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JP2003283043A - Oscillation mode monitor device and semiconductor laser device - Google Patents

Oscillation mode monitor device and semiconductor laser device

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JP2003283043A
JP2003283043A JP2002083377A JP2002083377A JP2003283043A JP 2003283043 A JP2003283043 A JP 2003283043A JP 2002083377 A JP2002083377 A JP 2002083377A JP 2002083377 A JP2002083377 A JP 2002083377A JP 2003283043 A JP2003283043 A JP 2003283043A
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signal
semiconductor laser
oscillation
light
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正雄 今城
Takeyuki Masuda
健之 増田
Akihiro Adachi
明宏 足立
Yoshihito Hirano
嘉仁 平野
Tetsuya Nishimura
哲也 西村
Mitsunobu Gotoda
光伸 後藤田
Tetsuo Kokama
哲夫 小蒲
Akira Takemoto
彰 武本
Takashi Nishimura
隆司 西村
Junichiro Yamashita
純一郎 山下
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単かつ安価な構成で発振光の発振モード状
態を高精度に検出し得る発振モードモニタ装置を得るこ
と。 【解決手段】 半導体レーザのモニタ光を受光して電気
信号に変換する光検出器9と、この光検出器9の出力信
号の直流成分の信号強度と交流成分の信号強度の比を出
力する発振モード信号生成回路10とを備える。発振モ
ード信号生成回路10は、例えば、光検出器9の出力信
号を直流成分信号と交流成分信号に分岐する分岐回路1
2と、直流成分信号に対する交流成分信号の比を求め、
この比を発振モードモニタ信号として出力する割算器1
3とを備える。
(57) [Problem] To provide an oscillation mode monitor device capable of detecting an oscillation mode state of oscillation light with high accuracy with a simple and inexpensive configuration. SOLUTION: A photodetector 9 which receives a monitor light of a semiconductor laser and converts it into an electric signal, and an oscillation which outputs a ratio of a signal intensity of a DC component to a signal intensity of an AC component of an output signal of the photodetector 9 A mode signal generation circuit 10. The oscillation mode signal generation circuit 10 includes, for example, a branch circuit 1 that branches an output signal of the photodetector 9 into a DC component signal and an AC component signal.
2 and the ratio of the AC component signal to the DC component signal
A divider 1 that outputs this ratio as an oscillation mode monitor signal
3 is provided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、波長分割多重伝
送(WDM)などに適用する光通信用デバイスの光源と
して用いられる半導体レーザの発振モードを検出する発
振モードモニタ装置と、前記半導体レーザ装置を駆動制
御する半導体レーザ駆動装置と、さらには該半導体レー
ザ駆動装置が搭載される半導体レーザ装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oscillation mode monitor device for detecting an oscillation mode of a semiconductor laser used as a light source of an optical communication device applied to wavelength division multiplex transmission (WDM), and the semiconductor laser device. The present invention relates to a semiconductor laser drive device that is drive-controlled, and further to a semiconductor laser device in which the semiconductor laser drive device is mounted.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバーを利用した光通信システム
において、高密度波長分割多重(DWDM:Dense Wave
length Division Multiplexing)方式が行われるように
なってきた。このDWDM方式は、異なる複数の波長を
1本の光ファイバに多重化して伝送する方式であり、高
い精度で光の波長を安定化させる必要がある。
2. Description of the Related Art In an optical communication system using optical fibers, DWDM (Dense Wave Division Multiplexing) is used.
The length division multiplexing method has come into use. The DWDM method is a method of multiplexing a plurality of different wavelengths in one optical fiber and transmitting the same, and it is necessary to stabilize the wavelength of light with high accuracy.

【0003】このDWDM方式に用いられる光源として
は、一般に分布帰還型(DFB:Distributed Feedbac
k)レーザが用いられている。このDFBレーザでは、
一つの波長のみを選択的に反射する回折格子を光増幅領
域に形成している。このため、DFBレーザを用いる
と、発振モードが安定し、単一波長の半導体レーザが実
現できる。通常、WDMシステムに用いられる光機器に
おいては、光源を1チャンネル(波長)に1つ用いる
が、DFBレーザは波長可変領域が小さいために、故障
対策用の予備光源にも、1チャンネルに1つのDFBレ
ーザが必要となるので、システムが高価になるという課
題がある。
A light source used in the DWDM system is generally a distributed feedback type (DFB).
k) A laser is used. With this DFB laser,
A diffraction grating that selectively reflects only one wavelength is formed in the optical amplification region. Therefore, when the DFB laser is used, the oscillation mode is stable and a single wavelength semiconductor laser can be realized. Normally, one light source is used for each channel (wavelength) in an optical device used in a WDM system. However, since a DFB laser has a small wavelength tunable region, one light source for each channel is also used as a backup light source for troubleshooting. Since the DFB laser is required, there is a problem that the system becomes expensive.

【0004】上記の問題を克服するためには、波長可変
領域が大きいレーザを光源として用いる必要がある。D
BR(Distributed Bragg Reflector)半導体レーザ
は、光増幅領域の両側に波長依存性のある回折格子を配
置し、特定の波長のみを選択的に反射させて光増幅領域
で増幅させることにより、1本のピーク波長を持つ発振
光を発生させるものである。その際、両側の回折格子部
への注入電流を変化させることにより数十nm程度発振
波長を変化させることができる。しかし、反射ピーク間
隔が比較的狭いDBR構造の半導体レーザでは、両側の
回折格子の反射ピークが一致する波長が隣の波長に飛び
移るモードホッピングや、隣接する発振縦モードの競合
などを原因として、発振モードが不安定になり易いとい
う課題がある。
In order to overcome the above problems, it is necessary to use a laser having a large wavelength variable region as a light source. D
In a BR (Distributed Bragg Reflector) semiconductor laser, diffraction gratings having wavelength dependence are arranged on both sides of an optical amplification region, and only a specific wavelength is selectively reflected and amplified in the optical amplification region, so that one It is for generating oscillation light having a peak wavelength. At that time, the oscillation wavelength can be changed by several tens of nm by changing the injection current to the diffraction grating portions on both sides. However, in a semiconductor laser having a DBR structure in which the reflection peak interval is relatively narrow, due to mode hopping in which the wavelengths at which the reflection peaks of the diffraction gratings on both sides match coincide with each other, or competition between adjacent oscillation longitudinal modes, There is a problem that the oscillation mode tends to be unstable.

【0005】このように、DBR半導体レーザにおいて
は、利得帯域内に複数の反射ピークを持つために、多モ
ード発振し易い。このため、この種の半導体レーザにお
いては、発振光の発振モード状態を簡単な構成で高性能
に検出できる発振モードモニタ装置が要望されている。
As described above, the DBR semiconductor laser has a plurality of reflection peaks within the gain band, and therefore, multimode oscillation is easy. Therefore, in this type of semiconductor laser, there is a demand for an oscillation mode monitor capable of detecting the oscillation mode state of the oscillation light with a simple configuration and high performance.

【0006】図18は、特開平5−28294号公報に
示された半導体レーザ光源装置の構成図である。半導体
レーザ101の出力光はコリメータレンズ102で平行
光に変換され、ホログラム103に入射される。ホログ
ラム103は、回折効果により入射光の一部を波長に依
存した角度で出力する機能を有している。ホログラム1
03で入力光の一部は回折され発振モード検出用レーザ
光としてCCDアレイ104の受光面上に結像する。こ
のホログラム103から出力される発振モード検出用レ
ーザ光の出射角度は回折効果により波長依存性をもつ。
従って波長によってCCDアレイ104上に結像される
位置が異なり、ピーク検出器105によってピーク値を
とるアレイ上のCCD素子位置を求めることにより発振
波長を検出できる。またCCDアレイ104上で、複数
のピークを検出した場合、半導体レーザ101は複数の
モードで発振していることを示し、従ってピーク検出器
105でピークの個数をモニタすることにより発振モー
ド状態をも検出できる。
FIG. 18 is a configuration diagram of a semiconductor laser light source device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-28294. The output light of the semiconductor laser 101 is converted into parallel light by the collimator lens 102 and is incident on the hologram 103. The hologram 103 has a function of outputting a part of the incident light at an angle depending on the wavelength due to the diffraction effect. Hologram 1
At 03, a part of the input light is diffracted and an image is formed on the light receiving surface of the CCD array 104 as the oscillation mode detecting laser light. The emission angle of the oscillation mode detecting laser beam output from the hologram 103 has wavelength dependency due to the diffraction effect.
Therefore, the position where an image is formed on the CCD array 104 differs depending on the wavelength, and the oscillation wavelength can be detected by finding the position of the CCD element on the array that takes the peak value by the peak detector 105. When a plurality of peaks are detected on the CCD array 104, it indicates that the semiconductor laser 101 is oscillating in a plurality of modes. Therefore, the peak detector 105 monitors the number of peaks to keep the oscillation mode. Can be detected.

【0007】比較回路106では上記のモニタ信号を所
定の判断基準と比較し、基準からの波長のずれ量または
発振モード状態の変化を算出し、ドライバ回路107に
入力する。このデータを用いてドライバ回路107が半
導体レーザ101に供給する駆動電流を変更する。
The comparator circuit 106 compares the monitor signal with a predetermined criterion, calculates the wavelength deviation from the criterion or the change in the oscillation mode state, and inputs it to the driver circuit 107. Using this data, the drive current supplied to the semiconductor laser 101 by the driver circuit 107 is changed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、発振波長および発振モードを弁別する機能素子とし
てホログラム103およびCCDアレイ104を用いて
いる。一般に、ホログラム103のように、回折効果を
利用して波長および発振モードを高い分解能をもって弁
別するためには、回折格子の間隔を狭める必要がある。
格子間隔を狭めることによって出射角度の波長依存性を
高めるからである。しかし一般にホログラム素子は高価
であり、格子間隔を狭めるにしても限界があるために、
DWDMシステムで必要とされている波長確度(数pm
以下)を達成するのは困難である。
In the above conventional technique, the hologram 103 and the CCD array 104 are used as the functional elements for discriminating the oscillation wavelength and the oscillation mode. Generally, in order to discriminate the wavelength and the oscillation mode with high resolution by utilizing the diffraction effect like the hologram 103, it is necessary to narrow the interval of the diffraction grating.
This is because the wavelength dependence of the emission angle is increased by narrowing the lattice spacing. However, hologram elements are generally expensive, and there is a limit even if the lattice spacing is narrowed,
Wavelength accuracy required for DWDM systems (several pm
Below) is difficult to achieve.

【0009】また、弁別する波長分解能を高くするもう
ひとつの手法として、ホログラム103とCCDアレイ
104との距離を長くとること、またCCDアレイ10
4の各CCD素子を小さく、密に配列させることが考え
られる。しかし、ホログラム103とCCDアレイ10
4との距離を長くすると、装置が大型化してしまう。ま
たCCDアレイは一般に高価で、素子を細密にすること
によってさらに高価になってしまう。
As another method of increasing the wavelength resolution for discrimination, the distance between the hologram 103 and the CCD array 104 is increased, and the CCD array 10 is used.
It is conceivable to arrange the CCD elements of No. 4 small and densely. However, the hologram 103 and the CCD array 10
Increasing the distance from 4 increases the size of the device. In addition, CCD arrays are generally expensive, and the finer elements make them more expensive.

【0010】この発明は上記に鑑みてなされたもので、
簡単かつ安価な構成で発振光の発振モード状態を高精度
に検出し得る発振モードモニタ装置を得ることを目的と
する。
The present invention has been made in view of the above,
An object of the present invention is to obtain an oscillation mode monitor device capable of detecting the oscillation mode state of oscillation light with high accuracy with a simple and inexpensive structure.

【0011】また、この発明は、簡単かつ安価な構成で
発振光の発振状態を高精度および安定に制御し得る半導
体レーザ装置を得ることを目的とする。
Another object of the present invention is to obtain a semiconductor laser device capable of controlling the oscillation state of oscillation light with high accuracy and stability with a simple and inexpensive structure.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明にかかる発振モ
ードモニタ装置は、半導体レーザの出力光を受光して電
気信号に変換する光検出器と、この光検出器の出力信号
の直流成分の信号強度と交流成分の信号強度の比を出力
する発振モード信号生成回路とを備えたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An oscillation mode monitor according to the present invention includes a photodetector for receiving output light of a semiconductor laser and converting it into an electric signal, and a signal of a DC component of the output signal of the photodetector. And an oscillation mode signal generation circuit for outputting the ratio of the intensity and the signal intensity of the AC component.

【0013】また、上記発振モード信号生成回路は、前
記光検出器の出力信号を直流成分信号と交流成分信号に
分岐する分岐回路と、前記直流成分信号に対する交流成
分信号の比を求め、この比を発振モードモニタ信号とし
て出力する割算器とを備えていてもよい。
Further, the oscillation mode signal generation circuit obtains a ratio of the AC component signal to the DC component signal and a branch circuit for branching the output signal of the photodetector into a DC component signal and an AC component signal. May be provided as an oscillation mode monitor signal.

【0014】また、上記発振モード信号生成回路は、前
記光検出器の出力信号を直流成分信号と交流成分信号に
分岐する分岐回路と、前記分岐回路から出力される交流
成分のうち予め設定された所定の周波数成分のみを抽出
するバンドパスフィルタと、前記直流成分信号に対する
バンドパスフィルタの出力の比を求め、この比を発振モ
ードモニタ信号として出力する割算器とを備えていても
よい。
Further, the oscillation mode signal generation circuit is preset with a branch circuit for branching the output signal of the photodetector into a DC component signal and an AC component signal, and an AC component output from the branch circuit. A bandpass filter for extracting only a predetermined frequency component and a divider for obtaining a ratio of the output of the bandpass filter with respect to the DC component signal and outputting this ratio as an oscillation mode monitor signal may be provided.

【0015】この発明にかかる半導体レーザ装置は、上
記の発明の発振モードモニタ装置と、発振モードモニタ
装置からの発振モードモニタ信号に基づき発振モードを
判定し、この判定結果に応じて前記半導体レーザの発振
モードを制御するレーザ制御回路とを備えたものであ
る。
A semiconductor laser device according to the present invention determines the oscillation mode based on the oscillation mode monitor device of the above invention and an oscillation mode monitor signal from the oscillation mode monitor device, and the semiconductor laser device according to the result of the determination. And a laser control circuit for controlling the oscillation mode.

【0016】この発明にかかる半導体レーザ駆動装置
は、上記の発明の発振モードモニタ装置と、前記半導体
レーザの出力光が入力され、レーザ光の波長に応じて出
力信号が変化する特性を有する波長モニタ回路と、発振
モードモニタ装置からの発振モードモニタ信号に基づき
前記半導体レーザの発振モードを安定化させるととも
に、前記波長モニタ回路の出力に基づき前記半導体レー
ザの発振波長を制御するレーザ制御回路とを備えたもの
である。
A semiconductor laser driving device according to the present invention is the above-mentioned oscillation mode monitor device of the invention, and a wavelength monitor having a characteristic that an output signal of the semiconductor laser is input and an output signal changes in accordance with the wavelength of the laser light. A circuit and a laser control circuit that stabilizes the oscillation mode of the semiconductor laser based on the oscillation mode monitor signal from the oscillation mode monitor device and controls the oscillation wavelength of the semiconductor laser based on the output of the wavelength monitor circuit. It is a thing.

【0017】また、上記波長モニタ回路は、入力発振光
の波長に応じて透過率が変化する波長フィルタと、この
波長フィルタの透過光を受光して電気信号に変換する波
長モニタ用光検出器と、この波長モニタ用光検出器と前
記発振モード信号生成回路からの直流成分信号との比を
求め、該求めた比を波長モニタ信号として出力する割算
器とを備えていてもよい。
The wavelength monitor circuit includes a wavelength filter whose transmittance changes according to the wavelength of the input oscillation light, and a wavelength monitor photodetector which receives the light transmitted through the wavelength filter and converts it into an electric signal. Further, it may be provided with a divider for obtaining a ratio between the wavelength monitor photodetector and the DC component signal from the oscillation mode signal generating circuit and outputting the obtained ratio as a wavelength monitor signal.

