JPH1022573A - Multiple quantum well semiconductor light device - Google Patents

Multiple quantum well semiconductor light device

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JPH1022573A
JPH1022573A JP19707896A JP19707896A JPH1022573A JP H1022573 A JPH1022573 A JP H1022573A JP 19707896 A JP19707896 A JP 19707896A JP 19707896 A JP19707896 A JP 19707896A JP H1022573 A JPH1022573 A JP H1022573A
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JP
Japan
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layer
polarization
semiconductor
quantum well
substrate
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Application number
JP19707896A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinobu Sekiguchi
芳信 関口
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the energy at the end of a band by constituting a quantum well layer out of an InAs layer of two-atom layer or under and a semiconductor layer smaller in lattice constant than the substrate, and making the lattice constant smaller than that of the substrate. SOLUTION: For a quantum well active layer of a laser which oscillates in TM mode, the well layer is made an In0.25 Ga0.75 As layer which has a lattice constant smaller than that of an InP substrate, and InAs layers are inserted periodically by three layers into the layer. The energy at the end of a band becomes smaller than In0.4 Ga0.6 As being average composition by the insertion of InAs's 3, 5, and 7 being one-atom layers. Hereby, only the energy at the end of the band becomes small, and desired TM gain with a relatively narrow well width can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、TE/TM両モー
ドでほぼ等しい利得を必要とする出力光の偏波をスイッ
チングできる偏波変調半導体レーザ、偏波無依存半導体
光増幅器、TMモードで発振するレーザ等の半導体デバ
イス、それを用いた通信システム等に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polarization-modulated semiconductor laser, a polarization-independent semiconductor optical amplifier capable of switching the polarization of output light requiring substantially equal gain in both TE and TM modes, and a polarization-independent semiconductor optical amplifier. The present invention relates to a semiconductor device such as a laser, and a communication system using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、偏波変調半導体レーザや偏波無
依存の半導体光増幅器では、TEモードとTMモードの
利得をほぼ等しくする必要がある。これに関して、TE
利得が優勢な圧縮歪量子井戸と、TM利得が優勢な引っ
張り歪量子井戸との積層構造でほぼ1.3μm帯の偏波
無依存の半導体光増幅器を構成した例が、アプライド・
フィジックス・レターズ(Appl.Phys.Let
t.)Vol.62,826(1993)に記載されて
いる。
2. Description of the Related Art Generally, in a polarization-modulated semiconductor laser or a polarization-independent semiconductor optical amplifier, it is necessary to make gains of a TE mode and a TM mode substantially equal. In this regard, TE
An example in which a polarization-independent semiconductor optical amplifier of about 1.3 μm band is constituted by a laminated structure of a compressive strain quantum well in which gain is dominant and a tensile strain quantum well in which TM gain is dominant is disclosed in Applied.
Physics Letters (Appl. Phys. Let
t. ) Vol. 62, 826 (1993).

【0003】この例では、TE利得構造を圧縮歪1%、
ウェル幅4.5nmのInGaAsP層で構成し、TM
利得構造を引っ張り歪1%、ウェル幅11nmのInG
aAsP層で構成している。TM利得ピーク波長をTE
の利得ピーク波長に一致させるためには次の様にしてい
る。すなわち、TM利得を優勢にする為には、量子井戸
層となるInGaAsPのGa組成を増大させて引っ張
り歪を導入する必要があるが、同時にInGaAsPの
バンド端エネルギーも増大してしまう。したがって、T
EとTMの利得ピーク波長をほぼ一致させるために、T
M利得構造の井戸幅を広く設定してある(上記の如く1
1nmとなっている)。
[0003] In this example, the TE gain structure has a compression strain of 1%,
It is composed of an InGaAsP layer having a well width of 4.5 nm, and TM
InG with 1% tensile strain and 11 nm well width
It is composed of an aAsP layer. Set the TM gain peak wavelength to TE
In order to make the gain peak wavelength equal to the following, the following is performed. That is, in order to make the TM gain dominant, it is necessary to increase the Ga composition of InGaAsP serving as a quantum well layer to introduce tensile strain, but at the same time, the band edge energy of InGaAsP also increases. Therefore, T
In order to make the gain peak wavelengths of E and TM almost coincide with each other, T
The well width of the M gain structure is set wide (1 as described above).
1 nm).

【0004】更に、TEとTMの利得を拮抗させるため
に、TE利得用ウェルを4層、TM利得用ウェルを3層
にして、偏波無依存の活性層を構成している。
Further, in order to antagonize the gains of TE and TM, a polarization-independent active layer is formed by using four TE gain wells and three TM gain wells.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】つまり、TEとTMの
利得ピーク波長をほぼ一致させ、且つ両モードの利得を
拮抗させるためには、それぞれの井戸幅と井戸数が制限
されてしまう。したがって、偏波変調レーザや偏波無依
存増幅器の活性層として最適な井戸幅、井戸数を用いる
ことが不可能である。
That is, in order to make the gain peak wavelengths of TE and TM substantially equal and to antagonize the gain of both modes, the width and number of wells of each are limited. Therefore, it is impossible to use an optimum well width and the number of wells as an active layer of a polarization modulation laser or a polarization independent amplifier.

【0006】また、井戸層に引っ張り歪を導入するため
に量子井戸層のGa組成を増大させると井戸層のバンド
端エネルギーが大きくなるので、井戸層と障壁層の伝導
帯のエネルギー差が小さくなり、注入された電子が井戸
層から溢れ出し、無効電流が増大してしまうという問題
もあった。
When the Ga composition of the quantum well layer is increased to introduce tensile strain into the well layer, the band edge energy of the well layer increases, so that the energy difference between the conduction band of the well layer and the conduction band of the barrier layer decreases. Also, there is a problem that the injected electrons overflow from the well layer and the reactive current increases.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】従って、本発明の目的
は、上記の課題に鑑み、偏波変調レーザや偏波無依存増
幅器などの活性層として最適な井戸幅、井戸数を用いる
ことができる構成を有する半導体デバイス、これを用い
た通信システム等を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an optimum well width and the number of wells for an active layer of a polarization modulation laser, a polarization independent amplifier, etc. An object of the present invention is to provide a semiconductor device having a configuration, a communication system using the same, and the like.

