DE3937542A1 - Single mode laser diode - has optically resonant structure formed in waveguide section - Google Patents
Single mode laser diode - has optically resonant structure formed in waveguide sectionInfo
- Publication number
- DE3937542A1 DE3937542A1 DE3937542A DE3937542A DE3937542A1 DE 3937542 A1 DE3937542 A1 DE 3937542A1 DE 3937542 A DE3937542 A DE 3937542A DE 3937542 A DE3937542 A DE 3937542A DE 3937542 A1 DE3937542 A1 DE 3937542A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layer
- laser diode
- mode laser
- diode according
- waveguide layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2231—Buried stripe structure with inner confining structure only between the active layer and the upper electrode
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Single-Mode-Laserdiode.The invention relates to a single-mode laser diode.
Die Autoren M. Usami, S. Akiba und K. Utaka beschreiben in der Zeitschrift Transactions of the IECE of Japan, Vol. E69, No. 4, April 1986, unter dem Titel "Low Threshold Lamda/4 Shifted InGaAsP/InP DFB-Lasers" eine DFB-Laserdiode, bei welcher die Wellenleiterschicht eine longitudinale optische Resonanzstruk tur aufweist, welche mittels eines eigens beschriebenen Fa brikationsverfahrens in einer besonderen Weise herstellbar ist.The authors M. Usami, S. Akiba and K. Utaka describe in the Transactions of the IECE of Japan, Vol. E69, No. 4, April 1986, entitled "Low Threshold Lamda / 4 Shifted InGaAsP / InP DFB-Lasers "is a DFB laser diode in which the Waveguide layer a longitudinal optical resonance tur, which by means of a specially described company brication process in a special way is.
Der Autor Franz Kappeler beschreibt in den Siemens Forschungs und Entwicklungsberichten, Bd. 14, No. 6, aus dem Jahre 1985 auf den Seiten 289-294 unter dem Titel "Monolithic Phase Locked GaAlAs Laser Arrays", beispielsweise einen Laterally coupled ridge waveguide laser (LCRW), welcher aus drei nebeneinander angeordneten Lasern besteht. Dabei wird die Stabilität und Synchronisierung der drei Laser durch ein bestimmtes Verhältnis der Injektionsströme erzielt. Ebenso wird durch eine unterschiedliche Länge der drei Laser das Side-Mode-Suppression Ratio (SSR) verbessert.The author Franz Kappeler describes in Siemens research and Development Reports, Vol. 14, No. 6, from 1985 on pages 289-294 under the title "Monolithic Phase Locked GaAlAs laser arrays ", for example a laterally coupled ridge waveguide laser (LCRW), which consists of three there are lasers arranged side by side. The Stability and synchronization of the three lasers through one certain ratio of the injection flows achieved. As well is due to a different length of the three lasers Side-mode suppression ratio (SSR) improved.
Die Autoren Ishikawa, Hanamitsu, Takagi, Fujiware und Takusagawa beschreiben in der Zeitschrift IEEE, Journal of Quantum Electronics, Vol. QE-17, No. 7, Juli 1981, auf den Seiten 1226-1234 unter dem Titel "Separated Multiclad-Layer Stripe-Geometrie GaAlAs DH Laser" einen Laser mit einer double hetero Schichtstruktur, bei welcher in der Wellenführungs schichte durch einen hohen Absorptionskoeffizienten die er zeugte Lichtwelle geführt wird.The authors Ishikawa, Hanamitsu, Takagi, Fujiware and Takusagawa describe in the journal IEEE, Journal of Quantum Electronics, Vol. QE-17, No. July 7, 1981 Pages 1226-1234 under the title "Separated Multiclad-Layer Stripe Geometry GaAlAs DH Laser "a laser with a double hetero layer structure, in which in the wave guide layer by a high absorption coefficient witnessed light wave is performed.