【0018】また、上記波長モニタ回路は、入力発振光
の波長に応じて透過率が変化する狭帯域の波長フィルタ
と、この狭帯域の波長フィルタの透過光を受光する第1
の光検出器と、入力発振光の波長に応じて透過率が変化
する広帯域の波長フィルタと、この広帯域の波長フィル
タの透過光を受光する第2の光検出器と、前記第1の光
検出器と前記発振モード信号生成回路からの直流成分信
号との比と、前記第2の光検出器と前記発振モード信号
生成回路からの直流成分信号との比を夫々求め、該求め
た2つの比を第1および第2の波長モニタ信号として出
力する割算器とを備えていてもよい。
Further, the wavelength monitor circuit has a narrow band wavelength filter whose transmittance changes according to the wavelength of the input oscillation light, and a first band which receives the transmitted light of the narrow band wavelength filter.
Photodetector, a broadband wavelength filter whose transmittance changes according to the wavelength of the input oscillation light, a second photodetector that receives the transmitted light of the broadband wavelength filter, and the first photodetector. The ratio of the DC component signal from the detector and the oscillation mode signal generation circuit to the ratio of the DC component signal from the second photodetector and the oscillation mode signal generation circuit, and the calculated two ratios. May be provided as the first and second wavelength monitor signals.

【0019】この発明にかかる半導体レーザ装置は、半
導体レーザの出力光を受光して電気信号に変換する発振
モード用光検出器と、この発振モード用光検出器の出力
信号を直流成分信号と交流成分信号に分岐する分岐回路
と、前記分岐回路からの直流成分信号を用いて半導体レ
ーザの光強度が一定になるように制御するとともに、前
記分岐回路からの交流成分信号を用いて半導体レーザの
発振モードを安定化させるレーザ制御回路とを備えるも
のである。
A semiconductor laser device according to the present invention includes an oscillation mode photodetector for receiving output light of a semiconductor laser and converting it into an electric signal, and an output signal of the oscillation mode photodetector for a direct current component signal and an alternating current signal. A branch circuit for branching into a component signal and a direct current component signal from the branch circuit are used to control the light intensity of the semiconductor laser to be constant, and an alternating current component signal from the branch circuit is used to oscillate the semiconductor laser. And a laser control circuit for stabilizing the mode.

【0020】また、前記半導体レーザの出力光が入力さ
れ、レーザ光の波長に応じて出力信号が変化する特性を
有する波長モニタ回路をさらに備え、前記レーザ制御回
路は、上記波長モニタ回路の出力信号を用いて半導体レ
ーザの発振波長を制御してもよい。
Further, the semiconductor laser further comprises a wavelength monitor circuit having a characteristic that the output light of the semiconductor laser is input and the output signal changes in accordance with the wavelength of the laser light, and the laser control circuit outputs the output signal of the wavelength monitor circuit. May be used to control the oscillation wavelength of the semiconductor laser.

【0021】この発明にかかる半導体レーザ装置は、半
導体レーザの出力光を受光して電気信号に変換する発振
モード用光検出器と、この発振モード用光検出器の出力
信号のうち交流成分を通過させるハイパスフィルタと、
前記半導体レーザの出力光を受光して電気信号に変換す
る強度制御用光検出器と、前記強度制御用光検出器の出
力信号を用いて半導体レーザの光強度が一定になるよう
に制御するとともに、前記ハイパスフィルタからの交流
成分信号を用いて半導体レーザの発振モードを安定化さ
せるレーザ制御回路とを備えるものである。
A semiconductor laser device according to the present invention receives an output light of a semiconductor laser and converts it into an electric signal, and an oscillation mode photodetector, and an AC component of an output signal of the oscillation mode photodetector. A high pass filter to
An intensity control photodetector that receives the output light of the semiconductor laser and converts it into an electrical signal, and controls the light intensity of the semiconductor laser to be constant using the output signal of the intensity control photodetector. A laser control circuit for stabilizing the oscillation mode of the semiconductor laser by using the AC component signal from the high pass filter.

【0022】また、前記モニタ光が入力され、レーザ光
の波長に応じて出力信号が変化する特性を有する波長モ
ニタ回路をさらに備え、前記レーザ制御回路は、上記波
長モニタ回路の出力信号を用いて半導体レーザの発振波
長を制御してもよい。
Further, a wavelength monitor circuit having a characteristic that the monitor light is input and the output signal changes according to the wavelength of the laser light is further provided, and the laser control circuit uses the output signal of the wavelength monitor circuit. The oscillation wavelength of the semiconductor laser may be controlled.

【0023】また、上記波長モニタ回路は、入力発振光
の波長に応じて透過率が変化する波長フィルタと、この
波長フィルタの透過光を受光して電気信号に変換する波
長モニタ用光検出器と、を備えていてもよい。
Further, the wavelength monitor circuit includes a wavelength filter whose transmittance changes according to the wavelength of the input oscillation light, and a wavelength monitor photodetector which receives the transmitted light of the wavelength filter and converts it into an electric signal. , May be provided.

【0024】また、上記波長モニタ回路は、入力発振光
の波長に応じて透過率が変化する狭帯域の波長フィルタ
と、この狭帯域の波長フィルタの透過光を受光して電気
信号に変換する第1の光検出器と、入力発振光の波長に
応じて透過率が変化する広帯域の波長フィルタと、この
広帯域の波長フィルタの透過光を受光して電気信号に変
換する第2の光検出器とを備えていてもよい。
The wavelength monitor circuit has a narrow band wavelength filter whose transmittance changes according to the wavelength of the input oscillation light, and a first filter which receives the transmitted light of the narrow band wavelength filter and converts it into an electric signal. 1 a photodetector, a wideband wavelength filter whose transmittance changes according to the wavelength of the input oscillation light, and a second photodetector which receives the transmitted light of this wideband wavelength filter and converts it into an electrical signal. May be provided.

【0025】さらに、前記狭帯域の波長フィルタの波長
弁別領域はITUグリッドに対応し、前記広帯域の波長
フィルタの波長弁別領域は半導体レーザの波長可変範囲
よりも大きくてもよい。
Further, the wavelength discrimination area of the narrow band wavelength filter may correspond to the ITU grid, and the wavelength discrimination area of the wide band wavelength filter may be larger than the wavelength variable range of the semiconductor laser.

【0026】また、上記波長フィルタは、ファブリペロ
ーエタロン、複屈折結晶と偏光子を有する複屈折フィル
タ、多層膜フィルタ、ファイバーグレーティングの何れ
かであってもよい。
The wavelength filter may be any of a Fabry-Perot etalon, a birefringent filter having a birefringent crystal and a polarizer, a multilayer film filter, and a fiber grating.

【0027】また、前記レーザ制御回路は、発振モード
モニタ信号を予め設定された閾値と比較し、発振モード
モニタ信号が閾値より大きい場合に発振が不安定である
と判定し、発振モードモニタ信号が閾値より小さい場合
に発振が安定であると判定し、この判定結果に基づいて
半導体レーザへの注入電流を制御してもよい。
Further, the laser control circuit compares the oscillation mode monitor signal with a preset threshold value, determines that the oscillation is unstable when the oscillation mode monitor signal is larger than the threshold value, and outputs the oscillation mode monitor signal. It may be determined that the oscillation is stable when it is smaller than the threshold value, and the injection current to the semiconductor laser may be controlled based on the determination result.

【0028】また、前記半導体レーザの前面光出力の光
軸上にレーザ光を分岐する1〜複数の光分岐器をさらに
備えていてもよい。
Further, one to a plurality of optical branching devices for branching the laser light may be further provided on the optical axis of the front light output of the semiconductor laser.

【0029】また、前記半導体レーザの出力光が、該半
導体レーザの背面光の一部または全てであってもよい。
The output light of the semiconductor laser may be a part or all of the back light of the semiconductor laser.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明にかかる発振モードモニタ装置および半導体レーザ
装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of an oscillation mode monitor device and a semiconductor laser device according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0031】実施の形態1.図1はこの発明の実施の形
態1の発振モードモニタ装置を備えた半導体レーザ装置
を示す構成図である。
Embodiment 1. 1 is a configuration diagram showing a semiconductor laser device including an oscillation mode monitor device according to a first embodiment of the present invention.

【0032】図1に示すように、この波長可変半導体レ
ーザ装置は、DBR方式の半導体レーザ1と、半導体レ
ーザ1のチップを一定温度に温度補償するべく半導体レ
ーザ1のチップに隣接して配置されるヒートシンク2お
よびペルチェ素子3と、光分岐手段としてのビームスプ
リッタ4と、半導体レーザ駆動装置5とを備えている。
尚、以降の実施の形態の各ブロック図において、ヒート
シンク2、ペルチェ素子3は図示を省略しているが、図
1と同様に設けられている。
As shown in FIG. 1, this wavelength tunable semiconductor laser device is arranged adjacent to the DBR semiconductor laser 1 and the chip of the semiconductor laser 1 in order to temperature-compensate the chip of the semiconductor laser 1 to a constant temperature. A heat sink 2 and a Peltier element 3, a beam splitter 4 as a light splitting means, and a semiconductor laser driving device 5.
In each block diagram of the following embodiments, the heat sink 2 and the Peltier element 3 are provided in the same manner as in FIG. 1, although they are not shown.

【0033】半導体レーザ駆動装置5は、ビームスプリ
ッタ4で分岐された半導体レーザ1の出力光に基づき発
振モードをモニタする発振モードモニタ回路7と、発振
モードモニタ回路7からの発振モードモニタ信号を入力
し、その信号によって光源である半導体レーザ1の駆動
電流もしくは温度を調節するレーザ制御回路8とを備え
ている。
The semiconductor laser driving device 5 inputs an oscillation mode monitor circuit 7 for monitoring the oscillation mode based on the output light of the semiconductor laser 1 split by the beam splitter 4, and an oscillation mode monitor signal from the oscillation mode monitor circuit 7. The laser control circuit 8 adjusts the drive current or temperature of the semiconductor laser 1 which is the light source according to the signal.

【0034】発振モードモニタ回路7は、半導体レーザ
1からの出力光を受光し、電気信号に変換する光検出器
9と、光検出器9からの電気信号を入力し、発振モード
モニタ信号を出力する発振モード信号生成回路10とを
備えている。
The oscillation mode monitor circuit 7 receives the output light from the semiconductor laser 1 and converts it into an electric signal, and a photodetector 9 and an electric signal from the photodetector 9 are input, and an oscillation mode monitor signal is output. And an oscillation mode signal generation circuit 10 that operates.

【0035】発振モード信号生成回路10は、光検出器
9から入力した電気信号のうち直流成分と交流成分とを
分岐して出力する分岐回路12(例えばバイアスティBI
AS TEE)と、2つの入力信号の比を計算して出力する割
算器13とを備えている。
The oscillation mode signal generating circuit 10 includes a branching circuit 12 (for example, bias tee BI) that branches and outputs a DC component and an AC component of the electric signal input from the photodetector 9.
AS TEE) and a divider 13 for calculating and outputting the ratio of two input signals.

【0036】まず、光源としての半導体レーザ1につい
て説明する。この場合、半導体レーザ1としては、例え
ば超構造グレーティングDBR半導体レーザ(以下SS
GDBR−LDと略す Super Structure Grating DB
R Laser Diode)を用いる。図2にSSG DBR−L
Dの典型的な構造を示す。
First, the semiconductor laser 1 as a light source will be described. In this case, as the semiconductor laser 1, for example, a superstructure grating DBR semiconductor laser (hereinafter referred to as SS
Super Structure Grating DB, abbreviated as GDBR-LD
R Laser Diode) is used. Fig. 2 shows SSG DBR-L
A typical structure of D is shown.

【0037】図2において、共振器を構成する一方の光
反射器としてのフロントSSG DBR領域31は、格
子間隔が変化している不均一回折格子(不均一グレーテ
ィング)を光軸方向に多段に並べた構造であり、複数の
反射ピークを有する反射スペクトルを実現することがで
きる。他方の光反射器としてのリアSSG DBR領域
34は、フロントSSG DBR領域31と異なる周期
間隔の回折格子を多段に並べた構造であり、フロントS
SG DBR領域31とは反射ピークの周期が異なる複
数の反射ピークを有する反射スペクトルを実現すること
ができる。すなわち、DBR領域31、34は、連続的
に格子間隔(周期)が変化している回折格子群(チャー
プドグレーティング)をひとつの単位にして、この回折
格子群を整数回同じ間隔で並べたものであり、基本的に
は、フロントSSG DBR領域31とリアSSG DB
R領域34とで、チャープドグレーティングの並びの周
期を変えることによって、フロントSSG DBR領域
31とリアSSG DBR領域34とで、反射ピークの
周期を異ならせている。なお、チャープドグレーティン
グの並びの周期を変えると言うことは、チャープドグレ
ーティング単体の長さを変えることと等価で、単体の反
射特性をキープするために、チャープドグレーティング
(一つの単位)の中の周期変化も合わせて変えることも
ある。
In FIG. 2, in the front SSG DBR region 31 as one optical reflector forming the resonator, non-uniform diffraction gratings (non-uniform gratings) having varying grating intervals are arranged in multiple stages in the optical axis direction. It has a different structure, and a reflection spectrum having a plurality of reflection peaks can be realized. The rear SSG DBR region 34 as the other light reflector has a structure in which diffraction gratings having different periodic intervals from the front SSG DBR region 31 are arranged in multiple stages.
It is possible to realize a reflection spectrum having a plurality of reflection peaks having different periods of reflection peaks from the SG DBR region 31. That is, in the DBR regions 31 and 34, a group of diffraction gratings (chirped grating) whose grating intervals (periods) are continuously changed is set as one unit, and the diffraction grating groups are arranged at the same intervals an integer number of times. And basically, the front SSG DBR area 31 and the rear SSG DBR
By changing the arrangement period of the chirped gratings in the R region 34, the periods of the reflection peaks are made different in the front SSG DBR region 31 and the rear SSG DBR region 34. Note that changing the arrangement period of the chirped grating is equivalent to changing the length of the chirped grating alone. In order to keep the reflection characteristics of the chirped grating alone, the chirped grating (one unit) The cycle changes may be changed accordingly.

【0038】フロントSSG DBR領域31とリアS
SG DBR領域34との間には、利得領域である活性
層領域32と、利得効果を有しない位相制御領域33が
配置されている。これら各領域31〜34には、独立に
電流を注入することができる構造となっている。活性層
領域32への注入電流をIaとし、位相制御領域33へ
の注入電流をIpとし、フロントSSG DBR領域3
1への注入電流をIfとし、リアSSG DBR領域3
4への注入電流をIrとする。
Front SSG DBR area 31 and rear S
An active layer region 32 that is a gain region and a phase control region 33 that does not have a gain effect are arranged between the SG DBR region 34 and the SG DBR region 34. A current can be independently injected into each of these regions 31 to 34. The injection current into the active layer region 32 is Ia, the injection current into the phase control region 33 is Ip, and the front SSG DBR region 3
1 is the injection current into the rear SSG DBR region 3
The injection current to 4 is Ir.

【0039】この半導体レーザ1の動作について説明す
る。活性層領域32にある閾値以上の駆動電流Iaを注
入すると、フロントSSG DBR領域31とリアSS
G DBR領域34との間で共振する光は、活性層領域
32で増幅され、フロントSSG DBR領域31から
出射光が取り出される。
The operation of the semiconductor laser 1 will be described. When the drive current Ia in the active layer region 32 that is equal to or higher than the threshold value is injected, the front SSG DBR region 31 and the rear SS
Light that resonates with the G DBR region 34 is amplified in the active layer region 32, and emitted light is extracted from the front SSG DBR region 31.

