equivalent filter 280 of the Mach-Zehnder type.

図20に示すように、半導体基板17上に半導体光増幅素子7、8、9、97、98、99、光カプラ3、93、非対称光カプラ71、光導波路4、5、6、92、94、95、96、及び、マッハツェンダ型の利得等価フィルタ280が設けられている。 As shown in Figure 20, the semiconductor optical amplifier device 7,8,9,97,98,99 on a semiconductor substrate 17, an optical coupler 3,93, asymmetric optical coupler 71, optical waveguides 4,5,6,92,94 , 95 and 96, and, the Mach-Zehnder gain equivalent filter 280 is provided. 半導体基板17にはそれぞれに適度な反射率を有する端面26、60、90が設けられている。 The end faces 26,60,90 having appropriate reflectance, respectively are provided on the semiconductor substrate 17. 光カプラ3、93はマルチモード干渉器型である。 Optical coupler 3,93 is a multi-mode interference device type.

本実施例によれば、複数波長のTEモード光と複数波長のTMモード光を同時発振することができ、また、各波長の光強度を概略等しくすることができる。 According to this embodiment, the TM mode light of the TE mode light and the plurality of wavelengths of a plurality of wavelengths can be simultaneously oscillated, also can be made equal schematically a light intensity of each wavelength. その発振動作の挙動は第十五実施例において説明したことに準ずる。 Behavior of the oscillating operation is equivalent to that described in the fifteenth embodiment.

本実施例に用いる半導体光増幅素子としては、活性層に伸長歪み型の歪量子井戸を用いたものを用いるのが好ましい。 The semiconductor optical amplifier device used in this embodiment, it is preferable to use those with elongated strain type strained quantum well active layer. 伸長歪み型の歪量子井戸を用いた半導体光増幅素子はTEモード光とTMモード光の増幅度の差であるPDGが小さいので、TEモード光とTMモード光を同時発振させるのに適しているからである。 Since the PDG semiconductor optical amplification device using the extension distortion type of strained quantum well is the difference between the amplification of the TE mode light and TM mode light is small, it's suitable for the TE mode light and TM mode light to cause simultaneous oscillation It is from.

本実施例のレーザ発振器はラマン光増幅器の励起光源に適する。 Laser oscillator of the present embodiment is suitable for the excitation light source of the Raman optical amplifier.

第十七実施例 Seventeenth embodiment

図23に本発明の第十七実施例のエルビウムドープ光ファイバ増幅器(EDFA:Erbium Doped optical Fiber Amplifier)を示す。 Erbium-doped optical fiber amplifier of the seventeenth embodiment of the present invention is shown in FIG. 23 (EDFA: Erbium Doped optical Fiber Amplifier) show.

このエルビウムドープ光ファイバ増幅器は、エルビウムドープ光ファイバ301、光アイソレータ302、303、波長多重型結合器304、励起光源305からなる。 The erbium-doped optical fiber amplifier, erbium-doped optical fiber 301, an optical isolator 302, 303, wavelength division multiplexing type coupler 304, consisting of the excitation light source 305.

波長多重型結合器304からの励起光309は波長多重型結合器304によってエルビウムドープ光ファイバ301に結合される。 Excitation light 309 from the wavelength multiplexing coupler 304 is coupled to the erbium-doped optical fiber 301 by the wavelength multiplexing coupler 304. 光信号306は光アイソレータ302側から入力し、エルビウムドープ光ファイバ301、波長多重型結合器304、光アイソレータ303を経て出力される。 Optical signals 306 inputted from the optical isolator 302 side, erbium-doped optical fiber 301, a wavelength multiplexing coupler 304, and is output through the optical isolator 303. 光信号306は励起光309によって励起されたエルビウムドープ光ファイバ301によって増幅される。 Optical signal 306 is amplified by the erbium-doped optical fiber 301 is excited by the excitation light 309.

図23においては、光信号306と励起光309は進行方向が互いに逆となっており、いわゆる後方励起となっている。 In Figure 23, the pumping light 309 to the optical signal 306 has a reverse direction of travel from each other, and a so-called backward pumping. ただし、本発明は後方励起に限定されず、光信号306と励起光309の進行方向が同方向の前方励起、また、後方励起と前方励起を組み合わせた双方向励起であっても良い。 However, the present invention is not limited to the backward pumping, the traveling direction of the optical signal 306 and the pump light 309 is the same direction of forward pumping, also may be a bi-directional pumping of a combination of backward pumping and forward pumping.

本実施例の特徴は、励起光源305として、第一実施例、第二実施例、第四実施例、第十二実施例、及び、第十三実施例に記載のレーザ発振器を用いたことにある。 The feature of this embodiment, as an excitation light source 305, the first embodiment, second embodiment, fourth embodiment, the twelfth embodiment, and that using a laser oscillator according to a thirteenth embodiment It is there. これらのレーザ発振器は複数の半導体光増幅素子をアレイ状に配列して光学的に結合したものであり、大きな光出力が得られるので、エルビウムドープ光ファイバ増幅器に適する。 These laser oscillators are those bound optically by arranging a plurality of semiconductor optical amplifier device in an array, because the large optical output is obtained, suitable for the erbium doped optical fiber amplifier.

また、これらのーザ発振器は複数の半導体光増幅素子からなるので、熱密度を下げることができ、冷却が容易になるという利点があり、いわゆるクーラーレス構造に適する。 Moreover, since these over the oscillator comprises a plurality of semiconductor optical amplifier device, it is possible to decrease the heat density, there is an advantage that the cooling is facilitated, it is suitable for the so-called cooler-less structure. なお、クーラーレス構造とは電子冷凍素子を用いない半導体レーザモジュール構造のことである。 Here, the cooler-less structure is that of a semiconductor laser module structure without using an electronic refrigeration element.

なお、本実施例はエルビウムドープ光ファイバ増幅器を例にとって説明したが、本発明はエルビウムドープ光ファイバ増幅器に限定されず、他の希土類ドープ光ファイバ増幅器にも適用可能である。 Note that this embodiment is an erbium doped optical fiber amplifier has been described as an example, the present invention is not limited to erbium-doped optical fiber amplifier, it is also applicable to other rare earth-doped optical fiber amplifier. プラセオジムやネオジウムをドープした光ファイバを用いて光増幅器に適用することができる。 It can be applied to an optical amplifier using an optical fiber doped with praseodymium and neodymium.

第十八実施例 Eighteenth embodiment

図24に本発明の第十八実施例のラマン光増幅器を示す。 It shows the Raman amplifier of the eighteenth embodiment of the present invention is shown in FIG. 24. このラマン光増幅器は分布型ラマン光増幅器である。 The Raman optical amplifier is a distributed Raman optical amplifier. このラマン光増幅器は、伝送光ファイバ321、光サーキュレータ322、及び、励起光源323からなる。 The Raman optical amplifier, the transmission optical fiber 321, the optical circulator 322, and consists of a pumping light source 323.