Die Autoren Imai, Ishikawa, Tanahashi und Hori beschreiben im lEEE Journal of Quantum Electronics, Vol. QE-19, No. 6, June 1983, auf den Seiten 1063-1067 unter dem Titel "InGaAsP/InP Separated Multiclad Layer Stripe Geometry Laser Emitting at 1,5 µm Wavelength" einen besonders optimierten SML-Laser.The authors Imai, Ishikawa, Tanahashi and Hori describe in lEEE Journal of Quantum Electronics, Vol. QE-19, No. June 6 1983, on pages 1063-1067 under the title "InGaAsP / InP Separated Multiclad Layer Stripe Geometry Laser Emitting at 1.5 µm Wavelength "a particularly optimized SML laser.
Der Autor Markus-Christan Amann beschreibt im IEEE Jorunal of Quantum Electronics, Vol. QE-22, No. 10, Okt. 1986 auf den Seiten 1992-1998 "Rigorous Waveguiding Analysis of the Sepa rated Multiclad-Layer Stripe-Geometry Laser" einen grund sätzlichen Aufbau eines SML-Lasers, wobei in einem rechneri schen Ansatz gezeigt wird, daß eine nichtabsorbierende Wellen führungsschicht den Strahlungsmode und damit Strahlungsver luste zuläßt.The author Markus-Christan Amann describes in the IEEE Jorunal of Quantum Electronics, Vol. QE-22, No. 10, Oct. 1986 on the Pages 1992-1998 "Rigorous Waveguiding Analysis of the Sepa rated Multiclad-Layer Stripe-Geometry Laser "one reason additional structure of an SML laser, whereby in a computer approach is shown that a non-absorbing waves guiding layer the radiation mode and thus radiation ver lusts.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, daß für eine Single-Mode-Laserdiode zu einer Wellenlängenselektion eine besonders erleichtert herstellbare optische Resonanz struktur zu erzeugen ist.The object of the invention is that for a Single-mode laser diode for wavelength selection an especially easy to produce optical resonance structure is to be created.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the specified in claim 1 Features solved.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine lateral optisch resonante Reflexionsstruktur einer Wellenleiter schicht besonders erleichtert herstellbar ist.The invention is based on the finding that a lateral optically resonant reflection structure of a waveguide layer is particularly easy to produce.
In einer laseraktiven Verstärkungsschicht einer Single-Mode- Laserdiode ist eine Lichtwelle in einem Longitudinalbereich erzeugbar. Der Longitudinalbereich der laseraktiven Ver stärkungsschicht wird dabei von einem Injektionsstrom durch flossen. Zu einer Wellenlängenselektion ist eine eigene Wel lenleiterschicht vorgesehen, welche eine laterale optisch resonante Reflexionsstruktur aufweist. Aufgrund der niedrigen lateralen Wellenzahlen ist eine derartige laterale optisch resonante Reflexionsstruktur erleichtert herstellbar. Die niedrigen lateralen Wellenzahlen für eine seitliche Lichtaus breitung ermöglichen die Anwendung konventioneller Phototech nologien zur Erzeugung der Reflexionsstruktur. Daraus ergeben sich die besonderen Vorteile. Im Vergleich beispielsweise mit einem SML-Laser ist anstelle der stark absorbierenden Wellen führungsschicht eine den Strahlungsmode begünstigende Wellen leiterschicht vorgesehen. Diese Wellenleiterschicht weist dabei lateral optisch resonant Reflexionsstellen auf, an welchen die ausgestrahlte Lichtwelle lateral reflektiert wird, so daß dadurch einerseits die Strahlungsverluste eingeschränkt werden, und andererseits die lateral reflektierte Lichtwelle insbesondere im Longitudinalbereich der laseraktiven Verstär kungsschicht verstärkt wird.In a laser-active reinforcement layer of a single-mode Laser diode is a light wave in a longitudinal area can be generated. The longitudinal area of the laser active ver Reinforcement layer is through an injection current flowed. Wavelength selection is a separate world Lenleiterschicht provided which is a lateral optically has resonant reflection structure. Because of the low lateral wave numbers is such a lateral optical resonant reflection structure easier to manufacture. The low lateral wavenumbers for lateral light Spreading enable the use of conventional phototech technologies for generating the reflection structure. Resulting from it the special advantages. For example, in comparison an SML laser is in place of the highly absorbing waves guide layer a waves favoring the radiation mode conductor layer provided. This waveguide layer has lateral optically resonant reflection points on, on which the emitted light wave is laterally reflected, so that on the one hand this limits radiation losses and on the other hand the laterally reflected light wave especially in the longitudinal area of the laser-active amplifiers layer is reinforced.