DE60222450T2

DE60222450T2 - Halbleiterlaserelement und lasermodul mit diesem element

Info

Publication number: DE60222450T2
Application number: DE60222450T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Ohkubo; Satoru Minato-ku OKADA; Tsuyoshi Sodegaura-shi Fujimoto; Takeshi Sodegaura-shi Koiso; Kiyofumi Ichihara-shi Muro; Michio Chiyoda-ku OHKUBO; Yutaka Chiyoda-ku OHKI
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2008-06-12
Anticipated expiration: 2022-09-26
Also published as: WO2003030318A1; US20040179565A1; EP1437810A4; CN1561567A; EP1437810B1; US6847667B2; DE60222450D1; EP1437810A1; CN1278464C

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Halbleiter-Laservorrichtung der Fabry-Perot-Art und einen Lasermodul, der mittels Verwendung derselben hergestellt wird, und insbesondere eine Halbleiter-Laservorrichtung, die arbeitet, indem sie Rücklicht empfängt, und dadurch einen Laserstrahl emittiert, der über ein Mehrmoden-Spektrum verfügt.
Stand der Technik
Ein Wellenlängenmultiplex-(WDM)-Kommunikationssystem wurde als optisches Kommunikationssystem für das Senden mehrerer optischer Signale entwickelt. Zum Beispiel wird in diesem System ein Erbium-dotierter Faserverstärker (EDFA) an einer vorbestimmten Stelle auf einem Lichtpfad angeordnet und ein Pumplaser-Modul wird mit dem EDFA verbunden. Von einer Signallichtquelle gesendete Lichtsignale werden optisch durch einen Pumplaserstrahl verstärkt, der vom Pumplaser-Modul emittiert wird, und am EDFA eingeführt, und die optisch verstärkten Lichtsignale werden stromabwärts übertragen.
Um die optische Leistung des vom Lasermodul emittierten Pumplaserstrahl zu stabilisieren, wird hier der Wert eines Stroms, der in die im Lasermodul eingeschlossene Halbleiter-Laservorrichtung injiziert wird, gemäß einer Änderung in der optischen Leistung der Signallichtquelle geändert.
Im Falle einer Halbleiter-Laservorrichtung, deren Emissionswellenlänge im Bereich von 1480 nm liegt, ist das Verstärkungsband des EDFA breit, so dass die oben erwähnte Behandlung zur Stabilisierung wirkungsvoll ist. Im Falle einer Halbleiter-Laservorrichtung, deren Lasertätigkeits-Wellenlänge im Bereich von 980 nm liegt, ist jedoch das Verstärkungsband des EDFA schmal, so dass die oben erwähnte Behandlung zur Stabilisierung nicht vorgenommen werden kann.
Wenn ein Lasermodul mittels Verwendung einer Halbleiter-Laservorrichtung hergestellt wird, deren Lasertätigkeitswellenlänge im Bereich von 980 nm liegt, ist es solchermaßen nötig, alles so sicherzustellen, dass die Wellenlänge des vom hergestellten Lasermodul emittierten Pumplaserstrahls eine spezifische Wellenlänge ist, die für das schmale Verstärkungsband des EDFA geeignet ist.
Es ist bekannt, dass es für das Stabilisieren der Emissionswellenlänge einer Laservorrichtung wirkungsvoll ist, die Laservorrichtung so zu betreiben, dass ihre Emissions-Endfläche (vordere Fläche) optisch an ein Faser-Bragg-Gitter (FBG) gekoppelt wird, das eine vorbestimmte Reflexionsbandbreite hat. Der Grund dafür liegt darin, dass das FBG eine Wellenlängenauswahlfunktion und eine optische Rückkopplungsfunktion hat.
In diesem Fall wird ein Teil des von der Laservorrichtung emittierten Laserstrahls innerhalb eines vorbestimmten Wellenlängenbands durch den FBG reflektiert und wird Rücklicht. Das Rücklicht wird zurück an die Laservorrichtung gespeist. Durch die Tätigkeit des Rücklichts wird die Wellenlänge des von der Laservorrichtung emittierten Laserstrahls, also die Wellenlänge des vom Lasermodul emittierten Pumplaserstrahls, an einem spezifischen Wert innerhalb der Reflexionsbandbreite des FBG stabilisiert.
Im Falle einer GaAs-Laservorrichtung, die eine repräsentative Halbleiter-Laservorrichtung ist, deren Emissionswellenlänge im Bereich von 980 nm liegt, ist die optische Leistung eines erhaltenen Pumplaserstrahls instabil, wenn ein Lasermodul hergestellt wird, dessen Laservorrichtung optisch an ein FBG gekoppelt ist. Genauer: Obwohl die Wellenlänge des erhaltenen Pumplaserstrahls innerhalb der Reflexionsbandbreite des FBG liegt, variiert die optische Leistung des Pumplaserstrahls bisweilen bis zu einem hohen Grad. Zum Beispiel wird die optische Leistung des vom Lasermodul emittierten Pumplaserstrahls nur in Zusammenhang mit der Änderung des Betriebszustands, der durch die Änderung eines Injektionsstroms der Laservorrichtung, die Änderung der Umgebungstemperatur, usw., verursacht wird, instabil.
Den Grund dafür sieht man darin, dass im Falle der GaAs-Laservorrichtung Längsmoden leicht instabil werden, und dass die optische Leistung leicht um mehrere variiert.
Erwägt man, dass es als Norm erforderlich ist, dass die Änderung der optischen Leistung eines von einem Lasermodul emittierten Pumplaserstrahls für gewöhnlich bei 0,5% oder darunter liegt, stellen die oben erwähnten Phänomene unangebrachte Probleme dar.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung liegt darin, die obigen Probleme mit der GaAs-Laservorrichtung zu lösen und eine GaAs-Halbleiter-Laservorrichtung bereitzustellen, die so aufgebaut ist, dass, wenn sie als Lichtquelle in einem Lasermodul eingeschlossen ist, der Lasermodul einen Pumplaserstrahl emittieren kann, dessen optische Leistung stabil ist, und einen Lasermodul bereitzustellen, der denselben verwendet.
