凹面鏡を用いた2往復共振器型垂直共振器面発光レーザの受動モード同期動作に関する検討

摘要

凹面鏡を外部鏡として用いる2往復共振器VCSEL構造は，低しきい値電流と同時に外部鏡の水平位置ずれ許容度を格段に向上可能であり，数10GHz以上の繰り返しクロック光源として有望であるが,受動モード同期動作に関する詳細な報告はなされてこなかった.今回，受動モード同期構造を作製し，水平位置ずれ許容度を検討した結果，パルス繰返周波数約5GHz(凹面鏡の曲率半径14.12mm)の素子において50μmまでのずれに対してしきい値電流がほぼ一定であることを確認した.また可飽和吸収領域のサイズを活性層に対して2倍に大きくすることにより，共振器内のモードが可飽和吸収領域に低損失で結合できることによって，電流対光出力特性にヒステリシスを確認でき，可飽和吸収領域への印加電圧の影響を観測することができた.更に，RFスぺクトル測定を通して，RFスぺクトル強度を最大とする活性領域への注入電流及び可飽和吸収領域への印加電圧条件を見出した.その条件において，5.29GHz,11.94GHzでの明瞭なRFピーク出力を実現したので報告する.