図24(a)において、伝送光ファイバ321は増幅媒体を兼ねており、励起光源323からの励起光325は光サーキュレータを経て伝送光ファイバ321に結合する。 In Figure 24 (a), the transmission optical fiber 321 also serves as an amplification medium, the excitation light 325 from the pump light source 323 is coupled to the transmission fiber 321 through the optical circulator. 信号光324の進行方向と励起光325の進行方向が互いに逆向きとなっており、後方励起となっている。 Traveling direction of the traveling direction of the pumping light 325 of the signal light 324 has become opposite to each other, and has a backward pumping.

励起光源323の内部構成を図24(b)及び図24(c)に示す。 The internal structure of the pumping light source 323 shown in FIG. 24 (b) and FIG. 24 (c). 図24(b)においては、励起光源323はレーザ発振器332、レーザ発振器333、及び、偏光カプラ334から成り、レーザ発振器332の出力光とレーザ発振器333の出力光を偏光カプラ334で結合する。 In Figure 24 (b), the excitation light source 323 is a laser oscillator 332, a laser oscillator 333, and consists of the polarization coupler 334, coupling the output light of the output light and the laser oscillator 333 of the laser oscillator 332 by the polarization coupler 334. また、図24(c)においては、励起光源323は単一のレーザ発振器331から成る。 Also, in FIG. 24 (c), the excitation light source 323 consists of a single laser oscillator 331.

ラマン光増幅器は励起光と信号光の偏光方向が一致していないと増幅度が生じないので、図24(b)において偏光カプラ334でふたつのレーザ発振器332とレーザ発振器333を結合している。 Since the Raman optical amplifier amplification does not occur with the polarization direction of the excitation light and the signal light does not coincide, couples the two laser oscillator 332 and the laser oscillator 333 by the polarization coupler 334 in Figure 24 (b). レーザ発振器332とレーザ発振器333は偏光方向維持ファイバを用いた光モジュールとなっており、直線偏光の方向が特定されている。 The laser oscillator 332 and the laser oscillator 333 has a optical module using a polarization maintaining fiber direction, the direction of the linearly polarized light is identified.

本実施例の特徴は、励起光源323に用いるレーザ発振器332及び333として、第一実施例、第二実施例、第四実施例、第十二実施例、及び、第十三実施例に記載のレーザ発振器を用いたことにある。 The feature of this embodiment, as the laser oscillators 332 and 333 to be used for the excitation light source 323, the first embodiment, second embodiment, fourth embodiment, the twelfth embodiment, and is described in the thirteenth embodiment It is another object using a laser oscillator. これらのレーザは大出力化に適し、また、クーラーレス化に適している。 These lasers are suitable for large output, also suitable for the cooler-less. ラマン光増幅器には大出力の励起光が必要とされるのでこれらの特性は有用である。 The Raman amplifier of these properties since it is required pumping light of large output is useful. また、第二実施例、第四実施例などのレーザは発振波長の選択性が高いという点でもラマン光増幅器に適している。 The second embodiment, a laser, such as a fourth embodiment is suitable for Raman amplifier in terms of high selectivity of the oscillation wavelength.

また、本実施例の特徴は、励起光源323に用いるレーザ発振器331として、第五実施例、第六実施例、第七実施例、第十五実施例、及び、第十六実施例に記載のレーザ発振器を用いたことにある。 The feature of this embodiment, the laser oscillator 331 used in the excitation light source 323, a fifth embodiment, the sixth embodiment, the seventh embodiment, the fifteenth embodiment, and is described in the sixteenth embodiment It is another object using a laser oscillator. これらのレーザ発振器は、TEモード光とTMモード光を同時発振して出力するので、偏光光カプラ334を用いる必要が無く、ラマン光増幅器の構造が簡単になるという利点がある。 These laser oscillators Since the outputs to simultaneously oscillate the TE mode light and TM mode light, there is no need to use polarized light coupler 334, there is an advantage that the structure of the Raman amplifier can be simplified.

ラマン光増幅器の光増幅媒体としてシリカ系光ファイバを用いた場合、励起光より約110nm長波長側に帯域幅20nm程度の増幅帯域が生じる。 When using silica-based optical fiber as the optical amplification medium of a Raman optical amplifier, the amplification band of about 20nm bandwidth occurs approximately 110nm long wavelength side than the excitation light. したがって、図20と図21に示したようなレーザ発振器を用いて1430nm、1450nm、1470nm、1490nmの4波長で励起すると、1530nmから1600nmの範囲の信号光を増幅できることになる。 Therefore, 1430nm using a laser oscillator as shown in FIGS. 20 and 21, 1450nm, 1470nm, and when excited at four wavelengths of 1490nm, and thus to be able to amplify the signal light in the range from 1530nm to 1600nm. この増幅波長範囲は、いわゆるCバンドとLバンドの双方をカバーする。 The amplification wavelength range covers both the so-called C-band and L-band. これらのレーザは多波長を同時発振し、その発振強度の均一性が高いという点でラマン光増幅器に適している。 These lasers simultaneously oscillating a multi-wavelength, it is suitable for the Raman amplifier in terms of a high uniformity of the oscillation strength.

なお、図24においては、後方励起の分布型ラマン増幅器の例を示した、本発明は励起方法に限定されず、前方励起や双方向励起の場合にも適用できる。 Note that in FIG. 24, an example of a distributed Raman amplifier in the backward pumping, the invention is not limited to the excitation method can also be applied to the forward pumping and the bidirectional pumping. また、増幅専用の光ファイバを設ける集中型ラマン光増幅器にも適用可能である。 Moreover, it is also applicable to a discrete Raman optical amplifier for providing an optical fiber amplifier only.

第十九実施例 Nineteenth embodiment

図25に本発明の第十九実施例の波長変換器を示す。 It shows a wavelength converter of the nineteenth embodiment of the present invention in FIG. この波長変換器は図25(a)に示すように、励起光源341、波長多重光カプラ342、光非線形媒体343、及び、波長フィルタ344から成る。 The wavelength converter as shown in FIG. 25 (a), the excitation light source 341, a wavelength division multiplexing optical coupler 342, optical nonlinear medium 343 and, consist wavelength filter 344.

信号光345は光カプラ342で励起光346と結合して非線形光媒体343に入力する。 The signal light 345 input to the nonlinear optical medium 343 by combining the excitation light 346 by the optical coupler 342. 非線形光媒体343で公知の四光混合によって波長変換が生じ、波長変換された信号光(アイドラ光)347が生じる。 Wavelength conversion is caused by a well-known of the four light mixing in the nonlinear optical medium 343, wavelength converted signal light (idler light) 347 is produced. 波長フィルタ344によって波長変換された信号光347のみが取り出されて出力される。 Only the signal light 347 that is wavelength-converted by the wavelength filter 344 is output is taken out.

励起光源341は波長可変できることが好ましく、また、波長フィルタ344も波長可変型であることが好ましい。 It is preferred that the excitation light source 341 can be variable wavelength, also, it is preferable that the wavelength filter 344 is also tunable.

非線形光媒体343としては、高非線形光ファイバあるいは半導体光増幅器を用いることができる。 As the nonlinear optical medium 343, it is possible to use a highly nonlinear fiber or a semiconductor optical amplifier.