Um die obige Aufgabe zu erfüllen und einen Lasermodul herzustellen, der einen Pumplaserstrahl emittiert, dessen Wellenlänge und optische Leistung stabil gehalten werden, wird es als notwendig betrachtet, dass ein Laserstrahl, der als Lichtquelle von einer im Lasermodul eingeschlossenen Laservorrichtung emittiert wird, eine Laseremissionswellenlänge, die an einer spezifischen Wellenlänge stabilisiert wird, und einen gemultiplexten Längsmodus in seinem Spektrum haben sollte. Solchermaßen stellt die Erfindung eine Halbleiter-Laservorrichtung der Fabry-Perot-Art bereit, die einen Schichtaufbau hat, der eine aktive Schicht eines Quantentopfaufbaus einschließt, und der einen Laserstrahl emittiert, der eine Wellenlänge hat, die durch die Tätigkeit des Rücklichts stabilisiert wird, und der ein Mehrmoden-Spektrum hat, worin jede Topfschicht das Verhältnis: Γ/d ≤ 1,3 × 10–3 nm–1 erfüllt; worin Γ und d(nm) jeweils ein optischer Begrenzungsfaktor und eine Dicke einer Topfschicht sind.
Genauer ist das Rücklicht ein Rücklicht von einem optischen Rückkopplungsmechanismus, für den ein FBG ein gutes Beispiel darstellt. Vorzugsweise ist die Dicke (d) einer Topfschicht 8,5 nm oder mehr. Die Erfindung stellt auch eine Halbleiter-Laservorrichtung bereit, worin es vorzuziehen ist, dass die Differenz zwischen der Bandabstand-Energie eines Leitungsbands der Sperrschicht und der Bandabstand-Energie des Leitungsbands der Topfschicht in der aktiven Schicht 170 meV oder kleiner ist.
Die Erfindung stellt weiterhin eine Halbleiter-Laservorrichtung bereit, worin ein Hauptteil der injizierten Träger innerhalb eines Profilbereichs eines emittierten Laserstrahls optimiert wird und die Optimierung durch die Auswahl einer Streifenbreite einer Stromsperrschicht gemacht wird, damit das Brennen von Löchern während des Hochleistungsbetriebs eingedämmt wird.
Weiterhin stellt die Erfindung eine Halbleiter-Laservorrichtung bereit, worin es vorzuziehen ist, dass die optischen Begrenzungsschichten in einem Zustand der Zwischenlegung der aktiven Schicht ausgebildet sind und die Trägersperrschichten jeweils zwischen der aktiven Schicht und einer der optischen Begrenzungsschichten bereitgestellt werden, wobei die Trägersperrschichten eine Bandabstand-Energie haben, die größer ist als die jeweilige Bandabstand-Energie eines Leitungsbands der Trägerschicht in der aktiven Schicht und eines Leitungsbands der optischen Begrenzungsschicht; und
eine Halbleiter-Laservorrichtung, worin getrennte Begrenzungsschichten im Zustand der Zwischenlegung der aktiven Schicht ausgebildet sind, wobei die getrennten Begrenzungsschichten eine Bandabstand-Energie haben, die gleich oder größer ist als die Bandabstand-Energie eines Leitungsbands der Trägerschicht in der aktiven Schicht.
Die Erfindung stellt weiterhin einen Lasermodul bereit, worin ein Lichtleiter optisch an eine Emissions-Endfläche einer Laservorrichtung gekoppelt ist, wie oben beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematisches Diagramm, das zeigt, wie eine Laservorrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird;
2 ist eine Querschnittansicht, die den Schichtaufbau aus einem Beispiel A einer Laservorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;
3 zeigt ein Beispiel für einen Bandaufbau eines Schichtaufbaus D in der Laservorrichtung A₁;
4 ist eine perspektivische Ansicht, die den Schichtaufbau einer anderen Laservorrichtung A₂ gemäß der Erfindung zeigt;
5 zeigt ein Beispiel für einen Bandaufbau eines Schichtaufbaus E in der Laservorrichtung A₂;
6 ist eine Querschnittansicht eines Beispiels für einen Lasermodul gemäß der Erfindung;
7 ist ein Graph, der das Strom-Lichtleistungsmerkmal der Ausführungsform 2 einer Laservorrichtung zeigt;
8 ist ein Graph, der die Rate der Änderung von Pf und die Rate der Änderung von Im in einem Lasermodul zeigt, der die Ausführungsform 2 einer Laservorrichtung einschließt;
9 zeigt Emissionsspektren bei verschiedenen Werten eines Injektionsstroms;
10 ist ein Graph, der das Verhältnis zwischen dem injizierten Strom und der Spektrumbreite zeigt, die von den Emissionsspektren in 9 erhalten wird;
11 ist ein Graph, der das Verhältnis zwischen der Streifenbreite einer Stromsperrschicht und einer Kipp-Leistung zeigt; und
12 ist ein Graph, worin Ausführungsformen 5 bis 15 einer Halbleiter-Laservorrichtung, die in mehreren Moden emittieren, auf dem Hohlraumlänge-(L)-versus-Γ/d-Wert-Koordinatensystem festgehalten werden.
Beste Art zum Ausführen der Erfindung
Die Laservorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wurde auf der Grundlage des folgenden konstruktiven Gedankens entwickelt:

(1) Was von einer Laservorrichtung benötigt wird, die als Lichtquelle in einem Lasermodul eingeschlossen ist, der einen Pumplaserstrahl stabiler optischer Leistung emittieren sollte, ist der Umstand, dass die Emissionswellenlänge eines von der Laservorrichtung emittierten Laserstrahls stabilisiert werden sollte, und dass Schwankungen der optischen Leistung des Laserstrahls eingedämmt werden sollten.
(2) Die Stabilisierung der Emissionswellenlänge kann man z. B. erreichen, indem eine Laservorrichtung mit einem FBG kombiniert und das Rücklicht zurück an die Laservorrichtung gespeist wird. Die Einschränkung der Schwankung der optischen Leistung eines emittierten Laserstrahls kann man erreichen, indem eine Laservorrichtung entworfen wird, in der ein von der Laservorrichtung emittierter Laserstrahl ein Mehrmoden-Spektrum haben kann.
(3) Im Falle einer Laservorrichtung, an die Rücklicht zurückgespeist wurde, ist bekannt, dass ein von der Laservorrichtung emittierter Laserstrahl über ein Mehrmoden-Spektrum verfügt, wenn ein Kohärenz-Kollaps erfolgt.
(4) Um also zu sichern, dass ein emittierter Laserstrahl ein Mehrmoden-Spektrum hat, um dadurch die optische Leistung des emittierten Laserstrahls zu stabilisieren, wird es als wichtig befunden, im Aufbau der aktiven Schicht einer Laservorrichtung einen Faktor herauszufinden, der zum leicht auftretenden Kohärenz-Kollaps beiträgt. Herkömmlicherweise wird der Aufbau der aktiven Schicht vorrangig auf der Grundlage des konstruktiven Gedankens s gemacht, dass ein erzeugter Laserstrahl wirkungsvoll in der aktiven Schicht begrenzt werden sollte. Um sicherzustellen, dass ein erzeugter Laserstrahl ein Mehrmoden-Spektrum hat, wird es im Gegensatz dazu als wichtig angesehen, einen Aufbau der aktiven Schicht zu entwerfen, in dem die Emission nicht so leicht stattfindet.
(5) Auf der Grundlage des obigen Gedankens untersuchten die Erfinder hinsichtlich verschiedener Laservorrichtungen das Verhältnis zwischen der Dicke (d) und dem optischen Begrenzungsfaktor (Γ) einer Topfschicht und eines emittierten Laserstrahls, der ein Mehrmoden-Spektrum aufweist. Aus ihrer Studie erhielten sie die neue Kenntnis, dass, wenn der Gegenstrahl zurückgespeist wird, der Wert Γ/d ein Faktor ist, der den Kohärenz-Kollaps un geachtet der Halbleitermaterialien, aus denen die aktive Schicht gemacht ist, beeinflusst.
(6) In ihrer Studie fanden die Erfinder auch heraus, dass, je dicker eine Topfschicht ist, desto leichter ein Kohärenz-Kollaps erfolgt, und dass, je kleiner die mögliche Tiefe einer Topfschicht ist, desto leichter der Kohärenz-Kollaps erfolgt.

