(57)【要約】【課題】出力レーザ光の波長を連続的に変更（可変）できるレーザ装置をえる提供する。【解決手段】光反射面１１と光出射面１２とこれらの面で挟まれた領域に電流を注入することにより光を発生及び増幅する機能を備える半導体光増幅素子１の光出射面１２に、前記半導体増幅素子１で発生した光に対して透明で正の屈折率温度係数を有する光学素子３を介して内部にグレーティング１６が形成された光ファイバ５を対向配置し、前記光学素子３と光ファイバ５をベース６に取り付け、ベース６にそれの温度を制御するペルチェ素子７を設ける。【選択図】　　　　　　図１
2004063828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光反射面と光出射面とこれらの面で挟まれた領域に電流を注入することにより光を発生及び増幅する機能を備える半導体光増幅素子と、前記光出射面方向に配置され所定波長のみを反射するグレーティングを内部に形成した光ファイバを備え、前記光反射面と前記グレーティングで構成された光共振器により前記半導体光増幅素子で発生した光をレーザ発振させて前記光共振器の外部にレーザ光を出力するレーザ装置であって、
前記光ファイバと半導体光増幅素子の間に設けられ前記半導体増幅素子で発生した光に対して透明で正の屈折率温度係数を有する光学素子と、
前記光ファイバと光学素子の温度を制御する温度制御手段を備えた
ことを特徴とするレーザ装置。
【請求項２】
前記光ファイバと光学素子がベースに保持にされており、前記温度制御手段が前記ベースの温度を制御するものであることを特徴とする請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項３】
前記光ファイバと光学素子が単一のベースに保持にされており、前記温度制御手段が該ベースの温度を制御するものであることを特徴とする請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項４】
前記温度制御手段がペルチェ素子などの温度制御素子であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項５】
前記半導体光増幅素子が９００ｎｍ以上のある波長帯域で作用するものであり，前記光反射面と前記グレーティングの前記半導体光増幅素子に近い側の端部との距離が２０ｍｍ以下であり、前記グレーティングの反射帯域幅が１．５ｎｍ以下であり、シングルモードのレーザ光を出力するものであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項６】
前記半導体光増幅素子が９００〜１１００ｎｍの間のある波長帯域で作用するものであり、前記光学素子の屈折率温度係数が前記波長帯域において９×１０−６／℃以上であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項７】
前記光学素子の端面が凸状に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項８】
前記光ファイバが偏波保持光ファイバであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項９】
前記光ファイバの前記半導体光増幅素子に近い側の端面に半導体光増幅素子で発生した光に対して無反射コートが施されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項１０】
前記光ファイバの前記半導体光増幅素子に近い側の端面が半導体光増幅素子で発生した光に対してブリュースタ角になるようにカットされていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載のレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電流を注入することにより光を発生及び増幅する機能を備えた半導体光増幅素子と、所定波長の光のみ反射するグレーティングが内部に形成された光ファイバとを組み合わせ、光ファイバを通じてグレーティングで定まる所定の単一波長のレーザ光を出力するようにしたレーザ装置、特に、波長可変機能を備え、レーザ出力波長を可変できるようにしたレーザ装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