励起光源341の内部構成を図25(b)及び図25(c)に示す。 The internal structure of the pumping light source 341 I shown in Fig. 25 (b) and Figure 25 (c). 図25(b)においては、励起光源341はレーザ発振器352、レーザ発振器353、及び、偏光カプラ354から成り、レーザ発振器352の出力光とレーザ発振器353の出力光を偏光カプラ354で結合する。 In Figure 25 (b), the excitation light source 341 is a laser oscillator 352, a laser oscillator 353, and consists of the polarization coupler 354, coupling the output light of the output light and the laser oscillator 353 of the laser oscillator 352 by the polarization coupler 354. また、図24(c)においては、励起光源341は単一のレーザ発振器351から成る。 Also, in FIG. 24 (c), the excitation light source 341 consists of a single laser oscillator 351.

四光波混合は励起光と信号光の偏光方向が一致していないと波長変換が生じないので、図25(b)において偏光カプラ354でふたつのレーザ発振器352とレーザ発振器353を結合している。 Since four wave mixing and the polarization direction of the excitation light and the signal light does not match the wavelength conversion does not occur, it is attached to two of the laser oscillator 352 and the laser oscillator 353 by the polarization coupler 354 in Figure 25 (b). レーザ発振器352とレーザ発振器353は偏光方向維持ファイバを用いた光モジュールとなっており、直線偏光の方向が特定されている。 The laser oscillator 352 and the laser oscillator 353 has a optical module using a polarization maintaining fiber direction, the direction of the linearly polarized light is identified.

本実施例の特徴は、励起光源341に用いるレーザ発振器352及び353として、第八実施例、第九実施例、第十実施例、及び、第十一実施例に記載のレーザ発振器を用いたことにある。 The feature of this embodiment, as the laser oscillators 352 and 353 to be used for the excitation light source 341, the eighth embodiment, the ninth embodiment, the tenth embodiment, and to the use of the laser oscillator according to the eleventh embodiment It has to. これらのレーザは波長可変型レーザであり、励起光の波長を変えることによって、変換された信号光の波長を制御するのが容易である。 These lasers are wavelength-tunable laser, by changing the wavelength of the excitation light, it is easy to control the wavelength of the converted optical signal.

また、本実施例の特徴は、励起光源323に用いるレーザ発振器331として、第十四実施例に記載のレーザ発振器を用いたことにある。 The feature of this embodiment, the laser oscillator 331 is used for the excitation light source 323 is that using a laser oscillator according to a fourteenth embodiment. これのレーザ発振器は、TEモード光とTMモード光を同時発振して出力するので、偏光光カプラ354を用いる必要が無く、四光波混合による波長変換器の構造が簡単になるという利点がある。 The laser oscillator of this, since the outputs to simultaneously oscillate the TE mode light and TM mode light, there is no need to use polarized light coupler 354, there is an advantage that the structure of the wavelength converter according to four-wave mixing can be simplified.

第二十実施例 Twentieth embodiment

図26に本発明の第二十実施例のレーザ発振器360を示す。 It shows a laser oscillator 360 of the twentieth embodiment of the present invention is shown in FIG. 26. 図26(a)には基板370上に形成された光集積回路369の上面図を示す。 In Figure 26 (a) shows a top view of the optical integrated circuit 369 formed on a substrate 370. また、図26(b)にはレーザ発振器360の側面図を示す。 It also shows a side view of the laser oscillator 360 in FIG. 26 (b). ただし、図26(a)に示した基板370の上面(光集積回路369が形成されている面)はヒートシンク379に対して接触するように取り付けられている。 However, the upper surface of the substrate 370 (surface on which an optical integrated circuit 369 is formed) shown in Figure 26 (a) is mounted for contact with the heat sink 379. いわゆるジャンクションサイドダウン(アップサイドダウン)構造である。 It is a so-called junction side down (upside down) structure.

図26(a)に示すように、基板370上には半導体光増幅素子361ないし368が設けられ、これらの半導体光増幅素子を、半導体ベースの光導波路377で構築したツリー状光カプラ376を用いて光学的に結合している。 As shown in FIGS. 26 (a), 368 is provided to free the semiconductor optical amplifier 361 on the substrate 370, those of the semiconductor optical amplifier device, using a tree-shaped optical coupler 376 which is constructed by a semiconductor-based optical waveguides 377 It has optically coupled to Te. 基板370には、高反射率コート(反射率:98%)が施された端面371と低反射率コート(反射率4%)が施された端面372が設けられている。 The substrate 370, a high reflectivity coating (reflectivity 98%) is the end face 372 of the low-reflectivity coating to the end surface 371 (reflectance of 4%) was subjected to subjected provided.

半導体光増幅素子361のX-X'断面構造は図2(b)に示した構造と同様のものを用いている。 X-X 'cross-sectional structure of the semiconductor optical amplifier device 361 is used the same as the structure shown in FIG. 2 (b). 半導体光増幅素子361のストライプ幅(活性層39の幅)は約1.5μmである。 Stripe width of the semiconductor optical amplification element 361 (the width of the active layer 39) is about 1.5μm. また、光導波路377のY-Y'断面構造は図2(c)に示した構造と同様のものを用いている。 Also, Y-Y 'cross-sectional structure of the optical waveguide 377 is used the same as the structure shown in FIG. 2 (c). 導波領域(モードフィールド径)は約2μm径である。 Waveguide region (mode field diameter) is about 2μm diameter. また、半導体光増幅素子361ないし368は5μm間隔でアレイ状に配置されている。 Further, the semiconductor optical amplifier device 361 through 368 are arranged in an array at intervals 5μm. このアレイ間隔は3-20μm程度が好ましい。 This array spacing is about 3-20μm is preferable.

ツリー状光カプラ376の共通ポート378と石英系単一モード光ファイバ374はレンズ373を介して光学的に結合している。 Common port 378 and the silica-based single-mode optical fiber 374 of the tree-shaped optical coupler 376 is coupled optically through the lens 373. 単一モード光ファイバ374にはファイバーブラッグ回折格子375が設けられている。 Fiber Bragg grating 375 is provided on the single-mode optical fiber 374. これは、波長安定化レーザとして知られている構成に準じている。 This is according to a configuration known as a wavelength stabilized laser. 石英系単一モード光ファイバ374のモードフィールド径は約10μmである。 The mode field diameter of the silica-based single-mode optical fiber 374 is about 10μm.
端面371における反射率は端面372における反射率より高く設定されている。 The reflectance at the end face 371 is set higher than the reflectance of an end face 372. このように設定することにより、端面372側から出射するレーザ光を端面371から出射するレーザ光より多くすることができる。 By setting in this way, it can be greater than the laser beam for emitting a laser beam emitted from the end surface 372 side from the end face 371. その結果、石英系単一モード光ファイバ374に結合する光電力の割合を高めることができる。 As a result, it is possible to increase the percentage of optical power to be coupled to a silica-based single mode optical fiber 374. 高反射率コートの反射率は80%以上であることが好ましい。 The reflectivity of the high reflectivity coating is preferably 80% or more. また、低反射率コートの反射率は10%以下であることが好ましい。 The reflectance of the low reflectance coating is preferably 10% or less.