【0040】このときの発振波長は、図3に示すよう
な、利得特性およびロス特性によって決まる。図3に
は、利得特性40と、フロントSSG DBR領域31
の反射特性(太線)41と、リアSSG DBR領域3
4の反射特性(点線)42と、フロントSSG DBR
領域31とリアSSG DBR領域34との間の共振器
長によって決まる共振縦モード43(細線)とが示され
ている。各反射特性および共振縦モードともにピークで
反射率が最大となる。フロントSSG DBR領域31
の反射ピーク41の周期と、リアSSG DBR領域3
4の反射ピークの周期42(波長間隔)とは、前述した
ように、僅かに異なるようになっている。
The oscillation wavelength at this time is determined by the gain characteristic and the loss characteristic as shown in FIG. FIG. 3 shows the gain characteristic 40 and the front SSG DBR region 31.
Reflection characteristics (thick line) 41 and rear SSG DBR region 3
4 reflection characteristics (dotted line) 42 and front SSG DBR
A resonant longitudinal mode 43 (thin line) determined by the resonator length between the region 31 and the rear SSG DBR region 34 is shown. The reflectance is maximized at the peak in each reflection characteristic and the resonance longitudinal mode. Front SSG DBR area 31
Of the reflection peak 41 of the rear SSG DBR region 3
As described above, the period 42 (wavelength interval) of the reflection peak of No. 4 is slightly different.

【0041】利得帯域40内で、フロントSSG DB
R領域31の反射ピークとリアSSG DBR領域34
の反射ピークが一致する波長は、特にSSGモードと呼
ばれ、このSSGモードと共振縦モードが一致する波長
で発振する。図3の場合は、中心付近の波長λ0で、S
SGモードと共振縦モードが一致しており、この波長λ
0で発振する。
Within the gain band 40, the front SSG DB
Reflection peak of R region 31 and rear SSG DBR region 34
The wavelength at which the reflection peak of is matched is called the SSG mode in particular, and oscillation occurs at the wavelength at which this SSG mode and the resonance longitudinal mode match. In the case of FIG. 3, at the wavelength λ0 near the center, S
The SG mode and the resonance longitudinal mode match, and this wavelength λ
It oscillates at 0.

【0042】それぞれに注入する電流Ia、If、Ir
と、半導体レーザ1の素子温度Tldを変えることで利
得帯域およびSSGモードを調整し、また位相制御領域
33への注入電流Ipを変えて共振縦モードを変化させ
ることで波長を調節する。
Currents Ia, If, Ir injected into each of them
The gain band and the SSG mode are adjusted by changing the element temperature Tld of the semiconductor laser 1, and the wavelength is adjusted by changing the resonant longitudinal mode by changing the injection current Ip to the phase control region 33.

【0043】図4は、活性層領域32への注入電流Ia
が一定の条件下でIf、Irを変化させたときの発振波
長の分布を示したものである。図5は、図4が色によっ
て波長の区分をしており、モノクロ化された状態では説
明の都合上視認が困難なため、図4における波長分布の
波長境界を実線および破線で示したものである。図5に
よって、図4では特に視認困難な左上から右下に延びる
方向への波長境界を破線で示している。
FIG. 4 shows the injection current Ia into the active layer region 32.
Shows the distribution of the oscillation wavelength when If and Ir are changed under a constant condition. FIG. 5 shows the wavelength boundaries of the wavelength distribution in FIG. 4 with solid lines and broken lines, because FIG. 4 has wavelengths classified by color and it is difficult to visually recognize in a monochrome state for the sake of explanation. is there. In FIG. 5, the wavelength boundary in the direction extending from the upper left to the lower right, which is particularly difficult to visually recognize in FIG. 4, is indicated by a broken line.

【0044】図4においては、色が濃くなるにつれて発
振波長が長波長になることを示している。また、図4で
は、視認が困難であるが、図5に示す紙面上で左下から
右上に延びる実線で囲まれた複数の各領域中では、左下
から右上に向けて発振波長が連続的に短波長側に変化し
ている。この連続的変化の境界が図5に示す破線に対応
している。
FIG. 4 shows that the oscillation wavelength becomes longer as the color becomes darker. Further, in FIG. 4, although it is difficult to visually recognize, in each of a plurality of regions surrounded by a solid line extending from the lower left to the upper right on the paper surface shown in FIG. 5, the oscillation wavelength is continuously short from the lower left to the upper right. It changes to the wavelength side. The boundary of this continuous change corresponds to the broken line shown in FIG.

【0045】一方、If、Irのどちらかを一定にし、
他方を連続的に変化させた場合、波長が急激に変化する
点(図4では矩形の小さな白抜きブロックKとして示さ
れている)が存在する。これは図3で示すフロントSS
G DBR領域31とリアSSG DBR領域34の反射
特性が波長に対して変化していることに起因する。すな
わちこれは、フロントSSG DBR領域31とリアS
SG DBR領域34の反射特性41,42のどちらか
一方のみが変化させていくと、バーニア効果により隣の
反射ピークにSSGモードが移り、大きく波長が跳ぶモ
ードホッピングを原因としている。
On the other hand, if either If or Ir is made constant,
When the other is continuously changed, there is a point where the wavelength changes abruptly (shown as a small rectangular block K in FIG. 4). This is the front SS shown in FIG.
This is because the reflection characteristics of the G DBR region 31 and the rear SSG DBR region 34 change with respect to the wavelength. That is, this is the front SSG DBR area 31 and the rear S
When only one of the reflection characteristics 41 and 42 of the SG DBR region 34 is changed, the SSG mode shifts to the adjacent reflection peak due to the vernier effect, which is caused by mode hopping in which the wavelength jumps greatly.

【0046】図6(a)に、一例として、波長が急激に
変化する電流条件(図4および5中A点:If=13.
8mA、Ir=17mA)で測定した発振スペクトルを
示す。また、図6(b)に、それ以外の電流条件(図4
および5中B点:If=18mA、Ir=17mA)で
測定した発振スペクトルを示す。なお、B点は、図5に
おいて、実線と破線で囲まれた1つの鱗状の領域の中央
付近を選択している。
FIG. 6A shows, as an example, a current condition in which the wavelength changes rapidly (point A in FIGS. 4 and 5: If = 13.
8 shows the oscillation spectrum measured at 8 mA and Ir = 17 mA). In addition, in FIG. 6B, other current conditions (see FIG.
And point B in 5: If = 18 mA, Ir = 17 mA). It should be noted that the point B is selected in the vicinity of the center of one scaly region surrounded by a solid line and a broken line in FIG.

【0047】図6(a)に示すように、A点では異なる
2つの波長で発振が生じ、多モード発振となっている。
尚、この2つの波長での発振は2つ共が常時発振してい
るわけではなく、時間軸上では不定期にどちらかが発振
している状態である。これは上述の隣接したSSGモー
ド同士の競合が原因であり、ゆえに発振が不安定になっ
ている。それに対して、鱗状の領域の中央付近を選択し
ているB点では、図6(b)に示すように、単一縦モー
ド発振が得られている。
As shown in FIG. 6 (a), oscillation occurs at two different wavelengths at point A, resulting in multimode oscillation.
Note that the two wavelengths do not always oscillate, but one of them oscillates irregularly on the time axis. This is due to the competition between the adjacent SSG modes described above, and therefore the oscillation becomes unstable. On the other hand, at point B, which selects the vicinity of the center of the scaly region, single longitudinal mode oscillation is obtained as shown in FIG. 6B.

【0048】一方、SSGモードの競合以外にも不安定
発振になる場合がある。すなわち、図4および図5にお
いて、左下から右上に連続的にIf,Irを変化させた
場合にも波長が少し跳ぶ。これは発振縦モードが隣接し
たモードに移ったことを示しており、この場合にも発振
が不安定になる。
On the other hand, unstable oscillation may occur in addition to SSG mode competition. That is, in FIGS. 4 and 5, the wavelength jumps a little even when If and Ir are continuously changed from the lower left to the upper right. This indicates that the oscillation longitudinal mode has shifted to the adjacent mode, and the oscillation becomes unstable in this case as well.

【0049】これら2種類のモード跳びについてまとめ
ると、前述した複数の鱗状の領域の中心部分は、安定し
て単一縦モードが発振している領域となり、その境界部
分(図5の実線および破線の近傍領域)は発振が不安定
になることが判る。
Summarizing these two types of mode jumps, the central portion of the plurality of scale-like regions described above becomes a region in which a single longitudinal mode is oscillating stably, and the boundary portion (solid line and broken line in FIG. 5). It can be seen that the oscillation becomes unstable in the vicinity region of.

【0050】このような発振特性をもつレーザにおい
て、本出願人は、発振光の強度雑音成分を観測すること
によって、単一縦モード発振と発振が不安定な状態とを
見分ける手法を考案した。
In a laser having such oscillation characteristics, the present applicant has devised a method for distinguishing between single longitudinal mode oscillation and unstable oscillation state by observing the intensity noise component of oscillation light.

【0051】図7(a)は図4および図5中のA点での
不安定な発振状態のときのレーザ光を電気信号に変換し
た後の強度スペクトルを示すものである。図7(b)は
図4および図5中のB点での安定な発振状態のときのレ
ーザ光を電気信号に変換した後の強度スペクトルを示す
ものである。尚、図7(a)、(b)において縦軸(強
度)のレベルは同一スケールである。これらを比べる
と、発振が不安定なときには、単一縦モード発振時に比
べて高周波成分が増大していることが明瞭に分かる。
FIG. 7A shows the intensity spectrum after converting the laser light into an electric signal in the unstable oscillation state at point A in FIGS. 4 and 5. FIG. 7B shows an intensity spectrum after converting the laser light into an electric signal in the stable oscillation state at point B in FIGS. 4 and 5. 7 (a) and 7 (b), the levels on the vertical axis (intensity) are on the same scale. Comparing these, it can be clearly seen that when the oscillation is unstable, the high-frequency component is increased as compared with the single longitudinal mode oscillation.

【0052】図8に周波数が1MHzの時のIf−Ir
特性(IfおよびIrに対応する強度分布)を示す。こ
の場合は、便宜上、或る閾値レベルより信号強度が大き
い点を黒点として示している。図8および図4とを比較
すれば判るように、発振の不安定な鱗状領域の境界部分
(=発振が不安定な領域)で信号強度が大きくなって信
号強度が閾値レベルより大きくなり、逆に安定発振が行
われる鱗状領域の中心部分では信号強度が低くなって閾
値レベルより小さくなっている。すなわち、図5に実線
及び点線で示した鱗状領域の境界部分(不安定発振部
分)で、信号強度が閾値レベルより大きくなっている。
従って、レーザ光を電気信号に変換した後の強度スペク
トルから高周波成分のレベルを測定することで、発振モ
ードをモニタすることができ、前記電気信号の交流成分
の信号強度を判別することによって、不安定な発振状態
の発生を検知することができる。
FIG. 8 shows If-Ir when the frequency is 1 MHz.
The characteristic (intensity distribution corresponding to If and Ir) is shown. In this case, for convenience, points where the signal strength is higher than a certain threshold level are shown as black points. As can be seen by comparing FIG. 8 and FIG. 4, the signal intensity becomes large at the boundary portion of the scale-like region where oscillation is unstable (= region where oscillation is unstable), and the signal intensity becomes larger than the threshold level. In the central part of the scale-like region where stable oscillation is performed, the signal intensity becomes low and is smaller than the threshold level. That is, the signal intensity is higher than the threshold level at the boundary portion (unstable oscillation portion) of the scale-like region shown by the solid line and the dotted line in FIG.
Therefore, the oscillation mode can be monitored by measuring the level of the high frequency component from the intensity spectrum after converting the laser light into the electric signal, and by determining the signal intensity of the AC component of the electric signal, It is possible to detect the occurrence of a stable oscillation state.

【0053】次に図1の半導体レーザ装置の動作を説明
する。半導体レーザ1から出射したレーザ光はビームス
プリッタ4で2つに分岐され、一方は信号出力として装
置外部に出力され、他方は発振モードモニタ回路7に入
力される。発振モードモニタ回路7では、入力されたレ
ーザ光を光検出器9で受光する。光検出器9は、レーザ
光を電気信号に変換する。光検出器9は直流成分および
交流成分を感知できる特性を備えている(例えば数MH
zまで感知できる周波数特性をもつ)。光検出器9から
出力された電気信号は、発振モード信号生成回路10に
入力される。発振モード信号生成回路10の分岐回路1
2は、光検出器9からの電気信号を、直流成分と高周波
成分を含む交流成分に分岐する。なお、交流成分は光検
出器9で検知した全ての高周波成分の和となっている。
Next, the operation of the semiconductor laser device of FIG. 1 will be described. A laser beam emitted from the semiconductor laser 1 is split into two by a beam splitter 4, one of which is output to the outside of the device as a signal output, and the other is input to an oscillation mode monitor circuit 7. In the oscillation mode monitor circuit 7, the input laser light is received by the photodetector 9. The photodetector 9 converts the laser light into an electric signal. The photodetector 9 has a characteristic capable of sensing a DC component and an AC component (for example, several MH).
z has a frequency characteristic that can be sensed). The electric signal output from the photodetector 9 is input to the oscillation mode signal generation circuit 10. Branch circuit 1 of oscillation mode signal generation circuit 10
Reference numeral 2 branches the electric signal from the photodetector 9 into an AC component including a DC component and a high frequency component. The AC component is the sum of all high frequency components detected by the photodetector 9.

【0054】一方、直流成分は、半導体レーザ1の出力
光強度が大きくなると増加し、小さくなると減少する依
存性を有する。従って、直流成分を検出することで、レ
ーザ光強度変化を検出することもできる。
On the other hand, the DC component has a dependency that it increases when the output light intensity of the semiconductor laser 1 increases and decreases when it decreases. Therefore, it is possible to detect the laser light intensity change by detecting the DC component.

【0055】割算器13では、交流成分/直流成分の割
り算が行われ、この演算結果を発振モードモニタ信号と
して出力する。上述したように、直流成分は半導体レー
ザ1の出力変化に依存しているため、交流成分を直流成
分で割ることによって、レーザ光出力強度が変化して
も、それに依存しない発振モードモニタ信号を得ること
ができる。この発振モードモニタ信号はレーザ制御回路
8に入力される。
The divider 13 divides the AC component / DC component and outputs the calculation result as an oscillation mode monitor signal. As described above, since the DC component depends on the output change of the semiconductor laser 1, the AC component is divided by the DC component to obtain an oscillation mode monitor signal that does not depend on the laser light output intensity change. be able to. This oscillation mode monitor signal is input to the laser control circuit 8.

【0056】レーザ制御回路8では、発振モードモニタ
信号の強度に対して単一縦モード発振をしているか否か
判別するための閾値を設定される。つまり、レーザ制御
回路8は、割算器13からの発振モードモニタ信号が閾
値以上である場合に、多モード発振と判定し、発振モー
ドモニタ信号が閾値より小さい場合に、単一縦モード発
振と判定する。レーザ制御回路8では、多モード発振と
判定すると、半導体レーザ1に注入する各電流If、I
r、Ipもしくは素子温度Tldを変化させ、単一縦モ
ード発振領域に調節する。調整方法としては、例えば、
各印加電流を連続的に変化させていき、発振モードモニ
タ信号が閾値以下になるような点を見つける。また、I
f、Irを固定し、Ipを連続的に変化させてもよい。
尚、これは以下に述べる実施の形態においても同様であ
る。
In the laser control circuit 8, a threshold value for determining whether or not the single longitudinal mode oscillation is performed with respect to the intensity of the oscillation mode monitor signal is set. That is, the laser control circuit 8 determines multimode oscillation when the oscillation mode monitor signal from the divider 13 is equal to or higher than the threshold value, and determines that the oscillation mode monitor signal is single longitudinal mode oscillation when the oscillation mode monitor signal is lower than the threshold value. judge. When the laser control circuit 8 determines that the oscillation is multimode, the currents If and I to be injected into the semiconductor laser 1 are increased.
The r, Ip or the element temperature Tld is changed to adjust to the single longitudinal mode oscillation region. As an adjustment method, for example,
By continuously changing each applied current, a point where the oscillation mode monitor signal becomes equal to or less than the threshold value is found. Also, I
f and Ir may be fixed and Ip may be continuously changed.
This also applies to the embodiments described below.