この種レーザ装置は、例えば、特許第３１２０８２８号公報に示されているように、光反射面と光出射面を有し電流を注入することにより光を発生及び増幅する機能を備えた半導体光増幅素子としての半導体発光素子の光出射面側に、内部に所定波長の光のみ反射するグレーティングが形成され光ファイバ（光ファイバグレーティング）を配置し、半導体発光素子に電流を注入することにより該素子内で発生した誘導放出光が、光反射面とグレーティングとで構成されるファブリベロー型の共振器内で往復を繰り返し増幅された後、グレーティングで定まる所定の単一波長のレーザ光が光ファイバを通じて出力されるように構成したものである。
なお、同特許は、レーザ光の注入電流−光出力特性におけるキンクの発生を効果的に防止することを課題としており、そのために、半導体発光素子を１．４８μｍ帯用レーザダイオードチップとし、グレーティングの反射帯域幅を半導体発光素子の光反射面と光出射面にて共振する光の縦モードの波長間隔より大きい２〜５ｎｍに設定したものである。
【０００３】
また、内部にグレーティングを形成（内臓）した光ファイバの反射ピーク中心波長が、温度上昇により長波長側へズレる温度依存性を有することは知られている。（平成１１年７月、古河電工時報、第１０４号第６３〜６８頁）。
したがって、特許第３１２０８２８号に示されている半導体光増幅素子とそれの光出射面側に光ファイバグレーティングを配置してなるレーザ装置で、出力されるレーザ光の波長を可変する機能を持たせるには、例えば、光ファイバグレーティングのグレーティング部に温度調節機能を設けて温度を可変にしてグレーティングの反射ピーク波長を可変にする構成が考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、温度調節機能（機構）を設けてグレーティング部の温度を可変することで光ファイバグレーティングの反射ピーク波長を可変にする構成では、次の問題がある。
すなわち、半導体光増幅素子とそれの光出射面側に光ファイバグレーティングを配置してなるレーザ装置における半導体光増幅素子の光反射面とグレーティングで構成される光共振器では、実効共振器長をＬ、発振波長をλとしたときに波長間隔Δλは、Δλ＝λ２／（２Ｌ）で表されるので、波長間隔Δλをもつある固定された値の波長でのみレーザ発振が可能である。
したがって、この種レーザ装置では、出力レーザ光の波長（レーザ発振波長）は、Δλの間隔で飛び飛びのステップ状にしか変化させることができず、レーザ発振波長（出力レーザ光の波長）を連続的に可変することは不可能である。
【０００５】
そこで本発明は、以上のような問題を解決するために創案されたものであって、出力レーザ光の波長を連続的に変更（可変）できるレーザ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るレーザ装置は、光反射面と光出射面とこれらの面で挟まれた領域に電流を注入することにより光を発生及び増幅する機能を備える半導体光増幅素子と、その光出射面方向に配置され所定波長のみを反射するグレーティングを内部に形成した光ファイバを備え、前記光反射面とグレーティングで構成された光共振器により半導体光増幅素子で発生した光をレーザ発振させて光共振器の外部にレーザ光を出力するレーザ装置であって、光ファイバと半導体光増幅素子の間に設けられ半導体増幅素子で発生した光に対して透明で正の屈折率温度係数を有する光学素子と、前記光ファイバと光学素子の温度を変更制御する温度制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