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch ge kennzeichnet, daß die Wellenleiterschicht mit einer den Injek tionsstrom sperrenden Dotierung und wenigstens einer eine Lückenbreite aufweisende Longitudinallücke versehen ist, zu einer Lenkung des Injektionsstromes in den Longitudinalbe reich. Dadurch ist auf einfache Weise ein Longitudinalbe reich in der laseraktiven Verstärkungsschicht festlegbar.A preferred embodiment of the invention is thereby ge indicates that the waveguide layer with the injec tion current blocking doping and at least one a Longitudinal gap having gap width is provided, too a control of the injection current in the Longitudinalbe rich. This is a longitudinalbe in a simple manner rich in the laser-active reinforcement layer.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenleiterschicht parallel zur Verstärkungsschicht angeordnet ist in einem Schichtab stand und lateral symmetrisch in einem Resonanzabstand eine Reflexionsfläche der Reflexionsstruktur aufweist. Beispiels weise zufolge eines Brechzahlsprunges wirkende Reflexions flächen der Reflexionsstruktur sind auf diese Weise besonders erleichtert herstellbar.Another preferred embodiment of the invention is characterized in that the waveguide layer is parallel is arranged to the reinforcing layer in a layer ab stood and laterally symmetrical in a resonance distance Has reflection surface of the reflection structure. Example wise reflection due to a jump in refractive index surfaces of the reflection structure are special in this way easier to manufacture.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsstruktur mit mehreren Reflexionsflächen versehen ist mit jeweils einem lateral resonanten Gitterabstand. Auf diese Weise ist die Wellenlängenselektion besonders gut durchführbar.Another preferred embodiment of the invention is characterized in that the reflection structure with several reflection surfaces are provided with one each laterally resonant lattice spacing. In this way it is Wavelength selection can be carried out particularly well.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenleiterschicht eine minimale Wellenleiterschichtdicke aufweist, mit gitterför migen Verbreiterungen einer Verbreiterungsdicke. Mittels der gitterförmigen Verbreiterungen ist die Reflexionsstruktur besonders einfach herstellbar. Another preferred embodiment of the invention is characterized in that the waveguide layer is a has minimal waveguide layer thickness, with lattice broadening of a broadening thickness. By means of the the reflection structure is lattice-shaped widenings particularly easy to manufacture.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenleiterschicht in einem lateral resonanten Lückenabstand mehrere der Longitudinal lücken aufweist. Auf diese Weise ist besonders einfach ein Laserarray herstellbar, welches lateral über die Wellenlei terschicht gekoppelt ist, wodurch insbesondere die Wellen längenselektion ebenso wie die Modenstabilität des Laser arrays bevorzugt leicht erzielbar sind.Another preferred embodiment of the invention is characterized in that the waveguide layer in one laterally resonant gap spacing several of the longitudinal has gaps. In this way it is particularly easy Laser array can be produced, which laterally over the waveguide terschicht is coupled, which in particular the waves length selection as well as the mode stability of the laser arrays are preferably easy to achieve.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlängenselektion für eine Lichtwellenlänge zwischen 1,3 und 1,5 µm vorgesehen ist. Dieser Wellenlängenbereich ist insbesondere für eine optische Nachrichtenübertragung anwendbar.Another preferred embodiment of the invention is characterized in that the wavelength selection for a Light wavelength between 1.3 and 1.5 microns is provided. This wavelength range is especially for an optical one Message transfer applicable.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Lückenbreite zwischen 2 und 5 µm ist. Dadurch ist insbesondere ein enger abgegrenzter Longitudinalbereich erzielbar.Another preferred embodiment of the invention is characterized in that the gap width between 2 and Is 5 µm. This is particularly narrow Longitudinal range achievable.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Resonanzabstand zwischen 5 und 50 µm ist. Insbesondere die Anwendung konventioneller Photo technologien ist dadurch ermöglicht.Another preferred embodiment of the invention is characterized in that the resonance distance between 5 and Is 50 µm. Especially the use of conventional photos this enables technologies.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Gitterabstand zwischen 1 und 5 µm ist. Insbesondere die Anwendung konventioneller Photo technologien ist dadurch ermöglicht.Another preferred embodiment of the invention is characterized in that the grid spacing between 1 and Is 5 µm. Especially the use of conventional photos this enables technologies.
Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert, in welchen Ausführungsbeispiele dargestellt sind.The invention is explained in more detail with reference to the figures, in which embodiments are shown.
Die Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Single-Mode-Laser diode des ersten Ausführungsbeispiels. Fig. 1 shows a section through a single-mode laser diode of the first embodiment.
Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine Single-Mode-Laser diode des zweiten Ausführungsbeispiels. Fig. 2 shows a section through a single-mode laser diode of the second embodiment.
Wie die Fig. 1 zeigt, ist bei der Single-Mode-Laserdiode 1000 des ersten Ausführungsbeispieles ein Basiskontakt 600 vorge sehen, welcher aus einer Gold/Zinn-Legierung besteht. Mit dem Basiskontakt 600 ist ein Trägermaterial 500 verbunden, welches aus negativ dotiertem Indiumphosphid besteht. Mit dem Träger material 500 ist eine Kathodenschicht 400 verbunden, welche aus negativ dotiertem Indiumphosphid besteht. Mit der Katho denschicht 400 ist eine laseraktive Verstärkungsschicht 300 verbunden, welche aus Indiumgalliumarsenidphosphid besteht. Mit der laseraktiven Verstärkungsschicht 300 ist eine Anoden schicht 200 verbunden, welche aus positiv dotiertem Indium phosphid besteht. Innerhalb der Anodenschicht 200 ist in einem Schichtabstand 720 eine Wellenleiterschicht 700 vorgesehen, welche aus negativ dotiertem Indiumgalliumarsenidphosphid be steht. Die Wellenleiterschicht 700 weist eine Longitudinal lücke mit einer Lückenbreite 740 auf, durch welche aufgrund der sperrenden Wirkung der umgekehrten Dotierung der Wellen leiterschicht 700 ein Injektionsstrom 800 in einen Longitu dinalbereich 310 von der laseraktiven Verstärkungsschicht 300 gelenkt wird, so daß insbesondere in diesem Longitudinal bereich 310 eine laseraktive Zone gebildet wird.As FIG. 1 shows, in the single-mode laser diode is 600 pre see 1000 of the first embodiment, a base contact, consisting of a gold / tin alloy. A base material 500 , which consists of negatively doped indium phosphide, is connected to the base contact 600 . With the carrier material 500 , a cathode layer 400 is connected, which consists of negatively doped indium phosphide. A laser-active reinforcing layer 300 , which consists of indium gallium arsenide phosphide, is connected to the cathode layer 400 . With the laser-active reinforcement layer 300 , an anode layer 200 is connected, which consists of positively doped indium phosphide. A waveguide layer 700 , which consists of negatively doped indium gallium arsenide phosphide, is provided within the anode layer 200 at a layer spacing 720 . The waveguide layer 700 has a longitudinal gap with a gap width 740 , through which, due to the blocking effect of the reverse doping of the waveguide layer 700, an injection current 800 is directed into a longitudinal region 310 by the laser-active reinforcement layer 300 , so that in particular in this longitudinal region 310 a laser active zone is formed.