【0008】まず、本発明の原理を説明する。超格子構
造を2原子層以下のInAsとGaAsで構成した例
が、ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フ
ィジックス(Japanese Journal of
Applied Physics)Vo1.23,L
521(1984)に記載されており、図6は、前記構
造のバンド端エネルギーとInAs、GaAsの層数
(n)の関係を表わす概略図である。同図において、I
nAsとGaAsの層数は同じであるので、平均組成は
層数によらずIn0.5Ga0.5Asとなるため、平均化さ
れた歪はInPに対してほぼ−0.2%の引っ張り歪と
なる。一方、バンド端エネルギーは、InAsが1原子
層(n≧1.0)以上の厚さになると急激に減少する傾
向が顕著に表われている。したがって、1原子層程度の
薄いInAsを挿入することで平均歪量は同じであって
も、バンド端エネルギーの低減が可能である。
First, the principle of the present invention will be described. An example in which the superlattice structure is composed of InAs and GaAs having two or less atomic layers is described in Japanese Journal of Applied Physics (Japanese Journal of Applied Physics).
Applied Physics) Vo1.23, L
521 (1984), and FIG. 6 is a schematic diagram showing the relationship between the band edge energy of the above structure and the number of layers (n) of InAs and GaAs. In FIG.
Since the number of layers of nAs and GaAs is the same, the average composition is In 0.5 Ga 0.5 As regardless of the number of layers. Therefore, the averaged strain is about −0.2% of the tensile strain with respect to InP. . On the other hand, the band edge energy has a remarkable tendency to rapidly decrease when InAs has a thickness of one atomic layer (n ≧ 1.0) or more. Therefore, even if the average strain is the same by inserting InAs as thin as one atomic layer, the band edge energy can be reduced.

【0009】以上の原理に基づいた上記の目的を達成す
る本発明の各構成を、各請求項に対応して述べる。
[0009] Each constitution of the present invention which achieves the above object based on the above principle will be described in accordance with each claim.

【0010】本発明の第1の構成(請求項1に対応)
は、量子井戸層を、2原子層以下(好適には1原子層前
後)のInAs層とこの層を挟み且つ基板より格子定数
の小さい半導体層で構成し、更に、この量子井戸層を均
一組成層と見なしたときの格子定数を基板の格子定数よ
り小さくすることによりTM利得が優勢な半導体デバイ
スであることを特徴とする。即ち、半導体基板上に形成
された多重量子井戸構造を活性層とする半導体デバイス
において、少なくとも1つの量子井戸層が、2原子層以
下のInAs層とこの層を挟み且つ該基板より格子定数
の小さい半導体層で構成され、更に、この量子井戸層を
均一組成層と見なしたときの格子定数が基板の格子定数
より小さいことを特徴とする半導体デバイスである。
A first configuration of the present invention (corresponding to claim 1)
Discloses that a quantum well layer is composed of an InAs layer of 2 atomic layers or less (preferably about 1 atomic layer) and a semiconductor layer sandwiching the InAs layer and having a smaller lattice constant than a substrate. The semiconductor device is characterized in that the TM gain is dominant by making the lattice constant of the layer smaller than the lattice constant of the substrate. That is, in a semiconductor device having a multiple quantum well structure formed on a semiconductor substrate as an active layer, at least one quantum well layer sandwiches this layer with two or less atomic layers of InAs and has a smaller lattice constant than the substrate. A semiconductor device comprising a semiconductor layer, wherein a lattice constant when the quantum well layer is regarded as a uniform composition layer is smaller than a lattice constant of a substrate.

【0011】ここで、InAs層の厚さは1原子層の整
数倍である必要はなく、1.2や0.8のようにInA
s層が部分的に厚さが異なる状態や部分的に被覆されて
いない状態であってもよい(これは材料の供給量で制御
する)。
Here, the thickness of the InAs layer does not need to be an integral multiple of one atomic layer.
The s layer may be in a state where the thickness is partially different or in a state where the s layer is not partially covered (this is controlled by the material supply amount).

【0012】この構成により、量子井戸層の平均組成や
歪の状態はほぼ同じで、バンド端エネルギーのみ小さく
することが可能となり、比較的狭い井戸幅で所望のTM
利得を得られる。これによって、TM発振レーザの高出
力化や高温動作の安定化、偏波変調レーザの製造歩留り
の向上やスイッチング特性の安定化、偏波無依存光増幅
器のバイアス条件に依存しない偏光無依存特性を得るも
のである。
With this configuration, the average composition and strain state of the quantum well layer are almost the same, and only the band edge energy can be reduced.
Gain. As a result, it is possible to increase the output of the TM oscillation laser, stabilize the high-temperature operation, improve the production yield of the polarization modulation laser, stabilize the switching characteristics, and achieve the polarization-independent characteristics that do not depend on the bias conditions of the polarization-independent optical amplifier. What you get.

【0013】本発明の第2の構成(請求項2に対応)
は、基板をInPとし2原子層以下のInAs層を挟む
半導体層をInGaAsまたはInGaAsPとするこ
とにより、光通信等で使用される波長帯の半導体デバイ
スを実現するものである。
A second configuration of the present invention (corresponding to claim 2)
Is to realize a semiconductor device in a wavelength band used in optical communication or the like by using InP as a substrate and using InGaAs or InGaAsP as a semiconductor layer sandwiching two or less atomic layers of InAs.

【0014】本発明の第3の構成(請求項3に対応)
は、InGaAsまたはInGaAsP層中に2原子層
以下のInAs層を周期的に挿入することにより、必要
に応じて任意の井戸幅を使用可能としたものである。即
ち、前記2原子層以下のInAs層を挟む半導体層内
に、前記2原子層以下のInAs層が周期的に挿入され
ていることを特徴とする半導体光デバイスである。
A third configuration of the present invention (corresponding to claim 3)
Is a device in which an arbitrary well width can be used as necessary by periodically inserting two or less atomic layers of InAs into an InGaAs or InGaAsP layer. That is, the semiconductor optical device is characterized in that the InAs layer having two or less atomic layers is periodically inserted into the semiconductor layer sandwiching the InAs layer having two or less atomic layers.

【0015】本発明の第4の構成(請求項4に対応)
は、TE利得が優勢な量子井戸層を無歪み或は圧縮歪ウ
ェルで構成し、TM利得が優勢な量子井戸層と組み合わ
せてデバイスの特性を向上させるものである。TE利得
を優勢とする為に、他の少なくとも1つの量子井戸層
が、基板の格子定数とほぼ等しいか、又は大きい格子定
数を持つ半導体層で構成されていることを特徴とする。
A fourth configuration of the present invention (corresponding to claim 4)
Discloses a technique in which a quantum well layer in which the TE gain is dominant is constituted by a strain-free or compressive strain well, and the characteristics of the device are improved by combining the quantum well layer in which the TM gain is dominant. In order to make the TE gain dominant, at least one other quantum well layer is formed of a semiconductor layer having a lattice constant substantially equal to or larger than the lattice constant of the substrate.

