(57)【要約】【課題】駆動電力の変調によりレーザ光を強度変調させる場合でも、レーザ光の波長の変動を抑制すること。【解決手段】本発明は、駆動電力が変調されることで強度変調されたレーザ光１４を出射する活性層５８を含む半導体層と、活性層５８の温度を一定に維持するためのヒータ部１６と、を有するＤＦＢレーザ１０と、変調された駆動電力による活性層５８の温度変化を打ち消すように、駆動電力の変調信号を反転した信号で変調されたヒータ電力をヒータ部１６に印加する制御部８０と、を具備するレーザシステムである。【選択図】図５
2011029426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動電力が変調されることで強度変調されたレーザ光を出射する活性層を含む半導体層と、前記活性層の温度を一定に維持するためのヒータ部と、を有するＤＦＢレーザと、
変調された前記駆動電力による前記活性層の温度変化を打ち消すように、前記駆動電力の変調周波数と同じ周波数に変調されたヒータ電力を前記ヒータ部に印加する制御部と、を具備することを特徴とするレーザシステム。
【請求項２】
前記制御部は、変調された前記駆動電力に対して相補的な前記ヒータ電力を前記ヒータ部に印加することを特徴とする請求項１記載のレーザシステム。
【請求項３】
前記駆動電力に基づく前記活性層の温度変化の時定数と前記ヒータ電力に基づく前記活性層の温度変化の時定数とは同程度であることを特徴とする請求項１又は２記載のレーザシステム。
【請求項４】
前記半導体層は孤立したメサ部を有し、
前記駆動電力が印加される駆動電極と前記ヒータ部とは前記メサ部上に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載のレーザシステム。
【請求項５】
前記ヒータ部の幅は前記メサ部の幅の３倍より小さいことを特徴とする請求項４記載のレーザシステム。
【請求項６】
前記ヒータ部は前記駆動電極に沿って設けられていることを特徴とする請求項４又は５記載のレーザシステム。
【請求項７】
前記ＤＦＢレーザは量子ドットＤＦＢレーザであることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載のレーザシステム。
【請求項８】
前記レーザ光を前記レーザ光の高調波である可視光に変換する高調波生成素子を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載のレーザシステム。
【請求項９】
前記高調波素子は前記レーザ光を前記レーザ光の第２高調波に変換することを特徴とする請求項８記載のレーザシステム。
【請求項１０】
前記可視光はグリーン光であることを特徴とする請求項８又は９記載のレーザシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザ光を出射するレーザシステムは様々な分野に用いられ、特に、安価なレーザシステムには半導体レーザが用いられている。例えば、特許文献１には、半導体レーザから出射されたレーザ光を、非線形光学素子を用いて高調波に変換して出射するレーザシステムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１３２５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レーザシステムでは、レーザ光を強度変調させる場合がある。例えば、プロジェクションにレーザ光を用いたレーザプロジェクションでは、レーザ光を例えば５００ＭＨｚ程度の高速で強度変調させる。
【０００５】
レーザ光の強度変調は、レーザ光の発振に用いる駆動電力を変調させることにより実現できる。しかしながら、駆動電力の変調によりレーザ光の強度変調を行うと、活性層に温度変化が生じ、その結果、レーザ光の発振波長が変動してしまう。
【０００６】
