(57)【要約】【課題】外部鏡の位置合わせ精度を大幅に緩和し、レーザと共振器を含む全体の素子長を従来の約２分の１に小型化できる新しい構造のモード同期レーザ用外部共振器を提供する。【解決手段】本発明によるモード同期レーザ用外部共振器１０は、レーザ１の反射面２と外部鏡４を含んで構成され、反射面２と外部鏡４の間を往復する光経路５の距離により定まる周波数で共振するモード同期レーザ用外部共振器であって、外部鏡４は反射面２上で発光部３の中心を通る垂線からずれた位置に凹面の中心点Ｏを有する凹面鏡であり、光経路５は発光部３から二往復して発光部３に戻るように形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザの反射面と外部鏡を含んで構成され、前記反射面と前記外部鏡の間を往復する光経路の距離により定まる周波数で共振するモード同期レーザ用外部共振器であって；
前記外部鏡は前記反射面上で前記レーザの発光部の中心を通る垂線から所定距離ずれた位置に凹面を形成する球の中心点を有する凹面鏡であり；
前記光経路は前記発光部から二往復して前記発光部に戻るように形成される；
モード同期レーザ用外部共振器。
【請求項２】
前記レーザは垂直共振器面発光レーザである；
請求項１に記載のモード同期レーザ用外部共振器。
【請求項３】
前記所定距離Δは、前記レーザの波長がλで、前記凹面鏡の曲率半径がＲで、発光部が第１の辺長ａ１×第２の辺長ａ２の矩形で、ずれの方向が第１の辺の方向の場合には、ａ１／２より大きく、０．０２λＲ／ａ１より小さい値である；
請求項１又は請求項２に記載のモード同期レーザ用外部共振器。
【請求項４】
前記所定距離Δは、前記レーザの波長がλで、前記凹面鏡の曲率半径がＲで、発光部が半径ｒの円形の場合には、ｒより大きく、０．０１λＲ／ｒより小さい値である；
請求項１又は請求項２に記載のモード同期レーザ用外部共振器。
【請求項５】
前記凹面鏡の曲率半径Ｒは前記所定距離Δの１００倍以上である；
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のモード同期レーザ用外部共振器。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載のレーザ及びモード同期レーザ用外部共振器を用いた光集積回路であって；
前記光経路が前記反射面上に一往復目に集光する集光点に光増幅器、光変調器、光検出器、可飽和吸収体等の光デバイス又は前記発光部と異なる第２のレーザの発光部が設置された；
光集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モード同期レーザ用外部共振器に関する。詳しくは、外部鏡とレーザの結合に新たな構成を導入することにより、外部鏡とレーザの位置合わせ精度を緩和でき、小型化できるモード同期レーザ用外部共振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザと外部鏡を結合して構成されるモード同期レーザは、レーザをパルス発振させて通信や信号処理に利用できる。面発光レーザは小型で消費電力が低いため、短距離通信用の光源に適しており、また、さらに高度な信号処理を行うためのクロック光源として用いることが期待される。面発光レーザと外部鏡を用いたモード同期レーザとしては、共振器として、凹面鏡等の外部鏡を用いた構造、光ファイバの光通路に反射鏡を設けた構造、上部ＤＢＲ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）と下部ＤＢＲを用いた構造があるが、いずれも一往復する光経路の距離により定まる周波数で共振するモード同期を用いたものである。（非特許文献１〜３参照）
【０００３】
【非特許文献１】Ｓ．Ｈｏｏｇｌａｎｄ，ｅｔ．ａｌ．，ＩＥＥＥ  Ｐｈｏｔｏｎ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．１２，ｐｐ．１１３５−１１３７，２０００
【非特許文献２】Ｕ．Ｆｒｉｅｄｌｅｒ  ａｎｄ  Ｋ．Ｊ．Ｅｂｅｌｉｎｇ，Ｊ．Ｓｅｌ．Ｔｏｐｉｃｓ．Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．，ｖｏｌ．１，ｐｐ．４４２−４５０，２００４