【0016】本発明の第5の構成(請求項5に対応)
は、前記2種類の量子井戸層が積層方向に分離層を挟ん
で夫々複数配置されていることを特徴とする半導体光デ
バイスである。これにより、好適な偏波変調レーザが構
成される。
A fifth configuration of the present invention (corresponding to claim 5)
Is a semiconductor optical device, wherein a plurality of the two types of quantum well layers are respectively arranged with a separation layer interposed therebetween in the stacking direction. Thereby, a suitable polarization modulation laser is formed.

【0017】本発明の第6の構成(請求項6に対応)
は、前記2種類の量子井戸層が積層方向に交互に配置さ
れていることを特徴とする半導体光デバイスである。こ
れにより、好適な偏波無依存光増幅器が構成される。
A sixth configuration of the present invention (corresponding to claim 6)
Is a semiconductor optical device, wherein the two types of quantum well layers are alternately arranged in the stacking direction. Thereby, a suitable polarization-independent optical amplifier is configured.

【0018】本発明の第7の構成(請求項7に対応)
は、共振器方向にTM利得が優位な領域とTE利得が優
位な領域を配置し、それぞれの領域に独立に注入される
電流を制御することにより偏波変調および偏波無依存の
特性を更に向上させるものである。即ち、多重量子井戸
を活性層とする半導体デバイスの光の伝搬方向が、第
1、第2領域で構成されており、第1領域の量子井戸活
性層の少なくとも1つの量子井戸層が、2原子層以下の
InAs層、及びこの層を挟み且つ該基板より格子定数
の小さい半導体層で構成され、更に、この量子井戸層を
均一組成層と見なしたときの格子定数が基板の格子定数
より小さくなるように構成されており、第2領域の量子
井戸活性層の少なくとも1つの量子井戸層が、基板の格
子定数とほぼ等しいか、又は大きい格子定数を持つ半導
体層で構成されていることを特徴とする半導体光デバイ
スである。
A seventh configuration of the present invention (corresponding to claim 7)
In the resonator direction, a region where the TM gain is superior and a region where the TE gain is superior are arranged in the direction of the resonator, and the polarization modulation and polarization-independent characteristics are further improved by controlling the current injected independently into each region. It is to improve. That is, the light propagation direction of the semiconductor device having the multiple quantum well as the active layer is constituted by the first and second regions, and at least one quantum well layer of the quantum well active layer in the first region is composed of two atoms. Or less, and a semiconductor layer sandwiching this layer and having a smaller lattice constant than the substrate. Further, when the quantum well layer is regarded as a uniform composition layer, the lattice constant is smaller than the lattice constant of the substrate. Wherein at least one quantum well layer of the quantum well active layer in the second region is formed of a semiconductor layer having a lattice constant substantially equal to or larger than the lattice constant of the substrate. Semiconductor optical device.

【0019】本発明の第8の構成(請求項8に対応)
は、デバイスの量子井戸活性層の障壁層に井戸層とは逆
の歪みを導入することにより井戸層の歪みを補償し、大
きな歪や厚い歪ウェルの利用を可能とするものである。
これにより、量子井戸活性層の厚みを大きくできモード
利得制御等ができる。即ち、前記多重量子井戸層を構成
する障壁層に歪が導入されて歪み補償構造となっている
ことを特徴とする半導体光デバイスである。
Eighth configuration of the present invention (corresponding to claim 8)
Is to introduce a strain reverse to that of the well layer into the barrier layer of the quantum well active layer of the device, thereby compensating for the strain in the well layer and making it possible to use a large strain or a thick strained well.
Thereby, the thickness of the quantum well active layer can be increased, and mode gain control and the like can be performed. That is, a semiconductor optical device is characterized in that a strain is introduced into a barrier layer constituting the multiple quantum well layer to form a strain compensation structure.

【0020】本発明の第9の構成(請求項9に対応)
は、前記半導体光デバイスが、注入電流によってレーザ
発振の偏光状態がTE、TM間でスイッチングする偏波
変調レーザである。
A ninth configuration of the present invention (corresponding to claim 9)
Is a polarization modulation laser in which the semiconductor optical device switches the polarization state of laser oscillation between TE and TM by an injection current.

【0021】本発明の第10の構成(請求項10に対
応)は、偏波変調半導体レーザと該偏波変調半導体レー
ザから出射する光の内、TEとTMの2つの偏波モード
の一方の発振による光のみを取り出す偏光子などの偏光
選択手段とから成ることを特徴とする光源装置である。
これにより、高速変調時でもチャーピングの少ない強度
変調信号が得られる。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a polarization-modulating semiconductor laser and one of two polarization modes of TE and TM among the light emitted from the polarization-modulating semiconductor laser. A light source device comprising: a polarization selecting unit such as a polarizer that extracts only light due to oscillation.
As a result, an intensity-modulated signal with less chirping can be obtained even during high-speed modulation.

【0022】本発明の第11の構成(請求項11に対
応)は、偏波変調半導体レーザと該偏波変調半導体レー
ザから出射する光の内、TEとTMの2つの偏波モード
の一方の発振による光のみを取り出す偏光子などの偏光
選択手段とから成る光源装置を備えた光送信機、前記偏
光選択手段によって取り出された光を伝送する伝送手
段、及び前記伝送手段によって伝送された光を受信する
光受信機から成ることを特徴とする光通信システムであ
る。
An eleventh configuration of the present invention (corresponding to claim 11) is a polarization-modulated semiconductor laser and one of two polarization modes of TE and TM among the light emitted from the polarization-modulated semiconductor laser. An optical transmitter including a light source device including a polarization selection unit such as a polarizer that extracts only light by oscillation, a transmission unit that transmits the light extracted by the polarization selection unit, and a light unit that transmits the light transmitted by the transmission unit. An optical communication system comprising an optical receiver for receiving.

【0023】本発明の第12の構成(請求項12に対
応)は、前記光受信機が上記の偏波無依存光増幅器とし
て構成された半導体デバイスを含むことを特徴とする。
A twelfth configuration (corresponding to claim 12) of the present invention is characterized in that the optical receiver includes a semiconductor device configured as the polarization-independent optical amplifier.