Darüberhinaus ist zwischen der Anodenschicht 200 und einer Kontaktplatte 100, welche aus einer Legierung aus Titan, Platin und Gold besteht, eine Isolationsschicht 120 vorge sehen, welche aus Aluminiumoxid besteht. Dabei ist diese Isolationsschicht 120 nahe und entlang der Longitudinal lücke durchbrochen von einer Kontaktschicht 110, welche aus positiv dotiertem Indiumgalliumarsenidphosphid besteht, so daß der lnjektionsstrom 800 durch die Isolationsschicht 120 kana lisiert wird in die Kontaktschicht 110 und so daß dadurch der Injektionsstrom 800 in die Longitudinallücke mit der Lücken breite 740 gelenkt wird. Parallel zur Longitudinallücke weist die Wellenleiterschicht 700 eine Begrenzung in Form einer Re flexionsfläche 710 auf, an welcher das von der laseraktiven Zone ausgesendete Licht lateral reflektiert wird, so daß dies in der laseraktiven Zone zur Verstärkung führt, insbesondere weil diese Reflexionsflächen 710 in einem lateralen Resonanz abstand 750 vorgesehen sind. Durch die niedrigen lateralen Wellenzahlen für die laterale Lichtausbreitung in der Wellen leiterschicht 700 ist der Resonanzabstand 750 für die Re flexionsflächen 710 so groß, daß bei der Herstellung und Fertigung der Wellenleiterschicht 700 konventionelle Photo technologien anwendbar sind. Bei diesem ersten Ausführungs beispiel ist für die Kathodenschicht 400 eine Brechzahl von 3,39 vorgesehen, für die laseraktive Verstärkungsschicht 300 ist eine Brechzahl von 3,63 vorgesehen, für die Anoden schicht 200 ist eine Brechzahl von 3,44 vorgesehen, und für die Wellenleiterschicht 700 ist eine Brechzahl von 3,64 vor gesehen. Weiter ist für die laseraktive Verstärkungsschicht 300 eine Verstärkungsschichtdicke 380 von 0,1 µm vorgesehen, für die Wellenleiterschicht 700 ist eine Wellenleiterschicht dicke 770 von 0,25 µm vorgesehen, zwischen der laseraktiven Verstärkungsschicht 300 und der Wellenleiterschicht 700 ist eine Schichtdicke 720 von 0,4 µm vorgesehen, zwischen beiden Teilen der lateralen Wellenleiterschicht 700 ist eine Lücken breite 740 von 2 bis 5 µm vorgesehen und für die Reflexions fläche 710 ist ein Resonanzabstand 750 von 5 bis 50 µm vorge sehen. Dabei ist eine Wellenlänge des erzeugten Laserlichtes zwischen 1,3 und 1,55 µm vorgesehen.In addition, between the anode layer 200 and a contact plate 100 , which consists of an alloy of titanium, platinum and gold, an insulation layer 120 is provided, which consists of aluminum oxide. Here, this insulating layer 120 is close to and along the longitudinal broken gap of a contact layer 110 which consists of positively doped indium gallium arsenide phosphide, so that the injection current 800 is lisiert through the insulating layer 120 kana in the contact layer 110 and thereby the injection current 800 in the Longitudinallücke is used to steer the gap 740 wide. Parallel to the longitudinal gap, the waveguide layer 700 has a boundary in the form of a reflection surface 710 , at which the light emitted by the laser-active zone is laterally reflected, so that this leads to amplification in the laser-active zone, in particular because these reflection surfaces 710 have a lateral resonance distance 750 are provided. By low lateral wave numbers for the lateral light propagation in the wave guide layer 700 is the resonance offset 750 flexionsflächen for the Re 710 so great that in the production and manufacturing of the waveguide layer 700 Photo conventional technologies are applicable. In this first embodiment, a refractive index of 3.39 is provided for the cathode layer 400, a refractive index of 3.63 is provided for the laser-active reinforcement layer 300 , a refractive index of 3.44 is provided for the anode layer 200 , and for the waveguide layer 700 has a refractive index of 3.64 before seen. Further, a reinforcing layer thickness, is for the laser active gain layer 300,380 provided of 0.1 microns for the waveguide layer 700 is thick, a waveguide layer 770 is provided of 0.25 microns, between the laser active gain layer 300 and the waveguide layer 700 is a layer thickness 720 of 0.4 µm is provided, between the two parts of the lateral waveguide layer 700 a gap width 740 of 2 to 5 µm is provided and for the reflection surface 710 a resonance distance 750 of 5 to 50 µm is easily seen. A wavelength of the generated laser light between 1.3 and 1.55 µm is provided.