【非特許文献３】Ｋ．Ｊａｓｉｍ，ｅｔ．ａｌ．，Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．  Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．４０，ｐｐ．３４−３６，２００４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，従来の外部共振器構造ではモード同期周波数（共振周波数）によって、面発光レーザと外部鏡の間の距離が決まってしまう。面発光レーザの素子厚に比べ所望のモード同期周波数に対応した外部共振器長は非常に長いため、レーザと共振器を含む全体の素子長が長くなり、小型化が困難という問題があった。また、面発光レーザの発光スポット径は数ミクロン程度と微小であり、外部鏡による集光スポットをそれに合わせる必要があるため、面発光レーザと外部鏡間の位置合わせにミクロンオーダーの高い精度（スポットの半径をｒ、ずれをΔとすると、９０％以上の戻り光を得るにはΔ＜０．２ｒであり、ｒ＝３μｍではΔ＜０．６μｍとなる）を要するという問題があった。
【０００５】
本発明は、外部鏡の位置合わせ精度を大幅に緩和し、レーザと共振器を含む全体の素子長を従来の約２分の１に小型化できる新しい構造のモード同期レーザ用外部共振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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様のモード同期レーザ用外部共振器１０は、例えば図１に示すように、レーザ１の反射面２と外部鏡４を含んで構成され、反射面２と外部鏡４の間を往復する光経路５の距離により定まる周波数で共振するモード同期レーザ用外部共振器であって、外部鏡４は反射面２上でレーザ１の発光部３の中心を通る垂線から所定距離ずれた位置に凹面を形成する球の中心点Ｏ（以下、凹面の中心点、又は単に中心点ともいう）を有する凹面鏡であり、光経路５は発光部３から二往復して発光部３に戻るように形成される。
【０００７】
ここにおいて、反射面２とは光反射率の高い面をいい、通常、レーザ光を出射する開口が設けられた面に形成される。光反射率は９０％以上が好ましく、９７％以上がより好ましい。また、反射面は一平面に構成されることが好ましいが、微小な段差を含む二平面から構成されても良い。また、光経路５が発光部３に戻る場合、戻り光のスポットが発光部３に完全に重複することが望ましいが、これに限定されず、一部が重複するものでも結合率９０％以上であれば、共振可能性が高いので、それでも良い。結合率がさらに下がっても閾値電流が上がるが、なお発振可能である。また、凹面鏡は半球状でも良く、半球の中心軸の周囲の一部からなるものでも良い。
【０００８】
このように構成すると、レーザの発光部に正確に集光する必要がなくなるので、従来必要とされた１ミクロン程度の精密な位置合わせ精度を、数十ミクロン程度に緩和できる。また、モード同期周波数に対応した外部共振器長を２分の１にでき、これによりレーザと共振器を含む全体の素子長を約２分の１に小型化できる。
【０００９】
また、本発明の第２の態様のモード同期レーザ用外部共振器１０は、第１の態様において、例えば図１及び図３に示すように、レーザ１は垂直共振器面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ、略してＶＣＳＥＬという）である。このように構成すると、面発光レーザは反射面として上部ＤＢＲ反射鏡１６上に形成されたＰ型電極１８表面（開口部内の発光部３以外の表面を含む）及び下部ＤＢＲ反射鏡１３露出面の二平面を使用でき、これらの反射率が高いので、二往復経路の形成に適している。もちろん、ずれが小さければＰ型電極１８表面のみの使用で足りる。ここに、外部共振器長Ｒ、集光深度に比べてＰ型電極１８表面と下部ＤＢＲ反射鏡１３露出面の高さの差は微小なので、光経路５の近似計算では、Ｐ型電極１８表面と下部ＤＢＲ反射鏡１３露出面を同じ高さと見なすことが出来る。また、面発光レーザは小型で消費電力が低いため、短距離通信用の光源に適している。
【００１０】
また、本発明の第３の態様のモード同期レーザ用外部共振器は、第１又は第２の態様において、例えば図４及び図５に示すように、所定距離（ずれ）Δは、レーザ１の波長がλで、凹面鏡４の曲率半径がＲで、発光部３が第１の辺長ａ１×第２の辺長ａ２の矩形で、ずれの方向が第１の辺の方向の場合には、ａ１／２より大きく、０．０２λＲ／ａ１より小さい値である。ここにおいて、発光部３が辺長ａの正方形の場合には、ずれΔは、ａ／２より大きく、０．０２λＲ／ａより小さい値となる。ここにおいて、ずれΔは、発光点Ｏ’と中心点Ｏが一平面上にある場合は平面上の距離をいい、異なる平面上にある場合は垂直方向から見た距離をいう。ずれΔの下限は一往復目の集光点Ｑが発光部３と重ならないための条件であり、上限は光経路５の発光部３へ集光する光の角度ずれにより制限される結合効率の近似式（ａ１×Δ／λＲ＜０．０２）から導かれる条件である。このように構成すると、二往復経路の形成によるモード同期の実現に適している。
【００１１】
また、本発明の第４の態様のモード同期レーザ用外部共振器１０は、第１又は第２の態様において、所定距離（ずれ）Δは、レーザ１の波長がλで、凹面鏡４の曲率半径がＲで、発光部３が半径ｒの円形の場合には、ｒより大きく、０．０１λＲ／ｒより小さい値である。ずれΔの下限、上限は第３の態様と同様の条件から導かれる。このように構成すると、二往復経路の形成によるモード同期の実現に適している。
【００１２】
また、本発明の第５の態様のモード同期レーザ用外部共振器１０は、例えば図１に示すように、凹面鏡４の曲率半径Ｒは所定距離（ずれ）Δの１００倍以上である。ここにおいて、曲率半径ＲとずれΔとの関係は光経路５が近軸条件（Δ／Ｒ＝ｓｉｎ（Δ／Ｒ）＜＜１）を満たすことを前提としてΔ＜０．０１λＲ／ｒを満たすために導かれる。このように構成すると、二往復経路の形成によるモード同期の実現に適している。
【００１３】
また、本発明の第６の態様の光集積回路は、第１又は第２の態様のレーザ１及びモード同期レーザ用外部共振器１０を用いた光集積回路であって、光経路５が反射面２上に一往復目に集光する集光点Ｑに光増幅器、光変調器、光検出器、可飽和吸収体等の光デバイス又は発光部３と異なる第２のレーザの発光部が設置されている。このように構成すると、二往復経路の集光点Ｑに光デバイス又は第２のレーザの発光部を設けることにより、レーザ素子の体積を増加することなく、レーザに増幅、変調、パワーモニタ等の機能を結合した集積回路を形成できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、レーザの発光部に正確に集光する必要がなくなるので、従来必要とされた１ミクロン程度の精密な位置合わせ精度を、数十ミクロン程度に緩和できる。また、モード同期周波数に対応した外部共振器長を２分の１にでき、これによりレーザと共振器を含む全体の素子長を約２分の１に小型化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。
［第１の実施の形態］
【００１６】
第１の実施の形態では、レーザが垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）であり、外部鏡が凹面鏡で構成される例を示す。また、発光部が正方形で、凹面の中心点が反射面上で発光部からずれΔ＝δｘの位置に構成される例を示す。
【００１７】
図１に、本実施の形態におけるモード同期レーザ用外部共振器１０の構成例を示す。図１において、１は面発光レーザ、２はその反射面であり、反射面２上の点Ｏ’に発光部３を有している。４は凹面鏡であり、面発光レーザ１の反射面２に対して法線方向に設置され、曲率半径Ｒを有する凹面を形成する球の中心点Ｏの位置が反射面２上の発光点Ｏ’（発光部３の中心）からｘ方向にδｘずれた位置になるように設置される。ＶＣＳＥＬの場合、反射面２はｐ型電極表面（開口部内の発光部３以外の表面を含む）と下部ＤＢＲ反射鏡露出面の二平面からなる（二平面間の段差は微小である）が、中心点Ｏと発光点Ｏ’が異なる面上となる場合でも、ずれΔはｘ方向の距離δｘで表される。ずれΔが小さければ反射面２はＰ型電極１８表面のみとなる。５は光経路である。凹面鏡４の凹面の中心点Ｏからずれた点Ｏ’に発光点（発光部３の中心）がある場合に、点Ｏ’からの出射光は凹面鏡４上の反射点Ｐで反射され、集光点Ｑに集光される。集光点Ｑは、反射面２上で中心点Ｏに対して発光点Ｏ’と対称の位置に形成される。集光点Ｑで反射された光は凹面鏡４上の反射点Ｐ’で反射され再び点Ｏ’へ集光される。図１中の光経路５は発光点Ｏ’から法線方向に向かう出射光の経路を示すが、点Ｏ’から他の方向に向かう出射光５’についても同様のことが言える。この光経路５は近軸近似を用いた幾何光学より導かれる。凹面鏡４の反射面が球面であり、凹面鏡４の中心軸と面発光レーザ１の出射光の光軸のずれΔ（＝δｘ）（凹面の中心点Ｏと発光点Ｏ’のｘ方向のずれでもある）に対し、凹面鏡４と面発光レーザ１の間の距離Ｒすなわち凹面の半径が十分に大きい場合にこのような二往復する光経路（以下、二往復経路という）が形成される。光経路５が近軸領域にあること、すなわち、Δ／Ｒ＝ｓｉｎ（Δ／Ｒ）＜＜１を満たすことが条件である。このため、凹面鏡４の曲率半径ＲはずれΔの１００倍以上が好ましい。
【００１８】
図２に、本実施の形態におけるモード同期レーザ用外部共振器の構成例を従来例と比較して示す。図２において、図１と同じ部位には同一の符号を付して説明を省略する。２４は従来例の凹面鏡であり、その凹面を形成する球の中心点Ｏ”は発光点Ｏ’と一致する。２５は従来例の光経路である。発光点Ｏ’からの出射光は凹面鏡上の反射点Ｐ”で反射され、発光点Ｏ’に戻る。２５は発光点Ｏ’から法線方向に向かう光を示すが、点Ｏ’から他の方向に向かう出射光についても同様のことが言える。本実施の形態のモード同期レーザ用外部共振器の構成を従来例と比較すると、従来例では一往復の光経路２５が本実施の形態では二往復経路５になる。これにより、従来の外部共振器構造では共振周波数によって、面発光レーザ１と凹面鏡２４の間の距離が決まってしまうが、本実施の形態では面発光レーザ１と凹面鏡４の間の距離Ｒ、すなわち、凹面鏡４の曲率半径を従来例の１／２にでき、共振器構造を含むレーザ素子全体を小型化できることがわかる。また、従来のモード同期レーザ用外部共振器では、凹面の中心点Ｏ”を発光点Ｏ’に一致させる必要があるが、本実施の形態では一致させなくても良い。面発光レーザ１の発光部３に正確に集光させる必要がなくなるので、面発光レーザ１と凹面鏡４の位置ずれΔの許容誤差が大いに増大する。ずれΔは、レーザ１の波長がλで、凹面鏡４の曲率半径がＲで、発光部３が辺ａの正方形の場合には、ａ／２より大きく、０．０２λＲ／ａ（μｍ）より小さい値である。ずれΔの下限は一往復目の集光点Ｑが発光部３と重ならないための条件であり、上限は光経路５の角度ずれを大きくしないための近似式（ａΔ／２λＲ＜０．０１）から導かれる条件である。すなわち、近軸条件（Δ／Ｒ＝ｓｉｎ（Δ／Ｒ）＜＜１）において、曲率半径Ｒが小さくなるとそれに応じて許容ずれ量Δが小さくなるので，ＲとΔは比例すると考えられるが、発光径が大きくなると角度ずれに弱くなるのでこの倍率が大きくなり、ａΔ／２λＲ＜０．０１が導かれる。例えば、λ＝１μｍ、ａ＝６μｍ、Ｒ＝１５ｍｍとすると、Δ＜５０μｍとなる。面発光レーザ１の発光スポットは数ミクロンであり、従来例では凹面鏡２４による集光スポットを発光スポットに合わせるために、面発光レーザ１と凹面鏡２４の間の位置合わせを１ミクロン程度の精度で行なう必要があった。これに対して、本実施の形態では、この位置合わせ精度が数十ミクロン程度と大幅に緩和される。
【００１９】
図３に、本実施の形態における面発光レーザの構成例を示す。９８０ｎｍのレーザ光を出射するＶＣＳＥＬ構造の面発光レーザ１の例を示す。面発光レーザ１の層構造は、下部ＤＢＲ反射鏡１３と上部ＤＢＲ反射鏡１６の間に活性層１４を含む共振器１５を有するｔｏｐ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ構造である。例えば、ｎ型ＧａＡｓ基板１１の裏面にＡｕＧｅ／Ａｕからなるｎ型電極１２が形成され、基板１１上に光反射層として３５ペアｎ−Ａｌ０．１６ＧａＡｓ／Ａｌ０．９０ＧａＡｓの積層体からなる下部ＤＢＲ反射鏡１３が形成される。下部ＤＢＲ反射鏡１３の上にバンドギャップ波長９８０ｎｍの３層量子井戸を有する活性層１４を含む共振器１５が形成され、共振器１５の層厚は材料の屈折率を考慮した光路長で一波長９８０ｎｍ分に等しい。共振器１５上に酸化狭窄層１７と光反射層として１３ペアｐ−Ａｌ０．１６ＧａＡｓ／Ａｌ０．９０ＧａＡｓの積層体からなる上部ＤＢＲ反射鏡１６が形成され、酸化狭窄層１７では、酸化狭窄により電流狭窄される。上部ＤＢＲ反射鏡１６上にＡｕ／Ｚｎ／Ａｕからなるｐ型電極１８が形成され、ｐ型電極１８には２０μｍ角（ｘ方向、ｙ方向にそれぞれ２０μｍ）の開口が形成されて、開口部は、活性層１４で生成され、共振器１５で増幅されたレーザ光が出射される発光部３を含んでいる。発光部３の大きさは電流狭窄により決められ、例えば５〜６μｍ角となる。共振器１５、上部ＤＢＲ反射鏡１６及びｐ型電極１８からなるメサの寸法は、例えば、面積３０μｍ角程度、高さ５μｍ程度である。また、凹面鏡４は、曲率半径Ｒ＝１４．１２ｍｍの平凹レンズの凹面に６ペアのＴａ２Ｏ５／ＳｉＯ２の積層体からなるＤＢＲ反射鏡が成膜されている。１４．１２ｍｍの曲率半径Ｒは、従来の一往復経路の共振器構成ではモード同期の周波数１０ＧＨｚ程度に相当するが、本実施の形態では、二往復経路による共振を用いるので５ＧＨｚ程度に相当する。
【００２０】
本実施の形態における、横方向（ｘ方向）の位置ずれδｘと発振特性の関係を調べるために、面発光レーザ１と凹面鏡４をそれぞれ別々の調整台に取り付けて位置合わせを行なった。
【００２１】
図４に、横方向の位置ずれδｘによる閾値電流の変化を示す。横軸に位置ずれδｘ（μｍ）を、縦軸に発振が生じる閾値電流（ｍＡ）を示す。図において±１０μｍの範囲は発光部３と重なる範囲である。ずれδｘが＋１０μｍ〜＋６０μｍ及び−１０μｍ〜−６０μｍの範囲で、閾値０．５ｍＡで発振が生じることを確認した。この範囲は近軸条件から導かれるΔ＜５０〜６０μｍ（ａ＝５〜６μｍ）と良く一致している。この時、集光の様子を赤外線カメラで観察し、発光点Ｏ’と集光点Ｑがずれていても発振していることを確認した。なお、用いた面発光レーザ１は帯域を広げるために上部ＤＢＲ反射鏡１６の反射率を９７％と低くしているため（通常は９９．８％程度）、外部鏡なしでは発振しない。
【００２２】
図５に、５ＧＨｚモード同期波形を示す。横軸に時間（ｐｓ）を、縦軸に発振強度（任意スケール）を示す。発振時のノイズスペクトルから５．２８ＧＨｚのモード同期周波数を確認し、その周波数の高周波と６ｍＡのバイアスで面発光レーザ１を変調した。出射光を１５ＧＨｚの帯域幅を持つフォトディテクタで受けて、サンプリングオシロスコープで波形を観測し、約５ＧＨｚの繰り返し周波数（２００ｐｓ間隔）のモード同期波形を確認した。
【００２３】
［第２の実施の形態］
第１の実施の形態では、発光部３が正方形の例を説明したが、第２の実施の形態では、発光部３が円形の例を説明する。発光部３の半径をｒとし、ずれをΔとする。発光部３の位置を凹面の中心点Ｏから所定距離（ずれ）をΔずらすと、二往復経路を形成できる。発光部３の形状は酸化狭窄層１７の形状により決まるので、狭窄部の形状を円形とすれば良い。第１の実施の形態の場合から類推すると、ずれΔは、レーザ１の波長がλで、凹面鏡４の曲率半径がＲで、発光部３が半径ｒの円形の場合には、ｒより大きく、０．０１λＲ／ｒより小さい値が好ましく、この範囲で良好に発振すると判断される。また、円形の場合はどの方向にずらしても同様な特性を得られるので、許容誤差がより大きくなり、調整がより容易になる。これに対して、正方形の場合には発光部３の面積を広く形成できる。
その他の構成は、第１の実施の形態と同様であり、第１の実施の形態と同様に、共振器構造を含むレーザ素子全体を小型化できる、位置合わせ精度を大幅に緩和できるという効果がある。
【００２４】
［第３の実施の形態］
第３の実施の形態ではレーザ及びモード同期レーザ用外部共振器を用いた光集積回路の例であって、第１の実施の形態の構成において、さらに、光経路５が反射面２上に一往復目に集光する集光点Ｑに光増幅器、光変調器等の光デバイスが設置される例を説明する。第１の実施の形態ではレーザ反射面２と凹面鏡４の間に二往復経路を形成できる。集光点Ｑは、反射面２上で中心点Ｏに対して発光点Ｏ’と対称の位置に形成される。この集光点Ｑに、光増幅器を設置すれば二往復経路において集光点Ｑを通過する光の増幅が可能となり、光変調器を設置すれば、光の変調が可能となり、光検出器を設置すれば、パワーモニタが可能となる。このように、集光点Ｑに光デバイスを設置することにより、レーザ素子の体積を増加することなく、レーザに増幅、変調等の機能を結合した集積回路を形成できる。また、第１の実施の形態では面発光レーザに高周波をかけた能動モード同期でモード同期動作を実現しているが、集光点Qに可飽和吸収体を設置することで受動モード同期を実現することが可能である。
【００２５】
［第４の実施の形態］
第４の実施の形態ではレーザ及びモード同期レーザ用外部共振器を用いた光集積回路の例であって、第１の実施の形態の構成において、さらに、光経路５が反射面２上に一往復目に集光する集光点Ｑに他のレーザの発光部が設置される例を説明する。このように構成すると、２つのレーザの発光点は二往復経路において、互いに他方のレーザの集光点に位置することになり、一往復経路の１０ＧＨｚの共振において、２つのレーザが関与するために、共振パワーの増強や双安定動作ができる。
【００２６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態に種々変更を加えられることは明白である。
【００２７】
例えば、第１の実施の形態では、レーザが垂直共振器面発光レーザである例を説明したが、反射面の反射率が高ければ他の型の短共振器レーザを用いても良い。また、図３の構成は１例であって、各層の組成、寸法等は種々変更可能である。また、第１の実施の形態では、外部鏡がＤＢＲ反射層を有する凹面鏡である例を説明したが、他の反射層を有する凹面鏡でも良く、凸レンズと平面鏡又は曲率半径の大きい凹面鏡を組み合わせて実質的に所望の曲率半径を有する凹面鏡を構成しても良い。また、第１の実施の形態では、レーザ光の波長が９８０ｎｍ、モード同期が５ＧＨｚの例を説明したが、これらの値も実現可能な範囲で任意に変更可能である。また、以上の実施の形態では、発光部の形状が正方形と円形の例を説明したが、任意の形状に変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、モード同期レーザの外部共振器として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施の形態におけるはモード同期レーザ用外部共振器の構成例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態におけるはモード同期レーザ用外部共振器の構成例を従来例と比較して示す図である。
【図３】第１の実施の形態における面発光レーザの構成例を示す図である。
【図４】第１の実施の形態における横方向の位置ずれによる閾値電流の変化を示す図である。
【図５】第１の実施の形態における５ＧＨｚモード同期波形を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    レーザ（面発光レーザ）
２    反射面
３    発光部
４    外部鏡（凹面鏡）
５，５’  光経路
１０  モード同期レーザ用外部共振器
１１  基板
１２  ｎ型電極
１３  下部ＤＢＲ反射鏡
１４  活性層
１５  共振器
１６  上部ＤＢＲ反射鏡
１７  酸化狭窄層
１８  ｐ型電極
２４  従来の凹面鏡
２５  従来の光経路
ａ    正方形発光部の辺長
ａ１，ａ２  発光部の第１の辺長、第２の辺長
Ｏ    凹面鏡の凹面を形成する球の中心点
Ｏ’  発光点（発光部の中心）
Ｏ”  従来の凹面鏡の凹面を形成する球の中心点（発光部の中心）
Ｐ，Ｐ’，Ｐ”  凹面鏡上の反射点
Ｑ    集光点
Ｒ    凹面鏡の曲率半径（凹面鏡と面発光レーザの間の距離）
ｒ    発光部の半径
Δ，δｘ  所定距離（ずれ）
λ    レーザの波長
【図１】
2009182214.tif 000003
【図２】
2009182214.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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