【0057】なお、上記の説明では、交流成分として、
直流成分以外の全ての周波数の強度成分を抽出するよう
にしたが、ある特定の周波数のみの強度情報をモニタ信
号として用いてもよい。すなわち、分岐回路12から出
力される交流成分のうち予め設定された所定の周波数成
分のみを抽出するバンドパスフィルタ(図示せず)を設
け、割算器13によって分岐回路12からの直流成分信
号に対する前記バンドパスフィルタの出力の比を求め、
この比を発振モードモニタ信号としてレーザ制御回路8
に出力するようにすればよい。この場合でも同様に発振
モードモニタ信号が得られる。
In the above description, the AC component is
Although the intensity components of all frequencies other than the DC component are extracted, the intensity information of only a specific frequency may be used as the monitor signal. That is, a bandpass filter (not shown) for extracting only a predetermined frequency component set in advance from the AC component output from the branch circuit 12 is provided, and the divider 13 controls the DC component signal from the branch circuit 12 by the divider 13. Obtaining the output ratio of the bandpass filter,
The laser control circuit 8 uses this ratio as an oscillation mode monitor signal.
Should be output to. Also in this case, the oscillation mode monitor signal can be obtained in the same manner.

【0058】このように実施の形態1によれば、レーザ
出力光を交流成分と直流成分に分岐し、該分岐した交流
成分と直流成分を用いて直流成分に対する交流成分の比
を求め、この比を発振モードモニタ信号として出力する
ようにしたので、レーザ光のみから高精度の発振モード
モニタ信号を取得することができる。また、発振モード
モニタ信号を閾値と比較することで、発振モードを判別
し、この判別結果に基づいて半導体レーザ1に注入する
各電流If、Ir、Ipもしくは素子温度Tldを変化
させているので、半導体レーザ1から出力されるレーザ
光の発振モードを単一縦モードに簡便に高精度に安定化
することができる。
As described above, according to the first embodiment, the laser output light is branched into the AC component and the DC component, the ratio of the AC component to the DC component is obtained using the branched AC component and the DC component, and this ratio is calculated. Is output as the oscillation mode monitor signal, it is possible to obtain the oscillation mode monitor signal with high accuracy from only the laser light. Further, by comparing the oscillation mode monitor signal with the threshold value, the oscillation mode is discriminated, and each current If, Ir, Ip or element temperature Tld injected into the semiconductor laser 1 is changed based on the discrimination result. The oscillation mode of the laser light output from the semiconductor laser 1 can be easily stabilized to a single longitudinal mode with high accuracy.

【0059】また、発振モードモニタ信号は、割算器1
3で強度の直流成分を用いて規格化されているので、発
振モードモニタ信号が半導体レーザ1の出力強度変化に
影響されることはない。
Further, the oscillation mode monitor signal is supplied to the divider 1
3 is standardized by using the DC component of the intensity, the oscillation mode monitor signal is not affected by the change in the output intensity of the semiconductor laser 1.

【0060】さらに、発振モードモニタ回路7は、1つ
の光検出器9と分岐回路12と割算器13から構成され
るので、極めて簡単かつ安価な構成で高精度の発振モー
ドモニタ回路を実現できる。このため、この発振モード
モニタ回路を半導体レーザ装置に通常用いられているバ
タフライ型モジュールパッケージ内に収納可能な小型化
を実現できる。また、構成が簡略化されているので、発
振モードモニタとしての信頼性を向上することもでき
る。
Further, since the oscillation mode monitor circuit 7 is composed of one photodetector 9, the branch circuit 12 and the divider 13, a highly accurate oscillation mode monitor circuit can be realized with an extremely simple and inexpensive structure. . Therefore, the oscillation mode monitor circuit can be miniaturized so that it can be housed in a butterfly type module package that is usually used in semiconductor laser devices. Moreover, since the configuration is simplified, the reliability as an oscillation mode monitor can be improved.

【0061】実施の形態2.つぎに、図9に従ってこの
発明の実施の形態2について説明する。図9は、実施の
形態2の半導体レーザ装置の構成を示すものである。こ
の実施の形態2においては、分岐回路12の出力信号
を、図1に示した割算器13を介さずに、直接、レーザ
制御回路28に入力する。
Embodiment 2. Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows the configuration of the semiconductor laser device according to the second embodiment. In the second embodiment, the output signal of the branch circuit 12 is directly input to the laser control circuit 28 without passing through the divider 13 shown in FIG.

【0062】レーザ制御回路28では、分岐回路12か
らの直流成分信号を用いて半導体レーザ1の出力強度が
一定になるように活性層領域32への注入電流Iaを調
節する。すなわち、前述したように、直流成分信号を検
出することで、レーザ光の強度変化を検出することもで
きる。
The laser control circuit 28 uses the DC component signal from the branch circuit 12 to adjust the injection current Ia to the active layer region 32 so that the output intensity of the semiconductor laser 1 becomes constant. That is, as described above, it is possible to detect the intensity change of the laser light by detecting the DC component signal.

【0063】この場合、直流成分信号に基づく半導体レ
ーザ1の出力強度の一定制御を行っているので、半導体
レーザ1の出力光強度が常に一定になり、分岐回路12
から出力される交流成分信号も常にレーザ光強度が一定
の条件で得られる。したがって、実施の形態1のよう
に、直流成分信号で規格化しなくとも、交流成分信号の
みで高精度な発振モードモニタ信号の検出をなし得る。
In this case, since the output intensity of the semiconductor laser 1 is controlled to be constant based on the DC component signal, the output light intensity of the semiconductor laser 1 is always constant and the branch circuit 12
The AC component signal output from the device is always obtained under the condition that the laser light intensity is constant. Therefore, it is possible to detect the oscillation mode monitor signal with high accuracy using only the AC component signal without normalizing with the DC component signal as in the first embodiment.

【0064】レーザ制御回路28は、交流成分が閾値以
上である場合に、多モード発振と判定し、交流成分が閾
値より小さい場合に、単一縦モード発振と判定する。そ
して、レーザ制御回路28では、多モード発振と判定す
ると、半導体レーザ1に注入する各電流If、Ir、I
pもしくは素子温度Tldを調整することにより、発振
モードを安定化させる。
The laser control circuit 28 determines that the multi-mode oscillation is generated when the AC component is equal to or more than the threshold value, and determines the single longitudinal mode oscillation when the AC component is smaller than the threshold value. When the laser control circuit 28 determines that multi-mode oscillation is generated, the currents If, Ir, I injected into the semiconductor laser 1 are determined.
The oscillation mode is stabilized by adjusting p or the element temperature Tld.

【0065】このように実施の形態2によれば、レーザ
制御回路28で分岐回路12からの直流成分信号を用い
て半導体レーザ1の出力強度が一定になるように活性層
領域32への注入電流Iaを調節するようにしているの
で、半導体レーザ1の出力光強度を常に一定に制御する
ことができる。さらに、分岐回路12から直接レーザ制
御回路28に入力される交流成分信号も常にレーザ光強
度が一定の条件で検出できるため、交流成分信号のみで
高精度な発振モードモニタ信号を得ることができる。ま
た、発振モードモニタ信号に基づき判別した発振モード
状態に基づき半導体レーザ1に注入する各電流If、I
r、Ipもしくは素子温度Tldを調整しているので、
半導体レーザ1から出力されるレーザ光の発振モードを
単一縦モードに安定化することができる。
As described above, according to the second embodiment, the laser control circuit 28 uses the DC component signal from the branch circuit 12 to inject the current into the active layer region 32 so that the output intensity of the semiconductor laser 1 becomes constant. Since Ia is adjusted, the output light intensity of the semiconductor laser 1 can always be controlled to be constant. Further, the AC component signal directly input from the branch circuit 12 to the laser control circuit 28 can also be detected under the condition that the laser light intensity is always constant, so that a highly accurate oscillation mode monitor signal can be obtained only with the AC component signal. Further, the currents If and I injected into the semiconductor laser 1 based on the oscillation mode state determined based on the oscillation mode monitor signal.
Since r, Ip or element temperature Tld is adjusted,
The oscillation mode of the laser light output from the semiconductor laser 1 can be stabilized to a single longitudinal mode.

【0066】また、割算器13を用いないため、半導体
レーザ装置の構成をさらに簡略化でき、通常用いられて
いるバタフライ型モジュールパッケージ内に余裕を持っ
て収納可能な程の小型化が実現できる。また、構成が簡
略化されているので発振モードモニタとしての信頼性を
向上することができる。
Moreover, since the divider 13 is not used, the structure of the semiconductor laser device can be further simplified, and the miniaturization can be realized so that it can be accommodated in a commonly used butterfly type module package with a margin. . Further, since the structure is simplified, the reliability as the oscillation mode monitor can be improved.

【0067】実施の形態3.つぎに、図10に従ってこ
の発明の実施の形態3について説明する。図10は、実
施の形態3の半導体レーザ装置の構成を示すものであ
る。
Embodiment 3. Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows the configuration of the semiconductor laser device according to the third embodiment.

【0068】図10に示すように、実施の形態3におい
ては、ビームスプリッタ4と光検出器9の間の光軸上
に、ビームスプリッタ14を配置する。ビームスプリッ
タ14は、一部のレーザ光を光検出器9に入射するよう
に、他方を光検出器15に入射するように配置する。さ
らに、光検出器9の出力信号のうちの直流成分をカット
するハイパスフィルタ16を設ける。
As shown in FIG. 10, in the third embodiment, the beam splitter 14 is arranged on the optical axis between the beam splitter 4 and the photodetector 9. The beam splitter 14 is arranged so that a part of the laser light is incident on the photodetector 9 and the other is incident on the photodetector 15. Further, a high-pass filter 16 that cuts the DC component of the output signal of the photodetector 9 is provided.

【0069】光検出器9からの出力電気信号をハイパス
フィルタ16によって交流成分のみを抽出し、抽出した
交流成分をレーザ制御回路38に入力する。光検出器1
5の出力信号を直接レーザ制御回路38に入力する。光
検出器15の出力信号は半導体レーザ1の出力光が大き
くなると増加し、小さくなると減少するという依存性を
もつ。従って、フォトダイオード15の出力信号の信号
強度が一定になるようにレーザ制御回路38で活性層領
域32への注入電流Iaを調節することにより、半導体
レーザ1の出力強度は一定に保たれる。
The AC component of the output electric signal from the photodetector 9 is extracted by the high-pass filter 16 and the extracted AC component is input to the laser control circuit 38. Photo detector 1
The output signal of No. 5 is directly input to the laser control circuit 38. The output signal of the photodetector 15 has a dependency that it increases when the output light of the semiconductor laser 1 increases and decreases when it decreases. Therefore, the output intensity of the semiconductor laser 1 is kept constant by adjusting the injection current Ia to the active layer region 32 by the laser control circuit 38 so that the signal intensity of the output signal of the photodiode 15 becomes constant.

【0070】このように、半導体レーザ1の出力光強度
は一定に保たれるため、ハイパスフィルタ16から出力
される交流成分は発振モードのみに依存することにな
り、したがってこの交流成分を用いて発振モードを検出
することができる。
As described above, since the output light intensity of the semiconductor laser 1 is kept constant, the AC component output from the high-pass filter 16 depends only on the oscillation mode. Therefore, oscillation is performed using this AC component. The mode can be detected.

【0071】すなわち、レーザ制御回路38は、交流成
分が閾値以上である場合に、多モード発振と判定し、交
流成分が閾値より小さい場合に、単一縦モード発振と判
定する。そして、レーザ制御回路38では、多モード発
振と判定すると、半導体レーザ1に注入する各電流I
f、Ir、Ipもしくは素子温度Tldを調整すること
により、発振モードを安定化させる。
That is, the laser control circuit 38 determines that the mode is multi-mode oscillation when the AC component is equal to or larger than the threshold value, and determines the single longitudinal mode oscillation when the AC component is smaller than the threshold value. When the laser control circuit 38 determines that multi-mode oscillation is generated, each current I to be injected into the semiconductor laser 1
The oscillation mode is stabilized by adjusting f, Ir, Ip or the element temperature Tld.

【0072】このように実施の形態3によれば、ビーム
スプリッタ4と光検出器9の間の光軸上にビームスプリ
ッタ14を設け、このビームスプリッタ14の分岐光の
一方の出力光を受光するように光検出器15を設け、レ
ーザ制御回路38で光検出器15の検出信号を用いて半
導体レーザ1の出力強度が一定になるように活性層領域
32への注入電流Iaを調節するようにしているので、
半導体レーザ1の出力光強度を常に一定に制御すること
ができる。さらに、ハイパスフィルタ16からレーザ制
御回路38に入力される交流成分信号は、常にレーザ光
強度が一定の条件で検出できるため、交流成分信号のみ
で高精度な発振モードモニタ信号を得ることができる。
また、発振モードモニタ信号に基づき判定した発振モー
ド状態に基づき半導体レーザ1に注入する各電流If、
Ir、Ipもしくは素子温度Tldを調整しているの
で、半導体レーザ1から出力されるレーザ光の発振モー
ドを単一縦モードに安定化することができる。
As described above, according to the third embodiment, the beam splitter 14 is provided on the optical axis between the beam splitter 4 and the photodetector 9, and one output light of the branched light of the beam splitter 14 is received. As described above, the photodetector 15 is provided, and the laser control circuit 38 adjusts the injection current Ia to the active layer region 32 using the detection signal of the photodetector 15 so that the output intensity of the semiconductor laser 1 becomes constant. Because
The output light intensity of the semiconductor laser 1 can always be controlled to be constant. Further, the AC component signal input from the high-pass filter 16 to the laser control circuit 38 can always be detected under the condition that the laser light intensity is constant, so that it is possible to obtain a highly accurate oscillation mode monitor signal only with the AC component signal.
Further, each current If injected into the semiconductor laser 1 based on the oscillation mode state determined based on the oscillation mode monitor signal,
Since the Ir, Ip or the element temperature Tld is adjusted, the oscillation mode of the laser light output from the semiconductor laser 1 can be stabilized to the single longitudinal mode.

【0073】実施の形態4.つぎに、図11および図1
2を用いてこの発明の実施の形態4について説明する。
図11は実施の形態4の半導体レーザ装置の構成を示す
ものである。この実施の形態4においては、発振モード
モニタ回路に、半導体レーザ1の発振波長をモニタする
波長モニタを付加することによって、より高精度に発振
レーザ光を安定化させている。
Fourth Embodiment Next, FIG. 11 and FIG.
Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 11 shows the structure of the semiconductor laser device according to the fourth embodiment. In the fourth embodiment, a wavelength monitor for monitoring the oscillation wavelength of the semiconductor laser 1 is added to the oscillation mode monitor circuit to stabilize the oscillation laser light with higher accuracy.

【0074】図11において、ビームスプリッタ14と
光検出器15との間に、波長フィルタ17を配設してい
る。波長フィルタ17は、入射光の波長によって透過率
が変化する特性を有し、本実施の形態では例えば複屈折
結晶と偏光子から構成される複屈折フィルタを用いる。
なお、その他の波長フィルタとして、ファブリペローエ
タロンや、薄膜フィルタ、ファイバーグレーティング等
を用いる。
In FIG. 11, a wavelength filter 17 is arranged between the beam splitter 14 and the photodetector 15. The wavelength filter 17 has a characteristic that the transmittance changes depending on the wavelength of incident light, and in the present embodiment, a birefringent filter including a birefringent crystal and a polarizer is used.
A Fabry-Perot etalon, a thin film filter, a fiber grating, or the like is used as the other wavelength filter.