【0024】本発明の第13の構成(請求項13に対
応)は、偏波変調半導体レーザと該偏波変調半導体レー
ザから出射する光の内、TEとTMの2つの偏波モード
の一方の発振による光のみを取り出す偏光子などの偏光
選択手段とから成る光源装置を用い、所定のバイアス電
流に送信信号に応じて変調された電流を重畳して前記半
導体レーザに供給することによって、前記偏光選択手段
から送信信号に応じて強度変調された信号光を取り出
し、この信号光を光受信機に向けて送信することを特徴
とする光通信方法である。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a polarization-modulating semiconductor laser and one of two polarization modes of TE and TM among the light emitted from the polarization-modulating semiconductor laser. By using a light source device including a polarization selector such as a polarizer that extracts only light due to oscillation, superimposing a current modulated in accordance with a transmission signal on a predetermined bias current and supplying the current to the semiconductor laser, An optical communication method characterized by extracting signal light whose intensity has been modulated in accordance with a transmission signal from a selection unit, and transmitting the signal light to an optical receiver.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

第1実施例 図1は、本発明の第1実施例であるTMモードで発振す
るレーザの量子井戸活性層であり、井戸層が、InP基
板より小さな格子定数を持つIn0.25Ga0.75As層を
有し、この層中に1原子層のInAs層が周期的に3層
挿入されで構成されている。
First Embodiment FIG. 1 shows a quantum well active layer of a laser oscillating in a TM mode according to a first embodiment of the present invention. The well layer is formed of an In 0.25 Ga 0.75 As layer having a smaller lattice constant than that of an InP substrate. In this layer, one atomic layer of InAs layer is periodically inserted in three layers.

【0026】同図において、1、9は障壁層であるバン
ド端波長ほぼ1.15μm、厚さ10nmのInGaA
sP、2、8は2原子層のIn0.25Ga0.75As、3、
5、7は1原子層のInAs、4、6は4原子層のIn
0.25Ga0.75Asである。井戸層全体はIn0.25Ga
0.75As12原子層とInAs3原子層で構成されるの
で、井戸幅はおよそ4.5nm、平均組成はIn0.4
0.6Asとなり、InPに対して約1%の引っ張り歪
となる。
In FIG. 1, reference numerals 1 and 9 denote InGaAs having a band edge wavelength of about 1.15 μm and a thickness of 10 nm, which are barrier layers.
sP, 2, 8 are two atomic layers of In 0.25 Ga 0.75 As, 3,
5 and 7 are InAs of one atomic layer, and 4 and 6 are InAs of 4 atomic layer.
0.25 Ga 0.75 As. The whole well layer is made of In 0.25 Ga
Since it is composed of 12 atomic layers of 0.75 As and 3 atomic layers of InAs, the well width is about 4.5 nm, and the average composition is In 0.4 G.
a 0.6 As, which is about 1% tensile strain with respect to InP.

【0027】一方、バンド端エネルギーは、1原子層の
InAs3、5、7の挿入により、平均組成のIn0.4
Ga0.6Asよりほぼ30meV程度小さくなるので、
ほぼ1.55μmの発振波長が得られる。
On the other hand, the band edge energy is changed to the average composition of In 0.4
Because it is about 30 meV smaller than Ga 0.6 As,
An oscillation wavelength of approximately 1.55 μm is obtained.

【0028】今までは、約1%の引っ張り歪の井戸層を
平均組成のIn0.4Ga0.6Asで形成し、発振波長1.
55μmを得るためには、10nm以上の井戸幅が必要
となり、臨界膜厚の制限から単一量子井戸構造とならざ
るを得なかった。
Heretofore, a well layer having a tensile strain of about 1% has been formed with an average composition of In 0.4 Ga 0.6 As, and has an oscillation wavelength of 1.
To obtain 55 μm, a well width of 10 nm or more was required, and a single quantum well structure had to be formed due to the limitation of the critical film thickness.

【0029】しかし、本実施例によれば1%の引っ張り
歪をおよそ4.5nmの井戸幅で実現できるので、臨界
膜厚の制限内で多重量子井戸構造が実現でき、高出力化
が可能となる。また、井戸層のバンド端エネルギーが増
大しないので、引っ張り歪が導入されていても、井戸層
と障壁層の伝導帯のエネルギー差はほとんど変化せず、
注入電子の井戸層からの溢れ出しが抑制されるので、し
きい電流値の低減や高温における使用が可能なる。
However, according to the present embodiment, 1% tensile strain can be realized with a well width of about 4.5 nm, so that a multiple quantum well structure can be realized within the limit of the critical film thickness, and high output can be realized. Become. In addition, since the band edge energy of the well layer does not increase, even if tensile strain is introduced, the energy difference between the conduction band of the well layer and the conduction band of the barrier layer hardly changes.
Since the overflow of the injected electrons from the well layer is suppressed, the threshold current value can be reduced and the device can be used at a high temperature.

【0030】本実施例の活性層以外の構造は、通常の半
導体レーザと同じであり、例えば、2電極構造のDFB
型であれば、図2に示した様なものとなる。
The structure other than the active layer of this embodiment is the same as that of a normal semiconductor laser.
If it is a type, it will be as shown in FIG.

【0031】第2実施例 図2は、本発明の量子井戸を活性層とする偏波変調レー
ザの共振器方向における断面斜視図である。
Second Embodiment FIG. 2 is a cross-sectional perspective view of a polarization modulation laser of the present invention having a quantum well as an active layer in the direction of the resonator.

【0032】同図において、21は下部共通電極、22
はn−InP基板及びn−InP下部クラッド層、23
は高抵抗InP埋込み層、24は光導波層となるバンド
端波長ほぼ1.15μmのInGaAsP層、25はT
M利得量子井戸とTE利得量子井戸から成る多重量子井
戸活性層であり、その構成を図4に示す。
In the figure, reference numeral 21 denotes a lower common electrode;
Denotes an n-InP substrate and an n-InP lower cladding layer, 23
Is a high-resistance InP buried layer, 24 is an InGaAsP layer having a band-edge wavelength of approximately 1.15 μm serving as an optical waveguide layer, and 25 is T
FIG. 4 shows a multiple quantum well active layer including an M gain quantum well and a TE gain quantum well.

【0033】図4において、TE/TM分離層411
は、障壁層410と同じバンド端波長ほぼ1.15μ
m、厚さ50nmのInGaAsP層であり、TM利得
の量子井戸412は、図1に記載された構成で、前述し
てある通りおよそ1%の引っ張り歪となっている。一
方、TE利得量子井戸413の構成は、図3に記載され
た構成であり、31、33は障壁層(バンド端波長ほぼ
1.15μm、厚さ10nmのInGaAsP)、32
は井戸層となる厚さ4.5nmのIn0.68Ga0.32As
で、およそ1%の圧縮歪が導入されている。
In FIG. 4, the TE / TM separation layer 411
Is about 1.15 μm, the same band edge wavelength as the barrier layer 410.
m, an InGaAsP layer having a thickness of 50 nm, and the quantum well 412 having the TM gain has a tensile strain of about 1% as described above in the configuration shown in FIG. On the other hand, the configuration of the TE gain quantum well 413 is the configuration shown in FIG. 3, and reference numerals 31 and 33 denote barrier layers (InGaAsP having a band edge wavelength of approximately 1.15 μm and a thickness of 10 nm), 32
Is In 0.68 Ga 0.32 As with a thickness of 4.5 nm to be a well layer.
Thus, a compression strain of about 1% is introduced.