Auf der Grundlage der obigen Kenntnis und der bekannten Tatsache, dass eine längere Hohlraumlänge für den Hochleistungsbetrieb einer Laservorrichtung vorteilhaft ist, entwickelten die Erfinder die Halbleiter-Laservorrichtung gemäß der Erfindung, die den oben beschriebenen Aufbau hat.
Als nächstes wird die Laservorrichtung gemäß der Erfindung beschrieben, die auf der Grundlage des obigen konstruktiven Gedankens entwickelt wurde.
1 zeigt als erstes schematisch, wie eine Laservorrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird.
In 1 werden eine Laservorrichtung A (später beschrieben) und ein Lichtleiter B beispielsweise durch eine Linse C, die ein optisches Verbindungsmittel ist, optisch aneinander gekoppelt, wobei ihre Lichtachsen ausgerichtet sind, um einen Lasermodul zu bilden. Im Lichtleiter B wird z. B. ein FBG B1 gebildet, das eine vorbestimmte Reflexionsbandbreite hat.
Ein von der Laservorrichtung A emittierter Laserstrahl wird durch die Linse C fokussiert und dringt in eine Endfläche des Lichtleiters B. Von dem Laserstrahl, der eingedrungen ist, wird das Licht einer Emissionswellenlänge, die innerhalb der Reflexionsbandbreite des FBG B1 liegt, durch den FBG B1 reflektiert und als Rücklicht zurück an die Laservorrichtung A gespeist.
In der vorliegenden Erfindung verfügt der von der Laservorrichtung A emittierte Laserstrahl über eine stabilisierte Emissionswellenlänge und ein Mehrmoden-Spektrum, da die Laservorrichtung A einen unten beschriebenen Aufbau hat.
2 zeigt ein Beispiel A₁ für eine Laservorrichtung gemäß der Erfindung, die einen gewünschten Schichtaufbau hat. Die Laservorrichtung A₁ hat einen selbsteinstellenden Aufbau (SAS) und ist insgesamt eine Laservorrichtung der Fabry-Perot-Art, die über eine vorbestimmte Hohlraumlänge (L) verfügt.
Wie in 2 gezeigt, ist die Laservorrichtung A₁ wie folgt ausgebildet: Auf einem Substrat 1 beispielsweise aus n-GaAs wird eine untere Mantelschicht 2a beispielsweise aus n-AlGaAs gebildet. Auf der unteren Mantelschicht 2a wird ein Schichtaufbau D (später beschrieben) gebildet. Auf dem Schichtaufbau D werden in dieser Reihenfolge eine obere Mantelschicht 2b beispielsweise aus p-AlGaAs und eine Kontaktschicht 3 beispielsweise aus p-GaAs gebildet. Auf der Rückseite des Substrats 1 wird eine elektronenleitende Elektrode 4A gebildet, und auf der Kontaktschicht 3 wird eine p-leitende Elektrode 4B gebildet.
Der oben erwähnte Schichtaufbau D ist ein Schichtaufbau, der als Decoupled Confinement Heterostructure (DCH) (losgelöste Begrenzungs-Heterostruktur) im Funktionsmaterial, Vol. 17. S. 26-33 (1997, Augustausgabe) vorgeschlagen wird.
Genauer schließt der Schichtaufbau D eine aktive Schicht 5 eines Quantentopfaufbaus ein, die aus zwei Topfschichten 5A1, 5A2 beispielsweise aus InGaAs und drei Sperrschichten 5B0, 5B1, 5B2 beispielsweise aus AlGaAs besteht, worin jede Topfschicht zwischen zwei Sperrschichten liegt.
Auf den jeweiligen Außenseiten der Sperrschichten 5B1, 5B2, die, wenn in der Dickenrichtung der aktiven Schicht 5 betrachtet, an beiden Enden der aktiven Schicht 5 liegen, werden jeweils Trägersperrschichten angeordnet, die eine größere Bandabstand-Energie haben als die anderen Schichten (später beschrieben). Weiterhin werden auf den jeweiligen Außenseiten der Trägersperrschichten jeweils eine untere optische Begrenzungsschicht 7A beispielsweise aus n-GaAs und eine obere optische Begrenzungsschicht 7B beispielsweise aus p-GaAs angeordnet. Die Sperrschichten 5B₁ , 5B₂ , die an beiden Enden der aktiven Schicht 5 liegen, werden hiernach Seitensperrschichten genannt.
Genauer wird zwischen der Seitensperrschicht 5B1 und der unteren optischen Begrenzungsschicht 7A eine untere Trägersperrschicht 6a beispielsweise aus n-AlGaAs bereitgestellt und zwischen der Seitensperrschicht 5B2 und der oberen optischen Begrenzungsschicht 7B eine obere Trägersperrschicht 6b beispielsweise aus p-AlGaAs bereitgestellt.
In der oberen optischen Begrenzungsschicht 7B (in 2 in der Mitte der oberen optischen Begrenzungsschicht 7B, wenn in der Dickenrichtung betrachtet) wird eine Stromsperrschicht 8 beispielsweise aus n-AlGaAs, die eine gewisse Streifenbreite (W) hat, so ausgebildet, dass die Träger auf wirkungsvolle Weise von der p-leitenden Elektrode 4B in die aktive Schicht 5 injiziert werden können.
3 zeigt schematisch ein Beispiel für den Bandaufbau des oben beschriebenen Schichtaufbaus D.
Im Schichtaufbau D, der den in 3 gezeigten Bandaufbau hat, werden die in die aktive Schicht 5 injizierten Träger infolge des hohen Bandabstands der Trägersperrschichten 6a und 6b, die an beiden Seiten der aktiven Schicht 5 bereitgestellt werden, auf wirkungsvolle Weise in der aktiven Schicht 5 begrenzt, ohne sich außerhalb der aktiven Schicht 5 auszubreiten, und tragen zur Emission eines Laserstrahls bei. Der emittierte Laserstrahl wird in der DCH insgesamt begrenzt und verbreitet sich darin. Solchermaßen funktionieren in der DCH die optischen Begrenzungsschichten 7A, 7B auf den jeweiligen Außenseiten der Trägersperrschichten 6a, 6b auch als optische Wellenleiterschichten.
In der Laservorrichtung A gemäß der Erfindung, die den oben beschriebenen Schichtaufbau hat, wird die DCH wie folgt ausgebildet:

(1) Angenommen, dass die Dicke einer jeden Topfschicht 5A1, 5A2 d(nm) ist und der optische Begrenzungsfaktor einer jeden Topfschicht 5A1, 5A2 Γ ist. Die DCH ist so aufgebaut, dass der d-Wert und der Γ-Wert folgendes Verhältnis erfüllen: Γ/d ≤ 1,3 × 10–3 nm–1. (1)Nur wenn dieses Verhältnis erfüllt ist, hat ein emittierter Laserstrahl ein Mehrmoden-Spektrum und eine bisweilen stabilisierte optische Leistung, wobei alle Stromwerte, wie später beschrieben, in die Laservorrichtung A₁ injiziert werden.
(2) Solange das obige Verhältnis (1) erfüllt ist, ist es vorzuziehen, dass die Dicke (d) einer jeden Topfschicht 5A₁ , 5A₂ 8,5 nm oder mehr ist.

Wenn jede Topfschicht eine solche Dicke hat, haben die gebildeten Quantentöpfe zusätzlich zum niedrigsten Energieniveau ein höheres Energieniveau. Ein Teil der von den p-leitenden Elektroden 4B injizierten Träger werden an diesem höheren Niveau eingefangen, so dass die Rate des Nettoverstärkungs-Anstiegs in Bezug auf die Größe des injizierten Stroms kleiner wird.
Umgekehrt ausgedrückt, wird die Störung in der Laservorrichtung infolge der kleinen Verstärkungsänderung durch das Rücklicht größer, so dass der Kohärenz-Kollaps leichter erfolgt.
Die obere Grenze in Bezug auf die Dicke der Topfschicht wird durch die kritische Dicke eines Halbleitermaterials eingedämmt, aus dem die Topfschicht gemacht ist. Selbst wenn jedoch die Dicke der Topfschicht kleiner ist als die kritische Dicke, falls die Topfschicht zu dick ist, beginnt die Lasertätigkeit an einem zweiten Quanten-Niveau, was die Verschlechterung des emittierten Laserstrahls bewirkt. Solchermaßen ist es wünschenswert, dass die obere Grenze in Bezug auf die Dicke der Topfschicht etwa 12 nm ist.
Wenn die Dicke (d) der Topfschicht bestimmt ist, wird bestimmt, dass der optische Begrenzungsfaktor (Γ) der Topfschicht ein passender Wert ist, der abhängig von der bestimmten Dicke das Verhältnis (1) erfüllt. Dann wird auf dieser Grundlage die Art, Zusammensetzung, usw. des Halbleitermaterials zum Bilden der Topfschicht ausgesucht.

(3) Auf der Grundlage eines ähnlichen Prinzips ist in der aktiven Schicht 5 im Schichtaufbau D die Anordnung wünschenswert, dass die Differenz (ΔEc) zwischen der Bandabstand-Energie des Leitungsbands der Sperrschicht 5B₀ (5B₁ , 5B₂ ) und der Bandabstand-Energie des Leitungsbands der Topfschicht 5A₁ (5A₂ ) 170 meV oder kleiner ist.

Wenn ΔEc auf diese Weise angeordnet wird, läuft ein Teil der injizierten Träger aus den Topfschichten über in die Sperrschichten, so dass die Rate des Nettoverstärkungs-Anstiegs kleiner wird.
Wenn jedoch ΔEc zu klein ist, werden die injizierten Träger nicht auf wirkungsvolle Weise neukombiniert. Solchermaßen ist es wünschenswert, dass die untere Grenze für den ΔEc Wert etwa 95 meV ist.
Dafür ist es gut, die Seitensperrschichten 5B₁ , 5B₂ aus Al_xGa_1-xAs (0 ≤ x ≤ 0,1) zu bilden. Das Bilden der Seitensperrschichten 5B₁ , 5B₂ aus GaAs ist besonders wünschenswert.

(4) Obwohl die Hohlraumlänge (L) der Laservorrichtung A1 auf keine bestimmte Länge beschränkt ist, ist es wünschenswert, die Hohlraumlänge (L) 1500 μm oder größer zu machen, und zwar die Hochleistung betreffend. Jedoch ist es in der Praxis schwierig, eine Laservorrichtung herzustellen, die eine Hohlraumlänge (L) von über 3000 μm hat. Solchermaßen ist es wünschenswert, dass die obere Grenze für die Hohlraumlänge (L) etwa 3000 μm ist.
(5) In der Laservorrichtung nach der Erfindung wird die Streifenbreite der Stromsperrschicht so optimiert, dass die meisten injizierten Träger im Profilbereich eines emittierten Laserstrahls eingeschlossen sind. Genauer wird die Streifenbreite angeordnet, dass sie 3,5 μm oder kleiner ist. Der konstruktive Gedanken, der dem zugrundeliegt, ist wie folgt: Wie oben geschildert, liegt der konstruktive Gedanke, dem die Laservorrichtung gemäß der Erfindung zugrundeliegt, im Aufbau einer Laservorrichtung, die einen Aufbau der aktiven Schicht hat, in dem die Emission nicht so ohne weiteres erfolgt, so dass der emittierte Laserstrahl ein Mehrmoden-Spektrum haben kann.

