激光器件制造技术

激光器件包括：光放大器，其具有第一光输出端面及第二光输出端面；第一反射器，其对从光放大器的第一光输出端面输出的光进行反射；环形谐振器；输入光波导，其与环形谐振器光学耦合；反射器光波导，其与环形谐振器光学耦合；第二反射器，其对在反射器光波导中传输的光进行反射；输出光波导；以及延迟干涉仪，其包括第一光耦合器、第二光耦合器以及1组光波导，上述1组光波导形成在第一光耦合器和第二光耦合器之间。光放大器的第二光输出端面和第一光耦合器的1个端口光学连接；第二光耦合器的1个端口和输入光波导光学连接；第二光耦合器的其他端口和输出光波导光学连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光器件
本专利技术涉及包含环形谐振器的激光器件。
技术介绍
近年来，随着光学互联技术的发展，希望实现适合低成本化的集成光收发器 (transceiver)。作为用于实现这种集成光收发器的技术之一，娃光子学技术受到瞩目。例 如，提出了如下的外部谐振器型激光器：在硅基板上利用III-V族化合物半导体形成发光 元件，并利用硅波导型滤波器控制振荡模式。 图1及图2表示外部谐振器型激光器的例子。在图1所示的结构中，在1组 反射器Rb、Rf之间产生振荡。此外，在图2所示的结构中，从半导体光放大器（S0A : SemiconductorOpticalAmplifier)向娃波导输出的光经由环形谐振器Rl、R2返回S0A。然 后，从硅波导返回的光在反射器Rb被反射，再次输出至硅波导。由此产生振荡。此外，在图 1及图2所示的外部谐振器型激光器中，所生成的激光的波长由环形谐振器Rl、R2的谐振 波长决定。 有关图1所示结构的技术例如记载在专利文献1中。此外，有关图2所示结构的 技术例如记载在专利文献2中。并且，其他关联技术记载在专利文献3中。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2006-245344号公報 专利文献2 :日本特开2009-200091号公報 专利文献3 :日本特开2008-34657号公報
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题 在图1及图2所示的结构中，为了满足单一振荡模式的条件，需要精密地控制半径 不同的环形谐振器Rl、R2的谐振波长。因此，当因温度变化等而环形谐振器的谐振波长产 生偏移时，有可能造成振荡特性变差。 在图1及图2所示的结构中，激光是从S0A出射。因此，例如，在向半导体基板上 的设备供给激光时，需要进行光轴对准，不方便。 在图1所示的结构中，例如，也能够通过由半透半反镜（half mirror)实现反射器 Rf来在半导体基板上得到激光。其中，此时，输出激光受到在环形谐振器Rl、R2产生的损 耗的影响。因此，在该结构中，难以高效地生成大功率的激光。 本专利技术的目的是提供一种高效地生成大功率的激光的激光器件。 用于解决技术问题的手段 本专利技术的1个方面的激光器件，光放大器，其具有第一光输出端面及第二光输出 端面；第一反射器，其对从上述光放大器的第一光输出端面输出的光进行反射；环形谐振 器；输入光波导，其与上述环形谐振器光学耦合；反射器光波导，其与上述环形谐振器光学 奉禹合；第二反射器，其对在上述反射器光波导中传输的光进行反射；输出光波导；以及延迟 干涉仪，其包括第一光耦合器、第二光耦合器以及1组光波导，上述1组光波导形成在上述 第一光稱合器和上述第二光稱合器之间。上述光放大器的第二光输出端面和上述第一光奉禹 合器的1个端口光学连接。上述第二光稱合器的1个端口和上述输入光波导光学连接。上 述第二光稱合器的其他端口和上述输出光波导光学连接。 专利技术效果 根据上述方式，能够提供一种高效地生成高功率的激光的激光器件。 【附图说明】 图1是示出外部谐振器型激光器的一例的图。 图2是示出外部谐振器型激光器的其他例的图。 图3是示出实施方式的激光器件的结构的图。 图4是示出形成在半导体基板上的光波导的结构的截面图。 图5是用于说明激光振荡的图。 图6是示出环形谐振器及布拉格反射器的特性的图。 图7是示出与图6所示的状态对应的透射光谱的图。 图8是示出扩大反射带宽时所得到的透射光谱的图。 图9是示出环形谐振器、布拉格反射器、延迟干涉仪的特性的图。 图10是用于说明反射波段相对于所期望波长偏移的情形的图。 图11是表示图10所示的3个光谱之和的图。 图12是示出扩大布拉格反射器的反射带宽的状态的图。 图13是用于说明在反射带宽较宽时反射波段相对于所期望波长偏移的情形的 图。 图14是表示图13所示的3个光谱之和的图。 图15是用于说明对延迟干涉仪的温度进行控制的结构的图。 图16是表示相对于温度控制的波长可变量的关系的图。 图17是表示具有实施方式的激光器件的光发送器的结构的图。 图18是示出具有实施方式的激光器件的光发送器的其他结构的图。 【具体实施方式】 图3是表示实施方式的激光器件的结构的图。实施方式的激光器件1具有光放大 器11、反射器12、环形谐振器21、输入光波导22、反射器光波导23、布拉格反射器24、输出 光波导25以及延迟干涉仪30。