本発明は、駆動電力の変調によりレーザ光を強度変調させる場合でも、レーザ光の波長の変動を抑制することが可能なレーザシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、駆動電力が変調されることで強度変調されたレーザ光を出射する活性層を含む半導体層と、前記活性層の温度を一定に維持するためのヒータ部と、を有するＤＦＢレーザと、変調された前記駆動電力による前記活性層の温度変化を打ち消すように、前記駆動電力の変調周波数と同じ周波数に変調されたヒータ電力を前記ヒータ部に印加する制御部と、を具備することを特徴とするレーザシステムである。本発明によれば、駆動電力の変調によりレーザ光を強度変調させる場合でも、レーザ光の波長の変動を抑制することができる。
【０００８】
上記構成において、前記制御部は、変調された前記駆動電力に対して相補的な前記ヒータ電力を前記ヒータ部に印加する構成とすることができる。この構成によれば、駆動電力による活性層の温度変化を容易に打ち消すことができ、活性層の温度を一定に維持することを容易に実現できる。
【０００９】
上記構成において、前記駆動電力に基づく前記活性層の温度変化の時定数と前記ヒータ電力に基づく前記活性層の温度変化の時定数とは同程度である構成とすることができる。この構成によれば、駆動電力による温度変化の周波数応答特性とヒータ電力による温度変化の周波数応答特性を類似させることが可能になり、駆動電力の変調信号と同形で反転した信号でヒータ電力を変調することで、駆動電力による活性層の温度変化を容易に打ち消すことができる。
【００１０】
上記構成において、前記半導体層は孤立したメサ部を有し、前記駆動電力が印加される駆動電極と前記ヒータ部とは前記メサ部上に設けられている構成とすることができる。この構成によれば、駆動電力及びヒータ電力に対する活性層の熱容量を同程度にできる。また、駆動電力及びヒータ電力に基づく活性層の温度変化の時定数を同程度にできる。
【００１１】
上記構成において、前記ヒータ部の幅は前記メサ部の幅の３倍より小さい構成とすることができる。
【００１２】
上記構成において、前記ヒータ部は前記駆動電極に沿って設けられている構成とすることができる。
【００１３】
上記構成において、前記ＤＦＢレーザは量子ドットＤＦＢレーザである構成とすることができる。この構成によれば、レーザ光の波長変動をより小さくすることができる。
【００１４】
上記構成において、前記レーザ光を前記レーザ光の高調波である可視光に変換する高調波生成素子を有する構成とすることができる。この構成によれば、レーザ光を高変換効率で高調波に変換させることができる。
【００１５】
上記構成において、前記高調波素子は前記レーザ光を前記レーザ光の第２高調波に変換する構成とすることができる。また、上記構成において、前記可視光はグリーン光である構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、駆動電力の変調によりレーザ光を強度変調させる場合でも、レーザ光の波長の変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は比較例に係るレーザシステムのブロック図である。
【図２】図２は駆動電力に応じたレーザ光の発振スペクトル、及びレーザ光の波長と高調波生成素子の変換効率を説明する模式図である。
【図３】図３は本発明の原理を説明するためのレーザシステムのブロック図である。
【図４】図４は駆動電力とレーザ光の出力強度との関係、並びに駆動電力及びヒータ電力と活性層の温度変化との関係を説明する模式図である。
【図５】図５は実施例１に係るレーザシステムの上面模式図である。
【図６】図６（ａ）はレーザ光の出射方向に平行方向のＤＦＢレーザの断面模式図であり、図６（ｂ）は垂直方向のＤＦＢレーザの断面模式図である。
【図７】図７はヒータ電力を説明する模式図である。
【図８】図８はヒータ部の幅を説明する断面模式図である。
【図９】図９（ａ）は制御部によるヒータ電力の第１の制御方法の例を説明する概念図であり、図９（ｂ）は第２の制御方法の例を説明する概念図である。