【0075】波長フィルタ17および光検出器15によ
って波長モニタを構成している。すなわち、波長フィル
タ17の入力光の波長に応じて透過率を変える特性を利
用して、波長フィルタ17で波長情報を強度情報に変換
する。そして、光検出器15で波長フィルタ17からの
光信号を電気信号に変換することにより、波長に応じた
強度の電気信号を得ることができる。
The wavelength filter 17 and the photodetector 15 constitute a wavelength monitor. That is, the wavelength filter 17 converts the wavelength information into the intensity information by utilizing the characteristic of changing the transmittance according to the wavelength of the input light of the wavelength filter 17. Then, by converting the optical signal from the wavelength filter 17 into an electric signal by the photodetector 15, an electric signal having an intensity corresponding to the wavelength can be obtained.

【0076】また、割算器18を設け、この割算器18
によって、分岐回路12からの直流成分信号に対する光
検出器15の出力信号の比を求め、この比をレーザ制御
回路48に入力している。
Further, a divider 18 is provided, and the divider 18
The ratio of the output signal of the photodetector 15 to the DC component signal from the branch circuit 12 is obtained by this, and this ratio is input to the laser control circuit 48.

【0077】次に動作について説明する。半導体レーザ
1から出力したレーザ光は、ビームスプリッタ4で2つ
に分岐される。一方の分岐光は、ビームスプリッタ14
でさらに2分岐される。分岐したレーザ光のうち、例え
ば、ビームスプリッタ14を透過する方向であるL1方
向に進むレーザ光は、実施の形態1と同様に、光検出器
9で電気信号に変換され、分岐回路12および割算器1
3を通過して、発振モードモニタ信号としてレーザ制御
回路48に入力される。
Next, the operation will be described. The laser beam output from the semiconductor laser 1 is split into two by the beam splitter 4. One of the split lights is the beam splitter 14
It is branched into two more. Of the branched laser beams, for example, the laser beam traveling in the L1 direction, which is the direction that passes through the beam splitter 14, is converted into an electric signal by the photodetector 9 as in the first embodiment, and is branched by the branch circuit 12 and the split circuit. Calculator 1
After passing through 3, the laser control circuit 48 is inputted as an oscillation mode monitor signal.

【0078】一方、例えば、ビームスプリッタ14で反
射して入射光から90度曲がった方向であるL2方向に
進むレーザ光は、波長フィルタ17を通過し、光検出器
15に入射し、電気信号に変換される。
On the other hand, for example, laser light reflected by the beam splitter 14 and traveling in the L2 direction, which is a direction bent 90 degrees from the incident light, passes through the wavelength filter 17, enters the photodetector 15, and is converted into an electrical signal. To be converted.

【0079】図12に光検出器15の出力信号の波長特
性を示す。今、安定化させる目標波長をλ0とする。λ
0付近において光検出器15の出力信号は波長が長くな
るに伴い減少し、波長が短くなるに伴い増加する。従っ
て波長λ0を基準波長としたとき、光検出器15の出力
信号の強度変化は、レーザ光波長の基準波長λ0からの
変化を示している。従って、光検出器15の出力信号の
強度レベルを判定することで、発振波長をモニタするこ
とができる。光検出器15の出力信号は、割算器18に
入力される。割算器18には、分岐回路12からの出力
であるレーザ光強度の直流成分信号も同時に入力され、
割算器18は、両者の比(光検出器15の出力信号/分
岐回路12からの直流成分信号)を出力する。
FIG. 12 shows the wavelength characteristic of the output signal of the photodetector 15. Now, the target wavelength to be stabilized is λ0. λ
In the vicinity of 0, the output signal of the photodetector 15 decreases as the wavelength becomes longer, and increases as the wavelength becomes shorter. Therefore, when the wavelength λ0 is used as the reference wavelength, the intensity change of the output signal of the photodetector 15 indicates the change of the laser light wavelength from the reference wavelength λ0. Therefore, the oscillation wavelength can be monitored by determining the intensity level of the output signal of the photodetector 15. The output signal of the photodetector 15 is input to the divider 18. The direct current component signal of the laser light intensity, which is the output from the branch circuit 12, is also input to the divider 18 at the same time,
The divider 18 outputs the ratio of both (the output signal of the photodetector 15 / the DC component signal from the branch circuit 12).

【0080】すなわち、光検出器15の出力信号で波長
変化をモニタすることができるが、この信号は同時にレ
ーザ光強度変化も含む。従って割算器18で分岐回路1
2からのレーザ光の直流成分でフォトダイオード15の
出力信号を規格化することにより、半導体レーザ1の出
力光の強度変化に影響されない波長モニタ信号を得るこ
とができる。
That is, the wavelength change can be monitored by the output signal of the photodetector 15, but this signal also includes the laser light intensity change. Therefore, in the divider 18, the branch circuit 1
By standardizing the output signal of the photodiode 15 with the DC component of the laser light from 2, the wavelength monitor signal that is not affected by the intensity change of the output light of the semiconductor laser 1 can be obtained.

【0081】レーザ制御回路48は、割算器13からの
規格化された発振モードモニタ信号と割算器18からの
規格化された波長モニタ信号を用いて半導体レーザ1へ
の注入電流Ia、If、Ir、Ipのいずれかもしくは
全て、あるいはペルチェ素子3を駆動制御して素子温度
Tldを調節することにより半導体レーザ1の波長およ
び発振モードを制御する。
The laser control circuit 48 uses the standardized oscillation mode monitor signal from the divider 13 and the standardized wavelength monitor signal from the divider 18 to inject currents Ia and If into the semiconductor laser 1. , Ir, Ip, or all, or the Peltier element 3 is driven and controlled to adjust the element temperature Tld to control the wavelength and oscillation mode of the semiconductor laser 1.

【0082】このように実施の形態4によれば、ビーム
スプリッタ4と光検出器9との間の光軸上にビームスプ
リッタ14を設け、このビームスプリッタ14の分岐光
を入力光の波長に応じて透過率を変える特性をもつ波長
フィルタ17を介して光検出器15で受光し、この光検
出器15の受光信号をレーザ光の直流成分で規格化する
ことによって波長モニタ信号を得るようにしているの
で、レーザ光の波長のみに依存した波長モニタ信号を検
出することができる。また、波長モニタ信号に基づき判
別した発振波長に基づき半導体レーザ1に注入する各電
流Ia、If、Ir、Ipもしくは素子温度Tldを調
整しているので、半導体レーザ1から出力されるレーザ
光の波長を安定化することができる。
As described above, according to the fourth embodiment, the beam splitter 14 is provided on the optical axis between the beam splitter 4 and the photodetector 9, and the branched light of this beam splitter 14 is changed according to the wavelength of the input light. Is received by the photodetector 15 through the wavelength filter 17 having the characteristic of changing the transmittance, and the wavelength monitor signal is obtained by normalizing the received signal of the photodetector 15 with the DC component of the laser light. Therefore, the wavelength monitor signal that depends only on the wavelength of the laser light can be detected. Further, since the currents Ia, If, Ir, Ip or the element temperature Tld to be injected into the semiconductor laser 1 are adjusted based on the oscillation wavelength determined based on the wavelength monitor signal, the wavelength of the laser light output from the semiconductor laser 1 is adjusted. Can be stabilized.

【0083】また、2つのビームスプリッタ4,14
と、光検出器9および分岐回路12と割算器13から構
成される簡単な構成の発振モードモニタと、波長フィル
タ17および光検出器15と割算器18で構成される簡
単な構成の波長モニタを有するので、半導体レーザ装置
の構成を簡略化でき、通常用いられているバタフライ型
モジュールパッケージ内に収納可能な程小型化すること
ができる。また、構成が簡略化されているので、発振モ
ードモニタおよび波長モニタとしての信頼性を向上する
こともできる。
In addition, the two beam splitters 4 and 14
And an oscillation mode monitor having a simple configuration including the photodetector 9, the branch circuit 12 and the divider 13, and a wavelength having a simple configuration including the wavelength filter 17, the photodetector 15 and the divider 18. Since the monitor is provided, the structure of the semiconductor laser device can be simplified and the size can be reduced so that the semiconductor laser device can be housed in a commonly used butterfly type module package. Further, since the structure is simplified, the reliability as the oscillation mode monitor and the wavelength monitor can be improved.

【0084】また、レーザ出力光の交流成分と直流成分
を夫々抽出し、該抽出した交流成分と直流成分を用いて
直流成分に対する交流成分の比を求め、この比を発振モ
ードモニタ信号として出力するようにしたので、レーザ
光の発振モードのみに依存した高精度の発振モードモニ
タ信号を取得することができる。また、発振モードモニ
タ信号を閾値と比較することで、発振モードを判定し、
この判定結果に基づいて半導体レーザ1に注入する各電
流If、Ir、Ipもしくは素子温度Tldを変化させ
ているので、半導体レーザ1から出力されるレーザ光の
発振モードを単一縦モードに簡便に高精度に安定化する
ことができる。
Further, the AC component and the DC component of the laser output light are respectively extracted, the ratio of the AC component to the DC component is obtained using the extracted AC component and DC component, and this ratio is output as an oscillation mode monitor signal. Since this is done, it is possible to obtain a highly accurate oscillation mode monitor signal that depends only on the oscillation mode of the laser light. Also, by comparing the oscillation mode monitor signal with the threshold value, the oscillation mode is determined,
Since the currents If, Ir, Ip or the element temperature Tld injected into the semiconductor laser 1 are changed based on the determination result, the oscillation mode of the laser light output from the semiconductor laser 1 can be easily changed to the single longitudinal mode. It can be stabilized with high accuracy.

【0085】また、発振モードモニタ信号は、割算器1
3で強度の直流成分を用いて規格化されているので、発
振モードモニタ信号が半導体レーザ1の出力強度変化に
影響されることはない。
Further, the oscillation mode monitor signal is supplied to the divider 1
3 is standardized by using the DC component of the intensity, the oscillation mode monitor signal is not affected by the change in the output intensity of the semiconductor laser 1.

【0086】この実施の形態4において、ビームスプリ
ッタ14で半導体レーザ1の出力光をL1、L2の2方
向に分岐したが、ビームスプリッタ14を用いず、光検
出器15を光検出器9の横に並べて、波長フィルタ17
をビームスプリッタ4と光検出器15との間に設置し、
L1方向に進む光だけで両方の光検出器に入力するよう
にしてもよい。
In the fourth embodiment, the beam splitter 14 splits the output light of the semiconductor laser 1 into two directions of L1 and L2. However, the beam splitter 14 is not used, and the photodetector 15 is provided next to the photodetector 9. Aligned with the wavelength filter 17
Is installed between the beam splitter 4 and the photodetector 15,
You may make it input into both photodetectors only by the light which advances to a L1 direction.

【0087】実施の形態5.つぎに、図13を用いてこ
の発明の実施の形態5について説明する。図13は実施
の形態5の半導体レーザ装置の構成を示すものである。
この実施の形態5においては、図11に示す実施の形態
4のように、分岐回路12および光検出器15の出力を
割算器13および18を介してレーザ制御回路48に入
力するのではなく、これら分岐回路12および光検出器
15の出力を直接、レーザ制御回路58に入力するよう
にしている。
Embodiment 5. Next, a fifth embodiment of the invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 shows the structure of the semiconductor laser device according to the fifth embodiment.
In the fifth embodiment, the outputs of the branch circuit 12 and the photodetector 15 are not input to the laser control circuit 48 via the dividers 13 and 18 as in the fourth embodiment shown in FIG. The outputs of the branch circuit 12 and the photodetector 15 are directly input to the laser control circuit 58.

【0088】レーザ制御回路58では、分岐回路12か
らの直流成分信号を用いて半導体レーザ1の出力強度が
一定になるように半導体レーザ1の活性層領域32への
注入電流Iaを調節する。すなわち、前述したように、
直流成分信号を検出することで、レーザ光の強度変化を
検出することもできる。
The laser control circuit 58 uses the DC component signal from the branch circuit 12 to adjust the injection current Ia into the active layer region 32 of the semiconductor laser 1 so that the output intensity of the semiconductor laser 1 becomes constant. That is, as mentioned above,
By detecting the DC component signal, it is possible to detect the intensity change of the laser light.

【0089】この場合、直流成分信号に基づく半導体レ
ーザ1の出力強度一定制御を行っているので、半導体レ
ーザ1の出力光強度が常に一定になり、分岐回路12か
ら出力される交流成分信号も常にレーザ光強度が一定の
条件で得られる。したがって、割算器13を用いて直流
成分信号で規格化しなくとも、交流成分信号のみで高精
度な発振モードモニタ信号の検出をなし得る。
In this case, since the output intensity of the semiconductor laser 1 is controlled to be constant based on the DC component signal, the output light intensity of the semiconductor laser 1 is always constant, and the AC component signal output from the branch circuit 12 is always constant. Laser intensity can be obtained under constant conditions. Therefore, it is possible to detect the oscillation mode monitor signal with high accuracy using only the AC component signal without normalizing the DC component signal using the divider 13.

【0090】レーザ制御回路58は、交流成分が閾値以
上である場合に、多モード発振と判定し、交流成分が閾
値より小さい場合に、単一縦モード発振と判定する。そ
して、レーザ制御回路58では、多モード発振と判定す
ると、半導体レーザ1に注入する各電流If、Ir、I
pもしくは素子温度Tldを調整することにより、発振
モードを安定化させる。
The laser control circuit 58 determines that the multimode oscillation is generated when the AC component is equal to or more than the threshold value, and determines the single longitudinal mode oscillation when the AC component is smaller than the threshold value. Then, when the laser control circuit 58 determines that the oscillation is multimode oscillation, the currents If, Ir, I injected into the semiconductor laser 1 are determined.
The oscillation mode is stabilized by adjusting p or the element temperature Tld.

【0091】また、光検出器15の出力信号も、先の実
施の形態4のように、割算器18を介さずに、直接、レ
ーザ制御回路58に入力する。その際、半導体レーザ1
は、前述したように、直流成分信号に基づく出力強度一
定制御が行われているので、光検出器15の出力信号を
検出することで、波長のみに依存した高精度な波長モニ
タ信号を得ることができる。
Also, the output signal of the photodetector 15 is directly input to the laser control circuit 58 without passing through the divider 18 as in the fourth embodiment. At that time, the semiconductor laser 1
As described above, since the output intensity constant control based on the DC component signal is performed, the output signal of the photodetector 15 is detected to obtain a highly accurate wavelength monitor signal that depends only on the wavelength. You can

【0092】レーザ制御回路58は、光検出器15から
の波長モニタ信号を用いて半導体レーザ1への注入電流
Ia、If、Ir、Ipのいずれかもしくは全て、ある
いは素子温度Tldを調節することにより半導体レーザ
1の波長を制御する。
The laser control circuit 58 adjusts any or all of the injection currents Ia, If, Ir, Ip to the semiconductor laser 1 or the element temperature Tld by using the wavelength monitor signal from the photodetector 15. The wavelength of the semiconductor laser 1 is controlled.

【0093】このようにこの実施の形態5によれば、分
岐回路12の出力信号を割算器18を介さずにレーザ制
御回路58に入力するとともに、レーザ制御回路58で
分岐回路12からの直流成分信号を用いて半導体レーザ
1の出力強度が一定になるようにIaを調節するように
しているので、半導体レーザの出力光強度を常に一定に
制御することができる。さらに、分岐回路12から出力
される交流成分信号も常にレーザ光強度が一定の条件で
得られるため、交流成分信号のみで高精度な発振モード
モニタ信号を得ることができる。また、検出した発振モ
ードモニタ信号に基づき発振モードを判定し、この判定
結果に基づいて半導体レーザ1に注入する各電流If、
Ir、Ipもしくは素子温度Tldを調整させているの
で、半導体レーザ1から出力されるレーザ光の発振モー
ドを単一縦モードに簡便に高精度に安定化することがで
きる。
As described above, according to the fifth embodiment, the output signal of the branch circuit 12 is input to the laser control circuit 58 without passing through the divider 18, and the laser control circuit 58 causes the direct current from the branch circuit 12 to flow. Since the component signal is used to adjust Ia so that the output intensity of the semiconductor laser 1 becomes constant, the output light intensity of the semiconductor laser can always be controlled to be constant. Further, since the AC component signal output from the branch circuit 12 is always obtained under the condition that the laser light intensity is constant, it is possible to obtain a highly accurate oscillation mode monitor signal only with the AC component signal. Further, the oscillation mode is determined based on the detected oscillation mode monitor signal, and each current If injected into the semiconductor laser 1 based on the determination result,
Since the Ir, Ip or the element temperature Tld is adjusted, the oscillation mode of the laser light output from the semiconductor laser 1 can be easily stabilized to the single longitudinal mode with high accuracy.