なお、前記光ファイバと光学素子が単一のベース、または、それぞれのベースに保持されており、前記温度制御が前記ベースの温度を制御するものであることが好ましく、また、前記温度制御手段がペルチェ素子等の温度制御素子であることが好ましい。
【０００８】
このような発明によれば、温度制御素子によりベースの温度を変更して光ファイバの温度を変更することでグレーティングの反射ピーク波長を変化させるのと同時に、ベース上に設置された正の屈折率温度係数を有する光学素子の温度が変更されることにより実効共振器長が変化するため縦モードの波長が変化する。
しかも、光学素子の屈折率温度係数が正であるために、たとえば、光ファイバーの温度が上昇して反射ピーク波長が長波長側に変化した場合には、光学素子の温度が同じく上昇して光学素子の屈折率が上昇するために実効共振器長が長くなりレーザの波長も長波長側に変化するという様に変化するので、レーザの波長を連続的に変更することが可能になる。
【０００９】
また本発明は、半導体光増幅素子が９００ｎｍ以上のある波長帯域で作用するものであり、半導体光増幅素子の光反射面とグレーティングの半導体光増幅装置に近い側の端部との距離が２０ｍｍ以下であり、グレーティングの反射帯域幅が１．５ｎｍ以下であり、シングルモードのレーザ光を出力するものであることを特徴とする。
【００１０】
このような発明によれば、発振波長と、半導体光増幅素子の光反射面とグレーティングで構成される光共振器の実効共振器長とから決定されるレーザ光の縦モードの波長間隔は約０．０２ｎｍ以上となる。
また、グレーティングの反射帯域幅を１．５ｎｍ以下とすることにより、グレーティングの反射ピーク波長から０．０２ｎｍだけ離れた波長における反射率は反射ピーク波長における反射率に比べて２％以上低くなり、反射ピーク波長に合致した縦モードのみを選択的に発振させることが可能になり、出力されるレーザ光をシングルモードにすることができる。シングルモードのレーザ光は、分光分析等への応用に有用である。
【００１１】
さらに、本発明は、半導体光増幅素子が、９００〜１１００ｎｍの間のある波長帯域で作用するものであり，光学素子の屈折率温度係数がその波長帯域において９×１０−６／℃以上であることを特徴とする。
このような発明によれば、前記光学素子の光軸方向の長さを半導体増幅素子と光ファイバとの間の空間の光軸方向長さよりも短くすることができるため、光学素子の設置が容易になり、さらに前記ベースの温度を変更した時に、グレーティングの反射ピーク波長の変化量と縦モードの波長の変化量を一致させることができる。
【００１２】
また、本発明は、前記光学素子の端面が凸に形成されていることを特徴とする。
このような発明によれば、凸に形成された光学素子の端面が凸レンズとして機能する。したがって、光学素子が光ファイバとの光結合を行うレンズを兼ねるので、構造が単純になることでより安定なレーザ装置を提供できる。
【００１３】
また，本発明は、光ファイバが、偏波保持光ファイバであることを特徴とする。
このような発明によれば、出力されるレーザ光を直線偏光にすることができる。
【００１４】
また、本発明は、光ファイバの半導体光増幅素子に近い側の端面に半導体光増幅素子で発生した光に対して無反射コートを施したことを特徴とする。
このような発明によれば、光ファイバの端面と半導体光増幅器の光反射面とで構成される光共振器によって発生するレーザ光を抑制することが可能になり、より安定なレーザ装置を提供できる。
【００１５】
また、本発明は、光ファイバの半導体光増幅装置に近い側の端面が半導体光増幅素子で発生した光に対してブリュースタ角になるようにカットされたことを特徴とする。
このような発明によれば、光ファイバの端面と半導体光増幅器の光反射面とで構成される光共振器によって発生するレーザ光を抑制することが可能になり、より安定なレーザ装置を提供できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の波長可変機能を有するレーザ装置の実施の態様を、図面を参照しながら説明する。