【図１０】図１０は高調波生成素子を有さない場合のレーザシステムの上面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
まず、レーザ光を高調波に変換して出射するレーザシステムを例に、駆動電力の変調によりレーザ光を強度変調させる場合の課題について詳しく説明する。図１は、比較例に係るレーザシステムのブロック図である。図１のように、比較例に係るレーザシステムは、ＤＦＢ（分布帰還型）レーザ１１と高調波生成素子３０とを有している。ＤＦＢレーザ１１は、コルゲーションを有し、駆動電極１２に駆動電力が印加されることで、単一波長のレーザ光１４を活性層から出射するレーザ（例えばＱＤ（量子ドット）−ＤＦＢレーザ）である。ＤＦＢレーザ１１は、例えば１０６４ｎｍの波長を有するレーザ光１４を出射する。
【００１９】
高調波生成素子３０は、非線形光学素子であり、例えばＰＰＬＮ（Periodically Poled Lithium Niobate）である。高調波生成素子３０は、例えば１０６４ｎｍの波長を有するレーザ光１４を、第２高調波である例えば５３２ｎｍの波長を有するグリーン光（可視光）３２に変換して出射する。
【００２０】
比較例のレーザシステムは、例えばレーザプロジェクションに用いられる。レーザプロジェクションでは、レーザ光を強度変調させることが求められる。レーザ光の強度変調は、レーザ光の発振に用いる駆動電力を変調させることにより実現できる。図２は、駆動電力の大きさを変化させた場合のレーザ光の発振スペクトル（図２の上図）、及びレーザ光の波長と高調波生成素子の変換効率との関係（図２の下図）を説明する模式図である。
【００２１】
図２の上図のように、駆動電力が大きくなると、レーザ光の発振波長は長波長側にシフトする。例えば、駆動電力が小さい場合はレーザ光の発振スペクトル１３であるのに対して、駆動電力を大きくした場合はレーザ光の発振スペクトル１５となり、レーザ光の発振波長が長波長側にシフトしている。これは、駆動電力が活性層の温度に影響を及ぼし、駆動電力の大きさに基づき活性層の温度が変化するためである。
【００２２】
このように、レーザ光を強度変調させるために駆動電力を変調させると、駆動電力の大きさの時間的変化に伴い、活性層の温度が時間的に変化し、その結果、レーザ光の発振波長が変動する。
【００２３】
一方、図２の下図のように、高調波生成素子３０による基本波から高調波への変換を、高変換効率で行おうとすると、許容される波長範囲は領域１７のような狭い波長範囲となる。
【００２４】
このように、駆動電力を変調させることでレーザ光の強度変調を行うと、レーザ光の波長が変動してしまう。その結果、例えば高調波生成素子により高変換効率で高調波への変換が可能な波長範囲内に、レーザ光の波長を収めることが難しくなり、レーザ光を高変換効率で高調波光に変換できなくなる。そこで、駆動電力の変調によりレーザ光を強度変調させる場合でも、レーザ光の波長の変動を抑制できるレーザシステムについて説明する。
【００２５】
図３及び図４を用いて、本発明の原理について説明する。図３は、本発明の原理を説明するためのレーザシステム１００のブロック図である。図３のように、レーザシステム１００は、ＤＦＢレーザ１０と高調波生成素子３０とを有している。ＤＦＢレーザ１０は、レーザ光１４を発振させるための駆動電力が印加される駆動電極１２に加えて、活性層の温度を一定に維持するためのヒータ電力が印加されるヒータ部１６が設けられている。
【００２６】
ＤＦＢレーザ１０は、変調された駆動電力が駆動電極１２に印加されることで、強度変調されたレーザ光１４を活性層から出射する。レーザ光１４の波長は、例えば１０６４ｎｍの単一波長である。高調波生成素子３０は、強度変調されたレーザ光１４を、第２高調波であるグリーン光（可視光）３２に変換して出射する。グリーン光３２の波長は、例えば５３２ｎｍである。
【００２７】