【0094】また、フォトダイオード15の出力信号は
常にレーザ光強度が一定の条件で得られているため、こ
の信号のみで高精度な波長モニタ信号を得ることができ
る。また検出した波長モニタ信号を基づき半導体レーザ
1に注入する各電流If,Ir,Ipもしくは素子温度
Tldを調整しているので、半導体レーザ1から出力さ
れるレーザ光波長を安定化することができる。
Since the output signal of the photodiode 15 is always obtained under the condition that the laser light intensity is constant, a highly accurate wavelength monitor signal can be obtained only by this signal. Further, since the currents If, Ir, Ip or the element temperature Tld to be injected into the semiconductor laser 1 are adjusted based on the detected wavelength monitor signal, the laser light wavelength output from the semiconductor laser 1 can be stabilized.

【0095】また、割算器13,18を用いないため、
半導体レーザ装置の構成をさらに簡略化でき、通常用い
られているバタフライ型モジュールパッケージ内に余裕
を持って収納可能な小型化が実現できる。また、構成が
簡略化されているので発振モードモニタとしての信頼性
を向上することができる。
Since the dividers 13 and 18 are not used,
The configuration of the semiconductor laser device can be further simplified, and a compact size that can be accommodated in a butterfly type module package that is normally used can be realized. Further, since the structure is simplified, the reliability as the oscillation mode monitor can be improved.

【0096】この実施の形態5において、ビームスプリ
ッタ14で半導体レーザ1の出力光をL1、L2の2方
向に分岐したが、ビームスプリッタ14を用いず、光検
出器15を光検出器9の横に並べて、波長フィルタ17
をビームスプリッタ4と光検出器15との間に設置し、
L1方向に進む光だけで両方の光検出器に入力するよう
にしてもよい。
In the fifth embodiment, the beam splitter 14 splits the output light of the semiconductor laser 1 into two directions of L1 and L2. However, the beam splitter 14 is not used, and the photodetector 15 is provided next to the photodetector 9. Aligned with the wavelength filter 17
Is installed between the beam splitter 4 and the photodetector 15,
You may make it input into both photodetectors only by the light which advances to a L1 direction.

【0097】実施の形態6.つぎに、図14を用いてこ
の発明の実施の形態6について説明する。図14は実施
の形態6の半導体レーザ装置の構成を示すものである。
この実施の形態6においては、ビームスプリッタ4とビ
ームスプリッタ14の間の光軸上にビームスプリッタ1
9をさらに配置する。ビームスプリッタ19は、光の一
部をビームスプリッタ14に入射するように、残りを光
検出器20に入射するように配置する。
Sixth Embodiment Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 shows the structure of the semiconductor laser device according to the sixth embodiment.
In the sixth embodiment, the beam splitter 1 is placed on the optical axis between the beam splitter 4 and the beam splitter 14.
9 is further arranged. The beam splitter 19 is arranged so that a part of the light is incident on the beam splitter 14 and the rest is incident on the photodetector 20.

【0098】フォトダイオード20の出力信号は、直接
レーザ制御回路68に入力する。光検出器20の出力信
号は半導体レーザ1の出力光が大きくなると増加し、小
さくなると減少するという依存性をもつ。従って、レー
ザ制御回路68では、光検出器20の出力信号の信号強
度が一定になるようにIaを調節することにより、半導
体レーザ1の出力強度を一定に保つよう制御する。
The output signal of the photodiode 20 is directly input to the laser control circuit 68. The output signal of the photodetector 20 has a dependency that it increases when the output light of the semiconductor laser 1 increases and decreases when it decreases. Therefore, the laser control circuit 68 controls the output intensity of the semiconductor laser 1 to be kept constant by adjusting Ia so that the signal intensity of the output signal of the photodetector 20 becomes constant.

【0099】光検出器9およびハイパスフィルタ16に
よって発振モードモニタを構成する。ハイパスフィルタ
16では、光検出器9の出力信号の交流成分のみを抽出
し、レーザ制御回路68に入力する。光検出器20の出
力に基づく出力光一定制御によって半導体レーザ1の出
力光強度は一定に保たれるため、ハイパスフィルタ16
から出力される交流成分は発振モードのみに依存し、不
安定な発振状態を検出できる。レーザ制御回路68で
は、ハイパスフィルタ16から出力される交流成分をも
とにIf,Ir,Ipを調節することにより、発振モー
ドを制御し、単一縦モード発振を得る。
The photodetector 9 and the high pass filter 16 constitute an oscillation mode monitor. The high-pass filter 16 extracts only the AC component of the output signal of the photodetector 9 and inputs it to the laser control circuit 68. Since the output light intensity of the semiconductor laser 1 is kept constant by the output light constant control based on the output of the photodetector 20, the high-pass filter 16
The AC component output from the output depends on only the oscillation mode, and an unstable oscillation state can be detected. The laser control circuit 68 controls the oscillation mode by adjusting If, Ir, and Ip based on the AC component output from the high-pass filter 16 to obtain single longitudinal mode oscillation.

【0100】波長フィルタ17および光検出器15によ
って波長モニタを構成している。フォトダイオード15
の出力信号は、直接、レーザ制御回路68に入力する。
その際、半導体レーザ1は上記の通り出力強度が一定に
保たれているので、フォトダイオード15の出力信号を
検出することで波長のみに依存した高精度な波長モニタ
信号が得られる。レーザ制御回路68では、この波長モ
ニタ信号を元に半導体レーザ1の各電流If,Ir,I
pもしくは素子温度Tldを調整し、半導体レーザ1か
ら出力されるレーザ光波長を安定化する。
The wavelength filter 17 and the photodetector 15 constitute a wavelength monitor. Photodiode 15
The output signal of is directly input to the laser control circuit 68.
At that time, since the output intensity of the semiconductor laser 1 is kept constant as described above, a highly accurate wavelength monitor signal depending only on the wavelength can be obtained by detecting the output signal of the photodiode 15. In the laser control circuit 68, the currents If, Ir, I of the semiconductor laser 1 are based on this wavelength monitor signal.
By adjusting p or the element temperature Tld, the wavelength of the laser light output from the semiconductor laser 1 is stabilized.

【0101】なお、図14においては、ビームスプリッ
タ19をビームスプリッタ4とビームスプリッタ14と
の間の光軸上に配置したが、ビームスプリッタ19をビ
ームスプリッタ14とフォトダイオード9との間の光軸
上に配置し、その分岐光をフォトダイオード20で受光
するようにしてもよい。この場合も上記と同様に動作
し、同様の効果を奏する。
Although the beam splitter 19 is arranged on the optical axis between the beam splitter 4 and the beam splitter 14 in FIG. 14, the beam splitter 19 is arranged on the optical axis between the beam splitter 14 and the photodiode 9. You may make it arrange | position above and may make the photodiode 20 receive the branched light. Also in this case, the same operation as described above is performed and the same effect is obtained.

【0102】このようにこの実施の形態6によれば、ビ
ームスプリッタ4と光検出器9の間の光軸上に、ビーム
スプリッタ19を配し、このビームスプリッタ19の一
方の出力光を受光するように光検出器20を設け、この
光検出器20の出力を用いて半導体レーザ1の出力強度
が一定になるように活性層領域32への注入電流Iaを
調節するようにしているので、半導体レーザ1の出力光
強度を常に一定に制御することができる。さらに、ハイ
パスフィルタ16からレーザ制御回路68に入力される
交流成分信号は、常にレーザ光強度が一定の条件で検出
できるため、交流成分信号のみで高精度な発振モードモ
ニタ信号を得ることができる。また、発振モードモニタ
信号に基づき判別した発振モード状態に基づき半導体レ
ーザ1に注入する各電流If,Ir,Ipもしくは素子
温度Tldを調整しているので、半導体レーザ1から出
力されるレーザ光の発振モードを単一縦モードに安定化
することができる。
As described above, according to the sixth embodiment, the beam splitter 19 is arranged on the optical axis between the beam splitter 4 and the photodetector 9, and one output light of the beam splitter 19 is received. As described above, the photodetector 20 is provided and the output current of the photodetector 20 is used to adjust the injection current Ia to the active layer region 32 so that the output intensity of the semiconductor laser 1 becomes constant. The output light intensity of the laser 1 can always be controlled to be constant. Further, the AC component signal input from the high-pass filter 16 to the laser control circuit 68 can be detected under the condition that the laser light intensity is always constant, so that it is possible to obtain a highly accurate oscillation mode monitor signal only with the AC component signal. Further, since the currents If, Ir, Ip or the element temperature Tld injected into the semiconductor laser 1 are adjusted based on the oscillation mode state determined based on the oscillation mode monitor signal, the oscillation of the laser light output from the semiconductor laser 1 is adjusted. The mode can be stabilized to a single longitudinal mode.

【0103】さらに、光検出器15の出力信号は常にレ
ーザ光強度が一定の条件で得られているため、この信号
のみで高精度な波長モニタ信号を得ることができる。ま
た検出した波長モニタ信号に基づき半導体レーザ1に注
入する各電流If,Ir,Ipもしくは素子温度Tld
を調整しているので、半導体レーザ1から出力されるレ
ーザ光波長を安定化することができる。
Further, since the output signal of the photodetector 15 is always obtained under the condition that the laser light intensity is constant, a highly accurate wavelength monitor signal can be obtained only by this signal. Further, each current If, Ir, Ip or element temperature Tld injected into the semiconductor laser 1 based on the detected wavelength monitor signal.
Is adjusted, the wavelength of the laser beam output from the semiconductor laser 1 can be stabilized.

【0104】また、割算器13,18を用いないため、
半導体レーザ装置の構成をさらに簡略化でき、通常用い
られているバタフライ型モジュールパッケージ内に余裕
を持って収納可能な小型化が実現できる。また、構成が
簡略化されているので発振モードモニタとしての信頼性
を向上することができる。
Since the dividers 13 and 18 are not used,
The configuration of the semiconductor laser device can be further simplified, and a compact size that can be accommodated in a butterfly type module package that is normally used can be realized. Further, since the structure is simplified, the reliability as the oscillation mode monitor can be improved.

【0105】この実施の形態6において、ビームスプリ
ッタ14で半導体レーザ1の出力光をL1、L2の2方
向に分岐したが、ビームスプリッタ14を用いず、光検
出器15を光検出器9の横に並べて、波長フィルタ17
をビームスプリッタ4と光検出器15との間に設置し、
L1方向に進む光だけで両方の光検出器に入力するよう
にしてもよい。
In the sixth embodiment, the beam splitter 14 splits the output light of the semiconductor laser 1 into two directions of L1 and L2. However, the beam splitter 14 is not used, and the photodetector 15 is provided next to the photodetector 9. Aligned with the wavelength filter 17
Is installed between the beam splitter 4 and the photodetector 15,
You may make it input into both photodetectors only by the light which advances to a L1 direction.

【0106】実施の形態7.つぎに、図15〜図16を
用いて、図11、図13および図14の半導体レーザ装
置の構成要素である波長モニタの他の構成例について説
明する。図15に示す波長モニタは、入力発振光(モニ
タ光)の波長に応じて透過率が変化する狭帯域波長フィ
ルタ50と、この狭帯域波長フィルタ50の透過光を受
光する光検出器51と、入力発振光の波長に応じて透過
率が変化する広帯域波長フィルタ52と、この広帯域波
長フィルタ52の透過光を受光する光検出器53とを備
えている。
Seventh Embodiment Next, another configuration example of the wavelength monitor which is a component of the semiconductor laser device of FIGS. 11, 13 and 14 will be described with reference to FIGS. The wavelength monitor shown in FIG. 15 includes a narrow band wavelength filter 50 whose transmittance changes according to the wavelength of input oscillation light (monitor light), and a photodetector 51 which receives the transmitted light of the narrow band wavelength filter 50. A wideband wavelength filter 52 having a transmittance that changes according to the wavelength of the input oscillation light, and a photodetector 53 that receives the transmitted light of the wideband wavelength filter 52 are provided.

【0107】すなわち、各波長フィルタ50,52で、
波長情報を強度情報に変換し、各光検出器51,53
で、波長フィルタ50,52からの光信号を電気信号に
変換することにより、波長に応じた強度の電気信号を得
ることができる。
That is, in each wavelength filter 50, 52,
The wavelength information is converted into intensity information, and each photodetector 51, 53 is converted.
Then, by converting the optical signals from the wavelength filters 50 and 52 into electric signals, it is possible to obtain electric signals having an intensity corresponding to the wavelength.

【0108】図16は、狭帯域波長フィルタ50の波長
特性と広帯域波長フィルタ52の波長特性を示すもので
ある。Δλldは半導体レーザの波長可変領域であり、
Δλf1は広帯域波長フィルタ52の波長弁別領域であ
り、Δλf2は狭帯域波長フィルタ50の波長弁別領域
である。また、ITUグリッドの各波長(チャネル)間
隔を狭帯域波長フィルタ50の波長弁別領域の2倍(2
×λf2)に等しく設定している。ITUグリッドは、
国際電気通信連合(International Telecommunication
Union)で指定された特定の波長領域、例えば1550
nmのウインドウでの近接した間隔の波長セットであ
り、例えば100GHZ間隔の場合は、約0.8nmの
波長間隔に相当する。
FIG. 16 shows the wavelength characteristic of the narrow band wavelength filter 50 and the wavelength characteristic of the wide band wavelength filter 52. Δλld is the wavelength variable region of the semiconductor laser,
Δλf1 is a wavelength discrimination region of the wideband wavelength filter 52, and Δλf2 is a wavelength discrimination region of the narrowband wavelength filter 50. In addition, the wavelength (channel) interval of the ITU grid is twice the wavelength discrimination region of the narrow band wavelength filter 50 (2
× λf2). ITU grid is
International Telecommunication Union
Union) specified wavelength range, eg 1550
It is a set of closely spaced wavelengths in a window of nm, for example, in the case of 100 GHZ spacing, it corresponds to a wavelength spacing of about 0.8 nm.

【0109】この種のSSG DBR−LDでは、通常
の半導体レーザに比べ、波長可変領域(Δλld)が、
30nm〜40nmと、広い。狭帯域波長フィルタ50
は、波長変化に対する信号強度変化が大きく、波長を高
精度に検出できる利点があるが、狭帯域波長フィルタ5
0の波長弁別領域(Δλf2)は狭いので、狭帯域波長
フィルタ50のみでは、半導体レーザの波長可変領域
(Δλld)を全てカバーすることができず、絶対波長
を検出することができない。そこで、半導体レーザの波
長可変領域(Δλld)の全体は、Δλldより広い波
長弁別領域(Δλf1)をもつ広帯域波長フィルタ52
によってカバーすることで、どのグリッドに位置してい
るか、すなわち発振波長の絶対波長を検出するようにし
ている。
In this type of SSG DBR-LD, the wavelength tunable region (Δλld) is larger than that of a normal semiconductor laser.
It is as wide as 30 nm to 40 nm. Narrow band wavelength filter 50
Has the advantage that the signal intensity changes greatly with respect to the wavelength change and that the wavelength can be detected with high accuracy.
Since the wavelength discrimination region (Δλf2) of 0 is narrow, the narrow band wavelength filter 50 alone cannot cover the entire wavelength tunable region (Δλld) of the semiconductor laser, and the absolute wavelength cannot be detected. Therefore, the entire wavelength tunable region (Δλld) of the semiconductor laser has a wideband wavelength filter 52 having a wavelength discrimination region (Δλf1) wider than Δλld.
By covering with, the grid is located, that is, the absolute wavelength of the oscillation wavelength is detected.