Da der Erfindung dieser konstruktive Gedanke zugrundeliegt, ist es erforderlich, alles so sicherzustellen, dass eine hergestellte Laservorrichtung eine hohe Kipp-Leistung hält.
Wenn z. B. eine Laservorrichtung so aufgebaut ist, dass der Γ-Wert klein und der d-Wert groß ist (d. h. die Topfschichten sind dick), was der Fall der Laservorrichtung gemäß der Erfindung ist, ist die Schwellwert-Trägerdichte hoch.
Ungeachtet der Details des Schichtaufbaus, ist solchermaßen die Änderung des Brechungskoeffizienten in Bezug auf die Änderung der Trägerdichte groß, und demnach erfolgt im allgemeinen bis zu einem großen Grad ein Phänomen, das Brennen von Löchern genannt wird. Als Ergebnis werden Quermoden von einem Niederleistungs-Betriebsstadium instabil und es erfolgt schnell ein Knicken.
In der Laservorrichtung gemäß der Erfindung müssen solcher maßen Gegenmaßnahmen gegen ein Brennen von Löchern vorgenommen werden. Genauer wird die Streifenbreite (W) der Stromsperrschicht 8, die sich über der aktiven Schicht 5 befindet, optimiert, um das Brennen von Löchern einzuschränken.
Die Größe des Profilbereichs eines emittierten Laserstrahls wird durch die Differenz im effektiven Brechungskoeffizienten zwischen den Streifen und anderen Bereichen bestimmt, die in erster Linie aus der Streifenbreite herrührt, die in einer Laservorrichtung und einem Laseraufbau gebildet wird, wie beispielsweise die Bildung einer Stromsperrschicht.
Im allgemeinen ist die Streifenbreite der Stromsperrschicht in einer Laservorrichtung, die eine Stromsperrschicht hat, so angeordnet, dass sie bei etwa 4 bis 6 μm liegt.
Gemäß IEEE. Photonics Technology Letters, Vol. 6, Nr. 12, S. 1409-1411, 1994, breiten sich jedoch in dieser Laservorrichtungsart die injizierten Träger in der Querrichtung der aktiven Schicht aus, so dass der Bereich, in dem die Träger verteilt werden, breiter ist als der Profilbereich eines emittierten Laserstrahls. Demzufolge wird das Profil des emittierten Laserstrahls instabil, wenn die Laservorrichtung mit hoher Leistung arbeitet. Mit anderen Worten verschlechtern sich die Hochleistungsmerkmale der Laservorrichtung.
Daher nimmt man an, dass, damit das Profil eines emittierten Laserstrahls selbst in einem Hochleistungsbetrieb stabilisiert wird, wenn ein Zustand wie der des Profilbereichs eines emittierten Laserstrahls breiter ist als der Bereich, in dem die injizierten Träger verteilt werden und man erreicht, das letzterer im ersteren eingeschlossen ist, das Brennen von Löchern eingedämmt und eine hohe Kipp-Leistung erzielt wird.
Man nimmt an, dass dies erzielt werden kann, indem die Streifenbreite der Stromsperrschicht schmal genug gemacht wird und dadurch der Bereich schmaler wird, in dem die injizierten Träger verteilt werden.
Auf der Grundlage dieser Meinung studierten die Erfinder das Verhältnis zwischen der Streifenbreite und der Kipp-Leistung, wie später beschrieben, und fanden heraus, dass in der Laservorrichtung gemäß der Erfindung die Anordnung der Streifen breite im Bereich von 3,5 μm oder darunter gut ist, um das Brennen von Löchern selbst in einem Hochleistungsbetrieb von beispielsweise 200 mW oder mehr zu begrenzen.
In diesem Fall ist es, damit die Größe des Profilbereichs eines emittierten Laserstrahls beinahe konstant gehalten wird, erforderlich, die effektive Brechungskoeffizientdifferenz zwischen den Streifen und den anderen Bereichen abhängig von der Streifenbreite richtig einzustellen.
Beim Herstellen der Laservorrichtung A werden die Halbleitermaterialien für die einzelnen Schichten so ausgewählt, dass die oben erwähnten Aufbauerfordernisse erfüllt werden können.
Als verwendbare Halbleitermaterialien können in diesem Fall z. B. GaAs-basierende Materialien, AlGaAs-basierende Materialien, InGaAsP-basierende Materialien, InGaNAs-basierende Materialien, usw. erwähnt werden. Was diese Materialien betrifft, werden die Art, Zusammensetzung und die Schichtdicke passend ausgewählt, um die oben erwähnten Aufbauerfordernisse zu erfüllen.
Während der Schichtaufbau D der Laservorrichtung A₁ eine DCH ist, wird die Laservorrichtung der Erfindung nicht darauf eingeschränkt. Zum Beispiel ist auch eine Laservorrichtung A₂ geeignet, die einen in 5 gezeigten Schichtaufbau hat.
Wie in 4 gezeigt, hat die Laservorrichtung A2 einen oberen Teil in Form eines Steg-Hohlleiters und die Laservorrichtung A2 insgesamt eine vorbestimmte Hohlraumlänge (L). Auf einem Substrat 10 beispielsweise aus n-GaAs wird eine untere Mantelschicht 11a beispielsweise aus n-AlGaAs gebildet, und auf der unteren Mantelschicht 11a wird ein Schichtaufbau E (später beschrieben) gebildet. Auf der Rückseite des Substrats 10 wird eine elektronenleitende Elektrode 12A gebildet. Auf der oberen Fläche des Schichtaufbaus E wird ein Schutzfilm 13 beispielsweise aus Siliziumnitrid (SiN_x) gebildet, und in einer Öffnung im Schutzfilm 13 wird eine p-leitende Elektrode 12b gebildet.
Der Schichtaufbau E schließt eine aktive Schicht 13 aus einem Quantentopfaufbau ein, der aus drei Topfschichten 14A0, 14A1, 14A2 beispielsweise aus InGaAs und vier Sperrschichten 14B1, 14B2, 14B3, 14B4 beispielsweise aus GaAsP besteht, worin jede Topfschicht zwischen zwei Sperrschichten liegt.
Auf den jeweiligen Außenseiten der Sperrschichten 14B1, 14B4, die an beiden Enden der aktiven Schicht 14 liegen, werden jeweils eine untere optische Begrenzungsschicht 15A beispielsweise aus AlGaAs und eine obere optische Begrenzungsschicht 15b beispielsweise aus AlGaAs angeordnet.
Der Schichtaufbau E wird SCH (getrennte Begrenzungs-Heterostruktur) genannt. Ein Beispiel für einen Leitungsbandaufbau davon wird in 5 gezeigt.
Gemäß der Erfindung ist auch in der Laservorrichtung A2, die diese SCH aufweist, die SCH aufgebaut, um die oben erwähnten Aufbauerfordernisse zu erfüllen.
In der Laservorrichtung A₂ ist die Dicke (d) einer jeden Topfschicht ein Hauptfaktor, der zum Ausstrahlen eines Laserstrahls beiträgt, der ein Mehrmoden-Spektrum hat. Genauer ist es für die Emission eines Laserstrahls, der ein Mehrmoden-Spektrum hat, vorteilhaft, die Dicke (d) einer jeden Topfschicht zu vergrößern.
In der Laservorrichtung A₂ kann ein von der p-leitenden Elektrode 12b injizierter Strom gesteuert werden, indem die Breite des Steg-Hohlleiters eingestellt wird.
Mittels Verwendung der oben beschriebenen Laservorrichtung A₁ oder A₂, wird ein Lasermodul gemäß der Erfindung hergestellt. 6 zeigt ein Beispiel für einen hergestellten Lasermodul.
Im Lasermodul wird auf einer Bodenplatte 20a eines Gehäuses 20 ein Peltier-Modul 21 zum Kühlen einer Laservorrichtung A1(A2) angeordnet. Auf dem Peltier-Modul 21 ist ein Basisglied 22 beispielsweise aus Covar angeordnet.
Auf dem Basisglied 22 wird eine Laservorrichtung A₁(A₂) mit einem Chipträger 23 dazwischen angeordnet, und ein Lichtleiter 24, der ein FBG 24a einschließt, wird optisch mit der Laservorrichtung A₁(A₂) verbunden, wobei ihre Lichtachsen ausgerichtet sind.
Der Lichtleiter 24 wird mithilfe eines Lichtleiter-Befestigungsmittel 25 über dem Basisglied 22 befestigt. Die Emissions-Endseite des Lichtleiters wird durch eine Muffe 26, die luftdicht an ein zylindrisches Loch des Gehäuses passt, aus dem Gehäuse 20 herausgezogen.
Hinter der Rückseite der Laservorrichtung A1(A2) ist eine Photodiode 27 angeordnet, um die optische Leistung des Lasermoduls zu überwachen.
Um den Wirkungsgrad der optischen Verbindung der Laservorrichtung und des Lichtleiters zu verbessern, ist es wünschenswert, dass der Lichtleiter ein Lichtleiter ist, der ein linsenförmiges Ende hat. Selbst wenn der Lichtleiter kein linsenförmiges Ende hat, kann der Wirkungsgrad der optischen Verbindung der Laservorrichtung und des Lichtleiters verbessert werden, indem eine Linse dazwischen angeordnet wird.
Wenn ein keilförmiger Lichtleiter als Lichtleiter verwendet wird, zeigt der hergestellte optische Modul einen hohen Optokopplungswirkungsgrad, und die Anzahl der Teile des optischen Moduls nimmt ab. Solchermaßen sinken die Gesamtherstellungskosten.
In diesem Lasermodul hat, da die Laservorrichtung A₁(A₂) wie oben beschrieben als Lichtquelle aufgebaut ist, ein Laserstrahl, der von der Laservorrichtung A₁(A₂) emittiert wird, die Rücklicht vom FBG 24a empfängt, eine stabilisierte Emissionswellenlänge und ein Mehrmoden-Spektrum, so dass die optische Leistung des Laserstrahls nicht bisweilen variiert.
Im Lasermodul breitet sich der solchermaßen emittierte Laserstrahl im Lichtleiter 24 aus. Solchermaßen wird die optische Leistung des vom Lasermodul emittierten Laserstrahls bis zu einem hohen Grad stabilisiert.
Ausführungsformen
Ausführungsformen 1 bis 3, Vergleichsbeispiel
(1) Aufbau der Laservorrichtungen
Die Laservorrichtungen A1, die jeweils eine DCH einschließen und insgesamt einen in 2 gezeigten Schichtaufbau haben, wurden hergestellt. Die Beschreibungen einer jeden Schicht sind wie in Tabelle 1 gezeigt. Die Hohlraumlänge (L) der Laservorrichtungen war 2100 μm. In jeder Laservorrichtung wurde das Reflexionsvermögen der vorderen Fläche und das Reflexionsvermögen der hinteren Fläche jeweils so angeordnet, dass es 2% und 96% ist. Die Streifenbreite der Stromsperrschicht 8 einer jeden Laservorrichtung wurde so angeordnet, dass sie 3,2 μm ist.
Vergleichsbeispiel einer Laservorrichtung wie in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2