図４は、駆動電力ＰＤＦＢとレーザ光及びグリーン光の出力強度との関係、駆動電力ＰＤＦＢと活性層の温度変化との関係、ヒータ電力Ｐｈｅａｔｅｒと活性層の温度変化との関係を説明する模式図である。
【００２８】
まず、レーザ光１４及びグリーン光３２の出力強度について簡単に説明する。図４のように、駆動電極１２に印加する駆動電力ＰＤＦＢが大きくなるに従い、レーザ光１４の出力強度は大きくなる（図４中の破線）。高調波生成素子３０は、入射された光の強度に対して二乗した強度の光を出射する。したがって、高調波生成素子３０から出射されるグリーン光３２の出力強度は駆動電力ＰＤＦＢの増加に伴い増大する（図４中の細実線）。
【００２９】
次に、駆動電力ＰＤＦＢ及びヒータ電力Ｐｈｅａｔｅｒによる活性層の温度変化について説明する。図４のように、活性層の温度は、駆動電力ＰＤＦＢとヒータ電力Ｐｈｅａｔｅｒとが印加されることにより影響を受ける。駆動電力ＰＤＦＢに起因する活性層の温度変化ΔＴＤＦＢは、例えば駆動電力ＰＤＦＢに対して線形的に変化し、ΔＴＤＦＢ＝ａＰＤＦＢように変化する（図４中の一点鎖線）。ａは比例係数である。ヒータ電力Ｐｈｅａｔｅｒに起因する活性層の温度変化ΔＴｈｅａｔｅｒは、例えばヒータ電力Ｐｈｅａｔｅｒに対して線形的に変化し、ΔＴｈｅａｔｅｒ＝ｂＰｈｅａｔｅｒのように変化する（図４中の二点鎖線）。ｂは比例係数である。このように、一般的に、活性層の温度は、駆動電力ＰＤＦＢとヒータ電力Ｐｈｅａｔｅｒに比例して変化する。
【００３０】
したがって、駆動電力ＰＤＦＢとヒータ電力Ｐｈｅａｔｅｒとが印加されたことによる活性層の温度変化ΔＴは、ΔＴ＝ΔＴＤＦＢ＋ΔＴｈｅａｔｅｒ＝ａＰＤＦＢ＋ｂＰｈｅａｔｅｒとなる。よって、ａＰＤＦＢ＋ｂＰｈｅａｔｅｒが一定の電力Ｐｆｉｘとなれば、活性層の温度変化ΔＴは一定となり、その結果、活性層の温度は一定の温度Ｔｆｉｘとなる（図４中の太実線）。
【００３１】
ここで、駆動電力ＰＤＦＢは変調されている。つまり、変調周波数に応じて駆動電力ＰＤＦＢは変化している。したがって、ａＰＤＦＢ＋ｂＰｈｅａｔｅｒが時間的に一定となるように、ヒータ電力Ｐｈｅａｔｅｒを駆動電力ＰＤＦＢの変調周波数と同じ周波数で変調させれば、駆動電力ＰＤＦＢによる活性層の温度変化を打ち消すことができ、活性層の温度を時間的に一定にできる。これにより、活性層から出射されるレーザ光１４の波長変動を抑制できる。以下に、この原理を用いた本発明のレーザシステムの実施例を説明する。
【実施例１】
【００３２】
図５は、実施例１に係るレーザシステム２００の上面模式図である。図５のように、レーザシステム２００は、ＤＦＢレーザ１０、コリメートレンズ４０と４２、高調波生成素子３０、及び制御部８０を有している。ＤＦＢレーザ１０は、例えばＱＤ（量子ドット）−ＤＦＢレーザである。高調波生成素子３０は、例えばＰＰＬＮである。
【００３３】
ＤＦＢレーザ１０の上面には、変調された駆動電力が印加される駆動電極１２と、駆動電力による活性層の温度変化を打ち消すため、駆動電力の変調周波数と同じ周波数に変調されたヒータ電力が印加されるヒータ部１６とが形成されている。駆動電力及びヒータ電力の変調周波数は、例えば５００ＭＨｚである。ヒータ部１６は、駆動電極１２上方に駆動電極１２に沿うように延在して形成されている。即ち、駆動電極１２とヒータ部１６とは同じ位置に形成されている。
【００３４】
ＤＦＢレーザ１０のレーザ光１４が出射しない端面には、ＤＦＢレーザ１０の発振波長である例えば１０６４ｎｍの光に対するＨＲ（高反射）膜１８が形成されている。ＤＦＢレーザ１０のレーザ光１４を出射する端面には、ＤＦＢレーザ１０の発振波長（例えば１０６４ｎｍ）の光に対するＡＲ（反射防止）膜２０が形成されている。
【００３５】
ＤＦＢレーザ１０から出射されたレーザ光１４は、コリメートレンズ４０及び４２により、高調波生成素子３０の一端面に入射する。コリメートレンズ４０及び４２の表面は、レーザ光１４の波長（例えば１０６４ｎｍ）に対するＡＲ膜がコーティングされている。