半導体光増幅素子361ないし368は、所定の波長、例えば1480nm、において単一横モードで動作する。 To semiconductor optical no amplification element 361 368, a predetermined wavelength, for example 1480nm in, to operate in a single transverse mode. また、ツリー状光カプラ376を構成する光導波路377は半導体材料から成り、所定波長において単一横モードで動作する。 In addition, the optical waveguide 377 that make up the tree-shaped optical coupler 376 is made of a semiconductor material, it will operate in a single transverse mode at a predetermined wavelength. さらに、石英系材料で構成された単一モード光ファイバ374も所定の波長において単一横モードで動作する。 In addition, single-mode optical fiber 374, which is composed of a quartz-based material also operate in a single transverse mode at a given wavelength.

高反射率コート(反射率:98%)が施された端面371とファイバーブラッグ回折格子375は共振器を構成する。 High reflectivity Court (reflectance: 98%) and the end surface 371 has been subjected to a fiber Bragg grating 375 constitute a resonator. この共振器中に半導体光増幅素子361ないし368が配置されているので、ファイバーブラッグ回折格子375で規定される波長において単一横モードの協調レーザ発振が生じる。 Since the semiconductor optical amplifier device 361 through 368 are disposed in the resonator, laser oscillation coordination of single transverse mode occurs at a wavelength which is defined by the fiber Bragg grating 375.

協調レーザ発振とは、半導体光増幅素子361ないし368で生成される複数のレーザ光の位相が同位相であることを指す。 The coordination laser oscillation, refers to a plurality of laser beams in phase generated by the semiconductor optical amplifier device 361 through 368 are in phase. このような発振状態(位相同期状態)では、ツリー状光カプラ376において合波損失を生じることなくレーザ光を重ね合わせることができる。 In such oscillation state (phase locked state), it is possible to superimpose the laser beam without causing combined losses in the tree-shaped optical coupler 376.

一方、半導体光増幅素子361ないし368に代えて個別のレーザを設け、これらのレーザ光をツリー状光カプラ376で合波する場合は、個々のレーザ光の位相が合致していないために、ツリー状光カプラ376において、合波損失が生じてしまう。 Meanwhile, a separate laser instead of the semiconductor optical amplifier device 361 through 368 is provided, when combined these laser beams in a tree-shaped optical coupler 376, since the phase of each laser beam is not aligned, the tree In Jo optical coupler 376, combining the loss occurs.

本実施例では、従来の技術とは異なって、半導体(InP)からなる一つの基板370上に半導体光増幅素子と半導体ベースの光導波路をモノリシックに構築したので、半導体光増幅素子361ないし368とツリー状光カプラ376の光学的アライメントを高い精度で実現できる利点がある。 In this embodiment, unlike the prior art, since building a semiconductor optical amplifier device and semiconductor-based optical waveguides monolithically on a single substrate 370 made of a semiconductor (InP), and a semiconductor optical amplifier device 361 through 368 an advantage of realizing the optical alignment of the tree-shaped optical coupler 376 with high accuracy.

この場合、石英の屈折率が約1.5であるのに対して、InPやGaAsなどの半導体は約3.5の屈折率を有する。 In this case, while the index of refraction of silica is about 1.5, semiconductors such as InP or GaAs having about 3.5 refractive index of. このため、石英系単一モード光ファイバ374のモードフィールド径は約10μmであるのに対して、半導体で構築された光導波路377のモードフィールド径は約2μmと大きく異なる。 Therefore, the mode field diameter of the silica-based single mode optical fiber 374 whereas is about 10μm, the mode field diameter of the optical waveguide 377 which is built in the semiconductor differs significantly from about 2μm. このため、両者を直接接続すると大きな損失が生じる。 Thus, connecting both direct significant losses.

この問題を解決するために、本実施例ではレンズ373を介してモードフィールド径の変換を行った。 To solve this problem, it was converted mode field diameter through the lens 373 in this embodiment. これによりツリー状光カプラ376の共通ポート378と石英系単一モード光ファイバ374とを高い結合効率で光学的に結合することができる。 This makes it possible to optically couple the common port 378 and the silica-based single mode optical fiber 374 of the tree-shaped optical coupler 376 with high coupling efficiency.

一方で、半導体光増幅素子と半導体ベースの光導波路をモノリシックに構築したために、半導体光増幅素子から発生した熱によってツリー状光カプラ376に熱光学効果が生じて光路長が変化してしまうことが懸念される。 On the other hand, a semiconductor optical amplifier device and semiconductor-based optical waveguide in order to construct the monolithic, it would optical path length changes occur that thermo-optic effect in a tree-shaped optical coupler 376 by the heat generated from the semiconductor optical amplifier device It is a concern. 半導体光増幅素子361ないし368はアレイ状に配列されているが、半導体光増幅素子アレイの中央付近ではアレイの周辺部より熱密度が高くなり得る。 Semiconductor optical amplifier device 361 through 368 are arranged in an array, but may be higher heat density than the surrounding portions of the array in the vicinity of the center of the semiconductor optical amplifier array. すると、半導体光増幅素子アレイの中央部分に近接している光導波路と半導体光増幅素子アレイの周辺部分に近接している光導波路では生じる熱光学効果が異なってしまい、本来の設計とは異なる光学的挙動、例えば好ましくない波長選択性、が生じかねない。 Then, it becomes different thermal optical effects which occur in optical waveguides that are close to the peripheral portion of the optical waveguide and the semiconductor optical amplifier array is proximate to the central portion of the semiconductor optical amplifier device array, an optical which is different from the original design behavior, for example undesirable wavelength selectivity, may have occurred.

この問題を解決するために、本実施例では基板370をジャンクションサイドダウン型でヒートシンクに設置した。 To solve this problem, in this embodiment it was installed to the heat sink of the substrate 370 in a junction-side-down. これにより、半導体光増幅素子において発生した熱を効率的に逃して、ツリー状光カプラに熱光学効果が生じることを防ぐことができる。 Thus, it is possible to miss the heat generated in the semiconductor optical amplifier device efficiently, to prevent the thermo-optic effect results in a tree-like optical coupler. ヒートシンクの下には図示しない電子冷凍器を設けることもできる。 Below the heat sink may be provided an electronic refrigerator (not shown). これにより、光導波路の温度を安定させて、熱光学効果による悪影響を低減させることができる。 Accordingly, to stabilize the temperature of the optical waveguide, it is possible to reduce the adverse effects of thermo-optic effects.

本実施例においては、ファイバーブラッグ回折格子375を用いて波長安定化を施したが、ファイバーブラッグ回折格子375を省略してもレーザ発振を生じさせることは可能である。 In this embodiment, it is subjected to wavelength stabilization by using a fiber Bragg grating 375, it is possible to cause even lasing omitted fiber Bragg grating 375. ファイバーブラッグ回折格子375を設けない場合は、高反射率コート(反射率:98%)が施された端面371と低反射率コート(反射率4%)が施された端面372とでファブリーペロー型の共振器を構成してレーザ発振が生じる。 If it is not provided with a fiber Bragg grating 375, high-reflectivity coating (reflectivity 98%) it is subjected to the end surface 371 and a low reflectance coating (reflectivity of 4%) Fabry-Perot type with the end face 372 has been subjected Laser oscillation occurs by configuring the resonator.

