(57)【要約】  【課題】  従来の導波路型光増幅器において、少ない励起光で反転分布を容易に得るために共振器構造を形成した場合、温度が数℃変化しただけでも導波路材料自体の熱膨張により共振波長が温度によって大きく変動してしまうため、ペルチェ素子などで精密に温度を制御しなければ波長多重通信用の光増幅器としては用いることができず、かえって高価なシステムになってしまうという課題があった。  【解決手段】  希土類元素をドープした（（ＨｆＭｇ）1-xＡｌ2x）（ＷＯ4）3よりなる低熱膨張光導波路を歪がかからないように配置し、端面に共振器ミラーを構成することにより、広い温度範囲で共振波長が一定となり、精密な温度制御を必要せずに発光波長が安定した光増幅器およびレーザ発振器を安価で提供することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（（Ｒ4+Ｍ2+）1-xＡ3+2x）（ＱＯ4）3  （０≦ｘ≦１）ただし、ＲはＺｒ、Ｈｆまたはこれらの混合系で示される４価の金属元素、ＭはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａまたはこれらの混合系で示される２価の金属元素、ＱはＷ，Ｍｏから選択される６価の金属元素、ＡはＡｌ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌｕ、Ｇａ、Ｉｎから選択される３価の金属元素またはこれらの混合系で示される金属元素で示される複合酸化物に、Ｅｒ、Ｎｄ、Ｈｏ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｄｙ、Ｙｂで示される元素のうち一種類あるいは複数の種類の元素をドープした材料で構成された光増幅器。
【請求項２】
（（Ｒ4+Ｍ2+）1-yＡ3+2y）（ＱＯ4）3  （０≦ｙ≦１）で示される第一の複合酸化物上に、該第一の複合酸化物よりも屈折率が大きく、かつＥｒ、Ｎｄ、Ｈｏ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｄｙ、Ｙｂで示される元素のうち一種類あるいは複数の種類の元素をドープした（（Ｒ4+Ｍ2+）1-xＡ3+2x）（ＱＯ4）3  （０≦ｘ≦１）にＥｒ、Ｎｄ、Ｈｏ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｄｙ、Ｙｂで示される元素のうち一種類あるいは複数の種類の元素をドープした第二の複合酸化物の光導波構造を形成した光増幅器。
【請求項３】
光導波構造の両端に共振器ミラーを設けた請求項２に記載の光増幅器。
【請求項４】
ＲはＺｒ，Ｈｆまたはこれらの混合系で示される４価の金属元素、ＭはＭｇ、ＱはＷで示される６価の金属元素であることを特徴とする請求項１ないし３に記載の光増幅器。
【請求項５】
ＲはＨｆ、ＭはＭｇ、ＱはＷであることを特徴とする請求項１ないし３に記載の光増幅器。
【請求項６】
Ａは、少なくともＡｌを含む３価の金属元素またはこれらの混合系であることを特徴とする請求項１ないし５に記載の光増幅器。
【請求項７】
（（Ｒ4+Ｍ2+）1-xＡ3+2x）（ＱＯ4）3  （０≦ｘ≦１）ただし、ＲはＺｒ、Ｈｆまたはこれらの混合系で示される４価の金属元素、ＭはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａまたはこれらの混合系で示される２価の金属元素、ＱはＷ，Ｍｏから選択される６価の金属元素、ＡはＡｌ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌｕ、Ｇａ、Ｉｎから選択される３価の金属元素またはこれらの混合系で示される金属元素で示される複合酸化物に、Ｅｒ、Ｎｄ、Ｈｏ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｄｙ、Ｙｂで示される元素のうち一種類あるいは複数の種類の元素をドープした材料で構成されたレーザ発振器。
【請求項８】
（（Ｒ4+Ｍ2+）1-yＡ3+2y）（ＱＯ4）3  （０≦ｙ≦１）で示される第一の複合酸化物上に、該第一の複合酸化物よりも屈折率が大きく、かつＥｒ、Ｎｄ、Ｈｏ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｄｙ、Ｙｂで示される元素のうち一種類あるいは複数の種類の元素をドープした（（Ｒ4+Ｍ2+）1-xＡ3+2x）（ＱＯ4）3  （０≦ｘ≦１）にＥｒ、Ｎｄ、Ｈｏ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｄｙ、Ｙｂで示される元素のうち一種類あるいは複数の種類の元素をドープした第二の複合酸化物の光導波構造を形成したレーザ発振器。