【００３６】
高調波生成素子３０のレーザ光１４が入射する端面には、レーザ光１４の波長（例えば１０６４ｎｍ）に対するＡＲ膜３４が形成されている。高調波生成素子３０は、入射されたレーザ光１４を第２高調波であるグリーン光３２に変換して出射する。高調波生成素子３０のグリーン光３２が出射される端面には、グリーン光３２の波長である例えば５３２ｎｍに対するＡＲ膜３６が形成されている。
【００３７】
制御部８０は、変調した駆動電力を、ワイヤ７０を用いて駆動電極１２に印加する。また、制御部８０は、駆動電力による活性層の温度変化を打ち消すために、駆動電力の変調周波数と同じ周波数に変調されたヒータ電力を、ワイヤ７０を用いてヒータ部１６に印加する。
【００３８】
図６（ａ）はレーザ光１４の出射方向に平行方向におけるＤＦＢレーザ１０の断面模式図であり、図６（ｂ）は垂直方向におけるＤＦＢレーザ１０の断面模式図である。図６（ａ）のように、ｎ型ＧａＡｓ基板５０上に、ｎ型Ａｌ０．３５Ｇａ０．６５Ａｓからなるｎ型クラッド層５２が形成されている。基板５０下には、電極６９が形成されている。ｎ型クラッド層５２上に、ＧａＡｓからなるベース層５４内にＩｎＡｓからなる量子ドット５６を有する量子ドット活性層５８が形成されている。量子ドット活性層５８上に、ｐ型ＧａＡｓからなるｐ型層６０が形成されている。ｐ型層６０上に、ｐ型ＩｎＧａＰからなるｐ型クラッド層６２が形成されている。ｐ型層６０とｐ型クラッド層６２との間には発振するレーザ光の波長を決めるコルゲーション６４が形成されている。このように、レーザ光を発振する量子ドット活性層５８を含むｎ型クラッド層５２、ｐ型層６０、ｐ型クラッド層６２の半導体層６１が設けられている。
【００３９】
ｐ型クラッド層６２上に、ｐ＋ＧａＡｓからなるコンタクト層６６が形成されている。コンタクト層６６上には、駆動電極１２が形成されている。駆動電極１２上に、酸化シリコン膜からなる絶縁膜６８が形成されている。絶縁膜６８上に、例えばＰｔ（白金）で形成されたヒータ部１６が設けられている。駆動電極１２及びヒータ部１６は、制御部８０により駆動電力及びヒータ電力が印加される。電極６９は、一定電位に接続されていて、例えば接地されている。
【００４０】
図６（ｂ）のように、ｐ型クラッド層６２及びコンタクト層６６は孤立したメサ部７２を有する。駆動電極１２は、メサ部７２上に形成されている。ヒータ部１６は、絶縁膜６８を間に挟んで駆動電極１２上に形成されている。ヒータ部１６の幅Ｗ１はメサ部７２の幅Ｗ２よりも狭い。
【００４１】
駆動電極１２に駆動電力が印加されることにより、駆動電極１２と電極６９との間を駆動電流が流れる。これにより、量子ドット活性層５８で誘導放出が生じ、活性層５８からレーザ光１４が出射する。駆動電極１２に変調された駆動電力が印加されることで、活性層５８から出射するレーザ光１４を強度変調させることができる。
【００４２】
以上のように、実施例１に係るレーザシステム２００によれば、ＤＦＢレーザ１０と制御部８０とを有する。ＤＦＢレーザ１０は、駆動電極１２に変調された駆動電力が印加されることで、強度変調されたレーザ光１４を活性層５８から出射する。ＤＦＢレーザ１０のヒータ部１６には、駆動電力による活性層５８の温度変化を打ち消し、活性層５８の温度が一定に維持されるよう、駆動電力の変調周波数と同じ周波数に変調されたヒータ電力が制御部８０により印加される。これにより、駆動電力を変調させることでレーザ光を強度変調させる場合でも、活性層５８の温度を一定に維持でき、レーザ光１４の波長の変動を抑制できる。
【００４３】
したがって、高調波生成素子３０による基本波から高調波への変換を高変換効率で行うことが可能な波長範囲内に、レーザ光１４の波長を収めることができる。よって、高調波生成素子３０により、レーザ光１４をレーザ光１４の第２高調波であるグリーン光３２に高変換効率で変換することができる。
【００４４】
なお、実施例１において、高調波生成素子３０は、レーザ光１４をレーザ光１４の第２高調波であるグリーン光３２に変換する場合を説明しているが、これに限られる訳ではない。例えば、高調波生成素子３０は、レーザ光１４をレーザ光１４の高次の高調波に変換する場合でもよく、高調波光はグリーン光以外の可視光の場合でもよい。しかしながら、変換効率の観点から、高調波生成素子３０はレーザ光１４をレーザ光１４の第２高調波に変換する場合が好ましい。また、グリーン光を出射する半導体レーザが実現されていないことから、高調波生成素子３０から出射する高調波光はグリーン光である場合が好ましい。
【００４５】
図６（ａ）及び図６（ｂ）のように、駆動電極１２とヒータ部１６とは、メサ部７２上に設けられている。これにより、駆動電力及びヒータ電力に起因する熱の広がりに対して、熱源である駆動電極１２及びヒータ部１６を小さくでき、駆動電力及びヒータ電力に対する活性層５８の熱容量を同程度にすることができる。
【００４６】
また、熱の広がりに対して、熱源である駆動電極１２及びヒータ部１６を小さくすることで、駆動電力に基づく活性層５８の温度変化の時定数とヒータ電力に基づく活性層５８の温度変化の時定数とを同程度にすることができる。駆動電力及びヒータ電力の変調周波数が例えば５００ＭＨｚである場合、熱の応答は遅いことから、駆動電力及びヒータ電力に基づく活性層５８の温度変化の時定数は例えば１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの範囲内になる。例えば、２５ｋＨｚになる。このように、駆動電力及びヒータ電力に基づく活性層５８の温度変化の時定数が同程度になることで、駆動電力による活性層５８の温度変化の周波数応答特性とヒータ電力による活性層５８の温度変化の周波数応答特性を類似させることが可能になり、駆動電力の変調信号と同形で反転した信号でヒータ電力を変調することで、駆動電力による活性層の温度変化を容易に打ち消すことができる。
【００４７】
したがって、例えば、制御部８０は、図７のような、駆動電力ＰＤＦＢの変調信号に対して相補的なヒータ電力Ｐｈｅａｔｅｒをヒータ部１６に印加する。換言すると、制御部８０は、前述したａＰＤＦＢ＋ｂＰｈｅａｔｅｒが一定になる電力Ｐｆｉｘの半分（Ｐｆｉｘ／２）に対して、駆動電力ＰＤＦＢを反転させたヒータ電力Ｐｈｅａｔｅｒを、ヒータ部１６に印加する。これにより、駆動電力による活性層５８の温度変化を打ち消すことができ、活性層５８の温度を一定に維持できる。
【００４８】
このように、駆動電極１２とヒータ部１６とは同じ位置に形成され、且つ駆動電力及びヒータ電力による熱の広がりに対して十分小さい場合が好ましい。これにより、駆動電力及びヒータ電力に対する活性層５８の熱容量を同程度にできる。また、駆動電力及びヒータ電力に基づく活性層５８の温度変化の時定数を同程度にできる。
【００４９】
駆動電極１２とヒータ部１６とは同様の形状で設けられている場合が好ましく、例えば駆動電極１２が延在して設けられている場合は、ヒータ部１６は駆動電極１２に沿って延在している場合が好ましい。また、図８のように、駆動電極１２がメサ部７２の上面にのみ形成されている場合、ヒータ部１６の幅は、メサ部７２の幅Ｗの３倍よりも小さい場合が好ましい。ヒータ部１６の幅はメサ部７２の幅Ｗの２倍よりも小さい場合がより好ましい。ヒータ部１６の幅はメサ部７２の幅Ｗよりも小さい場合がさらに好ましい。
【００５０】
実施例１においては、ＤＦＢレーザ１０は、ＱＤ−ＤＦＢレーザである場合を例に示したが、これに限られる訳ではない。例えば、ＱＷ（量子井戸）−ＤＦＢレーザである場合でもよい。ＱＷ−ＤＦＢレーザの場合でも、変調された駆動電力による活性層の温度変化を打ち消すことができ、レーザ光の波長変動を抑制する効果を得ることができる。
【００５１】