环形谐振器21、输入光波导22、反射器光波导23、布拉格反 射器24、输出光波导25以及延迟干涉仪30形成在半导体基板2上。半导体基板2的材料 不特别限定，但是在该实施例中为硅。此外，环形谐振器21、输入光波导22、反射器光波导 23、布拉格反射器24、输出光波导25以及延迟干涉仪30起到外部谐振器的作用。 光放大器（SOA Semiconductor Optical Amplifier) 11不受特别限定，但是在该实 施例中为InP系列的半导体光放大器。此外，光放大器11具有2个光输出端面（第一光输 出端面及第二光输出端面）。从第一光输出端面输出的光被引导到反射器12。反射器12 例如为全反射镜。并且，来自反射器12的反射光被引导到光放大器11的第一光输出端面。 从光放大器11的第二光输出端面输出的光被引到延迟干涉仪30的光f禹合器31。此外，从 延迟干涉仪30的光f禹合器31输出的光被引到光放大器11的第二光输出端面。即，光放大 器11的第二光输出端面与光稱合器31的端口 al光学连接。 环形谐振器21通过形成为圆形的光波导得以实现。环形谐振器21的形状根据 激光器件1要生成的激光的波长而设计。例如，在生成具有1550nm的波长的激光时，环形 谐振器21的半径大体为8μπι。其中，环形谐振器21的形状不需要一定是圆形。并且，在 该实施例中，环形谐振器21起到分插式环形谐振器（AD-MRR:add-drop type micro ring resonator)的作用。 输入光波导22与环形谐振器21光学稱合。在图3中，输入光波导22在区域x与 环形谐振器21光学耦合。此外，输入光波导22和环形谐振器21之间的光学耦合是通过将 输入光波导22和环形谐振器21之间的间隙设为充分小来实现。并且，输入光波导22与延 迟干涉仪30的光耦合器32的端口 a2光学连接。 反射器光波导23与环形谐振器21光学耦合。在图3中，反射器光波导23在区域 y与环形谐振器21光学耦合。此外，反射器光波导23和环形谐振器21之间的光学耦合是 通过将反射器光波导23和环形谐振器21之间的间隙设为充分小来实现。 布拉格反射器（DBR distributed Bragg Reflector) 24对在反射器光波导23中 传输的光进行反射。并且，由反射器12及布拉格反射器24构成激光器的内腔（cavity)。 布拉格反射器24具有根据光栅耦合系数决定的反射波段。 输出光波导25与延迟干涉仪30的光耦合器32的端口 b2光学连接。并且，由激 光器件1生成的激光经由输出光波导25输出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光器件，其特征在于，包括：光放大器，其具有第一光输出端面及第二光输出端面，第一反射器，其对从上述光放大器的第一光输出端面输出的光进行反射，环形谐振器，输入光波导，其与上述环形谐振器光学耦合，反射器光波导，其与上述环形谐振器光学耦合，第二反射器，其对在上述反射器光波导中传输的光进行反射，输出光波导，以及延迟干涉仪，其包括第一光耦合器、第二光耦合器以及1组光波导，上述1组光波导形成在上述第一光耦合器和上述第二光耦合器之间；上述光放大器的第二光输出端面和上述第一光耦合器的1个端口光学连接；上述第二光耦合器的1个端口和上述输入光波导光学连接；上述第二光耦合器的其他端口和上述输出光波导光学连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1. 一种激光器件，其特征在于， 包括： 光放大器，其具有第一光输出端面及第二光输出端面， 第一反射器，其对从上述光放大器的第一光输出端面输出的光进行反射， 环形谐振器， 输入光波导，其与上述环形谐振器光学f禹合， 反射器光波导，其与上述环形谐振器光学耦合， 第二反射器，其对在上述反射器光波导中传输的光进行反射， 输出光波导，以及 延迟干涉仪，其包括第一光耦合器、第二光耦合器以及1组光波导，上述1组光波导形 成在上述第一光稱合器和上述第二光稱合器之间； 上述光放大器的第二光输出端面和上述第一光耦合器的1个端口光学连接； 上述第二光稱合器的1个端口和上述输入光波导光学连接； 上述第二光耦合器的其他端口和上述输出光波导光学连接。2. 根据权利要求1所述的激光器件，其特征在于， 上述第一光耦合器及第二光耦合器是定向耦合器。3. 根据权利要求1所述的激光器件，其特征在于， 上述第一光耦合器及第二光耦合器是多模干涉耦合器。4. 根据权利要求1所述的激光器件，其特征在于， 上述第一光耦合器及第二光耦合器的耦合系数相互不同，并且，上述第一光耦合器及 第二光耦合器的耦合系数之和为1。5. 根据权利要求1所述的激光器件，其特征在于， 上述延迟干涉仪的1组光波导的光路长的差分为上述环形谐振器的周长的一半。6. 根据权利要求1所述的激光器件，其特征在于， 上述第二反射器是布拉格反射镜。7. 根据权利要求6所述的激光器件，其特征在于， 上述布拉格反射镜的反射带宽小于上述环形谐振...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑锡焕，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP