slide1 l.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
ファブリ・ペローエタロンを用いた リング型外部共振器付半導体レーザーの 発振周波数制御 PowerPoint Presentation
Download Presentation
ファブリ・ペローエタロンを用いた リング型外部共振器付半導体レーザーの 発振周波数制御

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 15

ファブリ・ペローエタロンを用いた リング型外部共振器付半導体レーザーの 発振周波数制御 - PowerPoint PPT Presentation


  • 522 Views
  • Uploaded on

ファブリ・ペローエタロンを用いた リング型外部共振器付半導体レーザーの 発振周波数制御. 東大物性研、科技団 CREST 、アルネアラボラトリ A 木下基、秋山英文、田中佑一 A. 発表内容. 背景・目的 原理 外部共振器型半導体レーザー エタロンフィルタ エタロンフィルタによる発振周波数制御実験 実験結果の解析 まとめ・今後の展望. 半導体レーザー l 1. 半導体レーザー l 2. 合波器. ~. ~. 半導体レーザー l 3. …. 半導体レーザー l n. 背景. 光通信.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

ファブリ・ペローエタロンを用いた リング型外部共振器付半導体レーザーの 発振周波数制御


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1
ファブリ・ペローエタロンを用いたリング型外部共振器付半導体レーザーの発振周波数制御ファブリ・ペローエタロンを用いたリング型外部共振器付半導体レーザーの発振周波数制御

東大物性研、科技団 CREST、アルネアラボラトリA

木下基、秋山英文、田中佑一A

発表内容

  • 背景・目的
  • 原理
  • 外部共振器型半導体レーザー
  • エタロンフィルタ
  • エタロンフィルタによる発振周波数制御実験
  • 実験結果の解析
  • まとめ・今後の展望
slide2

半導体レーザー

l1

半導体レーザー

l2

合波器

半導体レーザー

l3

半導体レーザー

ln

背景

光通信

WDM (Wavelength Division Multiplexing)

1本の光ファイバに波長の異なる複数の光信号を多重化し同時に伝送する方法

大容量伝送を実現

0.8nm(=100GHz)間隔の複数のチャンネル

現状では・・・

半導体レーザーの広帯域変調は困難なため1つの波長に対して1つの光源が必要

slide3
目的

半導体レーザーの新しい発振周波数制御法の開発

100 GHz間隔で可変の発振周波数チャンネル

(= 0.4 meV)

発振スペクトルのイメージ

100 GHz

100 GHz

100 GHz

Intensity (a.u.)

・・・

0

100

200

300

detuning (GHz)

detuning (GHz)

detuning (GHz)

detuning (GHz)

sampled grating dbr laser
Sampled Grating DBR laserによる広帯域変調

Sampled Grating 2

Sampled Grating 1

Phase

Gain

R2

R1

Beat

コンパクトである反面、動作が複雑であることや

高度な結晶成長技術が必要であるという短所もある。

本実験では

制御性や拡張性の良さ、温度安定性などを見込んで、

外部共振器付半導体レーザーとエタロンフィルタを用いた。

slide5
外部共振器型半導体レーザー

外部共振器型は・・・

通常は・・・

反射防止膜

結晶へき開面に

反射防止加工(AR coating)を施し、

その外部に共振器を作成する。

結晶へき開面が反射鏡として働き、

ファブリペロー共振器を構成している。

外部に作成した共振器によって

周波数だけを広帯域にわたって制御可能。

注入電流によって周波数と強度が同時に変調されてしまう。

狭帯域。

slide6

etalon

etalon

直線型外部共振器

長所

 効率が良い

 扱い易い

短所(本実験における)

戻り光に弱い

 光が往復している

lens

mirror

laser diode

LD

AR coating

リング型外部共振器

長所

 空間的ホールバーニング

 がない

戻り光を防ぐことができる

 光は一方通行

optical isolator

LD

slide7
エタロンフィルタ

透過率

反射率 R

損失 A

L

光速 c

周波数 n

共振周波数間隔(Free Spectral Range)

鋭さ(finesse)

屈折率 n

エタロンフィルタの透過率

1

FSR

FWHM

透過率

0.5

0

周波数 n

slide8

個々のエタロン板の透過率

1

透過率

わずかにFSRの異なる

2枚のエタロン板

0

周波数

2つのエタロン板のビート透過率

1

透過率

片方の

エタロン板

を回転

0

周波数

個々のエタロン板の透過率

1

透過率

0

周波数

2つのエタロン板のビート透過率

1

透過率

0

周波数

slide9
エタロンフィルタの透過スペクトル

FSR=95 GHz, finesse=5.1

FSR=100 GHz, finesse=36

1

0.1

透過率

透過率

0

0

196

195.8

196.2

196.4

196.6

196

195.8

196.2

196.4

196.6

周波数(THz)

周波数(THz)

2枚のビート

0.1

透過率

分解能:6.4 GHz

0

196

195.8

196.2

196.4

196.6

周波数(THz)

slide10
実験

etalon

polarizing beam splitter

(PBS)

l/2 plate

optical isolator

lens

LD

mirror

laser diode

spectrum

analyzer

linewidth

50 kHz

slide11
結果

エタロンの角度による発振スペクトルの変化

16 ch

100GHz

q (deg)

intensity (a.u.)

6.1

6.2

6.3

6.4

6.5

196

196.5

195

195.5

197

197.5

frequency (THz)

slide12
解析

エタロン板の角度によるピーク位置のズレを計算

1

100GHz

0.5

透過率

Dq

0

周波数

1

100GHz

透過率

0.5

0

周波数

slide13

エタロンの角度による発振周波数シフトの解析エタロンの角度による発振周波数シフトの解析

197.5

197

196.5

発振周波数 (THz)

196

195.5

195

6.0

6.3

5.9

6.1

6.2

6.5

6.4

エタロンの角度 (deg)

slide14
まとめ

2枚のFSRの異なるファブリ・ペローエタロンを用いてリング型外部共振器付半導体レーザーの発振周波数を1ch(100 GHz)ずつシフトさせることが出来た。

2枚のエタロンの透過率を計算することによって得られた発振周波数のエタロン板の角度に対する依存性は実験結果と良く一致した。

slide15
今後の展望

片方のエタロンを導波路構造を有する半導体素子を用いて作成し、屈折率をキャリア濃度によって制御することでFSRを変調する。

これによって、高速での変調が可能になる。

変調可能な周波数チャンネル数を増やす。

(30~40chくらいが目標)

外部共振器の縦モードを制御する。