図１は、実施例の波長可変レーザ装置の概略図である。実施例に係る装置は、半導体光増幅素子１、第一レンズ２、正の屈折率温度係数を有する光学素子３、第二レンズ４、グレーティング１６を内部に形成した光ファイバ（以下、適宜光ファイバグレーティングという）５、ベース６、温度制御手段としてのペルチェ素子７から構成されている。
【００１７】
半導体光増幅素子１は、電流を注入することにより光を発生及び増幅する機能を備える半導体素子であって、光反射面１１と光出射面１２を備える。光反射面１１はレーザの発振波長に対して反射率が極力高くなるような高反射コーティングが施された面であり、光出射面１２はレーザの発振波長に対して反射率が極力低くなるような無反射コーティングが施された面である。
半導体光増幅素子１の内部で発生した光は光出射面１２から出射され、また、半導体光増幅素子１の外部から光出射面１２を通って内部に入射した光は、半導体光増幅素子１の内部を通過し光反射面１１で反射されて再び光出射面１２から出射されるまでの間に増幅される。この半導体光増幅器１の光反射面１１は、グレーティング１６と共に光共振器１７を構成している。
第一レンズ２は、半導体光増幅素子１から出射された光をコリメートするためのレンズであり、レンズ表面からの反射光が半導体光増幅素子１に戻るのを避けるために、表面には無反射コーティングが施されている。
第二レンズ４は、半導体光増幅素子１から出射され第一レンズ２でコリメートされた光を光ファイバ５に結合するためのレンズで、レンズ表面からの反射光が半導体光増幅素子１に戻るのを避けるために、表面には無反射コーティングが施されている。
【００１８】
光ファイバ５は、それの半導体光増幅素子１に近い端部のコアの部分に特定の波長を反射するためのグレーティング１６が形成されている。このグレーティング１６は、光ファイバのコアの屈折率を周期的に変化させることにより形成されたものであり、その反射ピーク波長すなわち反射率が最高になる波長λは、次式（１）で表される。
λ＝２・ｎ・Λ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥（１）
ｎ：グレーティングの実効屈折率
Λ：グレーティングの周期（ｍ）
式（１）におけるｎとΛは温度上昇と共に増加するので反射ピーク波長λも温度と共に増加し、その値は約０．００９５ｎｍ／℃である。
但し、この値は、反射ピーク波長が９００〜１１００ｎｍ程度の場合の値である。このグレーティング１６は半導体光増幅器１の光反射面１１と共に光共振器１７を構成している。
【００１９】
また、グレーティングの長さや屈折率変化量の大きさを変更することで、グレーティング１６の反射率や帯域幅を任意に変更することができる。
なお、ここで帯域幅とは、反射率が反射ピーク波長の反射率に対して半分以上である波長領域のことである。この帯域幅は次のように決められる。
すなわち、グレーティング１６の反射ピーク波長から、半導体光増幅素子１の光反射面１１とグレーティング１６で構成される光共振器１７の実効共振器長で決定されるレーザ光の縦モードの波長間隔だけ離れた波長における反射率が、反射ピーク波長における反射率に比べて２％以上低くなるようにグレーティング１６の帯域幅を決定する。
【００２０】
こうすることにより反射ピーク波長に合致した縦モードのみを選択的に発振させることが可能になり、出力されるレーザ光をシングルモードにすることができる。
具体的には、レーザ光の波長が９００ｎｍ以上で半導体光増幅器１の光反射面１１とグレーティング１６の半導体光増幅器１に近い側の端部との距離を２０ｍｍ以下とするとレーザ光の縦モードの波長間隔は約０．０２ｎｍ以上となり、反射ピーク波長から０．０２ｎｍ以上離れた波長における反射率が、反射ピーク波長における反射率に比べて２％以上低くなるようにするには、グレーティング１６の反射帯域幅を１．５ｎｍ以下とすればよい。
【００２１】
なお、ここで、半導体光増幅素子１の光反射面１１とグレーティング１６で構成される光共振器１７の実効共振器長Ｌは次式（２）で表される。
Ｌ＝ｎ１・ｌ１＋ｎ２・ｌ２＋ｎ３・ｌ３＋ｎ４・ｌ４＋ｎａｉｒ・ｌａｉｒ‥‥‥（２）
ｎ１：半導体光増幅器１の屈折率
ｌ１：半導体光増幅器１の光軸方向の長さ（ｍ）
ｎ２：第一レンズ２の屈折率
ｌ２：第一レンズ２の光軸方向の長さ（ｍ）
ｎ３：光学素子３の屈折率
ｌ３：光学素子３の光軸方向の長さ（ｍ）
ｎ４：第二レンズの屈折率
ｌ４：第二レンズの光軸方向の長さ（ｍ）
ｎａｉｒ：空気の屈折率
ｌａｉｒ：光共振器１７内部の空気部分の光軸方向の長さの総和（ｍ）
【００２２】
正の屈折率温度係数を有する光学素子３は、温度が変化すると屈折率が変化する素子で、その材料には合成石英や、ＰＢＨ２１やＰＢＨ７１やＰＢＨ７２などの光学ガラスや、ＬｉＴａＯ３やＬｉＮｂＯ３やＫＮｂＯ３などの単結晶を用いることができる。この光学素子３の表面は光学研磨され、無反射コーティングが施されている。
この光学素子３の光軸方向の長さｌは式（３）で計算される。
ｌ＝Ｌ・（ｄλ／ｄＴ）／［λ・（ｄｎ／ｄＴ）］　　（ｍ）‥‥‥‥（３）
Ｌ：光共振器１７の実効共振器長Ｌ（ｍ）
ｄλ／ｄＴ：グレーティング１６の反射ピーク波長が温度で変化する量
（ｍ／℃）
λ：レーザ光の波長（ｍ）
ｄｎ／ｄＴ：光学素子３の屈折率温度係数（１／℃）
具体的には、光学素子３の材料にＬｉＴａＯ３を用いるとレーザ光の波長が９００〜１１００ｎｍである場合はｄｎ／ｄＴ＝６×１０−５であり、またｄλ／ｄＴ＝０．００９５ｎｍ／℃であるので、光学素子３の長さｌは約０．１５・Ｌと計算される。
【００２３】
また、光学素子３の材料には、屈折率温度係数が９×１０−６以下のものは使用しない。なぜなら屈折率温度係数が９×１０−６以下の場合には、式（３）で計算される光学素子３の光軸方向の長さｌが実効共振器長Ｌよりも大きくなる場合があるからである。
ベース６は、光学素子３と光ファイバ５および第二レンズ４を保持するためのもので、熱を伝えやすくするために光学素子３と光ファイバ５および第二レンズ４は、ベース６に対して熱抵抗が十分小さくなるように固定される。
ペルチェ素子７は、その上に設置されているベース６の温度を変更制御するためのものである。
【００２４】
次に、図１に示す構成のレーザ装置の動作について説明する。
半導体光増幅素子１に電流が注入されることにより発生した光は、出射面１２から出射され第一レンズ２でコリメートされた後、光学素子３の内部を通過して第二レンズ４で光ファイバ５のコア部の端面に集光される。コア部の端面に集光された光は、コア内部に導光されてグレーティング１６で反射された後、逆の経路を経由して再び光出射面１２を通って半導体光増幅素子１に戻され、半導体光増幅素子１の内部を通過し、光反射面１１で反射されて再び光出射面１２から出射されるまでの間に増幅を受ける。以上の動作が繰り返されることにより、光反射面１１とグレーティング１６との間でレーザ発振が引き起こされる。
【００２５】
レーザ発振で生じたレーザ光は、その一部が光ファイバ５を導光して光共振器１７外部へ出力される。半導体光増幅素子１は、９００〜１１００ｎｍの間のある波長帯域で作用するものが用いられ、グレーティング１６は、その反射ピーク波長が半導体増幅素子１の作用する帯域の範囲内にあるものが用いられるので、レーザ発振は、９００〜１１００ｎｍの範囲内で生じる。
また、光反射面１１とグレーティング１６の端部との距離は、２０ｍｍ以内に設定されるので、レーザ光の縦モードの波長間隔は約０．０２ｎｍ以上となる。グレーティング１６の反射帯域幅は、１．５ｎｍ以下に設定される。
このようにすることにより、レーザ光の縦モードの波長間隔だけ離れた波長における反射率が、反射ピーク波長における反射率に比べて２％以上低くなるので、反射ピーク波長に合致した縦モード以外は、反射ロスが生じて発振できなくなり、出力されるレーザ光はシングルモードになる。
【００２６】
この様子を図４の特性図を用いて説明する。４１は光共振器１７の実効共振器長より決まるレーザ光の縦モードを表し、４２はグレーティング１６の反射率の波長特性を表す。
このようにグレーティング１６の反射率は、反射ピーク波長を中心として対象にかつ滑らかに減少し、波長帯域幅が１．５ｎｍ以下であれば反射ピーク波長に合致した縦モード４１ａの隣の縦モード４１ｂでは反射率が、ピーク値に比べて２％以上低くなるのでレーザ発振できず、縦モード４１ａのみが発振する。
【００２７】
さて、ペルチェ素子７を駆動してグレーティング１６の温度を上昇させると、図６に示すように反射ピーク波長４２ａは、長波長側（図中の矢印方向）に約０．００９５ｎｍ／℃の割合で移動する。
ここで、光共振器１７の実効共振器長が変化しないとすると縦モード４１ａの波長は変化しないので、レーザ発振は反射ピーク波長４２ａが縦モード４１のいずれかのピークと合致するときのみ生じ、したがって、レーザ光の波長は縦モードの４１と同じ飛び飛びの値でしか変更できない。
このような事態を避けるためには、図５に示すようにグレーティング１６の反射ピーク波長４２ａが長波長側に移動するのと同時に、縦モード４１ａの波長が長波長側に移動するようにすればよい。
【００２８】
すなわち、ベース６上に設置された正の屈折率温度係数を有する光学素子３の温度を上昇させることにより実効共振器長が長くなるために、縦モード４１ａの波長が長波長側に移動し、しかも、光学素子３の光軸方向の長さを式（３）で計算される値に設定することにより、その移動の割合が約０．００９５ｎｍ／℃となるようにすればよい。
このようにすることにより、ペルチェ素子７を駆動してグレーティング１６の温度を上昇させることにより、図５に示すように反射ピーク波長４２ａは長波長側に約０．００９５ｎｍ／℃の割合で移動するとともに、縦モード４１ａの波長も長波長側に約０．００９５ｎｍ／℃の割合で移動するのでレーザ光の波長を連続的に変更することができる。
【００２９】
次に、波長可変レーザ装置の具体的な構成を図２を用いて説明する。
ベース９上にはヒートシンク８に搭載された半導体光増幅素子１と第一レンズ２、サーミスタ１９、フォトダイオード１３が取り付けられている。ベース９はペルチェ素子１０の上に取り付けられペルチェ素子１０は筐体１５に取り付けられている。ベース９はサーミスタ１９で検出された温度が一定に保たれるようにペルチェ素子１０が駆動される。半導体光増幅素子１の光反射面１１は、レーザ光のごく一部を透過するようになっており、光反射面を透過したレーザ光の出力をフォトダイオード１３で検出し、フォトダイオード１３で検出されたレーザ光の出力が一定になるように半導体光増幅素子１へ注入する電流が制御される。
【００３０】
ベース６上には、正の屈折率温度係数を有する光学素子３、第二レンズ４、光ファイバグレーティング５、サーミスタ１８が取り付けられている。ベース６はペルチェ素子７の上に取り付けられ、ペルチェ素子７は筐体１５に取り付けられている。ベース６は、サーミスタ１８で検出された温度が指定した任意の温度と一致するようにペルチェ素子７が駆動される。筐体１５は、外部より異物が進入しないように気密構造となっている。
【００３１】
図２の実施例では正の屈折率温度係数を有する光学素子３の端面が平面のものを用いているが、図３に示すように光学素子３の端面形状を凸状に形成すると、光学素子３の端面が凸レンズとして機能するので、図２における第二レンズ４の機能を兼ねることができる。
また、光ファイバグレーティング５として偏波保持光ファイバを用いてもよい。
このようにすることにより、発振したレーザ光、すなわち、出力レーザ光が光ファイバ５を導光する間に生じる偏波面の乱れを無くすことができ、より安定なレーザ発振が可能となる。
【００３２】
また、光ファイバ５の端面１４にレーザ光に対して無反射コートを施してもよい。
このようにすることにより、光ファイバ５の端面１４で反射して半導体光増幅素子１に戻る反射光を避けることができ、より安定なレーザ発振が可能となる。さらに、光ファイバ５の光入射面側の端面１４にレーザ光に対してブリュースタ角になるようにカットしてもよい。
このようにすることにより、発振したレーザ光が、光ファイバ５の端面１４で反射して半導体光増幅素子１に戻るのを避けることができ、より安定なレーザ発振が可能となる。
【００３３】
なお、実施例では、光学素子とグレーティングを形成した光ファイバを単一のベースに保持（取り付け）し、該ベースをペルチェ素子で温度制御するようにしたが、光学素子とグレーティングを形成した光ファイバを別々のベースに取り付けて独立の温度制御することも、また、光学素子と光ファイバを恒温槽内に収容し温度制御するようにすることも可能である。
しかしながら、実施例のように、単一のベースに光学素子とグレーティングを形成した光ファイバ保持するようにすれば、小型化でき、また、温度制御機構が簡単となる利点がある。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の波長可変レーザ装置は上記のように構成されており、光ファイバと半導体光増幅素子の間に設けられ半導体増幅素子で発生した光に対して透明で正の屈折率温度係数を有する光学素子と、光ファイバと光学素子の温度を制御する温度制御手段とを備えることにより、レーザの波長を連続的に変更することが可能になる。
【００３５】
また、半導体光増幅素子が９００ｎｍ以上のある波長帯域で作用すると共に、半導体光増幅素子の光反射面とグレーティングの半導体光増幅装置に近い側の端部との距離が２０ｍｍ以下であり、グレーティングの反射帯域幅が１．５ｎｍ以下とされることにより、レーザ装置から出力されるレーザ光がシングルモードとすることができ、分光分析等への応用に有用なレーザを提供できる。
また、半導体光増幅素子が９００〜１１００ｎｍの間のある波長帯域で作用し、さらに光学素子の屈折率温度係数がその波長帯域において９×１０−６／℃以上とすることにより、変更した時に、グレーティングの反射ピーク波長の変化量と縦モードの波長の変化量を一致させることができる。
【００３６】
また、光学素子の端面形状を凸状に形成することにより、光学素子が光ファイバとの光結合を行うレンズの機能を兼ねることができ、構造を単純になることでより安定なレーザ装置を提供できる。
また、光ファイバが偏波保持光ファイバとすることにより、出力されるレーザ光を直線偏光にすることができる。
また、光ファイバの半導体光増幅装置に近い側の端面に半導体光増幅素子で発生した光に対して無反射コートを施すことにより、光ファイバの端面と半導体光増幅器の光反射面とで構成される光共振器によって発生するレーザ光を抑制することが可能になり、より安定なレーザ光を発振できるレーザ装置を提供できる。
【００３７】
また、光ファイバの半導体光増幅装置に近い側の端面が、半導体光増幅素子で発生した光に対してブリュースタ角になるようにカットすることにより、光ファイバの端面と半導体光増幅器の光反射面とで構成される光共振器によって発生するレーザ光を抑制することが可能になり、より安定なレーザ装置を提供できる。また、光学素子と光ファイバを単一のベースに保持し、このベースをペルチェ素子で温度制御するようにすれば小型化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るレーザ装置の概略図である。
【図２】本発明のレーザ装置の一実施例の構成を示す断面図である。
【図３】本発明のレーザ装置の他の実施例の構成を示す断面図である。
【図４】本発明のレーザ装置のグレーティングの反射ピーク波長とレーザ光の縦モードの関係を示す特性図である。
【図５】本発明の実施例に係るレーザ装置の波長可変特性を示す図である。
【図６】従来技術における波長可変特性を示す図である。
【符号の説明】
１：半導体光増幅素子　　　　　　　　　　２：第一レンズ
３：正の屈折率温度係数を有する光学素子
４：第二レンズ　　　　　　　　　　　　　５：光ファイバ
６、９：ベース　　　　　　　　　　　　７、１０：ペルチェ素子
１１：光反射面　　　　　　　　　　　　　１２：光出射面
１４：光ファイバ５の端面（光入射）　　　１５：筐体
１６：グレーティング　　　　　　　　　　１７：光共振器
１８、１９：サーミスタ
【図１】
2004063828.tif 000003
【図２】
2004063828.tif 000004
【図３】
2004063828.tif 000005
【図４】
2004063828.tif 000006
【図５】
2004063828.tif 000007
【図６】
2004063828.tif 000008