本実施例では波長1480nmの場合を例にとって説明したが、任意の波長に対して本発明は適用可能である。 Although in the present embodiment has described the case of a wavelength of 1480nm as an example, the present invention relative to an arbitrary wavelength can be applied. InP基板上で構築可能な任意の波長を用いることができる。 It is possible to use an arbitrary wavelength can be built on an InP substrate. また別の結晶系、例えば、GaAs基板上でAlGaAs/InGaAs系混晶によって半導体光増幅素子と半導体光導波路を形成し、波長800-1080nmの範囲でレーザ発振を起こすようにしても良い。 Another crystal system, eg, a semiconductor optical amplifier and a semiconductor optical waveguide is formed by AlGaAs / InGaAs mixed crystal on a GaAs substrate may be cause laser oscillation in the wavelength range of 800-1080nm.

あるいは、GaAs基板上にInGaAsP系混晶によって半導体光増幅素子と半導体光導波路を形成し、波長800-1080nmの範囲でレーザ発振を起こすようにしても良い。 Alternatively, a semiconductor optical amplifier device and the semiconductor optical waveguide is formed by an InGaAsP mixed crystal on a GaAs substrate, it is also possible to cause a laser oscillation in the wavelength range of 800-1080nm. InGaAsP系混晶はアルミニウムを含まないので、端面劣化が生じにくいという利点がある。 Since InGaAsP mixed crystal contains no aluminum, it has the advantage of facet degradation is less likely. また、選択成長を行った場合の歩留まりが高いという利点がある。 Also, there is an advantage that a high yield in the case of performing selective growth.

また、本実施例では半導体光増幅素子の数は8個としたが、この数には2以上の任意の数を取ることができる。 The number of the semiconductor optical amplifier device in this embodiment it is set to eight and can take any number of two or more in this number. 半導体光増幅素子の数が2以上の任意の数を取ることができることについては、特別に記述した場合を除き、これまで説明してきた図1、図3、図4、図5、図7、図8、図9、図13、図14、図15、図16、図17、図18、図19、図20、及び、図22の場合についてもあてはまる。 For being able number of the semiconductor optical amplifier device takes an arbitrary number of 2 or more, unless it is specifically described, FIG. 1 has been described so far, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, and, and I is true for the case of Figure 22. また、特に記述のない限り、以降の記述でも同様である。 Also, unless otherwise noted, and the same applies in the following description.

本実施例において、光集積回路369に代えて、図1、図3、図4、図5、図6、図7、図8、図13、図15、図16、図17、図18、及び、図20に示した光集積回路の構成を採用することもできる。 In this embodiment, instead of the optical integrated circuit 369, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 13, 15, 16, 17, 18 and, It is also possible to adopt a configuration of an optical integrated circuit shown in Figure 20.

第二十一実施例 Twenty first embodiment

図27に本発明の第二十一実施例のレーザ発振器380を示す。 It shows a laser oscillator 380 of the twenty-first embodiment of the present invention in FIG. 27. 図27(a)には基板370上に形成された光集積回路390の上面図を示す。 In Figure 27 (a) shows a top view of the optical integrated circuit 390 formed on a substrate 370. また、図27(b)にはレーザ発振器380の側面図を示す。 Also, it shows a side view of the laser oscillator 380 in FIG. 27 (b). 図27(a)に示した基板370の上面(光集積回路390が形成されている面)はヒートシンク379に対して接触するように取り付けられている。 Upper surface of the substrate 370 shown in FIG. 27 (a) (surface optical integrated circuit 390 is formed) is mounted so as to contact with the heat sink 379.

本実施例は、図26に示した第二十実施例と比べて以下の点が異なる。 This embodiment, the following points as compared to the twentieth embodiment shown in Figure 26 differs. まず、ファイバーブラッグ回折格子を備えていない単一横モード光ファイバ381を設けたこと。 First, by providing a single transverse mode optical fiber 381 which is not provided with a fiber Bragg grating. 次いで、基板370上に分布帰還型反射器382を設けたこと。 Then, that a distributed feedback reflector 382 is provided on the substrate 370. さらに、レンズ383、光アイソレータ384、及びレンズ385を設けたこと。 In addition, the lens 383, an optical isolator 384, and is provided was that the lens 385.

本実施例によれば、高反射率コート(反射率:98%)が施された端面371、半導体光増幅素子361ないし368、ツリー状光カプラ376、及び、分布帰還型反射器382によって共振器が形成され、半導体光増幅素子361ないし368が位相同期状態で協調発振する。 According to this embodiment, the high reflectivity coating (reflectivity 98%) is applied end surface 371, and a semiconductor optical amplifier device 361 through 368, a tree-shaped optical coupler 376, and the resonator by a distributed feedback reflector 382 It is formed, and the semiconductor optical amplifier 361 through 368 to cooperate oscillation in phase-locked state. 分布帰還型反射器382はファイバーブラッグ回折格子に代わって波長安定化動作を実現する Distributed feedback reflector 382 to realize the wavelength stabilizing operation on behalf of the fiber Bragg grating

ツリー状光カプラ376の共通ポート378と光ファイバ381はレンズ383、光アイソレータ384、レンズ385を介して光学的に結合する。 Common port 378 and the optical fiber 381 of the tree-shaped optical coupler 376 lens 383, an optical isolator 384, optically coupled through a lens 385. 本実施例によれば、光アイソレータ384によって光ファイバ381の先に生じた反射による戻り光がレーザ共振器に帰還してレーザ発振動作に悪影響を与えることを防ぐことができる。 According to this embodiment, it is possible to prevent the return light due to reflection occurring earlier in the optical fiber 381 by the optical isolator 384 to adversely affect the laser oscillating operation fed back to the laser cavity.

本実施例では、波長安定化を担う分布帰還型反射器382を基板370上に設けたので、光ファイバ381とツリー状光カプラ376との結合光学系を利用して光アイソレータを構築することができる。 In this embodiment, since a distributed feedback reflector 382 responsible for wavelength stabilization provided on the substrate 370, it is to build an optical isolator using a coupling optical system of the optical fiber 381 and the tree-like optical coupler 376 it can. このため、部品点数を減らす効果、及び、小型化の効果が得られる。 Therefore, the effect of reducing the number of parts, and the effect of size reduction is obtained.

本実施例において、光集積回路390に代えて、図1、図3、図4、図5、図6、図7、図8、図13、図15、図16、図17、図18、及び、図20に示した光集積回路の構成を採用することもできる。 In this embodiment, instead of the optical integrated circuit 390, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 13, 15, 16, 17, 18 and, It is also possible to adopt a configuration of an optical integrated circuit shown in Figure 20.

第二十二実施例 Twenty second embodiment

図28に本発明の第二十二実施例のレーザ発振器400を示す。 It shows a laser oscillator 400 of the twenty-second embodiment of the present invention is shown in FIG. 28. 図28(a)には基板370上に形成された光集積回路の上面図を示す。 In Figure 28 (a) it is a top view of an integrated optical circuit formed on a substrate 370. また、図28(b)にはレーザ発振器400の側面図を示す。 It also shows a side view of the laser oscillator 400 in FIG. 28 (b). 図28(a)に示した基板370の上面(光集積回路が形成されている面)はヒートシンク379に対して接触するように取り付けられている。 Upper surface of the substrate 370 shown in FIG. 28 (a) (surface optical integrated circuit is formed) is mounted so as to contact with the heat sink 379.

本実施例では、非対称ツリー状光カプラ401を用いた点が、図27に示した第二十一実施例と異なる。 In this embodiment, the point of using an asymmetric tree-shaped optical coupler 401 is different from the twenty-first embodiment shown in Figure 27.

図29を用いて、非対称ツリー状光カプラ401を構成する要素である三端子の光分岐路について説明する。 With reference to FIG. 29, a description will be given of an optical branch element is a three-terminal constituting an asymmetrical tree-like optical coupler 401. 図29(a)に非対称型の三端子光分岐路402を示す。 Figure 29 (a) I show the three-terminal light branch 402 of the asymmetric. 非対称型三端子光分岐路402は共通ポート403と第一の光導波路404と第二の光導波路405から成る。 Asymmetric three-terminal optical branch 402 is made from a common port 403 and the first optical waveguide 404 second optical waveguide 405. 第一の光導波路404の光路長が第二の光導波路405より短くなるように構成されている。 The optical path length of the first optical waveguide 404 is configured to be shorter than the second optical waveguide 405. なお、光信号の分岐比率は1:1に分岐されるように構成されている。 Incidentally, a branching ratio of the optical signal is 1: is configured to be branched into one.

三端子光分岐路402は図に示した通りのY字型の分岐構造を有することができる。 Three terminal optical branch 402 may have a Y-shaped branch structure in the as shown in Fig. また、二つの平行な光導波路によって形成された方向性結合器構造を有することもできる。 It is also possible to have a directional coupler structure formed by two parallel optical waveguides.

第一の光導波路404と第二の光導波路405は反射手段406に接続されており、共通ポート403への入力光407は、第一の光導波路404と第二の光導波路405とに分かれて進み、反射手段407によって反射された後、逆の経路をたどって出力光408として共通ポート403より出力される。 A first optical waveguide 404 and the second optical waveguide 405 is connected to the reflecting means 406, the input light 407 to the common port 403, divided between the first optical waveguide 404 and the second optical waveguide 405 the process proceeds, after being reflected by the reflecting means 407, and output from the common port 403 as output light 408 to follow a reverse path. したがって、第一の光導波路404と第二の光導波路405の光路長の差の2倍の光路長差の干渉が生じる。 Therefore, interference between the first optical waveguide 404 2 times the optical path length difference between the second difference in optical path length of the optical waveguide 405 occurs.

この結果、図29(a)に示した構成は図29(b)に示す構成と等価な特性を示すことになる。 Consequently, the structure shown in FIGS. 29 (a) will indicate a configuration equivalent characteristics shown in FIG. 29 (b). 図29(b)に示す光回路はマッハツェンダ型干渉器であり、第一の共通ポート410の入力光414は第一の光導波路411と第二の光導波路412に分岐された後、第二の共通ポート413で合流する。 Optical circuit shown in FIG. 29 (b) is a Mach-Zehnder interferometer, after the input light 414 of a first common port 410 is branched into the first optical waveguide 411 second optical waveguide 412, the second We meet at a common port 413. 第一の光導波路411と第二の光導波路412の光路長が異なるために干渉が生じて、第二の共通ポート413からの出力光415は図29(c)に示すような波長特性を示す。 Interference caused to the first optical waveguide 411 the optical path length of the second optical waveguide 412 are different, the output light 415 from the second common port 413 indicating the wavelength characteristic shown in FIG. 29 (c) . すなわち、正弦波状に光強度が増加と減少を繰り返す。 In other words, the light intensity repeats increases and decreases in the form of a sine wave.

図30に非対称ツリー状光カプラ401の構成例を示す。 It shows an example of the configuration of the asymmetrical tree-shaped optical coupler 401 in Figure 30. 図30(a)、(b)、(c)に、それぞれ、非対称ツリー状光カプラ401の異なる構成例、 420430440を示す。 Figure 30 (a), to (b), (c), respectively, different configuration example of asymmetrical tree-shaped optical coupler 401, I show the 420, 430, 440. ツリー状光カプラは三端子の光分岐路が多段に従接続された構成であり、共通ポートに近い側の三端子光分岐路から順に一段目、二段目、三段目と数えることとする。 Tree-shaped optical coupler is a structure in which an optical branch of three terminals are slave connected in multiple stages, first stage in order from the three-terminal optical branching path closer to the common port, two-stage, and to count the third stage .

図30(a)に示した非対称ツリー状光カプラ420は三段目の三端子光分岐路421、422、423、424が非対称の三端子分岐路であり、一段目の三端子光分岐路427と二段目の三端子光分岐路425、426は対称型の三端子光分岐路である。 Figure 30 Asymmetric tree-shaped optical coupler 420 shown in (a) is a three terminal branch three terminal optical branch 421, 422, 423, 424 are asymmetric three-stage, three of the first stage terminal optical branch 427 When the three-terminal light branch 425 and 426 of the second stage is a three-terminal light branch of symmetric.

三端子光分岐路427、425、及び、426は分岐路の光路の長さが等しく構成されているのみならず、その分岐比も1:1となるように構成されている。 Three terminal optical branch 427,425, and 426 not only are configured equal in length of the optical path of the branch, the branch ratio is also 1: is configured to 1.

非対称ツリー状光カプラ420では、全体として、三端子光分岐路421、422、423、424が示すのと同様の波長選択特性が生じる。 In asymmetrical tree-shaped optical coupler 420, as a whole, the same wavelength selection characteristics and indicate a three-terminal light branch 421, 422, 423, 424 occurs. なお、三端子光分岐路421、422、423、424の波長選択特性は全て同等となるように選んでいる。 The wavelength selection characteristics of the three-terminal optical branch 421, 422, 423, 424 are all have selected to be equal.

このような非対称ツリー状光カプラ420を非対称ツリー状光カプラ401として用いると、図28の構成では特定の波長でレーザ発振が生じることとなる。 The use of such asymmetrical tree-like optical coupler 420 as an asymmetric tree-like optical coupler 401, so that the laser oscillation occurs at a specific wavelength in the configuration of Figure 28. すなわち、非対称ツリー状光カプラ401が図27の構成における分布帰還型反射器382の役割を果たすこととなる。 In other words, asymmetric tree-shaped optical coupler 401 is the play the role of distributed feedback reflector 382 in the configuration of FIG. 27.