【0034】更に、26は上部光導波層となるバンド端
波長ほぼ1.15μmのInGaAsP層、211は上
部光導波層26に形成されたピッチほぼ240nmの回
折格子、27はp−InP上部クラッド層、28はp−
InGaAsコンタクト層、29、210は電流注入の
ための電極である。また、図2には記載されていないが
両端面には、へき開端面からの戻り光を低減するため
に、SiNの低反射膜が形成されている。
Further, reference numeral 26 denotes an InGaAsP layer serving as an upper optical waveguide layer having a band edge wavelength of approximately 1.15 μm, reference numeral 211 denotes a diffraction grating formed on the upper optical waveguide layer 26 at a pitch of approximately 240 nm, and reference numeral 27 denotes a p-InP upper cladding layer. , 28 is p-
InGaAs contact layers 29 and 210 are electrodes for current injection. Although not shown in FIG. 2, a low-reflection film of SiN is formed on both end faces to reduce light returning from the cleaved end faces.

【0035】上記構成において、電極21、29間に電
流を流し活性層25にキャリヤを注入すると、低注入領
域では、電子のエネルギが小さいので、TE利得の井戸
413(n−InP基板22に近い方に積層されてい
る)に多く注入されTEモードの利得が増大する。注入
レベルをあげると、電子のエネルギが大きくなるので、
TE利得井戸413への注入が減少し、TM利得の井戸
412への注入が増大する。
In the above configuration, when a current is applied between the electrodes 21 and 29 to inject carriers into the active layer 25, the electron energy is small in the low injection region, so that the TE gain well 413 (near the n-InP substrate 22) is used. And the gain of the TE mode is increased. Increasing the injection level increases the energy of the electrons,
The injection of TE gain well 413 decreases and the injection of TM gain into well 412 increases.

【0036】電極21、29間の注入電流を、TEとT
Mの利得がほぼ均衡する状態に保持し、他方の電極2
1、210間に電流を流すと低注入(I2)でTE利得
が増大し(上記の理由による)、電極29側の利得と合
わせてTEモードのレーザ発振が生じる。更に、電流を
注入すると(I2+△I)、TE利得の減少、TM利得
の増大にともない、TEモードのレーザ発振が停止し、
TMモードのレーザ発振にスイッチングする。
The injection current between the electrodes 21 and 29 is represented by TE and T
The gain of M is kept almost balanced, and the other electrode 2
When a current flows between 1 and 210, the TE gain increases due to the low injection (I 2 ) (for the above-mentioned reason), and the laser oscillation in the TE mode occurs together with the gain on the electrode 29 side. Further, when a current is injected (I 2 + ΔI), the laser oscillation in the TE mode stops with a decrease in the TE gain and an increase in the TM gain,
Switching to laser oscillation in TM mode.

【0037】したがって、適当なバイアス電流(I2
の下で小さな変調電流(△I)でレーザ発振がTE/T
Mモード間でスイッチングし、高速変調においてもスペ
クトル線幅の狭い偏波変調レーザが得られる。
Therefore, an appropriate bias current (I 2 )
Laser oscillation with a small modulation current (△ I) under TE / T
Switching between M modes, a polarization-modulated laser having a narrow spectral line width can be obtained even in high-speed modulation.

【0038】本実施例では、TM利得の井戸412の幅
は、TE利得井戸413と同じ4.5nmであるので、
量子効果もほぼ同程度となり、TEとTMの利得がほぼ
同じとなるので、偏波変調レーザの製造歩留りが大幅に
向上するとともに、レーザ発振のTE/TMモード間の
スイッチング特性の安定性が増大した。
In this embodiment, the width of the TM gain well 412 is 4.5 nm, which is the same as the TE gain well 413.
The quantum effect is also almost the same, and the gains of TE and TM are almost the same. Therefore, the production yield of the polarization modulation laser is greatly improved, and the stability of the switching characteristics between the TE / TM modes of laser oscillation is increased. did.

【0039】第3実施例 図5は、本発明の量子井戸を使用した偏波無依存光増幅
器の活性層部分の構成図であり、障壁層511はバンド
端波長ほぼ1.15μm、厚さ10nmのInGaAs
Pで構成され、TM利得量子井戸4層とTE利得量子井
戸3層を交互に積層している。
Third Embodiment FIG. 5 is a structural view of an active layer portion of a polarization independent optical amplifier using a quantum well according to the present invention. The barrier layer 511 has a band edge wavelength of approximately 1.15 μm and a thickness of 10 nm. InGaAs
P, and four TM gain quantum wells and three TE gain quantum wells are alternately stacked.

【0040】TM利得の量子井戸512は、図1に記載
された構成であり、およそ1%の引っ張り歪となってい
る。一方、TE利得の量子井戸513は、図3に記載さ
れた構成であり、井戸層は厚さ4.5nmのIn0.68
0.32Asで、およそ1%の圧縮歪となっている。
The TM gain quantum well 512 has the configuration shown in FIG. 1 and has a tensile strain of about 1%. On the other hand, the quantum well 513 having the TE gain has the configuration shown in FIG. 3, and the well layer is made of In 0.68 G having a thickness of 4.5 nm.
At a 0.32 As, the compression strain is about 1%.

【0041】図5では、同じ井戸幅を持つTE利得の量
子井戸513とTM利得の量子井戸512がほぼ対称に
配置されるので、電子のエネルギが小さい低注入状態か
ら電子のエネルギの大きい高注入状態(発振しきい値以
下)まで、TE/TM両方の井戸513、512に注入
される電子の割合がほぼ一定なるので、バイアス条件に
よってTEモードとTMモードの利得関係が変化せず、
偏波無依存光増幅器の偏波無依存性が向上された。
In FIG. 5, since the quantum wells 513 of TE gain and the quantum wells 512 of TM gain having the same well width are arranged substantially symmetrically, the state of low injection with small electron energy is changed to the high injection state with large electron energy. Until the state (below the oscillation threshold), the ratio of electrons injected into both the TE / TM wells 513 and 512 is substantially constant, so that the gain relationship between the TE mode and the TM mode does not change depending on the bias condition.
The polarization independence of the polarization independent optical amplifier has been improved.