Wie die Fig. 2 zeigt, ist bei der Single-Mode-Laserdiode 2000 des zweiten Ausführungsbeispieles ein Basiskontakt 600 vorge sehen, welcher aus einer Gold/Zinn-Legierung besteht. Mit dem Basiskontakt 600 ist ein Trägermaterial 500 verbunden, welches aus negativ dotiertem Indiumphosphid besteht. Mit dem Träger material 500 ist eine Kathodenschicht 400 verbunden, welche aus negativ dotiertem Indiumphosphid besteht. Mit der Katho denschicht 400 ist eine laseraktive Verstärkungsschicht 300 verbunden, welche aus Indiumgalliumarsenidphosphid besteht. Mit der laseraktiven Verstärkungsschicht 300 ist eine Anoden schicht 200 verbunden, welche aus positiv dotiertem Indium phosphid besteht. Es ist eine Wellenleiterschicht 700 vor gesehen, welche aus negativ dotiertem Indiumgalliumarsenid phosphid besteht, und welche eine Longitudinallücke mit einer Lückenbreite 740 aufweist. Nahe der laseraktiven Verstärkungs schicht 300 ist eine Unterbrechung der Anodenschicht 200 durch die Wellenleiterschicht 700 vorgesehen, ausgenommen die Longi tudinallücke, durch welche die Anodenschicht 200 ohne Unter brechung hindurchreicht. Dadurch wird aufgrund der sperrenden Wirkung der umgekehrten Dotierung der Wellenleiterschicht 700 ein Injektionsstrom 800 durch die Longitudinallücke hindurch gelenkt in einen Longitudinalbereich 310 von der laseraktiven Verstärkungsschicht 300, wo eine laseraktive Zone gebildet wird. Der Injektionsstrom 800 wird dabei über eine Kontakt platte 100 zugeführt, welche mit der Anodenschicht 200 ver bunden ist und welche aus einer Legierung aus Titan, Platin und Gold besteht. Parallel zur Longitudinallücke weist die Wellenleiterschicht 700 in je einem lateralen Resonanzabstand 750 jeweils eine Reflexionsfläche 710 auf, welche entlang von Verbreiterungen mit einer Verbreiterungsdicke 780 an der Wellenleiterschicht 700 vorgesehen sind. Dabei wird das von der laseraktiven Zone ausgesendete Licht an den Reflexions flächen 710 lateral reflektiert. Die Reflexionsflächen 710 be finden sich dabei jeweils in einem Resonanzabstand 750, so daß das daran lateral reflektierte Licht in der laseraktiven Zone verstärkt wird. Durch die niedrigen lateralen Wellenzahlen für die laterale Lichtausbreitung in der Wellenleiterschicht 700 ist der Resonanzabstand 750 für die Reflexionsflächen 710 so groß, daß bei der Herstellung und Fertigung der Wellenleiter schicht 700 konventionelle Phototechnologien anwendbar sind. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist für die Kathoden schicht 400 eine Brechzahl von 3,39 vorgesehen, für die laser aktive Verstärkungsschicht 300 ist eine Brechzahl von 3,63 vorgesehen, für die Anodenschicht 200 ist eine Brechzahl von 3,44 vorgesehen, und für die Wellenleiterschicht 700 ist eine Brechzahl von 3,64 vorgesehen. Weiter ist für die laseraktive Verstärkungsschicht 300 eine Verstärkungsschichtdicke 380 von 0,1 µm vorgesehen, für die Wellenleiterschicht 700 ist eine Wellenleiterschichtdicke 770 von 0,25 µm vorgesehen, zwischen der laseraktiven Verstärkungsschicht 300 und der Wellenleiter schicht 700 ist ein Schichtabstand 720 von 0,4 µm vorgesehen. Zwischen beiden Teilen der lateralen Wellenleiterschicht 700 ist eine Lückenbreite 740 von 2 bis 5 µm vorgesehen, und zwischen den Reflexionsflächen 710 ist jeweils ein lateraler Gitterabstand 760 von 1 bis 5 µm vorgesehen. Dabei ist eine Wellenlänge des erzeugten Laserlichtes zwischen 1,3 und 1,55 µm vorgesehen.As shown in FIG. 2, in the single-mode laser diode 2000 of the second exemplary