【請求項９】
光導波構造の両端に共振器ミラーを設けた請求項８に記載のレーザ発振器。
【請求項１０】
光導波構造に回折格子を設けた請求項８に記載のレーザ発振器。
【請求項１１】
ＲはＺｒ，Ｈｆまたはこれらの混合系で示される４価の金属元素、ＭはＭｇ、ＱはＷで示される６価の金属元素であることを特徴とする請求項７ないし１０に記載のレーザ発振器。
【請求項１２】
ＲはＨｆ、ＭはＭｇ、ＱはＷであることを特徴とする請求項７ないし１０に記載のレーザ発振器。
【請求項１３】
Ａは、少なくともＡｌを含む３価の金属元素またはこれらの混合系であることを特徴とする請求項７ないし１２に記載のレーザ発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度の変化に対して発光波長が安定した光増幅器およびレーザ発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ユビキタス情報化社会の到来とともに高速で大容量の通信手段の必要性が年々増加しつつある。なかでも光ファイバーを使った波長多重通信は一本の光ファイバーで多くの情報を同時に送ることができるので急速に普及している。
【０００３】
高密度波長多重通信（ＤＷＤＭ）では波長１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍ（Ｃバンド）の中に３２〜１２８の光信号を０．４〜０．８ｎｍの間隔で多重化するシステムである。
【０００４】
この様なシステムでは光源となる半導体レーザの波長の発振波長の安定性が強く求められ、半導体レーザとして波長を安定化するための回折格子を備えたＤＦＢレーザを用いている。
【０００５】
それでも材料の熱膨張に起因して、温度が１℃変わると波長が約０．１ｎｍシフトしてしまうので、精度の高い温度調節素子を搭載して波長を制御するといった高価なシステム構成がなされている。
【０００６】
しかしながら、一方において情報通信の大容量化に対する要求は止まるところを知らず、さらに波長を多重化してなおかつ安価な光ファイバー伝送システムの開発が切望されている。
【０００７】
希土類元素を光ファイバーにドープして光増幅を行なう増幅器、例えば、Ｅｒドープファイバー光増幅器（Ｅｒｂｉｕｍ−ｄｏｐｅｄ  ｆｉｂｅｒ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：ＥＤＦＡ）はその広い利得帯域を利用して波長多重した信号光を一括して増幅できることから、波長多重光伝送方式を実現するキーコンポーネントとなっている。
【０００８】
しかし、ここで高い増幅率を得るにはＥＤＦＡを高い励起状態にする必要があり、そのためには非常に高出力の励起用半導体レーザが必要となる。
【０００９】
一般的には１００ｍＷ以上の光出力があることが望ましいと言われている。これは、従来のＥＤＦＡにおいて励起光は光ファイバーを１回だけ通過し、その際の光吸収でＥＤＦＡの励起を行っているため、光ファイバーに反転分布を得るのに大きな励起光のエネルギーを必要としていたことによる。
【００１０】
一方、図８に示すように希土類元素を光導波路にドープして励起光を空間的に閉じ込め、高い励起密度を得ることによって高効率のレーザ増幅動作を行う導波路型光増幅器に関する技術が開示されている（特許文献１）。
【００１１】
この光増幅器において励起用半導体レーザ８１から出た光はマルチモードの励起用光導波路８２を通ってシングルモードの増幅用光導波路８３を励起する。ここに、入力信号光８４を入射してやると増幅された出力信号光８４を得ることができる。
【特許文献１】特開２０００−２４４０４２号公報
【特許文献２】特開２００３−０８９５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、この様な従来の導波路型光増幅器においても励起用レーザの出力としては１００ｍＷ級のものが必要であり、高価な励起用半導体レーザが必要であった。
【００１３】
民生用に応用しようとすると５０ｍＷ以下の安価な励起用の低出力半導体レーザで動作する光増幅器が必要とされていた。
【００１４】
少ない励起光で反転分布を容易に得る方法として共振器構造を形成する方法が考えられる。従来の図８に示す光増幅器のシングルモード導波路８２の両端に端面の反射率が３０％の共振器構造を形成した場合の共振波長を図９に示す。
【００１５】
温度が２０℃から数℃変化しただけでも導波路材料自体の熱膨張により共振波長が温度によって大きく変動してしまっており、ペルチェ素子などで精密に温度を制御しなければ波長多重通信用の光増幅器としては用いることができず、かえって高価なシステムになってしまうという課題があった。
【００１６】
本発明は、これらの従来の課題を解決するもので、安価な低出力の励起用半導体レーザを用いて、なおかつ精密な温度制御を必要としない導波路型光増幅器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】
【００１７】
これらの従来の課題を解決するために、本発明の光増幅器は、（（Ｒ4+Ｍ2+）1-xＡ3+2x）（ＱＯ4）3  （０≦ｘ≦１）ただし、ＲはＺｒ、Ｈｆまたはこれらの混合系で示される４価の金属元素、ＭはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａまたはこれらの混合系で示される２価の金属元素、ＱはＷ，Ｍｏから選択される６価の金属元素、ＡはＡｌ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌｕ、Ｇａ、Ｉｎから選択される３価の金属元素またはこれらの混合系で示される金属元素で示される複合酸化物に、Ｅｒ、Ｎｄ、Ｈｏ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｄｙ、Ｙｂで示される元素のうち一種類あるいは複数の種類の元素をドープした材料で構成されていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の第２の光増幅素子は、（（Ｒ4+Ｍ2+）1-yＡ3+2y）（ＱＯ4）3  （０≦ｙ≦１）で示される第一の複合酸化物上に、該第一の複合酸化物よりも屈折率が大きく、かつＥｒ、Ｎｄ、Ｈｏ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｄｙ、Ｙｂで示される元素のうち一種類あるいは複数の種類の元素をドープした（（Ｒ4+Ｍ2+）1-xＡ3+2x）（ＱＯ4）3  （０≦ｘ≦１）にＥｒ、Ｎｄ、Ｈｏ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｄｙ、Ｙｂで示される元素のうち一種類あるいは複数の種類の元素をドープした第二の複合酸化物の光導波構造を形成していることを特徴とする。
【００１９】
本構成によって、光増幅器を構成する材料の熱膨張係数がほぼゼロとなり、温度変化に対してきわめて安定な特性を提供することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の光増幅器によれば、温度を一定に保持するためのペルチェ素子などが不要となり、発光波長が安定した発光素子および光信号を増幅する光増幅素子を安価で提供することができる。
【００２１】
また、環境の変化に対してきわめて安定であるので、屋外など厳しい環境でも使用可能であり、例えば電柱の上など家庭に近い場所への民生応用にも応用範囲が広がる可能性がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における導波路形光増幅器の構成図である。
【００２４】
図３および図４は、それぞれ図１に示される導波路形光増幅器の左側面図および右側面図である。図３および図４では、理解を容易にするため、共振器ミラー１３を省略している。また、図３では、反射膜も省略している。
【００２５】
図１、図３、および図４に示すように、低熱膨張係数のインバー合金（Ｆｅ−３６Ｎｉ）よりなるベース基板１０の上に低熱膨張材料基板１１、例えばＥｒ3+（エルビウム）を０．３％添加した光信号増幅用の低熱膨張光導波路１２、およびこの低熱膨張光導波路１２の両端にＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3との多層膜よりなる共振器ミラー１３が設けられている。
【００２６】
低熱膨張材料基板１１の側面には励起光を反射するための反射率がほぼ１００％の励起光用反射ミラー１４が形成され、低熱膨張光導波路１２のストライプ方向（図１の左右方向）とほぼ直交する方向（図１の上下方向）から、励起光用反射ミラー１４の開口部１４１に例えば波長０．９８μｍ、光出力２０ｍＷの励起用半導体レーザ１５からの光を入射する。
【００２７】
入射された励起光は両端に設けられた反射ミラー１４で反射され、低熱膨張材料基板１１の中に閉じ込められて、低熱膨張光導波路１２に効率よく吸収されて光増幅のための反転分布を生ずる。ここに、１．５５μｍ帯の波長多重入力信号光１６を低熱膨張光導波路１２に入射すると、増幅されて出力信号光１７となり出力される。
【００２８】
低熱膨張材料基板１１は、例えば（ＨｆＭｇ）（ＷＯ4）3の複合酸化物から構成され、以下の方法で形成する。
【００２９】
出発原料として、ＨｆＯ2（関東科学製、純度９９．５％）とＭｇＯ（キシダ科学製）とＷＯ3（高純度化学製、純度４Ｎ）をモル比１：１：３で秤量し、純水を溶媒とした湿式ボールミルにより１４４ｈの混合粉砕を行う。一昼夜乾燥して水分を除いたのち、得られた原料紛を１０００〜１１００℃で仮焼成を行い、仮焼成粉を作製する。
【００３０】
こうして得られた仮焼成粉を、厚さ１ｍｍに加圧成型し、大気中１１５０℃、４ｈで本焼成を行って形成する。この後、表面を光学研磨して光学的に平坦な表面を形成する。
【００３１】
低熱膨張光導波路１２は、例えば（（ＨｆＭｇ）1-xＡｌ2x）（ＷＯ4）3で記述される材料から構成され、Ａｌ2（ＷＯ4）3と（ＨｆＭｇ）（ＷＯ4）3から、以下の方法で形成する。
【００３２】
Ａｌ2（ＷＯ4）3は、出発原料として、Ａｌ2Ｏ3（関東化学製、純度９９．５％）とＷＯ3（高純度化学製、純度４Ｎ）をモル比１：３で正確に秤量し、（実施例１）と同様に湿式ボールミル、乾燥を行ったのち、１０００℃で仮焼成を行い、ライカイ機による粗粉砕を行って仮焼成粉とする。
【００３３】
また、（ＨｆＭｇ）（ＷＯ4）3は、出発原料として、ＨｆＯ2（関東化学製、純度９９．５％）とＭｇＯ（キシダ化学製）とＷＯ3（高純度化学製、純度４Ｎ）をモル比１：１：３で正確に秤量し、低熱膨張材料基板１１の形成と同様に湿式ボールミル、乾燥を行ったのち、１１００℃で仮焼成を行いライカイ機による粗粉砕を行って仮焼成粉とする。
【００３４】
さらに、（（ＨｆＭｇ）1-xＡｌ2x）（ＷＯ4）3を得るために、Ａｌ2（ＷＯ4）3と（ＨｆＭｇ）（ＷＯ4）3の仮焼成粉をそれぞれ正確に秤量し、それぞれライカイ機を用いて混合を行って、ｘ＝０．３の混合粉を得る。この混合粉に、ドーパントとして希土類元素である粉末状のＥｒ（エルビウム）をモル比が０．３％となるように混合して、光導波路の原材料を得る。
【００３５】
この混合粉を焼成が済んだ低熱膨張材料基板１１の表面に例えば厚さが１０μｍとなるように塗布、加圧し、本焼成（１１００℃で４時間）を行う。さらに、表面の光学研磨を行って、厚さ５μｍまで厚さを調節して精密研磨する。この様にして、低熱膨張光導波路１２のもととなる、希土類ドープ低熱膨張薄膜を得ることができる。次に、この希土類ドープ低熱膨張薄膜を、例えば幅１０μｍにエッチング加工すると、低熱膨張光導波路１２が形成される。
【００３６】
低熱膨張光導波路１２の構成材料である（（ＨｆＭｇ）1-xＡｌ2x）（ＷＯ4）3について、ｘの割合を０（すなわち（ＨｆＭｇ）（ＷＯ4）3）、０．３、０．５、０．７の４種類の材料を作成し、熱膨張係数の測定をした結果を図７に示す。
【００３７】
図７より、ｘの値によって熱膨張係数を変化させることができ、ほぼｘ＝０．３の場合に０℃〜８００℃の広い温度範囲で線熱膨張率をほぼゼロにすることができる。また、低熱膨張材料基板１１の組成であるｘ＝０の場合の熱膨張係数は−０．３×１０-6／℃となった。
【００３８】
出来上がった低熱膨張光導波路１２を導波路の長さが約１．４ｍｍになるように切断し、長さがほぼ１．２ｍｍになるまで両端面を構成する共振器ミラー１３を光学研磨すると、図５に示すように波長１．５５μｍの光に対する光導波路の共振波長がほぼ０．４ｎｍ間隔となる。さらに、共振波長が波長多重通信の波長と一致するまで位相を合わせるため、端面を調整研磨する。
【００３９】
図１に示した光増幅素子の左側面図を図３に示す。ベース基板１０、低熱膨張材料基板１１、低熱膨張光導波路１２、励起用半導体レーザ１５の配置は図のようになっている。ここで、この配置構成において、インバー合金よりなるベース基板１０の熱膨張係数が１×１０-6／℃、低熱膨張材料基板１１の熱膨張係数は−０．３×１０-6／℃となるので、ベース基板１０の厚みを調整することにより、温度が変化してもベース基板１０と低熱膨張材料基板１１の歪がキャンセルして低熱膨張光導波路１２に応力がかからない構成を実現することができる。すなわち、熱が加えられた場合、ベース基板１０は、その熱膨張係数が１×１０-6／℃であるので膨張しようとするが、低熱膨張材料基板１１は、その熱膨張係数が−０．３×１０-6／℃であるので収縮しようとする。この膨張と収縮により、低熱膨張光導波路１２に応力がかからないようになる。なお、本発明においては、低熱膨張材料基板１１は負の熱膨張係数を有することが必要である。
【００４０】
このようにすることによって、材料自身の熱膨張係数をゼロに調整した低熱膨張光導波路１２が図１ないし３に示す配置構成のなかで応力を受けずに熱膨張係数がゼロの状態を保つことができる。
【００４１】
上記の構成の光増幅器の共振波長の温度依存性を図６に示す。  ２０℃から６０℃の広い温度範囲で共振波長が一定であることがわかる。
【００４２】
また、励起光の低熱膨張材料基板１１への閉じ込めをさらに良くするために、図４に示すように、低熱膨張光導波路１２の表面にクラッド層の役割をする光導波路保護膜２０１を形成する。
【００４３】
光導波路保護膜２０１としては、例えば厚さ１μｍのシリコン酸化膜を形成すればよい。
【００４４】
さらにその表面および低熱膨張材料基板１１の表面に励起用反射膜２０４を形成する。励起用反射ミラー１４および励起用反射膜２４は励起光を反射すればよいので、厚みが０．１μｍのＣｒなどの金属材料を用いても良い。ただし、あまり膜厚を厚くしすぎると低熱膨張光導波路１２に対して熱膨張係数の差異に伴う歪がかかってしまうので注意が必要である。
【００４５】
図４の構成の場合、ベース基板１０と低熱膨張材料基板１１の光導波路方向の長さを同じにして、励起用半導体レーザ１５以外の材料を配置した後に端面の光学研磨を行い、最後に調整研磨を行って共振波長の微調整を行うほうがよい。
【００４６】
以上に説明したように、希土類元素をドープした（（ＨｆＭｇ）1-xＡｌ2x）（ＷＯ4）3よりなる低熱膨張光導波路１２を歪がかからないように配置し、端面に共振器ミラー１３を構成することにより、広い温度範囲で共振波長が一定となり、また共振器構造であるので光増幅効率が高く、励起光を十分に閉じ込める構成を採ることができるので励起用半導体レーザ１５としても２０Ｗ級の安価な部品を使うことができ、発光波長が安定した光増幅器を安価で提供することができる。
【００４７】
なお、本実施の形態において、低熱膨張光導波路１２の材料としてｘ＝０．３の（（ＨｆＭｇ）1-xＡｌ2x）（ＷＯ4）3を例にとって説明したが、（（Ｒ4+Ｍ2+）1-xＡ3+2x）（ＱＯ4）3  （０≦ｘ≦１）ただし、ＲはＺｒ、Ｈｆまたはこれらの混合系で示される４価の金属元素、ＭはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａまたはこれらの混合系で示される２価の金属元素、ＱはＷ，Ｍｏから選択される６価の金属元素、ＡはＡｌ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌｕ、Ｇａ、Ｉｎから選択される３価の金属元素またはこれらの混合系で示される金属元素で示される複合酸化物でも熱膨張係数がゼロとなる組成が存在することがわかっており、これを用いても良い。
【００４８】
また、低熱膨張材料基板１１についても（ＨｆＭｇ）（ＷＯ4）3の複合酸化物を例にとって説明したが、ベース基板１０との熱膨張係数をキャンセルできる材料であれば、（（Ｒ4+Ｍ2+）1-yＡ3+2y）（ＱＯ4）3  （０≦ｙ≦１）で示される複合酸化物などでもよいことはもちろんである。
【００４９】
さらに、ベース基板１０はインバー合金を例にとって説明したが、放熱を考慮してＳｉＣなど他の材料基板であってもよいことはもちろんである。
【００５０】
また、本実施の形態において、低熱膨張光導波路１２に添加する希土類元素としてＥｒを例にとって説明したが、Ｅｒ、Ｎｄ、Ｈｏ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｄｙ、Ｙｂで示される元素のうち一種類あるいは複数の種類の元素であってもかまわない。  ただし、ドープする元素およびその組み合わせによって、光吸収波長および光増幅波長が異なるので、励起用半導体レーザの種類および増幅する光の波長に合わせて選択するのが望ましい。
【００５１】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における導波路形レーザ発振器の構成図である。
【００５２】
図２において、低熱膨張係数のインバー合金（Ｆｅ−３６Ｎｉ）よりなるベース基板２０の上に低熱膨張材料基板２１、例えばＥｒ3+（エルビウム）を０．３％添加したレーザ発振用の低熱膨張光導波路２２、この低熱膨張光導波路２２の後方には例えばＳｉとＡｌ2Ｏ3の多層膜よりなる反射率９０％の共振器ミラー２３、出力側に例えばＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の多層膜よりなる共振器出力ミラー２４が設けられている。
【００５３】
低熱膨張材料基板２１の側面には励起光を反射するための反射率がほぼ１００％の励起光用反射ミラー２５が形成され、低熱膨張光導波路２２のストライプ方向とほぼ直交する方向から、励起光用反射ミラー２５の開口部に例えば波長０．９８μｍ、光出力２０ｍＷの励起用半導体レーザ２６からの光を入射する。
【００５４】
入射された励起光は両端に設けられた反射ミラー２５で反射され低熱膨張材料基板２１の中に閉じ込められて、低熱膨張光導波路２２に効率よく吸収されて光増幅のための反転分布を生じ、レーザ発振がおこる。レーザ光は出力側より出力光２７となって放出される。
【００５５】
図２において、熱膨張材料基板２１、低熱膨張光導波路２２、励起用半導体レーザ２６はそれぞれ図１の１１、１２、１５と同じ構成要素であるので説明を省略する。
【００５６】
かかる構成によれば、希土類元素をドープした（（ＨｆＭｇ）1-xＡｌ2x）（ＷＯ4）3よりなる低熱膨張光導波路２２を歪がかからないように配置し、端面に共振器ミラーを構成することにより、広い温度範囲でレーザ発振波長が一定な光源を得ることができる。
【００５７】
また、励起光を十分に閉じ込める構成を採ることができるので励起用半導体レーザ２６としても２０Ｗ級の安価な部品を使うことができ、発光波長が安定したレーザ発振器を安価で提供することができる。
【００５８】
さらに、本実施の形態において、共振器反射ミラー２３および共振器出力ミラー２４を低熱膨張光導波路２２の両端に配置した場合について説明したが、低熱膨張光導波路２２の表面に図１０に示すように、例えばＳｉ3Ｎ4膜よりなる回折格子２７を形成してもよい。この場合、回折格子の周期はレーザ発振の波長に合わせて設定される。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明にかかる光増幅器あるいはレーザ発振器は、共振波長が温度変化に対して極めて安定で、温度を一定に保持するためのペルチェ素子などが不要となり、また、低出力の励起用半導体レーザを使用できるので安価で波長多重通信に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態１における導波路形光増幅器の構成図
【図２】本発明の実施の形態２におけるレーザ発振器の構成図
【図３】図１の左側面図
【図４】図１の左側面図（反射膜付き）
【図５】本発明の実施の形態１における導波路形光増幅器の共振波長を示すグラフ
【図６】本発明の実施の形態１における導波路形光増幅器の共振波長の温度依存性を示すグラフ
【図７】（（ＨｆＭｇ）1-xＡｌ2x）（ＷＯ4）3熱膨張係数の測定結果を示すグラフ
【図８】従来の導波路形光増幅器の構成図
【図９】従来の導波路形光増幅器の共振波長の温度依存性を示すグラフ
【図１０】本発明の実施の形態２におけるレーザ発振器の低熱膨張光導波路の構成図
【符号の説明】
【００６１】
１０、２０  ベース基板
１１、２１  低熱膨張材料基板
１２、２２  低熱膨張光導波路
２０１  光導波路保護膜
２０４  励起用反射膜
１３  共振器ミラー
２３  共振器反射ミラー
２４  共振器出力ミラー
１４、２５  励起光用反射ミラー
１５、２６  励起用半導体レーザ
１６  入力信号光
１７  出力信号光
２７  出力光
【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】
2005223179.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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