【0042】第4実施例 本発明の第4実施例は、共振器方向に直列的にTM利得
が優位な領域(例えば、図1に示す井戸を複数含む活性
層を持つ領域)とTE利得が優位な領域(例えば、図2
に示す井戸を複数含む活性層を持つ領域)を配置し、そ
れぞれの領域に独立に電流注入できる様に電極を設け
る。これらの注入電流を制御することにより、偏波変調
(偏波変調レーザとして動作させる場合。TM利得が優
位な領域に、より多く電流注入すればTM発振となり、
TE利得が優位な領域に、より多く電流注入すればTE
発振となる。)および偏波無依存(偏波無依存光増幅器
として動作させる場合。TE/TM両方の活性層の井戸
に注入される電子の割合がほぼ一定なる様にする。)の
特性を更に向上させるものである。
Fourth Embodiment In a fourth embodiment of the present invention, a region where the TM gain is superior (for example, a region having an active layer including a plurality of wells shown in FIG. 1) and a TE gain are serially arranged in the resonator direction. Advantageous areas (eg, FIG. 2
(A region having an active layer including a plurality of wells shown in FIG. 3), and electrodes are provided in each region so that current can be independently injected. By controlling these injection currents, polarization modulation (when operating as a polarization modulation laser. If more current is injected into a region where TM gain is dominant, TM oscillation occurs,
If more current is injected into the region where TE gain is dominant, TE
Oscillation occurs. ) And polarization-independent (when operated as a polarization-independent optical amplifier; the ratio of electrons injected into the wells of both TE / TM active layers is made substantially constant). It is.

【0043】第5実施例 図7に、本発明による半導体レーザを波長多重光LAN
システムに応用する場合の各端末に接続される光−電気
変換部(ノード)の構成例を示し、図8、図9にそのノ
ード701を用いた光LANシステムの構成例を示す。
Fifth Embodiment FIG. 7 shows a wavelength division multiplexed optical LAN for a semiconductor laser according to the present invention.
A configuration example of an optical-electrical conversion unit (node) connected to each terminal when applied to a system is shown. FIGS. 8 and 9 show a configuration example of an optical LAN system using the node 701.

【0044】外部に接続された光ファイバ700を媒体
として光信号がノード701に取り込まれ、分岐部70
2によりその一部が波長可変光フィルタ等を備えた受信
装置703に入射する。この受信器703により所望の
波長の光信号だけ取り出して信号検波を行う。これを制
御回路で適当な方法で処理して端末に送る。この受信器
703は、ブースタアンプとして上記実施例の偏波無依
存光増幅器を使用することにより、弱い信号光の受信が
可能となる。一方、ノード701から光信号を送信する
場合には、上記実施例の偏波変調半導体レーザ704を
信号に従って制御回路で適当な方法で駆動し、偏波変調
して、偏光板707(これにより偏波変調信号が振幅強
度変調信号に変換される)を通して(更にアイソレータ
を入れてもよい)出力光を合流部706を介して光伝送
路700に入射せしめる。また、半導体レーザ及び波長
可変光フィルタを2つ以上の複数設けて、波長可変範囲
を広げることもできる。また、偏光子707をなくし、
レーザ704に第1実施例のTM発振レーザを用いても
よい。
The optical signal is taken into the node 701 by using the optical fiber 700 connected to the outside as a medium,
A part of the light enters a receiving device 703 including a wavelength tunable optical filter and the like. The receiver 703 extracts only an optical signal having a desired wavelength and performs signal detection. This is processed by an appropriate method by the control circuit and sent to the terminal. The receiver 703 can receive weak signal light by using the polarization-independent optical amplifier of the above embodiment as a booster amplifier. On the other hand, when transmitting an optical signal from the node 701, the polarization modulation semiconductor laser 704 of the above-described embodiment is driven by a control circuit in an appropriate method according to the signal, polarization-modulated, and then polarized by the polarization plate 707 (therefore, polarization). The output light (which may further include an isolator) is made to enter the optical transmission line 700 via the junction 706 through the wave modulation signal being converted into the amplitude intensity modulation signal. Further, by providing a plurality of semiconductor lasers and two or more wavelength tunable optical filters, the wavelength tunable range can be expanded. Also, the polarizer 707 is eliminated,
As the laser 704, the TM oscillation laser of the first embodiment may be used.

【0045】光LANシステムのネットワークとして、
図8に示すものはバス型であり、AおよびBの方向にノ
ード801〜805を接続しネットワーク化された多数
の端末及びセンタ811〜815を設置することができ
る。ただし、多数のノードを接続するためには、光の減
衰を補償するために光増幅器を伝送路800上に直列に
配することが必要となる。また、各端末811〜815
にノード801〜805を2つ接続し伝送路を2本にす
ることでDQDB方式による双方向の伝送が可能とな
る。また、ネットワークの方式として、図8のAとBを
つなげたループ型(図9に示す)やスター型あるいはそ
れらを複合した形態等のものでも良い。
As a network of the optical LAN system,
FIG. 8 shows a bus type in which nodes 801 to 805 are connected in directions A and B, and a large number of networked terminals and centers 811 to 815 can be installed. However, in order to connect a large number of nodes, it is necessary to arrange optical amplifiers in series on the transmission line 800 to compensate for optical attenuation. In addition, each terminal 811 to 815
By connecting two nodes 801 to 805 to each other and using two transmission paths, bidirectional transmission by the DQDB method becomes possible. Further, as a network system, a loop type (shown in FIG. 9) in which A and B in FIG. 8 are connected, a star type, or a combination thereof may be used.

【0046】図9において、900は光伝送路、901
〜906は光ノード、911〜914は端末である。
In FIG. 9, reference numeral 900 denotes an optical transmission line;
906 are optical nodes, and 911 to 914 are terminals.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下の様な効果が奏される。
As described above, according to the present invention,
The following effects are obtained.

【0048】TM利得を有する量子井戸層を、2原子層
以下のInAs層と、この層を挟み且つ基板より小さな
格子定数を持つ半導体層で構成し、更に、この量子井戸
層を均一組成層と見なしたときの格子定数を基板の格子
定数より小さくすることにより、平均組成が同じ半導体
層で量子井戸層を形成する場合と歪の状態はほぼ同じ
で、バンド端エネルギーのみ小さくなり、比較的狭い井
戸幅で所望のTM利得を得ることが可能となった。
The quantum well layer having the TM gain is composed of an InAs layer of 2 atomic layers or less and a semiconductor layer sandwiching this layer and having a lattice constant smaller than that of the substrate. By making the lattice constant when considered smaller than the lattice constant of the substrate, the state of strain is almost the same as that in the case where the quantum well layer is formed of the semiconductor layer having the same average composition. A desired TM gain can be obtained with a narrow well width.

【0049】この量子井戸層をTM発振レーザの活性層
とすることにより、高出力化や高温動作が可能となっ
た。また、偏波変調レーザにおいて、活性層のTM利得
層として使用することにより、製造の歩留りの向上、ス
イッチング特性の安定化が得られる。更に、半導体光増
幅器において、活性層のTM利得層として使用すること
により、バイアス条件によってTEモードとTMモード
の利得関係が変化しない偏波無依存化が可能となった。
By using this quantum well layer as the active layer of the TM oscillation laser, high output and high-temperature operation can be achieved. Further, by using the polarization modulation laser as the TM gain layer of the active layer, it is possible to improve the production yield and to stabilize the switching characteristics. Furthermore, by using the semiconductor optical amplifier as the TM gain layer of the active layer, it has become possible to make the polarization independence such that the gain relationship between the TE mode and the TM mode does not change depending on the bias condition.