ＱＷ−ＤＦＢレーザにおいては、活性層の温度だけでなくキャリアの数も、レーザ光の発振波長に影響を及ぼす。駆動電力を変調させてレーザ光の強度変調を行う場合、実施例１によれば、活性層の温度を一定に維持できるが、キャリアの数を一定に制御することは難しい。したがって、ＱＷ−ＤＦＢレーザの場合は、レーザ光の波長変動を抑制できるが、完全に波長変動をなくすことは難しい。一方、ＱＤ−ＤＦＢレーザにおいては、レーザ光の発振波長に影響を及ぼす主要因は活性層の温度である。したがって、活性層の温度を一定に維持できる実施例１においては、ＤＦＢレーザ１０にＱＤ−ＤＦＢレーザを用いることが好ましい。ＱＤ−ＤＦＢレーザを用いることにより、駆動電力を変調させてレーザ光の強度変調を行う場合のレーザ光の波長変動をより小さくすることができる。
【００５２】
図９は、制御部８０によるヒータ電力の制御方法の例を説明する概念図である。図９（ａ）は、第１の制御方法の例を説明する概念図であり、図９（ｂ）は、第２の制御方法の例を説明する概念図である。図９（ａ）のように、第１の制御方法は、乗算器９０及び加算器９２を用い、駆動電圧ＶＤＦＢ、駆動電流ＩＤＦＢ、ヒータ電圧Ｖｈｅａｔｅｒ、及びヒータ電流Ｉｈｅａｔｅｒから、ａＶＤＦＢＩＤＦＢ＋ｂＶｈｅａｔｅｒＩｈｅａｔｅｒの現時点の大きさを求める。そして、活性層５８を一定の温度Ｔｆｉｘにするための電力Ｐｆｉｘとの差から電位差を差動回路９４により求める。差動回路９４で求めた電位差をフィードバックし、Ｖｈｅａｔｅｒの大きさを制御してヒータ電力をヒータ部１６に印加する。これにより、ａＶＤＦＢＩＤＦＢ＋ｂＶｈｅａｔｅｒＩｈｅａｔｅｒの大きさをＰｆｉｘの一定にでき、活性層５８の温度をＴｆｉｘの一定に維持することができる。
【００５３】
図９（ｂ）のように、第２の制御方法は、駆動電圧ＶＤＦＢ及び駆動電流ＩＤＦＢの値からヒータ電圧Ｖｈｅａｔｅｒ及びヒータ電流Ｉｈｅａｔｅｒを算出する計算テーブルを予め作成しておく。そして、駆動電極１２に印加する駆動電力（ＰＤＦＢ＝ＶＤＦＢＩＤＦＢ）から、計算テーブルを用いて、Ｖｈｅａｔｅｒ及びＩｈｅａｔｅｒを算出してヒータ電力（Ｐｈｅａｔｅｒ＝ＶｈｅａｔｅｒＩｈｅａｔｅｒ）を印加する。これによっても、ａＶＤＦＢＩＤＦＢ＋ｂＶｈｅａｔｅｒＩｈｅａｔｅｒの大きさをＰｆｉｘ一定にでき、活性層５８の温度をＴｆｉｘ一定に維持することができる。なお、計算テーブルの例として、Ｖｈｅａｔｅｒ＝（Ｐｆｉｘ−ａＶＤＦＢＩＤＦＢ）／ｂＲｈｅａｔｅｒ、Ｉｈｅａｔｅｒ＝Ｖｈｅａｔｅｒ／Ｒｈｅａｔｅｒが挙げられる。Ｒｈｅａｔｅｒは、ヒータ部１６の抵抗である。ａ、ｂは図４で説明した比例係数である。
【００５４】
実施例１に係るレーザシステム２００では、図５のように、高調波生成素子３０を有している場合を例に説明したが、これに限られる訳ではない。図１０のように、レーザシステムは、高調波生成素子３０を有さずに、ＤＦＢレーザ１０と制御部８０とからなる場合でもよい。この場合でも、レーザ光の強度変調ができ、且つレーザ光の波長変動を抑制できる。したがって、図１０のようなレーザシステムは、例えば１．５５μｍ帯や１．３μｍ帯の通信用のレーザシステムとして用いることもできる。
【００５５】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  ＤＦＢレーザ
１１  ＤＦＢレーザ
１２  駆動電極
１４  レーザ光
１６  ヒータ部
１８  ＨＲ膜
２０  ＡＲ膜
３０  高調波生成素子
３２  グリーン光
３４  ＡＲ膜
３６  ＡＲ膜
４０  コリメートレンズ
４２  コリメートレンズ
５０  基板
５２  ｎ型クラッド層
５４  ベース層
５６  量子ドット
５８  活性層
６０  ｐ型層
６２  ｐ型クラッド層
６４  コルゲーション
６６  コンタクト層
６８  絶縁膜
６９  電極
７０  ワイヤ
７２  メサ部
８０  制御部
９０  乗算器
９２  加算器
９４  差動回路
１００  レーザシステム
２００  レーザシステム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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