【0110】狭帯域波長フィルタの一方のスロープの特
性のみを利用する場合は、 ITUグリッドの波長間隔=2×Δλf2 2×Δλf2<Δλld<Δλf1 の関係が成立するように、各波長フィルタ50,52の
波長特性を設定する。
When only one slope characteristic of the narrow band wavelength filter is used, each wavelength filter 50, 52 is set so that the relationship of ITU grid wavelength interval = 2 × Δλf2 2 × Δλf2 <Δλld <Δλf1 is established. Set the wavelength characteristics of.

【0111】また、狭帯域波長フィルタの両方のスロー
プの特性を利用する場合は、 ITUグリッドの波長間隔=Δλf2 2×Δλf2<Δλld<Δλf1 の関係が成立するように、各波長フィルタ50,52の
波長特性を設定する。
When the characteristics of both slopes of the narrow band wavelength filter are utilized, the wavelength filters 50 and 52 are set so that the relationship of ITU grid wavelength interval = Δλf2 2 × Δλf2 <Δλld <Δλf1 is established. Set the wavelength characteristics.

【0112】図17を用いて図15の波長モニタを用い
た波長制御動作を説明する。まず、レーザ制御回路8
は、広帯域波長フィルタ52側の光検出器53の出力を
取得し(ステップ300)、この出力に基づいて目標波
長λcに到達しているか否かを判定する(ステップ31
0)。広帯域波長フィルタによる目標波長への到達精度
は狭帯域波長フィルタの波長弁別領域Δλ2以下であれ
ばよい。目標波長λcに到達していない場合は、図示し
ない温度検出器で半導体レーザ近傍の温度をモニタしな
がらペルチェ素子3を駆動して素子温度Tldを調節す
ることによって目標波長λcに安定化させる(ステップ
320)。
A wavelength control operation using the wavelength monitor of FIG. 15 will be described with reference to FIG. First, the laser control circuit 8
Acquires the output of the photodetector 53 on the side of the broadband wavelength filter 52 (step 300), and determines whether or not the target wavelength λc is reached based on this output (step 31).
0). The accuracy of reaching the target wavelength by the wideband wavelength filter may be equal to or less than the wavelength discrimination region Δλ2 of the narrowband wavelength filter. If the target wavelength λc has not been reached, the Peltier element 3 is driven to adjust the element temperature Tld while monitoring the temperature in the vicinity of the semiconductor laser with a temperature detector (not shown) to stabilize the target wavelength λc (step 320).

【0113】また、ステップ310の判定で目標波長λ
cに到達していることが検出されると、レーザ制御回路
8は、狭帯域波長フィルタ50側の光検出器51の出力
を取得し(ステップ330)、この出力に基づいて目標
波長λcで安定しているか否かを判定する(ステップ3
40)。レーザ制御回路8は、波長ずれ量が予め規定さ
れた仕様値(発振波長確度)よりも大きい場合は、温度
をモニタしながらペルチェ素子3を駆動して素子温度T
ldを調節することによって目標波長λcに安定化させ
る(ステップ350)。
Further, the target wavelength λ is determined by the determination in step 310.
When it is detected that the wavelength c has reached c, the laser control circuit 8 acquires the output of the photodetector 51 on the narrow band wavelength filter 50 side (step 330) and stabilizes at the target wavelength λc based on this output. It is determined whether or not (Step 3
40). When the amount of wavelength shift is larger than the predetermined specification value (oscillation wavelength accuracy), the laser control circuit 8 drives the Peltier device 3 while monitoring the temperature to drive the device temperature T.
Stabilize the target wavelength λc by adjusting ld (step 350).

【0114】このように、図15に示す波長モニタにお
いては、広帯域波長フィルタ52側の出力に基づいて発
振波長の粗調整を行い、その後、狭帯域波長フィルタ5
0側の出力に基づいて発振波長の微調整を行うことで、
半導体レーザの波長可変領域が大きな場合でも、高精度
の波長制御を行えるようにしている。
As described above, in the wavelength monitor shown in FIG. 15, the oscillation wavelength is roughly adjusted based on the output from the wide band wavelength filter 52, and then the narrow band wavelength filter 5 is used.
By finely adjusting the oscillation wavelength based on the output on the 0 side,
Even if the wavelength tunable region of the semiconductor laser is large, highly accurate wavelength control can be performed.

【0115】なお、図1または図11に示した実施の形
態のように、規格化された波長モニタ信号が必要な場
合、光検出器51および53の各出力を分岐回路12か
らの直流成分信号で夫々割算することで、光検出器51
および53の各出力と、直流成分信号との比を求めるよ
うにすればよい。
When a standardized wavelength monitor signal is required as in the embodiment shown in FIG. 1 or FIG. 11, each output of the photodetectors 51 and 53 is connected to the DC component signal from the branch circuit 12. The photodetector 51 is divided by
It suffices to find the ratio between the output of each of 53 and 53 and the DC component signal.

【0116】なお、上記の各実施の形態では半導体レー
ザ1にSSG DBR−LDを用いるようにしたが、他
のSG−DBR LD(サンプルド回折格子 Sampled G
rating DBR)構造をもつようなLDにも本発明を適
用することができる。この場合にも、上記と同様の効果
が得られる。このSG−DBR LDは、同じ周期の回
折格子のある領域と回折格子のない領域を一つの単位と
して、これを整数回並べたものであり、「回折格子のあ
る領域」+「ない領域」の並びが同じ間隔で並んでい
る。SG−DBR LDの場合も、基本的に、フロント
SSG DBR領域とリアSSG DBR領域とで、並び
の周期を変えることによって、フロントSSG DBR
領域とリアSSG DBR領域との反射ピークの周期を
異ならせている。このSG−DBR LDの場合、SS
G−DBRと違ってグレーティングのない領域の距離を
変えることによって、上記反射ピークの周期の違いを達
成できるため、グレーティング単体の周期は変えなくて
も済む。なお、グレーティング単体の周期を変えること
によって、上記反射ピークの周期の違いを実現するよう
にしてもよい。
Although the SSG DBR-LD is used for the semiconductor laser 1 in each of the above-described embodiments, other SG-DBR LDs (Sampled Gratings) are used.
The present invention can be applied to an LD having a rating DBR) structure. In this case, the same effect as above can be obtained. This SG-DBR LD has a region with a diffraction grating of the same period and a region without a diffraction grating as one unit and is arranged an integer number of times. The rows are arranged at the same intervals. Also in the case of the SG-DBR LD, basically, the front SSG DBR area is changed by changing the arrangement period between the front SSG DBR area and the rear SSG DBR area.
The periods of the reflection peaks of the region and the rear SSG DBR region are made different. In the case of this SG-DBR LD, SS
Unlike the G-DBR, the difference in the period of the reflection peak can be achieved by changing the distance of the region without the grating, so that the period of the grating alone does not have to be changed. The difference in the cycle of the reflection peak may be realized by changing the cycle of the grating alone.

【0117】また、上記各実施の形態では半導体レーザ
1からの前面出力光の一部をモニタ光として取り出すよ
うにしているが、半導体レーザ1の背面から出力される
微量の発振光一部または全てをモニタ光として用いても
良い。その場合、前面光出力を減らすことなく外部出力
信号として用いることができる。さらにビームスプリッ
タ4は不要となり、構成が簡略化される。
Further, in each of the above embodiments, a part of the front output light from the semiconductor laser 1 is taken out as the monitor light. However, a part or the whole of a small amount of oscillation light output from the back surface of the semiconductor laser 1 is extracted. It may be used as monitor light. In that case, it can be used as an external output signal without reducing the front light output. Further, the beam splitter 4 is unnecessary, and the configuration is simplified.

【0118】[0118]

【発明の効果】以上説明したように、この発明にかかる
発振モードモニタ装置は、半導体レーザからの出力光を
受光する光検出器と、この光検出器の出力信号のうち、
直流成分の信号強度と交流成分の信号強度の比を求め、
この比を発振モードモニタ信号として出力するようにし
ているので、レーザの出力強度変化に影響されることな
くレーザ光の発振モードのみに依存した高精度の発振モ
ードモニタ信号を極めて簡単かつ安価な構成によって取
得することができる。
As described above, the oscillation mode monitor device according to the present invention includes a photodetector for receiving the output light from the semiconductor laser and an output signal of the photodetector.
Obtain the ratio of the signal strength of the DC component and the signal strength of the AC component,
Since this ratio is output as the oscillation mode monitor signal, a highly accurate oscillation mode monitor signal that depends only on the oscillation mode of the laser light without being affected by changes in the laser output intensity is extremely simple and inexpensive. Can be obtained by.

【0119】また、半導体レーザからの出力光のうち直
流成分の信号の強度と交流成分の信号の強度の比を求
め、この比に基づき発振モードを判定し、判定結果に応
じて半導体レーザの発振モードを制御しているので、半
導体レーザから出力されるレーザ光の発振モードを単一
縦モードに簡便に高精度に安定化させることができる。
Further, the ratio of the intensity of the DC component signal to the intensity of the AC component signal of the output light from the semiconductor laser is obtained, the oscillation mode is determined based on this ratio, and the oscillation of the semiconductor laser is determined according to the determination result. Since the modes are controlled, the oscillation mode of the laser light output from the semiconductor laser can be easily stabilized to a single longitudinal mode with high accuracy.

【0120】この発明にかかる半導体レーザ装置は、モ
ニタ光のうちの直流成分信号を用いて半導体レーザの光
強度が一定になるように制御するとともに、モニタ光の
交流成分信号を用いて発振モードを判定し、この判別結
果に応じて半導体レーザの発振モードを制御しているの
で、レーザの出力強度変化に影響されることなくレーザ
光の発振モードのみに依存した高精度の発振モードモニ
タ信号を極めて簡単かつ安価な構成によって取得するこ
とができ、またレーザ光の発振モードを単一縦モードに
簡便に高精度に安定化させ得る。
In the semiconductor laser device according to the present invention, the direct current component signal of the monitor light is used to control the light intensity of the semiconductor laser to be constant, and the oscillation mode is controlled using the alternating current component signal of the monitor light. Judgment is made and the oscillation mode of the semiconductor laser is controlled according to the result of this discrimination, so that a highly accurate oscillation mode monitor signal that depends only on the oscillation mode of the laser light without being affected by changes in the laser output intensity It can be obtained with a simple and inexpensive structure, and the oscillation mode of the laser beam can be easily stabilized to a single longitudinal mode with high accuracy.

【0121】この発明にかかる半導体レーザ装置は、光
検出器の出力信号を用いて半導体レーザの光強度が一定
になるように制御するとともに、ハイパスフィルタによ
ってモニタ光のうちの交流成分を抽出し、この交流成分
信号を用いて発振モードを判定し、この判別結果に応じ
てレーザの出力強度変化に影響されることなくレーザ光
の発振モードのみに依存した高精度の発振モードモニタ
信号を極めて簡単かつ安価な構成によって取得すること
ができ、またレーザ光の発振モードを単一縦モードに簡
便に高精度に安定化させ得る。
The semiconductor laser device according to the present invention controls the light intensity of the semiconductor laser to be constant by using the output signal of the photodetector, and extracts the AC component of the monitor light by the high-pass filter, The oscillation mode is determined using this AC component signal, and a highly accurate oscillation mode monitor signal that is dependent only on the oscillation mode of the laser light and is not affected by changes in the laser output intensity according to the determination result is extremely simple and It can be obtained with an inexpensive structure, and the oscillation mode of the laser light can be easily stabilized to a single longitudinal mode with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1の発振モードモニタ
回路を含む半導体レーザ装置の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor laser device including an oscillation mode monitor circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 SSG DBR LDの構成を示す断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of an SSG DBR LD.

【図3】 SSG DBR LDの各領域での利得または
ロスの波長特性示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing wavelength characteristics of gain or loss in each region of the SSG DBR LD.

【図4】 SSG DBR LDにおける発振波長のI
f、Ir特性を示す図である。
FIG. 4 I of oscillation wavelength in SSG DBR LD
It is a figure which shows f and Ir characteristic.

【図5】 図4の発振波長のIf、Ir特性の波長境界
領域を明確にした図である。
5 is a diagram clarifying the wavelength boundary region of the If and Ir characteristics of the oscillation wavelength of FIG.

【図6】 SSG DBR LDにおける単一縦モードと
不安定モード発振の波長スペクトルを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing wavelength spectra of single longitudinal mode and unstable mode oscillation in the SSG DBR LD.

【図7】 SSG DBR LDにおける単一縦モード発
振と不安定な発振状態の強度スペクトルを示すグラフで
ある。
FIG. 7 is a graph showing an intensity spectrum of a single longitudinal mode oscillation and an unstable oscillation state in the SSG DBR LD.

【図8】 SSG DBR LDにおける光強度高周波成
分のIf、Ir特性を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing If and Ir characteristics of a light intensity high frequency component in the SSG DBR LD.

【図9】 この発明の実施の形態2の発振モードモニタ
回路を含む半導体レーザ装置の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor laser device including an oscillation mode monitor circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図10】 この発明の実施の形態3の発振モードモニ
タ回路を含む半導体レーザ装置の構成を示すブロック図
である。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor laser device including an oscillation mode monitor circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図11】 この発明の実施の形態4の発振モードモニ
タ回路および波長モニタ回路を含む半導体レーザ装置の
構成を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor laser device including an oscillation mode monitor circuit and a wavelength monitor circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図12】 複屈折フィルタにおける透過強度の波長特
性を説明する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating wavelength characteristics of transmission intensity in a birefringent filter.

【図13】 この発明の実施の形態5の発振モードモニ
タ回路および波長モニタ回路を含む半導体レーザ装置の
構成を示すブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor laser device including an oscillation mode monitor circuit and a wavelength monitor circuit according to a fifth embodiment of the present invention.

【図14】 この発明の実施の形態6の発振モードモニ
タ回路および波長モニタ回路を含む半導体レーザ装置の
構成を示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor laser device including an oscillation mode monitor circuit and a wavelength monitor circuit according to a sixth embodiment of the present invention.

【図15】 この発明の実施の形態7を示すものであ
り、波長モニタ回路の他の形態を示すブロック図であ
る。
FIG. 15 shows Embodiment 7 of the present invention and is a block diagram showing another embodiment of the wavelength monitor circuit.

【図16】 図15の波長モニタに用いられる広帯域波
長フィルタ及び狭帯域波長フィルタの波長特性を示す図
である。
16 is a diagram showing wavelength characteristics of a wideband wavelength filter and a narrowband wavelength filter used in the wavelength monitor of FIG.

【図17】 図15の波長モニタを用いた波長制御の手
順を示すフローチャートである。
17 is a flowchart showing a procedure of wavelength control using the wavelength monitor of FIG.