このため、図28の構成では分布帰還型反射器382を備えていないにもかかわらず、波長安定化動作を実現することができる。 Therefore, in the configuration of Figure 28 even though not provided with a distributed feedback reflector 382, it is possible to realize a wavelength stabilizing operation.

図30(b)に示した非対称ツリー状光カプラ430では、一段目の三端子光分岐路433、二段目の三端子光分岐路431、432、三段目の三端子光分岐路421、422、423は全て非対称型の三端子光分岐路である。 In Figure 30 (b) asymmetrical tree-shaped optical coupler 430 shown in, the first stage of the three-terminal light branch 433, the second stage of the three-terminal light branch 431 and 432, the third stage of the three-terminal light branch 421, 422 and 423 is a three-terminal light branch of all asymmetric. 二段目の三端子光分岐路431と432の波長選択特性は互いに同等である。 Wavelength selection characteristic of the second stage of the three-terminal optical branching paths 431 and 432 is equal to one another. また、三段目の三端子光分岐路421、422、423の波長選択特性は互いに同等である。 In addition, the wavelength selection characteristic of three-terminal light branch 421, 422, 423 of the third stage is equal to one another. しかし、一段目の三端子光分岐路433、二段目の三端子光分岐路431、及び、三段目の三端子光分岐路421の波長選択特性は互いに異なっている。 However, the first stage of the three-terminal light branch 433, the second stage of the three-terminal light branch 431, and, wavelength selection characteristic of the third stage of the three-terminal light branch 421 are different from each other.

このように構成した場合、図31に示す多段型マッハツェンダ型干渉器450と同様の特性を得ることができる。 When configured in this manner, it is possible to obtain the same characteristics as the multistage Mach-Zehnder interferometer 450 shown in Figure 31. 図31(a)には多段型マッハツェンダ型干渉器450の構造を示し、図31(b)には多段型マッハツェンダ型干渉器450の波長選択特性を示す。 In Figure 31 (a) shows the structure of a multistage Mach-Zehnder interferometer 450, in Figure 31 (b) shows the wavelength selection characteristics of the multistage Mach-Zehnder type interferometer 450.

多段型マッハツェンダ型干渉器450は一段目のマッハツェンダ干渉器451、二段目のマッハツェンダ干渉器452、三段目のマッハツェンダ干渉器453からなる。 Multi-stage Mach-Zehnder interferometer 450 first-stage Mach-Zehnder interferometer 451, the second stage of the Mach-Zehnder interferometer 452, a three-stage Mach-Zehnder interferometer 453. 各段のマッハツェンダ干渉器の波長選択特性は異なるようにしている。 Wavelength selection characteristic of the Mach-Zehnder interferometer in each stage are different.

例えば、マッハツェンダ干渉器451の波長選択特性は図31(b)の454であり、マッハツェンダ干渉器452の波長選択特性は図31(b)の455であり、マッハツェンダ干渉器453の波長選択特性は図31(b)の456である。 For example, the wavelength selection characteristic of the Mach-Zehnder interferometer 451 is a 454 of Figure 31 (b), wavelength selection characteristics of the Mach-Zehnder interferometer 452 is a 455 of Figure 31 (b), wavelength selection characteristics of the Mach-Zehnder interferometer 453 Fig. it is of 456 31 (b).

この結果、多段型マッハツェンダ型干渉器450の総合的な波長選択特性は、波長選択特性454、455、及び、456を合成したものとなる。 Consequently, the overall wavelength selection characteristics of the multistage Mach-Zehnder interferometer 450, the wavelength selection characteristics 454 and 455, and become those synthesized 456. このようにすることによって波長選択特性を様々に変えることができる。 In this way it is possible to variously change the wavelength selection characteristic by which the. なお、多段型マッハツェンダ型干渉器450の総合的な波長選択特性は入力光457に対する出力光458の波長特性を意味する。 It should be noted that, overall wavelength selection characteristic of multi-stage Mach-Zehnder interferometer 450 means the wavelength characteristics of the output light 458 with respect to the input light 457.

図30(c)に示した非対称ツリー状光カプラ440では、一段目の三端子光分岐路441は分岐路の光路長は対称的であるが分岐比率は2:1である。 In asymmetrical tree-shaped optical coupler 440 shown in Figure 30 (c), three-terminal light branch 441 of the first stage is branching ratio optical path length is symmetrical of branch 2: 1. 二段目の三端子光分岐路431、432、三段目の三端子光分岐路421、422、423は非対称型の三端子光分岐路である。 The second stage of the three-terminal light branch 431 and 432, a three-terminal light branch 421, 422, 423 of the third stage is a three-terminal light branch of asymmetric.

三端子光分岐路431と432は分岐路の光路長は等しくないが、分岐比は1:1である。 Three terminal optical branching paths 431 and 432 are not equal to the optical path length of the branch, the branch ratio of 1: 1. また、三端子光分岐路421、422、423は分岐路の光路長は等しくないが、分岐比は1:1である。 Further, the three terminal optical branch 421, 422, 423 but not equal to the optical path length of the branch, the branch ratio of 1: 1. ただし、三端子光分岐路431と三端子光分岐路421の波長選択特性は異なっている。 However, wavelength selection characteristics of the three-terminal light branch 431 and a three-terminal light branch 421 is different.

このように構成することによって、図30(c)に示した非対称ツリー状光カプラ440は6分岐のツリー状光カプラとなっている。 By this configuration, an asymmetric tree-like optical coupler 440 shown in FIG. 30 (c) has a tree-shaped optical coupler 6 branches. 最終的な各分岐路路への分岐比率は等しくなるように構成されている。 A branching ratio to the final respective branch paths are configured to be equal.

非対称ツリー状光カプラ401を構成する三端子光分岐路の光路長差と分岐比は様々に変更可能であり、これらを適切に組み合わせることにより、波長選択特性を変えることが可能である。 An optical path length difference and the branching ratio of the three terminal optical branch constituting the asymmetric tree-like optical coupler 401 is capable of variously changed, by combining them appropriately, it is possible to vary the wavelength selection characteristics. 波長選択特性を変えることにより、レーザ発振器400において単一の波長を発振させたり、多数の波長を同時に発振させたりすることができる。 By varying the wavelength selection characteristics, or to oscillate the single wavelength in the laser oscillator 400, it can be or is oscillated many wavelengths simultaneously.

本実施例では半導体基板上に構成した半導体光増幅素子を例にとって説明したが、本発明は半導体光増幅素子に限定されない。 Although the semiconductor optical amplifier which is constructed on a semiconductor substrate in this embodiment has been described as an example, the present invention is not limited to the semiconductor optical amplifier device. ガラス基板上の形成された希土類ドープ光導波路を用いて同様の構成を構築しても良い。 A rare earth doped optical waveguide formed on the glass substrate may be constructed the same structure can be used. また、光ファイバ増幅器を光増幅として用い、光導波路の一形態として光ファイバを用いても良い。 Also, using an optical fiber amplifier as an optical amplifier may be an optical fiber as a form of an optical waveguide.