Γ Γ/d × 10^–3 (nm^–1)

Ausführungsform 1 Ausführungsform 2 Ausführungsform 3 Vergleichsbeispiel 0,00597 0,00767 0,00807 0,02873 0,702 0,767 0,673 1,429
(2) Eigenschaften der Laservorrichtungen
Wie in 6 gezeigte Lasermodule wurden mittels Verwendung der obigen Laservorrichtungen aufgebaut.
Das optisch an jede Laservorrichtung gekoppelte FBG war so aufgebaut, dass es ein Reflexionsvermögen von 4%, eine Reflexionsbandbreite von 0,5 nm und ein Wellenlängenwahlmerkmal von 975 nm in der mittleren Wellenlänge aufwies.

1. Im Lasermodul, der die Ausführungsform 2 einer Laservorrichtung einschließt, wurde das Strom-optische-Leistungsmerkmal der Laservorrichtung gemessen. Das Ergebnis wird in 7 gezeigt. Wie in 7 deutlich zu sehen, strahlt die Laservorrichtung einen Laserstrahl hoher optischer Leistung in einem sehr stabilen Zustand mit einem injizierten Strom von bis zu 800 mA aus.
2. Als nächstes wurde der an die Laservorrichtung injizier te Strom in Inkrementen von 5 mA erhöht, wobei jedes mal die optische Leistung (Pf) vom Lasermodul und die optische Monitor-Intensität (Im) gemessen und die Rate der Änderung eines jeden (%) berechnet wurde. Das Ergebnis wird in 8 gezeigt. Wie in 8 deutlich zu sehen, ist in dieser Vorrichtung selbst dann die Rate der Änderung der optischen Leistung 0,5% oder kleiner, wenn sich der injizierte Strom ändert. Solchermaßen ist die Stabilität der optischen Leistung in Bezug auf den injizierten Stromwert gut.
3. Der an die Laservorrichtung injizierte Strom wurde geändert, und bezüglich eine jeden Werts des injizierten Stroms wurde das Spektrum eines emittierten Laserstrahls nach Verstreichen von 5 Sekunden nach dem Beginn des Betriebs der Laservorrichtung gemessen. Das Ergebnis wird in 9 gezeigt.

Wie deutlich aus 9 zu sehen, oszilliert die Laservorrichtung in Zusammenhang mit allen Werten des injizierten Stroms in mehreren Moden. In 9 wurde die Spektrumbreite (nm), die in Zusammenhang mit jedem Wert des injizierten Stroms erhalten wurde, an einem Pegel abgelesen, der 10dB schwächer ist als der Spitzenwert der optischen Leistung, und die solchermaßen abgelesenen Spektrumbreiten wurden gegen die eingespritzten Stromwerte aufgestellt. Das Ergebnis wird in 10 gezeigt.
Auch in Bezug auf das Vergleichsbeispiel einer Laservorrichtung wurde das Spektrum auf dieselbe Weise wie oben gemessen und die Spektrumbreite auf dieselbe Weise bei einem Pegel gelesen, der 10dB tiefer ist als der Spitzenwert der optischen Leistung.
Wie deutlich in 10 zu sehen, variiert die Spektrumbreite in der Ausführungsform 2 einer Laservorrichtung selbst dann wenig, wenn sich der injizierte Strom ändert, und die Mehr-Moden-Emission wird aufrechterhalten. Im Gegensatz dazu variiert die Spektrumbreite im Vergleichsbeispiel einer Laservorrichtung bis zu einem hohen Grad, und es tritt häufig die Ein-Moden-Emission auf.
Derselbe Test wurde in den Ausführungsformen 1 und 3 einer Laservorrichtung durchgeführt, und man erhielt beinahe dieselben Ergebnisse.
Weiterhin wurden Laservorrichtungen hergestellt, in denen die Streifenbreite der Stromsperrschicht 8 im Schichtaufbau der Ausführungsform 2 geändert wurde. Das Strom-optische-Leistungsmerkmal dieser Laservorrichtungen wurde gemessen und die Kipp-Leistung (P_k:mW) geprüft.
Das Ergebnis wird in 11 als Verhältnis zwischen der Streifenbreite und der Kipp-Leistung gezeigt.
In Bezug auf die Ausführungsformen 1 und 3 einer Laservorrichtung erhielt man beinahe dieselben Ergebnisse wie die in 11 gezeigten.
Ausführungsform 4
(1) Aufbau der Laservorrichtungen

Die Laservorrichtungen A2, die jeweils eine DCH einschließen und insgesamt einen in 4 gezeigten Schichtaufbau haben, wurden hergestellt. Die Beschreibungen einer jeden Schicht sind wie in Tabelle 3 gezeigt. Zwei Laservorrichtungen A2, von denen eine die Hohlraumlänge (L) von 1500 μm und die andere eine Hohlraumlänge von 2000 μm hatte, wurden hergestellt. In jeder Laservorrichtung wurde das Reflexionsvermögen der vorderen Facette und das Reflexionsvermögen der hinteren Facette jeweils so angeordnet, dass es 1% und 92% war. Tabelle 3

				Ausführungsform 4
Substrat 10			Material	n-GaAs
Substrat 10			Dicke (nm)	1 × 10⁵
untere Mantelschicht 11a			Material	n-AlGaAs
untere Mantelschicht 11a			Dicke (nm)	4 × 10³
Schichtaufbau E	untere optische Begrenzungsschicht 15A		Material	N-AlGaAs
	untere optische Begrenzungsschicht 15A		Dicke (nm)	5
	aktive Schicht 14	Sperrschicht 14B₁	Material	i-GaAsP
		Sperrschicht 14B₁	Dicke (nm)	5
		Topfschicht 14A₁	Material	i-InGaAs
		Topfschicht 14A₁	Dicke (nm)	9
		Sperrschicht 14B₂	Material	i-GaAsP
		Sperrschicht 14B₂	Dicke (nm)	5
		Topfschicht 14A₀	Material	i-InGaAs
		Topfschicht 14A₀	Dicke (nm)	9
		Sperrschicht 14B₃	Material	i-GaAsP
		Sperrschicht 14B₃	Dicke (nm)	5
		Topfschicht 14A₂	Material	i-InGaAs
		Topfschicht 14A₂	Dicke (nm)	9
		Sperrschicht 14B₄	Material	i-GaAsP
		Sperrschicht 14B₄	Dicke (nm)	5
	obere optische Begrenzungsschicht 15B		Material	p-AlGaAs
	obere optische Begrenzungsschicht 15B		Dicke (nm)	5
obere Mantelschicht 11B			Material	p-GaAs
obere Mantelschicht 11B			Dicke (nm)	2 × 10³
Kontaktschicht 16			Material	n-GaAs
Kontaktschicht 16			Dicke (nm)	0,5 × 10³

In jeder Laservorrichtung ist der optische Begrenzungsfaktor (Γ) der Topfschicht 0,011; solchermaßen ist der Γ/d-Wert 1,2 × 10^–3 nm^–1.
Es wurde bestätigt, dass diese Laservorrichtungen wie die Ausführungsformen 1 bis 3 in mehreren Moden emittierten.
Ausführungsformen 5 bis 15
Die in den Tabellen 4 und 5 gezeigten Laservorrichtungen wurden durch die Änderung des Γ/d-Wertes geändert, indem die Topfschichtdicke im Schichtaufbau der Ausführungsform 2 geändert wurde, der die in Tabelle gezeigte DCH aufwies, und indem auch die Hohlraumlänge (L) geändert wurde.
Mittels Verwendung dieser Laservorrichtungen wurden Lasermodule auf dieselbe Weise konstruiert wie mit Bezug auf die Ausführungsformen 1 bis 3 beschrieben.
Jede Laservorrichtung wurde hergestellt, um zu oszillieren, das Spektrum eines emittierten Laserstrahls wurde gemessen, und es wurde beobachtet, ob es sich um ein Mehrmoden-Spektrum handelte oder nicht. Die Ausführungsformen 5 bis 15 einer Laservorrichtung zeigten alle ein Spektrum, wie in 9 gezeigt. Die Ausführungsformen 5 bis 15 wurden auf dem Hohlraumlängen(L)-versus-Γ/d-Wert(× 10^–3 nm^–1)-Koordinatensystem festgehalten. Das Ergebnis wird in 12 gezeigt.
In 12 stellt "☐" eine Ausführungsform 5, "+" die Ausführungsformen 6 und 13, "Δ" die Ausführungsformen 7 und 10, "x" die Ausführungsform 8, "*" die Ausführungsform 9, "_" die Ausführungsform 11, "O" die Ausführungsform 12,
die Ausführungsform 14 und
die Ausführungsform 15 dar.
Zur Bezugnahme wird die Ausführungsform 4 einer Laservorrichtung A2 ebenfalls mittels Verwendung von "♦" skizziert.
Die Ausführungsformen einer Laservorrichtung, die aufgebaut wurde, damit sie einen Γ/d-Wert von 1,3 × 10^–3 nm^–1 oder einen kleineren Wert hat, strahlten, wie in 9 gezeigt, ungeachtet der Hohlraumlänge (L) alle in Mehrmoden aus, und ihre optische Leistung wurde stabilisiert. Demnach ist klar, dass es wirkungsvoll ist, alles so sicherzustellen, dass der Γ/d-Wert 1,3 × 10^–3 nm^–1 oder kleiner ist, um ein Mehrmoden-Emissionsspektrum zu haben und dadurch die optische Leistung zu stabilisieren.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Wie aus dem obigen deutlich hervorgeht, wird in der Laservorrichtung gemäß der Erfindung die Emissionswellenlänge durch die Tätigkeit eines Rücklichts stabilisiert, und das Verhältnis zwischen dem optischen Begrenzungsfaktor (Γ) und der Dicke (d) einer jeden Topfschicht wird so angeordnet, dass der Kohärenz-Kollaps in Zusammenhang mit dem Rücklicht erfolgt. Solchermaßen hat der emittierte Laserstrahl ein Mehrmoden-Spektrum, weshalb seine optische Leistung stabilisiert wird.

Claims

Eine Halbleiter-Laservorrichtung der Fabry-Perot-Art, die einen Schichtaufbau hat, der eine aktive Schicht (5) aus einem Quantentopfaufbau einschließt und die einen Laserstrahl emittiert, der eine Wellenlänge hat, die durch die Tätigkeit von Rücklicht stabilisiert wird, und die der Mehrmoden-Spektrum aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jede Topfschicht die folgende Beziehung erfüllt: Γ/d-Wert ≤ 1,3 × 10–3 nm–1 worin Γ und d jeweils ein optischer Begrenzungsfaktor und eine Dicke einer Topfschicht sind.
Die Halbleiter-Laservorrichtung nach Anspruch 1, worin das Rücklicht ein Rücklicht von einem optischen Rückkopplungsmechanismus ist.
Die Halbleiter-Laservorrichtung nach Anspruch 2, worin der optische Rückkopplungsmechanismus ein Faser-Bragg-Gitter ist.
Die Halbleiter-Laservorrichtung nach Anspruch 1, worin die Dicke jeder Topfschicht in der aktiven Schicht 8,5 nm oder größer ist.
Die Halbleiter-Laservorrichtung nach Anspruch 1, worin die Differenz zwischen der Bandabstand-Energie eines Leitungsbands einer jeden Sperrschicht in der aktiven Schicht und der Bandabstand-Energie eines Leitungsbands einer jeden Topfschicht in der aktiven Schicht 170 meV oder kleiner ist.
Die Halbleiter-Laservorrichtung nach Anspruch 4, worin ein Hauptteil der injizierten Träger innerhalb eines Profilbereichs eines emittierten Laserstrahls optimiert ist.
Die Halbleiter-Laservorrichtung nach Anspruch 5, worin ein Hauptteil der injizierten Träger innerhalb eines Profilbereichs eines emittierten Laserstrahls optimiert ist.
Die Halbleiter-Laservorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, worin die Optimierung gemacht wird, indem eine Streifenbreite einer Stromsperrschicht ausgewählt wird.
Die Halbleiter-Laservorrichtung nach Anspruch 6, worin die optischen Begrenzungsschichten (7A, 7B) in dem Zustand ausgebildet werden, in dem die aktive Schicht dazwischengelegt ist, und die Trägersperrschichten jeweils zwischen der aktiven Schicht und einer der optischer Begrenzungsschichten bereitgestellt werden, wobei die Trägersperrschichten eine Bandabstand-Energie haben, die größer ist als die Bandabstand-Energie eines Leitungsbands der aktiven Schicht und die Bandabstand-Energie eines Leitungsbands der optischen Begrenzungsschichten.
Die Halbleiter-Laservorrichtung nach Anspruch 7, worin die optischen Begrenzungsschichten in dem Zustand ausgebildet werden, in dem die aktive Schicht dazwischengelegt ist, und die Trägersperrschichten jeweils zwischen der aktiven Schicht und einer der optischer Begrenzungsschichten bereitgestellt werden, wobei die Trägersperrschichten eine Bandabstand-Energie haben, die größer ist als die Bandabstand-Energie eines Leitungsbands der aktiven Schicht und die Bandabstand-Energie eines Leitungsbands der optischen Begrenzungsschichten.
Ein Lasermodul, worin ein Lichtleiter gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10 optisch an eine Emissions-Endfläche einer Halbleiter-Laservorrichtung gekoppelt wird.