[发明专利]半导体激光器装置

说明书

作为将半导体激光器的光谱线宽缩窄至10kHz左右的构成，有外部谐振器型激光器，但存在需要许多零件且需要高精度地组装它们，控制电路变得复杂的问题。还已知有基于DFB激光器的波长可调激光器的构成，但在长的谐振器中由于制造波动而难以形成均匀的谐振器，即使在基于DFB激光器的波长可调激光器中，光谱的窄线宽化也存在界限。在本发明的半导体激光器装置中，以单模振荡的半导体激光器和使用石英玻璃的低损耗光波电路配置于共同的基板上。光波电路构成为半导体激光器的光输出的一部分传播某固定的光路长度后，由反射器反射，反馈至半导体激光器。也可以构成为将半导体激光器的输出光与光波电路的输入波导直接光学耦合。能提供光谱线宽窄、波长控制稳定的小型的激光装置。

技术领域

本发明涉及一种半导体激光器光源。更详细而言，涉及一种中长距离的光纤通信、气体等的光传感中使用的以单模工作的半导体激光器光源、半导体激光器装置。

背景技术

近年来，伴随着光通信系统的大容量化，使用了多值相位振幅调制的数字相干通信方式开始普及。该通信方式是使用光的相位信息来传递数字信号的方式，因此，对于供给载波光的光源而言，需要相位噪声少、光谱线宽窄的激光器光源。

作为激光器光源存在各种种类的激光器光源，但由于半导体激光器小型且低成本，因此作为光通信用的光源广泛普及。特别是在中/长距离的光通信系统中，广泛使用以单模工作的分布反馈型(DFB：Distributed FeedBack)激光器等。此外，在中/长距离的光通信系统中，为了使每一根光纤的传输容量增大，一般使用波分复用(WDM：WavelengthDivision Multiplexing)技术。因此，对于用于数字相干通信的光源而言，还需要能输出任意波长信道的波长可调特性。

与其他固体激光器、气体激光器等相比，半导体激光器的谐振器尺寸小，因此，相位噪声相对大。例如，通常的具有几百μm的谐振器尺寸的半导体激光器的线宽为MHz数量级。在此，线宽是指光谱线宽，用光谱的半高宽(FWHM：Full Width at Half Maximum)来表示。现在，在逐渐普及的100Gbit/s的数字相干通信系统中，使用正交相移键控(QPSK：Quadrature Phase Shift Keying)调制方式，对激光器光源要求几百kHz的光谱线宽。对于这样的用途，使用将谐振器长度加长到1mm左右来使光谱窄线宽化的波长可调DFB激光器阵列、外部谐振器型激光器等。为了使用多值程度更大的调制方式来实现更大容量的通信，期待今后进一步实现光谱线宽窄的光源。此外，在通信以外的光传感应用等中，为了高灵敏度地观测窄的吸收线光谱，也要求光源的光谱的窄线宽化。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：M.Finot,et al.,“Thermally tuned external cavity laserwith micromachined silicon etalons：design,process and reliability,”ElectronicComponents and Technology Conference 2004Proceedings,Vol.1,pp.818-823,2004

非专利文献2：K.Petermann,“External optical feedback phenomena insemiconductor lasers,”IEEE J.Quantum Electron.,vol.1,No.2,pp.480-489,1995

发明内容

发明所要解决的问题