第二十三実施例 Twenty third embodiment

図32に本発明の第二十三実施例のレーザ発振器を示す。 It shows a laser oscillator of the twenty-third embodiment of the present invention in Figure 32. 本実施例のレーザ発振器は光集積回路460と単一モード光ファイバ473との光学的結合構造から成る。 The laser oscillator of this embodiment is composed of the optical coupling structure of the optical integrated circuit 460 and the single-mode optical fiber 473.

光集積回路460は、基板468上にツリー状光カプラ465と複数の半導体光増幅素子461ないし464を備えている。 Optical integrated circuit 460 includes a tree-shaped optical coupler 465 and a plurality of semiconductor optical amplifier device 461 through 464 on the substrate 468. 基板468は低反射率コート(反射率4%)を施した端面467と高反射率コート(反射率98%)を施した端面466を備えている。 Board 468 is provided with an end surface 466 which has been subjected to high-reflectivity coating to the end surface 467 which has been subjected to low-reflectivity coating (reflectivity of 4%) (reflectance 98%). ツリー状光カプラ465の共通ポート479は端面466側に設けられている。 Common port 479 of the tree-shaped optical coupler 465 is provided on the end face 466 side. 光集積回路460はヒートシンク474にジャンクションサイドダウンで取り付けられている。 Optical integrated circuit 460 is attached at the junction side down to the heat sink 474.

第二十実施例において図26に示した構成と比べると、ツリー状光カプラの共通ポート側に高反射率コート(反射率98%)を施した端面466を設け、半導体光増幅素子461ないし464側に低反射率コート(反射率4%)を施した端面467を備えた点が異なる。 Compared configuration shown in Figure 26 and in the twentieth embodiment, the end surface 466 which has been subjected to high reflectivity coating (reflectivity 98%) is provided on the common port side of the tree-shaped optical coupler, to no semiconductor optical amplifier device 461 464 in that a end surface 467 which has been subjected to low-reflectivity coating (reflectivity of 4%) to the side is different. また、光を半導体光増幅素子461ないし464側から取り出している点も異なる。 Moreover, also different that it has been taken out of the light from the semiconductor optical amplifier device 461 through 464 side.

ツリー状光カプラ465は受動型光導波路によって形成されている。 Tree-shaped optical coupler 465 is formed by a passive optical waveguide. ただし、ツリー状光カプラ465を、利得を有する光導波路を用いて構成しても良い。 However, the tree-shaped optical coupler 465 may be configured by using an optical waveguide having a gain. ここで、利得を有する光導波路とは半導体光増幅素子のことを意味する。 Here, it means that of the semiconductor optical amplification element and the optical waveguide having a gain.

単一モード光ファイバ473にはファイバーブラッグ回折格子475が設けられている。 Fiber Bragg grating 475 is provided on the single-mode optical fiber 473. ただし、これは必須ではない。 However, this is not required. 光集積回路460と単一モード光ファイバ473の間にはシリンドリカルレンズ471、472が設けられている。 Cylindrical lenses 471 and 472 is provided between the integrated optical circuit 460 and the single-mode optical fiber 473. シリンドリカルレンズ471は基板468と垂直方向にレンズのパワーを有している。 The cylindrical lens 471 I has a power to the substrate 468 perpendicular to the lens. 一方、シリンドリカルレンズ472は基板468と並行方向にレンズのパワーを有している。 On the other hand, the cylindrical lens 472 it has the power of the lens in a direction parallel to the substrate 468.

また、別の見方をするならば、シリンドリカルレンズ471は半導体光増幅素子461ないし464の配列方向と垂直方向にレンズのパワーを有している。 Also, if the another way, the cylindrical lens 471 has a power in the arrangement direction and the vertical direction to the lens of the semiconductor optical amplifier device 461 through 464. 一方、シリンドリカルレンズ472は半導体光増幅素子461ないし464の配列方向と並行方向にレンズのパワーを有している。 On the other hand, the cylindrical lens 472 it has the power of the semiconductor optical amplifier 461 through lens in a direction parallel to the arrangement direction of 464.

同位相(in-phase)で位相同期したレーザアレイ、あるいは位相同期した光増幅素子アレイから出射されるレーザ光は、ひとつの平行光(レーザ光)の光路の途中に周期的な開口部(レーザないし光増幅素子の光出射部に相当する開口部)を設けたものと等価に取り扱える。 The laser beam emitted from the phase synchronized laser array optical amplifier arrays or phase-synchronized in the same phase (in-phase) in the middle a periodic opening of the optical path of one of the parallel light (laser beam) (Laser or I handled equivalently to that an opening) corresponding to the light emitting portion of the optical amplifier.

そして、この周期的な開口部は回折格子と等価に取り扱えるので、位相同期したレーザアレイからの光は回折格子からの光と同様のファーフィールドパターンを有することになる。 And, since the cyclic opening handled equivalent to a diffraction grating, light from a laser array formed by the phase synchronization will have the same far field pattern and light from the diffraction grating. この場合、大半の光エネルギーは零次回折光に集中し、一部の光エネルギーが1次以上の高次回折光となって取り出される。 In this case, most of the light energy concentrated in the zero-order diffracted light, a portion of the light energy is taken out becomes one or higher order diffracted light.

回折格子を等方向性アンテナのアレイと仮定した場合、一次回折光の強度は零次回折光強度の5%程度となることが知られている。 Assuming a diffraction grating and an array of isotropic antenna, the intensity of the primary diffracted light is known to be 5% of the zero order diffracted light intensity. 位相同期したレーザアレイでは、前方方向に指向特性の強いアンテナ例となるので一次回折光強度はこの値以下となる。 The laser array is phase-synchronized, one-order diffracted light intensity since a strong antenna example of directional characteristics in the forward direction is less than this value.

幾何光学的には、シリンドリカルレンズ472は並行光を光ファイバ473のコアに結像させるように配置されている。 The geometrical optical, cylindrical lens 472 is arranged to image the parallel light to the core of the optical fiber 473. すなわち、シリンドリカルレンズ472は端面467と単一モード光ファイバ473のコアに対してコリメート光学系を形成している。 In other words, the cylindrical lens 472 is to form a collimated optical system with respect to the core of the end surface 467 and the single-mode optical fiber 473.

このように配置すると、位相同期したレーザアレイからの光のファーフィールドパターンと相似な二アフィールドパターンが光ファイバ473のコア付近に生じることとなる。 With this arrangement, so that the light of the far field pattern, similar to a two A field pattern of the laser array formed by the phase synchronization occurs in the vicinity of the core of the optical fiber 473.

その結果、零次の回折光は光ファイバ473のコアに結合することができる。 As a result, order diffracted light zero can be coupled to the core of the optical fiber 473. 一方、一次以上の高次回折光は光ファイバ473のコアに結合することができず、光損失となる。 Meanwhile, one-order or higher-order diffracted light can not be coupled to the core of the optical fiber 473, the optical loss. したがって、図32に示した光学系では高次光を積極的に除去するための空間フィルタなどを用いる必要がないので、光学系が簡易になる利点がある。 Therefore, it is not necessary to use such spatial filter to proactively remove the high-order light in the optical system shown in FIG. 32, there is the advantage t