【0050】また、上記の偏波変調半導体レーザと偏光
選択手段を用いて、強度変調信号を扱う通信システムに
適したチャーピングの小さい光源装置を容易に実現でき
る。
Further, by using the above-mentioned polarization-modulated semiconductor laser and polarization selecting means, it is possible to easily realize a light source device with small chirping suitable for a communication system handling an intensity-modulated signal.

【0051】また、上記の光源装置を備えた光送信機、
伝送手段、及び伝送手段によって伝送された光を受信す
る光受信機(ここに本発明の偏波無依存光増幅器を用い
てもよい)から成る強度変調信号を扱う高性能の光通信
システムを実現できる。
Also, an optical transmitter having the above light source device,
A high-performance optical communication system that handles an intensity-modulated signal including a transmission unit and an optical receiver (here, the polarization-independent optical amplifier of the present invention may be used) for receiving light transmitted by the transmission unit is realized. it can.

【0052】また、上記の光源装置を用い、送信信号に
応じて前記の偏波変調半導体レーザを制御することによ
って、前記偏光選択手段から送信信号に応じて強度変調
された信号光を取り出し、この信号光を光受信機(ここ
に本発明の偏波無依存光増幅器を用いてもよい)に向け
て送信する光通信方法が確実に達成される。
Further, by controlling the polarization-modulated semiconductor laser according to the transmission signal using the light source device described above, the signal light whose intensity has been modulated according to the transmission signal is extracted from the polarization selecting means. An optical communication method for transmitting signal light to an optical receiver (the polarization-independent optical amplifier of the present invention may be used here) is surely achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明のTM利得を有する量子井戸構
造の図。
FIG. 1 is a diagram of a quantum well structure having a TM gain of the present invention.

【図2】図2は、本発明を適用した偏波変調レーザの断
面斜視図。
FIG. 2 is a sectional perspective view of a polarization modulation laser to which the present invention is applied.

【図3】図3は、従来のTE利得を有する量子井戸構造
の図。
FIG. 3 is a diagram of a conventional quantum well structure having a TE gain.

【図4】図4は、本発明を適用した偏波変調レーザの活
性層構造の図。
FIG. 4 is a diagram of an active layer structure of a polarization modulation laser to which the present invention is applied.

【図5】図5は、本発明を適用した偏波無依存光増幅器
の活性層構造の図。
FIG. 5 is a diagram of an active layer structure of a polarization independent optical amplifier to which the present invention is applied.

【図6】図6は、本発明の元となった(InAs)
n(GaAs)n構造のバンド端エネルギの変化の様子を
示す図。
FIG. 6 is the source of the present invention (InAs)
FIG. 9 is a diagram showing a state of a change in band edge energy of an n (GaAs) n structure.

【図7】図7は図8、図9のシステムにおけるノードの
構成例を示す模式図。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration example of a node in the systems of FIGS. 8 and 9;

【図8】図8は本発明の半導体デバイスを用いたバス型
光LANシステムの構成例を示す模式図。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration example of a bus-type optical LAN system using the semiconductor device of the present invention.

【図9】図9は本発明の半導体デバイスを用いたループ
型光LANシステムの構成例を示す模式図。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration example of a loop type optical LAN system using the semiconductor device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、9、31、33、410、511 障壁層である
InGaAsP 2、8 2原子層の引っ張り歪InGaAs 4、6 4原子層の引っ張り歪InGaAs 3、5、7 1原子層のInAs 32 圧縮歪InGaAs 21、29、210 電極 22 InP基板およびInPクラッド層 23 高抵抗InP埋込み層 25 量子井戸活性層 24、26 光ガイド層のInGaAsP 27 InPクラッド層 28 コンタクト層 211 回折格子 700、800、900 光伝送路 701、801〜805、901〜906 ノード 702 光分岐部 703 受信器 704 本発明の半導体レーザ 706 合流部 707 偏光子 811〜815、911〜916 端末
1,9,31,33,410,511 InGaAsP 2,82 as a barrier layer Tensile strain InGaAs of an atomic layer of 4,82, Tensile strain InGaAs of an atomic layer of 64, InAs 32 of an atomic layer of 3,5,71 Incom 32 compressive strain of InGaAs 21, 29, 210 Electrode 22 InP substrate and InP cladding layer 23 High-resistance InP buried layer 25 Quantum well active layer 24, 26 InGaAsP 27 optical guiding layer InP cladding layer 28 Contact layer 211 Diffraction grating 700, 800, 900 Optical transmission path Reference numerals 701, 801 to 805, 901 to 906 Node 702 Optical branching unit 703 Receiver 704 Semiconductor laser 706 of the present invention 706 Junction unit 707 Polarizer 811 to 815, 911 to 916 Terminal