embodiment, a base contact 600 is provided, which consists of a gold / tin alloy. A base material 500 , which consists of negatively doped indium phosphide, is connected to the base contact 600 . With the carrier material 500 , a cathode layer 400 is connected, which consists of negatively doped indium phosphide. A laser-active reinforcing layer 300 , which consists of indium gallium arsenide phosphide, is connected to the cathode layer 400 . With the laser-active reinforcement layer 300 , an anode layer 200 is connected, which consists of positively doped indium phosphide. A waveguide layer 700 is seen which consists of negatively doped indium gallium arsenide phosphide and which has a longitudinal gap with a gap width 740 . Near the laser-active reinforcement layer 300 , an interruption of the anode layer 200 by the waveguide layer 700 is provided, except for the longitudinal gap, through which the anode layer 200 extends without interruption. As a result of the blocking effect of the reverse doping of the waveguide layer 700, an injection current 800 is directed through the longitudinal gap into a longitudinal region 310 of the laser-active reinforcement layer 300 , where a laser-active zone is formed. The injection current 800 is fed via a contact plate 100 which is connected to the anode layer 200 and which consists of an alloy of titanium, platinum and gold. Parallel to the longitudinal gap, the waveguide layer 700 has a respective reflection surface 710 at a lateral resonance distance 750 , which are provided on the waveguide layer 700 along widenings with a widening thickness 780 . The light emitted by the laser-active zone is laterally reflected at the reflection surfaces 710 . The reflection surfaces 710 are each located at a resonance distance 750 , so that the light laterally reflected thereon is amplified in the laser-active zone. By low lateral wave numbers for the lateral propagation of light in the waveguide layer 700 of the resonance distance 750 is as large for the reflection surfaces 710, that in the production and manufacturing of the waveguide layer 700 Photo conventional technologies are applicable. In this second exemplary embodiment, a refractive index of 3.39 is provided for the cathode layer 400, a refractive index of 3.63 is provided for the laser-active reinforcement layer 300 , a refractive index of 3.44 is provided for the anode layer 200 , and for the waveguide layer 700 a refractive index of 3.64 is provided. Further, a reinforcing layer thickness for the laser active gain layer 300,380 provided of 0.1 microns, for the waveguide layer 700, a waveguide layer thickness is 770 provided by 0.25 microns, between the laser active gain layer 300 and the waveguide layer 700 is a layer spacing 720 of 0.4 µm provided. A gap width 740 of 2 to 5 μm is provided between the two parts of the lateral waveguide layer 700 , and a lateral grating spacing 760 of 1 to 5 μm is provided in each case between the reflection surfaces 710 . A wavelength of the generated laser light between 1.3 and 1.55 µm is provided.
Claims (10)
- a) in wenigstens einem von einem Injektionsstrom (800) durch fließbaren und in Richtung einer optischen Achse vorge sehenen Longitudinalbereich (310) einer laseraktiven Verstärkungsschicht (300) ist eine Lichtwelle erzeugbar,
- b) wenigstens eine eine zum Longitudinalbereich (310) laterale optische resonante Reflexionsstruktur aufweisende Wellen leiterschicht (700) ist zu einer Wellenlängenselektion vorgesehen.