【図18】 従来技術を示すブロック図である。FIG. 18 is a block diagram showing a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体レーザ、2 ヒートシンク、3 ペルチェ素
子、4,14,19ビームスプリッタ、5 半導体レー
ザ駆動装置、7 発振モードモニタ回路、8,28,3
8,48,58,68 レーザ制御回路、9,15,2
0 光検出器(フォトダイオード)、10 発振モード
信号生成回路、12 分岐回路、13,18 割算器、
16 ハイパスフィルタ、17 波長フィルタ、31
フロントSSG DBR領域、32 活性層領域、33
位相制御領域、34 リアSSG DBR領域、50
狭帯域波長フィルタ、51,53(フォトダイオー
ド) 光検出器、52 広帯域波長フィルタ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 semiconductor laser, 2 heat sink, 3 Peltier device, 4, 14, 19 beam splitter, 5 semiconductor laser driving device, 7 oscillation mode monitor circuit, 8, 28, 3
8, 48, 58, 68 Laser control circuit, 9, 15, 2
0 photodetector (photodiode), 10 oscillation mode signal generation circuit, 12 branch circuit, 13, 18 divider,
16 high-pass filter, 17 wavelength filter, 31
Front SSG DBR region, 32 Active layer region, 33
Phase control area, 34 Rear SSG DBR area, 50
Narrow band wavelength filter, 51, 53 (photodiode) Photodetector, 52 Wide band wavelength filter.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 足立 明宏 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 平野 嘉仁 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 西村 哲也 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 後藤田 光伸 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 小蒲 哲夫 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 武本 彰 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 西村 隆司 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 山下 純一郎 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5F073 AA65 AA89 AB21 AB25 AB27 EA03 GA12 GA13 GA21 GA38   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Akihiro Adachi             2-3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Ryo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Yoshihito Hirano             2-3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Ryo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Tetsuya Nishimura             2-3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Ryo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Mitsunobu Gotoda             2-3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Ryo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Tetsuo Obama             2-3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Ryo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Akira Takemoto             2-3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Ryo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Nishimura             2-3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Ryo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Junichiro Yamashita             2-3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Ryo Electric Co., Ltd. F-term (reference) 5F073 AA65 AA89 AB21 AB25 AB27                       EA03 GA12 GA13 GA21 GA38

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体レーザの出力光を受光して電気信
号に変換する光検出器と、 この光検出器の出力信号の直流成分の信号強度と交流成
分の信号強度の比を出力する発振モード信号生成回路
と、 を備えたことを特徴とする発振モードモニタ装置。
1. A photodetector for receiving the output light of a semiconductor laser and converting it into an electric signal, and an oscillation mode for outputting the ratio of the signal strength of the DC component and the signal strength of the AC component of the output signal of the photodetector. An oscillation mode monitoring device comprising: a signal generation circuit.
【請求項2】 上記発振モード信号生成回路は、 前記光検出器の出力信号を直流成分信号と交流成分信号
に分岐する分岐回路と、 前記直流成分信号に対する交流成分信号の比を求め、こ
の比を発振モードモニタ信号として出力する割算器と、 を備えたことを特徴とする請求項1に記載の発振モード
モニタ装置。
2. The oscillation mode signal generation circuit obtains a ratio of the AC component signal to the DC component signal, and a branch circuit that branches the output signal of the photodetector into a DC component signal and an AC component signal, The oscillator mode monitor device according to claim 1, further comprising: a divider that outputs the oscillator mode monitor signal.
【請求項3】 上記発振モード信号生成回路は、 前記光検出器の出力信号を直流成分信号と交流成分信号
に分岐する分岐回路と、 前記分岐回路から出力される交流成分のうち予め設定さ
れた所定の周波数成分のみを抽出するバンドパスフィル
タと、 前記直流成分信号に対するバンドパスフィルタの出力の
比を求め、この比を発振モードモニタ信号として出力す
る割算器と、 を備えたことを特徴とする請求項1に記載の発振モード
モニタ装置。
3. The oscillation mode signal generation circuit, wherein a branch circuit for branching the output signal of the photodetector into a DC component signal and an AC component signal, and an AC component output from the branch circuit are set in advance. A bandpass filter for extracting only a predetermined frequency component, and a divider for obtaining a ratio of the output of the bandpass filter with respect to the direct current component signal and outputting this ratio as an oscillation mode monitor signal, The oscillation mode monitor device according to claim 1.
【請求項4】 請求項1〜3の何れか一つに記載の発振
モードモニタ装置と、 発振モードモニタ装置からの発振モードモニタ信号に基
づき発振モードを判定し、この判定結果に応じて前記半
導体レーザの発振モードを制御するレーザ制御回路と、 を備えたことを特徴とする半導体レーザ装置。
4. The oscillation mode monitoring device according to claim 1, an oscillation mode is determined based on an oscillation mode monitor signal from the oscillation mode monitoring device, and the semiconductor is determined according to the determination result. A semiconductor laser device comprising: a laser control circuit for controlling a laser oscillation mode.
【請求項5】 請求項1〜3の何れか一つに記載の発振
モードモニタ装置と、 前記半導体レーザの出力光が入力され、レーザ光の波長
に応じて出力信号が変化する特性を有する波長モニタ回
路と、 発振モードモニタ装置からの発振モードモニタ信号に基
づき前記半導体レーザの発振モードを安定化させるとと
もに、前記波長モニタ回路の出力に基づき前記半導体レ
ーザの発振波長を制御するレーザ制御回路と、 を備えたことを特徴とする半導体レーザ装置。
5. The oscillation mode monitor according to claim 1, wherein the output light of the semiconductor laser is input, and the wavelength has a characteristic that an output signal changes according to the wavelength of the laser light. A monitor circuit, a laser control circuit that stabilizes the oscillation mode of the semiconductor laser based on an oscillation mode monitor signal from an oscillation mode monitor device, and controls the oscillation wavelength of the semiconductor laser based on the output of the wavelength monitor circuit, A semiconductor laser device comprising:
【請求項6】 上記波長モニタ回路は、 入力発振光の波長に応じて透過率が変化する波長フィル
タと、 この波長フィルタの透過光を受光して電気信号に変換す
る波長モニタ用光検出器と、 この波長モニタ用光検出器と前記発振モード信号生成回
路からの直流成分信号との比を求め、該求めた比を波長
モニタ信号として出力する割算器と、 を備えることを特徴とする請求項5に記載の半導体レー
ザ装置。
6. The wavelength monitor circuit comprises: a wavelength filter whose transmittance changes according to the wavelength of the input oscillation light; and a wavelength monitor photodetector which receives the transmitted light of the wavelength filter and converts it into an electric signal. And a divider for obtaining a ratio between the wavelength monitor photodetector and the DC component signal from the oscillation mode signal generation circuit, and outputting the obtained ratio as a wavelength monitor signal. Item 6. The semiconductor laser device according to item 5.
【請求項7】 上記波長モニタ回路は、 入力発振光の波長に応じて透過率が変化する狭帯域の波
長フィルタと、 この狭帯域の波長フィルタの透過光を受光する第1の光
検出器と、 入力発振光の波長に応じて透過率が変化する広帯域の波
長フィルタと、 この広帯域の波長フィルタの透過光を受光する第2の光
検出器と、 前記第1の光検出器と前記発振モード信号生成回路から
の直流成分信号との比と、前記第2の光検出器と前記発
振モード信号生成回路からの直流成分信号との比を夫々
求め、該求めた2つの比を第1および第2の波長モニタ
信号として出力する割算器と、 を備えることを特徴とする請求項5に記載の半導体レー
ザ装置。
7. The wavelength monitor circuit includes a narrow band wavelength filter whose transmittance changes according to the wavelength of the input oscillation light, and a first photodetector for receiving the transmitted light of the narrow band wavelength filter. A broadband wavelength filter whose transmittance changes according to the wavelength of the input oscillation light; a second photodetector for receiving the transmitted light of the broadband wavelength filter; the first photodetector and the oscillation mode; The ratio between the direct current component signal from the signal generating circuit and the direct current component signal from the second photodetector and the oscillation mode signal generating circuit is obtained, and the two obtained ratios are calculated as the first and second ratios. The semiconductor laser device according to claim 5, further comprising: a divider that outputs a wavelength monitor signal of 2.
【請求項8】 半導体レーザの出力光を受光して電気信
号に変換する発振モード用光検出器と、 この発振モード用光検出器の出力信号を直流成分信号と
交流成分信号に分岐する分岐回路と、 前記分岐回路からの直流成分信号を用いて半導体レーザ
の光強度が一定になるように制御するとともに、前記分
岐回路からの交流成分信号を用いて半導体レーザの発振
モードを安定化させるレーザ制御回路と、 を備えることを特徴とする半導体レーザ装置。
8. An oscillation mode photodetector for receiving the output light of a semiconductor laser and converting it into an electric signal, and a branch circuit for branching the output signal of the oscillation mode photodetector into a DC component signal and an AC component signal. And laser control for controlling the light intensity of the semiconductor laser to be constant using the DC component signal from the branch circuit and stabilizing the oscillation mode of the semiconductor laser using the AC component signal from the branch circuit. A semiconductor laser device comprising: a circuit.
【請求項9】 前記半導体レーザの出力光が入力され、
レーザ光の波長に応じて出力信号が変化する特性を有す
る波長モニタ回路をさらに備え、 前記レーザ制御回路は、上記波長モニタ回路の出力信号
を用いて半導体レーザの発振波長を制御することを特徴
とする請求項8に記載の半導体レーザ装置。
9. The output light of the semiconductor laser is input,
A wavelength monitor circuit having a characteristic that an output signal changes according to the wavelength of the laser light, wherein the laser control circuit controls the oscillation wavelength of the semiconductor laser using the output signal of the wavelength monitor circuit. The semiconductor laser device according to claim 8.
【請求項10】 半導体レーザの出力光を受光して電気
信号に変換する発振モード用光検出器と、 この発振モード用光検出器の出力信号のうち交流成分を
通過させるハイパスフィルタと、 前記半導体レーザの出力光を受光して電気信号に変換す
る強度制御用光検出器と、 前記強度制御用光検出器の出力信号を用いて半導体レー
ザの光強度が一定になるように制御するとともに、前記
ハイパスフィルタからの交流成分信号を用いて半導体レ
ーザの発振モードを安定化させるレーザ制御回路と、 を備えることを特徴とする半導体レーザ装置。
10. An oscillation mode photodetector that receives output light of a semiconductor laser and converts it into an electric signal, a high-pass filter that passes an AC component of the output signal of the oscillation mode photodetector, and the semiconductor An intensity control photodetector for receiving the output light of the laser and converting it into an electric signal, and controlling the light intensity of the semiconductor laser to be constant using the output signal of the intensity control photodetector, and A semiconductor laser device comprising: a laser control circuit that stabilizes the oscillation mode of the semiconductor laser using an AC component signal from a high-pass filter.
【請求項11】 前記モニタ光が入力され、レーザ光の
波長に応じて出力信号が変化する特性を有する波長モニ
タ回路をさらに備え、 前記レーザ制御回路は、上記波長モニタ回路の出力信号
を用いて半導体レーザの発振波長を制御することを特徴
とする請求項10に記載の半導体レーザ装置。
11. The apparatus further comprises a wavelength monitor circuit having a characteristic that the monitor light is input and an output signal changes in accordance with the wavelength of the laser light, wherein the laser control circuit uses the output signal of the wavelength monitor circuit. 11. The semiconductor laser device according to claim 10, wherein the oscillation wavelength of the semiconductor laser is controlled.
【請求項12】 上記波長モニタ回路は、 入力発振光の波長に応じて透過率が変化する波長フィル
タと、 この波長フィルタの透過光を受光して電気信号に変換す
る波長モニタ用光検出器と、 を備えることを特徴とする請求項9または11に記載の
半導体レーザ装置。
12. The wavelength monitor circuit comprises: a wavelength filter whose transmittance changes according to the wavelength of input oscillation light; and a wavelength monitor photodetector which receives the transmitted light of the wavelength filter and converts it into an electrical signal. The semiconductor laser device according to claim 9, further comprising:
【請求項13】 上記波長モニタ回路は、 入力発振光の波長に応じて透過率が変化する狭帯域の波
長フィルタと、 この狭帯域の波長フィルタの透過光を受光して電気信号
に変換する第1の光検出器と、 入力発振光の波長に応じて透過率が変化する広帯域の波
長フィルタと、 この広帯域の波長フィルタの透過光を受光して電気信号
に変換する第2の光検出器と、 を備えることを特徴とする請求項9または11に記載の
半導体レーザ装置。
13. The wavelength monitor circuit includes a narrow band wavelength filter whose transmittance changes according to the wavelength of the input oscillation light, and a first narrow band wavelength filter which receives the transmitted light of the narrow band wavelength filter and converts it into an electric signal. 1. a photodetector, a broadband wavelength filter whose transmittance changes according to the wavelength of the input oscillation light, and a second photodetector which receives the transmitted light of this broadband wavelength filter and converts it into an electrical signal. The semiconductor laser device according to claim 9, further comprising:
【請求項14】 前記狭帯域の波長フィルタの波長弁別
領域はITUグリッドに対応し、 前記広帯域の波長フィルタの波長弁別領域は半導体レー
ザの波長可変範囲よりも大きいことを特徴とする請求項
7または13に記載の半導体レーザ装置。
14. The wavelength discrimination region of the narrow band wavelength filter corresponds to the ITU grid, and the wavelength discrimination region of the wide band wavelength filter is larger than the wavelength variable range of the semiconductor laser. 13. The semiconductor laser device according to item 13.
【請求項15】 上記波長フィルタは、ファブリペロー
エタロン、複屈折結晶と偏光子を有する複屈折フィル
タ、多層膜フィルタ、ファイバーグレーティングの何れ
かであることを特徴とする請求項6、7、12、13、
および14の何れか一つに記載の半導体レーザ装置。
15. The wavelength filter is any one of a Fabry-Perot etalon, a birefringent filter having a birefringent crystal and a polarizer, a multi-layer film filter, and a fiber grating. 13,
15. The semiconductor laser device according to any one of 14 and 14.
【請求項16】 前記レーザ制御回路は、発振モードモ
ニタ信号を予め設定された閾値と比較し、発振モードモ
ニタ信号が閾値より大きい場合に発振が不安定であると
判定し、発振モードモニタ信号が閾値より小さい場合に
発振が安定であると判定し、この判定結果に基づいて半
導体レーザへの注入電流を制御することを特徴とする請
求項4〜14の何れか一つに記載の半導体レーザ装置。
16. The laser control circuit compares the oscillation mode monitor signal with a preset threshold value, determines that the oscillation is unstable when the oscillation mode monitor signal is larger than the threshold value, and outputs the oscillation mode monitor signal. The semiconductor laser device according to any one of claims 4 to 14, wherein the oscillation is determined to be stable when it is smaller than a threshold value, and the injection current to the semiconductor laser is controlled based on the determination result. .
【請求項17】 前記半導体レーザの前面光出力の光軸
上にレーザ光を分岐する1〜複数の光分岐器をさらに備
えることを特徴とする請求項4〜16の何れか一つに記
載の半導体レーザ装置。
17. The semiconductor device according to claim 4, further comprising 1 to a plurality of optical branching devices for branching laser light on an optical axis of a front light output of the semiconductor laser. Semiconductor laser device.
【請求項18】 前記半導体レーザの出力光が、該半導
体レーザの背面光の一部または全てであることを特徴と
する請求項4〜16の何れか一つに記載の半導体レーザ
装置。
18. The semiconductor laser device according to claim 4, wherein the output light of the semiconductor laser is a part or all of the back light of the semiconductor laser.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005136202A (en) * 2003-10-30 2005-05-26 Fujitsu Ltd Tunable laser and control method thereof
JP2005327823A (en) * 2004-05-12 2005-11-24 Canon Inc Optical wavelength conversion device, control method therefor, and image projection device using the same
WO2008120618A1 (en) * 2007-03-29 2008-10-09 Sharp Kabushiki Kaisha Oscillation mode judging apparatus and laser light source apparatus
JP2010040927A (en) * 2008-08-07 2010-02-18 Fujitsu Ltd Wavelength variable laser module, wavelength variable laser equipment, and control method of wavelength variable laser
JPWO2020166615A1 (en) * 2019-02-14 2021-12-16 古河電気工業株式会社 Control method for tunable light source device and tunable laser element

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005136202A (en) * 2003-10-30 2005-05-26 Fujitsu Ltd Tunable laser and control method thereof
JP2005327823A (en) * 2004-05-12 2005-11-24 Canon Inc Optical wavelength conversion device, control method therefor, and image projection device using the same
WO2008120618A1 (en) * 2007-03-29 2008-10-09 Sharp Kabushiki Kaisha Oscillation mode judging apparatus and laser light source apparatus
JP2010040927A (en) * 2008-08-07 2010-02-18 Fujitsu Ltd Wavelength variable laser module, wavelength variable laser equipment, and control method of wavelength variable laser
JPWO2020166615A1 (en) * 2019-02-14 2021-12-16 古河電気工業株式会社 Control method for tunable light source device and tunable laser element
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