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体基板上に形成された多重量子井戸構
造を活性層とする半導体デバイスにおいて、少なくとも
1つの量子井戸層が、2原子層以下のInAs層とこの
層を挟み且つ該基板より格子定数の小さい半導体層で構
成されており、且つ、この量子井戸層を均一組成層と見
なしたときの格子定数が基板の格子定数より小さいこと
を特徴とする半導体光デバイス。
In a semiconductor device having a multiple quantum well structure formed on a semiconductor substrate as an active layer, at least one quantum well layer sandwiches this layer with two or less atomic layers of an InAs layer and has a lattice structure formed by the substrate. A semiconductor optical device comprising a semiconductor layer having a small constant, wherein a lattice constant when the quantum well layer is regarded as a uniform composition layer is smaller than a lattice constant of a substrate.
【請求項2】前記半導体基板がInP基板であり、且つ
前記2原子層以下のInAs層を挟む半導体層がInG
aAsまたはInGaAsPであることを特徴とする請
求項1記載の半導体光デバイス。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor substrate is an InP substrate, and the semiconductor layer sandwiching the InAs layer of 2 atomic layers or less is InG.
2. The semiconductor optical device according to claim 1, wherein the device is aAs or InGaAsP.
【請求項3】前記2原子層以下のInAs層を挟む半導
体層内に、前記2原子層以下のInAs層が周期的に挿
入されていることを特徴とする請求項1または2記載の
半導体光デバイス。
3. The semiconductor optical device according to claim 1, wherein the InAs layer having a thickness of 2 atomic layers or less is periodically inserted into the semiconductor layer sandwiching the InAs layer having a thickness of 2 atomic layers or less. device.
【請求項4】多重量子井戸構造の活性層として、前記量
子井戸層以外の少なくとも1つの量子井戸層が、基板の
格子定数とほぼ等しいか、又は大きい格子定数を持つ半
導体層で構成されていることを特徴とする請求項1記載
の半導体光デバイス。
4. An active layer having a multiple quantum well structure, wherein at least one quantum well layer other than the quantum well layer is formed of a semiconductor layer having a lattice constant substantially equal to or larger than a lattice constant of a substrate. 2. The semiconductor optical device according to claim 1, wherein:
【請求項5】前記2種類の量子井戸層が積層方向に分離
層を挟んで夫々複数配置されていることを特徴とする請
求項4記載の半導体光デバイス。
5. The semiconductor optical device according to claim 4, wherein a plurality of said two types of quantum well layers are respectively arranged with a separation layer interposed therebetween in a stacking direction.
【請求項6】前記2種類の量子井戸層が積層方向に交互
に配置されていることを特徴とする請求項4記載の半導
体光デバイス。
6. The semiconductor optical device according to claim 4, wherein said two types of quantum well layers are alternately arranged in a stacking direction.
【請求項7】多重量子井戸を活性層とする半導体デバイ
スの光の伝搬方向が、第1、第2領域で構成されてお
り、第1領域の量子井戸活性層の少なくとも1つの量子
井戸層が、2原子層以下のInAs層とこの層を挟み且
つ該基板より格子定数の小さい半導体層で構成され、更
に、この量子井戸層を均一組成層と見なしたときの格子
定数が基板の格子定数より小さくなるように構成されて
おり、第2領域の量子井戸活性層の少なくとも1つの量
子井戸層が、基板の格子定数とほぼ等しいか、又は大き
い格子定数を持つ半導体層で構成されていることを特徴
とする半導体光デバイス。
7. The light propagation direction of a semiconductor device having a multiple quantum well as an active layer is constituted by first and second regions, and at least one of the quantum well active layers in the first region has a quantum well layer. An InAs layer of 2 atomic layers or less and a semiconductor layer sandwiching this layer and having a lattice constant smaller than that of the substrate. Further, when the quantum well layer is regarded as a uniform composition layer, the lattice constant of the substrate is the lattice constant of the substrate. At least one of the quantum well active layers in the second region is made of a semiconductor layer having a lattice constant substantially equal to or larger than the lattice constant of the substrate. A semiconductor optical device characterized by the above-mentioned.
【請求項8】前記多重量子井戸層を構成する障壁層に歪
が導入されて歪み補償構造となっていることを特徴とす
る請求項1乃至7の何れかに記載の半導体光デバイス。
8. The semiconductor optical device according to claim 1, wherein a strain is introduced into a barrier layer constituting said multiple quantum well layer to form a strain compensation structure.
【請求項9】注入電流によってレーザ発振の偏光状態が
TE、TM間でスイッチングする偏波変調レーザとして
機能することを特徴とする請求項1乃至8の何れかに記
載の半導体光デバイス。
9. The semiconductor optical device according to claim 1, wherein the polarization state of laser oscillation is switched between TE and TM by an injection current to function as a polarization modulation laser.
【請求項10】請求項9記載の偏波変調半導体レーザ
と、該偏波変調半導体レーザから出射する光の内、TE
とTMの2つの偏波モードの一方の発振による光のみを
取り出す偏光子などの偏光選択手段とから成ることを特
徴とする光源装置。
10. The polarization-modulated semiconductor laser according to claim 9, and TE out of the light emitted from the polarization-modulated semiconductor laser.
And a polarization selecting means such as a polarizer for extracting only light generated by one of two polarization modes of TM.
【請求項11】請求項9記載の偏波変調半導体レーザ
と、該偏波変調半導体レーザから出射する光の内、TE
とTMの2つの偏波モードの一方の発振による光のみを
取り出す偏光子などの偏光選択手段とから成る光源装置
を備えた光送信機、前記偏光選択手段によって取り出さ
れた光を伝送する伝送手段、及び前記伝送手段によって
伝送された光を受信する光受信機から成ることを特徴と
する光通信システム。
11. The polarization-modulated semiconductor laser according to claim 9, wherein TE out of the light emitted from the polarization-modulated semiconductor laser is TE.
An optical transmitter comprising a light source device comprising: a polarization selecting means such as a polarizer for extracting only light generated by one of the two polarization modes of TM and TM; and a transmission means for transmitting the light extracted by the polarization selecting means. And an optical receiver for receiving the light transmitted by the transmission means.
【請求項12】前記光受信機が請求項6記載の偏波無依
存光増幅器として構成された半導体光デバイスを含むこ
とを特徴とする請求項11記載の光通信システム。
12. An optical communication system according to claim 11, wherein said optical receiver includes a semiconductor optical device configured as the polarization independent optical amplifier according to claim 6.
【請求項13】請求項9記載の偏波変調半導体レーザ
と、該偏波変調半導体レーザから出射する光の内、TE
とTMの2つの偏波モードの一方の発振による光のみを
取り出す偏光子などの偏光選択手段とから成る光源装置
を用い、所定のバイアス電流に送信信号に応じて変調さ
れた電流を重畳して前記半導体レーザに供給することに
よって、前記偏光選択手段から送信信号に応じて強度変
調された信号光を取り出し、この信号光を光受信機に向
けて送信することを特徴とする光通信方法。
13. The polarization-modulated semiconductor laser according to claim 9, wherein TE out of the light emitted from the polarization-modulated semiconductor laser is TE.
And a polarization selecting means such as a polarizer that extracts only light generated by one of the two polarization modes of the TM and a polarization mode, and superimposes a current modulated according to a transmission signal on a predetermined bias current. An optical communication method comprising: extracting a signal light whose intensity is modulated according to a transmission signal from the polarization selecting unit by supplying the signal light to the semiconductor laser; and transmitting the signal light to an optical receiver.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005268809A (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Lumileds Lighting Us Llc Semiconductor light emitting devices including in-plane light emitting layers
CN100354701C (en) * 2003-11-21 2007-12-12 中国科学院半导体研究所 Manufacturing method of polarizing non sensitive semiconductor optical multiplier

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100354701C (en) * 2003-11-21 2007-12-12 中国科学院半导体研究所 Manufacturing method of polarizing non sensitive semiconductor optical multiplier
JP2005268809A (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Lumileds Lighting Us Llc Semiconductor light emitting devices including in-plane light emitting layers
JP4713190B2 (en) * 2004-03-19 2011-06-29 フィリップス ルミレッズ ライティング カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー Semiconductor light emitting device including in-plane light emitting layer

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