- a) a light wave can be generated in at least one longitudinal region ( 310 ) of a laser-active reinforcing layer ( 300 ) which is flowable through an injection current ( 800 ) and which is provided in the direction of an optical axis,
- b) at least one waveguide layer ( 700 ) having an optical resonant reflection structure that is lateral to the longitudinal region ( 310 ) is provided for a wavelength selection.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3937542A DE3937542A1 (en) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | Single mode laser diode - has optically resonant structure formed in waveguide section |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3937542A DE3937542A1 (en) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | Single mode laser diode - has optically resonant structure formed in waveguide section |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3937542A1 true DE3937542A1 (en) | 1991-05-16 |
Family
ID=6393321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE3937542A Withdrawn DE3937542A1 (en) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | Single mode laser diode - has optically resonant structure formed in waveguide section |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3937542A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5511084A (en) * | 1994-01-19 | 1996-04-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Tunable laser diode |
| DE102011103952A1 (en) * | 2011-06-10 | 2012-12-13 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Edge-emitting semiconductor laser |
-
1989
- 1989-11-10 DE DE3937542A patent/DE3937542A1/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5511084A (en) * | 1994-01-19 | 1996-04-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Tunable laser diode |
| DE102011103952A1 (en) * | 2011-06-10 | 2012-12-13 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Edge-emitting semiconductor laser |
| US8995491B2 (en) | 2011-06-10 | 2015-03-31 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Edge-emitting semiconductor laser |
| DE102011103952B4 (en) | 2011-06-10 | 2022-05-05 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Edge-emitting semiconductor laser |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3445725C2 (en) | ||
| EP1615306B1 (en) | Optically pumped, surface-emitting semiconductor laser and method for producing the same | |
| DE102009019996B4 (en) | DFB laser diode with lateral coupling for high output power | |
| DE102009028823B4 (en) | Diode laser and laser resonator for a diode laser with improved lateral beam quality | |
| EP0418705B1 (en) | Interferometric semiconductor laser | |
| EP0849847B1 (en) | Optoelectronic element with MQW structure | |
| DE3125847A1 (en) | SEMICONDUCTOR LASER | |
| DE3146795A1 (en) | "SUPERLUMINESCENT, LIGHT-EMITTING DIODE (SLD) WITH EFFECTIVE CONNECTION TO OPTICAL WAVE GUIDE" | |
| DE60014969T2 (en) | SEMICONDUCTOR LASER DEVICE WITH A DIVERGING REGION | |
| EP0309744A2 (en) | Arrangement with a thin-film waveguide extending in a flat manner | |
| EP2218153B1 (en) | Method for producing a radiation-emitting component and radiation-emitting component | |
| EP1605562A2 (en) | Optically pumped semiconductor vertical cavity laser | |
| DE19626130A1 (en) | Optical semiconductor component with a deep ribbed waveguide | |
| DE19626113A1 (en) | Optical semiconductor component with a deep ribbed waveguide | |
| DE10223540A1 (en) | Optically pumped semiconductor laser for generation of coherent light has pump laser surrounding main laser with first mirror in form of Bragg multiple mirror and second semitransparent mirror | |
| DE3437209A1 (en) | IMPROVEMENT TO A MONOMODE DIODE LASER | |
| DE3937542A1 (en) | Single mode laser diode - has optically resonant structure formed in waveguide section | |
| DE10129616A1 (en) | Solid state laser based upon a pair of coupled lasers and a means for coupling emissions | |
| DE3626702C2 (en) | ||
| EP0388410B1 (en) | Laser arrangement with at least one laser resonator coupled with a passive resonator | |
| EP0768740B1 (en) | Optoelectronic element with codirectional mode coupling | |
| DE10258475B4 (en) | Optical semiconductor amplifier | |
| EP1129492A1 (en) | Surface-emitting diode radiation source | |
| DE19717571A1 (en) | Diode laser oscillator or amplifier with at least one light-conducting semiconductor layer | |
| DE102021103828A1 (en) | SEMICONDUCTOR LASER |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |