FR2677499A1 - Monomode semiconductor laser with distributed feedback and its method of manufacture - Google Patents

Monomode semiconductor laser with distributed feedback and its method of manufacture Download PDF

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Abstract

In this laser, the optical feedback network (grating) (20) has two alternate phase shifts (22, 24) whose positions are asymmetric with respect to the middle (20M) of this network. The invention applies in particular to the manufacture of lasers intended for fibre-optic telecommunications systems.

Description

Laser semiconducteur monomodal à rétroaction distribuée et son procédé de fabrication
La présente invention concerne un laser semiconducteur monomodal à rétroaction distribuée du type dit DFB. La cavité résonante d'un tel laser est au moins partiellement formée par un réseau de rétroaction optique. Le produit du pas H de ce réseau par l'indice de réfraction effectif de la structure du laser est usuellement sensiblement égal à la moitié de la longueur d'onde de la lumière à émettre. Ce réseau peut présenter un ou plusieurs déphasages localisés dont l'utilité apparaîtra plus loin.
Distributed feedback monomodal semiconductor laser and method of manufacturing the same
The present invention relates to a single mode semiconductor laser with distributed feedback of the so-called DFB type. The resonant cavity of such a laser is at least partially formed by an optical feedback network. The product of the pitch H of this network by the effective refractive index of the structure of the laser is usually substantially equal to half the wavelength of the light to be emitted. This network may have one or more localized phase shifts, the usefulness of which will appear later.

Un tel laser est typiquement destiné à un réseau de télécommunications à fibres optiques. Une caractéristique importante est alors la largeur de la raie spectrale de la lumière émise. Such a laser is typically intended for a fiber optic telecommunications network. An important characteristic is then the width of the spectral line of the light emitted.

Des articles théoriques (C.H. Henry "Theory of the linewidth of semiconductor lasers", IEEE J. Quantum Electron. pp 259-264, 1982) montrent que la largeur de raie DNU d'un laser semiconducteur est, selon certains modèles de fonctionnement de ce laser, inversément dépendante de la puissance lumineuse P qu'il émet
DNU = c/P
c étant un coefficient constant.
Theoretical articles (CH Henry "Theory of the linewidth of semiconductor lasers", IEEE J. Quantum Electron. Pp 259-264, 1982) show that the line width DNU of a semiconductor laser is, according to certain operating models of this laser, inversely dependent on the light power P it emits
DNU = c / P
c being a constant coefficient.

La largeur de raie minimale atteinte dépendrait alors de la puissance maximale (en fonctionnement monomode) du laser. The minimum line width reached would then depend on the maximum power (in single mode operation) of the laser.

Cependant, ces modèles supposent une distribution de porteurs libres (électrons) et de photons homogène dans la cavité résonante du laser.However, these models assume a homogeneous distribution of free carriers (electrons) and photons in the resonant cavity of the laser.

Or, au dessus du seuil de résonance, les éléments constitutifs de cette cavité (les réflectivités éventuelles sur les faces externes, les éventuels déphasages du réseau et le coefficient de couplage de ce réseau à la lumière essentiellement) imposent un profil bien défini à la densité de photons (il s'agit ici de photons stimulés seulement). Ce profil est, surtout pour les lasers à déphasage unique de H/2 et à coefficient de couplage élevé, loin d'être homogène. Cette inhomogénéité se répercute sur la densité de porteurs : en effet, la création d'un photon stimulé provoque la désexcitation d'un électron de la bande de conduction, et donc une diminution du nombre d'électrons libres. Par conséquent, la densité de porteurs libres est plus faible dans les régions où la densité de photons, c'est-à-dire l'intensité de la lumière, est forte.Ce phénomène est communément appelé "spatial hole burning" c'est-à-dire "appauvrissement local".However, above the resonance threshold, the constituent elements of this cavity (the possible reflectivities on the external faces, the possible phase shifts of the network and essentially the coupling coefficient of this network with light) impose a well-defined profile on the density of photons (these are only stimulated photons). This profile is, especially for lasers with a single phase shift of H / 2 and a high coupling coefficient, far from being homogeneous. This inhomogeneity affects the density of carriers: in fact, the creation of a stimulated photon causes the de-excitation of an electron in the conduction band, and therefore a reduction in the number of free electrons. Consequently, the density of free carriers is lower in regions where the density of photons, that is to say the intensity of light, is high. This phenomenon is commonly called "spatial hole burning". ie "local impoverishment".

Des modèles prenant en compte cet appauvrissement (G. Morthier et al "Linewidth of single-mode DFB lasers in the presence of spatial and spectral hole burning", ECOC'89) montrent que celui-ci produit un décalage de la largeur de raie
DNU = c/P +a
a désignant le décalage.
Models taking into account this impoverishment (G. Morthier et al "Linewidth of single-mode DFB lasers in the presence of spatial and spectral hole burning", ECOC'89) show that this produces a shift in the line width
DNU = c / P + a
a denoting the offset.

La largeur de raie atteignable est alors limitée par ce décalage. The achievable line width is then limited by this offset.

Celui-ci est dû au profil inhomogène de photons et de porteurs.This is due to the inhomogeneous profile of photons and carriers.

De plus, cet appauvrissement est responsable de la dégradation du taux de réjection modale des lasers (H. Soda et al "Stability in single longitudinal Mode operation in GalnAsP/InP phase adjusted DFB lasers"
IEEE J. Quantum Electron. pp 804-814, 1987) : il produit une remontée des modes secondaires, et le laser peut même devenir bimode au delà d'une certaine intensité du courant d'alimentation du laser. Cet appauvrissement limite ainsi également la puissance maximale monomode du laser.
In addition, this depletion is responsible for the degradation of the modal rejection rate of lasers (H. Soda et al "Stability in single longitudinal Mode operation in GalnAsP / InP phase adjusted DFB lasers"
IEEE J. Quantum Electron. pp 804-814, 1987): it produces an ascent of the secondary modes, and the laser can even become bimode beyond a certain intensity of the supply current of the laser. This depletion thus also limits the maximum single-mode power of the laser.

Une solution pour réduire l'appauvrissement local est d'introduire des déphasages multiples dans la cavité. Plusieurs publications ont été faites à ce sujet. Les déphasages sont au nombre de deux (deux déphasages de H/4 : J. Whiteaway et al. "The static and dynamic characteristics of single-mode and multiple phase-jump DFB laser structures", 12th IEEE International semiconductor laser conference, 1990, pp 110-111) ou de 3 (déphasages de 2H/5, -2H/5 et 2H/5 : Ogita et al "Long cavity, multiple phase-shift, distributed feedback laser for linewidth narrowing", Electron. Letters, llth May 1989). Ces déphasages modifient le profil de photons imposés par la cavité laser. Ils sont généralement optimisés pour créer une répartition relativement homogène de l'intensité de la lumière tout en gardant une bonne sélectivité modale.Les déphasages considérés sont : 2 déphasages de même signe, ou trois déphasages, soit de mêmes signes, soit de signes alternés répartis symétriquement par rapport au centre de la cavité laser. One solution to reduce local depletion is to introduce multiple phase shifts in the cavity. Several publications have been made on this subject. There are two phase shifts (two H / 4 phase shifts: J. Whiteaway et al. "The static and dynamic characteristics of single-mode and multiple phase-jump DFB laser structures", 12th IEEE International semiconductor laser conference, 1990, pp 110-111) or 3 (phase shifts of 2H / 5, -2H / 5 and 2H / 5: Ogita et al "Long cavity, multiple phase-shift, distributed feedback laser for linewidth narrowing", Electron. Letters, llth May 1989). These phase shifts modify the profile of photons imposed by the laser cavity. They are generally optimized to create a relatively homogeneous distribution of the light intensity while keeping a good modal selectivity. The phase shifts considered are: 2 phase shifts of the same sign, or three phase shifts, either of the same signs, or of alternating signs distributed symmetrically with respect to the center of the laser cavity.

Selon un procédé interférentiel connu les déphasages de signes alternés peuvent avantageusement être gravés avec l'aide d'une lame de quartz, par réalisation de bandes d'interférence lumineuses sur une résine pour photolithogravure. On fait varier l'épaisseur de cette lame sur la longueur de celle-ci et on choisit les angles des rayons lumineux pour obtenir le déphasage désiré. Celui-ci sera gravé dans la région de variation d'épaisseur de la lame. Ce procédé connu est décrit dans un article : "lambda/4 - Shifted DFB-LD corrugation formed by a novel spatial phase modulating mask. M. Shirasaki, M. Soda, S. Yamakashi and
H. Nakajima, FUJITSU Lab Ltd. IOOC Ecoc' 85".
According to a known interference method, the phase shifts of alternating signs can advantageously be engraved with the aid of a quartz blade, by producing light interference bands on a resin for photolithography. The thickness of this strip is varied over the length thereof and the angles of the light rays are chosen to obtain the desired phase shift. This will be engraved in the region of thickness variation of the blade. This known process is described in an article: "lambda / 4 - Shifted DFB-LD corrugation formed by a novel spatial phase modulating mask. M. Shirasaki, M. Soda, S. Yamakashi and
H. Nakajima, FUJITSU Lab Ltd. IOOC Ecoc '85 ".

Le cas de 2 déphasages de signes contraires placés symétriquement par rapport au centre de la cavité n'a pas été envisagé, car ces déphasages rendent le laser bimode lorsque ses faces sont traitées anti-réfléchissantes. Il n'y a alors pas d'avantage par rapport au DFB simple sans déphasages. The case of 2 phase shifts of opposite signs placed symmetrically with respect to the center of the cavity has not been envisaged, since these phase shifts make the laser dual mode when its faces are treated with anti-reflection. There is then no advantage compared to simple DFB without phase shifts.

La présente invention a notamment les buts suivants - Réaliser de manière plus simple un laser semiconducteur monomodal à rétroaction distribuée présentant un fonctionnement monomode et une répartition suffisamment homogène de l'intensité lumineuse sur la longueur de la cavité optique résonante de ce laser. The present invention has in particular the following aims - Simplerly producing a single-mode semiconductor laser with distributed feedback having a single-mode operation and a sufficiently homogeneous distribution of the light intensity over the length of the resonant optical cavity of this laser.

- Diminuer le nombre des déphasages du réseau de rétro action optique d'un tel laser tout en permettant de réaliser aisément ce laser par un procédé interférentiel utilisant une lame de quartz d'épaisseur variable.- Reduce the number of phase shifts in the optical feedback network of such a laser while allowing this laser to be easily produced by an interference process using a quartz blade of variable thickness.

- De manière générale réaliser un laser présentant un fonctionnement monomode et une disposition nouvelle des déphasages de son réseau de rétroaction optique sans appauvrissement local sensible de la densité de porteurs de charges.- In general, make a laser with single-mode operation and a new arrangement of phase shifts in its optical feedback network without significant local depletion of the density of charge carriers.

Dans ces buts elle a notamment pour objet un laser semiconducteur monomodal à rétroaction distribuée, caractérisé par le fait que son réseau de rétroaction optique présente deux déphasages alternés dont les positions sont dissymétriques par rapport au milieu de ce réseau. For these purposes, it has in particular a single-mode semiconductor laser with distributed feedback, characterized in that its optical feedback network has two alternating phase shifts whose positions are asymmetrical relative to the middle of this network.

A l'aide des figures schématiques ci-jointes, on va décrire ci-après, à titre d'exemple non limitatif, comment la présente invention peut être mise en oeuvre. Using the attached schematic figures, we will describe below, by way of non-limiting example, how the present invention can be implemented.

La figure 1 représente une vue d'un laser réalisé selon la présente invention, en coupe par un plan vertical longitudinal.FIG. 1 represents a view of a laser produced according to the present invention, in section through a longitudinal vertical plane.

Les figures 2 et 3 représentent deux détails II et III à échelle agrandie de la figure 1 pour montrer les déphasages du réseau de rétroaction optique de ce laser.Figures 2 and 3 show two details II and III on an enlarged scale of Figure 1 to show the phase shifts of the optical feedback network of this laser.

La figure 4 représente une vue de ce laser au cours d'une étape de sa fabrication, en coupe-partielle par un plan vertical longitudinal.FIG. 4 represents a view of this laser during a stage of its manufacture, in partial section through a longitudinal vertical plane.

Conformément à la figure 1 le laser donné en exemple comporte une plaquette semiconductrice 2 définissant une direction longitudinale X, une direction transversale Y perpendiculaire à cette direction longitudinale, et des plans horizontaux parallèles à ces directions longitudinale et transversale. Cette plaquette définit aussi une direction verticale Z perpendiculaire à ces plans horizontaux. Des longueurs et des épaisseurs sont mesurées selon ces directions longitudinale et verticale, respectivement. In accordance with FIG. 1, the laser given as an example comprises a semiconductor wafer 2 defining a longitudinal direction X, a transverse direction Y perpendicular to this longitudinal direction, and horizontal planes parallel to these longitudinal and transverse directions. This plate also defines a vertical direction Z perpendicular to these horizontal planes. Lengths and thicknesses are measured in these longitudinal and vertical directions, respectively.

La plaquette 2 porte une couche d'électrode inférieure 4 et une couche d'électrodes supérieure 6, 8 pour faire passer des courants électriques internes de l'une à l'autre de ces faces à travers cette plaquette. La couche inférieure 4 comporte une électrode commune 4 tandis que la couche supérieure comporte une électrode de modulation 6 et une électrode d'amplification 8 longitudinalement successives. The plate 2 carries a lower electrode layer 4 and an upper electrode layer 6, 8 for passing internal electric currents from one to the other of these faces through this plate. The lower layer 4 has a common electrode 4 while the upper layer has a longitudinally successive modulation electrode 6 and an amplification electrode 8.

L'électrode 6 peut faire passer deux courants électriques superposés à savoir un premier courant d'alimentation constant I1 et un courant de modulation variable Im. L'électrode 8 fait passer un deuxième courant d'alimentation constant I2. Le courant de modulation Im est commandé pour faire varier provisoirement la fréquence du laser et réaliser ainsi une modulation de phase différentielle du type connu dit
DPSK.
The electrode 6 can pass two superimposed electric currents, namely a first constant supply current I1 and a variable modulation current Im. The electrode 8 passes a second constant supply current I2. The modulation current Im is controlled to temporarily vary the frequency of the laser and thus carry out differential phase modulation of the known type known as
DPSK.

La plaquette 2 comporte un ruban actif 10 présentant une longueur entre deux extrémités lOA, lOB. Ce ruban est constitué d'un matériau optiquement actif et il est interposé verticalement entre une couche de confinement inférieur 12 d'un premier type de conductivité et une couche de confinement supérieure 14 d'un deuxième type de conductivité opposé. The plate 2 comprises an active strip 10 having a length between two ends 10A, 10B. This tape consists of an optically active material and it is vertically interposed between a lower confinement layer 12 of a first type of conductivity and an upper confinement layer 14 of a second type of opposite conductivity.

Chaque courant d'alimentation passant à travers ce ruban actif permet à ce matériau actif d'amplifier une lumière de laser par recombinaison de porteurs de charges que ce courant injecte dans ce ruban actif à partir de ces couches de confinement.Each supply current passing through this active ribbon allows this active material to amplify a laser light by recombination of charge carriers that this current injects into this active ribbon from these confinement layers.

Ce ruban actif est inclus dans un ensemble de guidage qui s'étend longitudinalement en étant interposé verticalement et transversalement entre des matériaux présentant des indices de réfraction inférieurs à celui de matériaux de cet ensemble. Cet ensemble constitue ainsi un guide de lumière pour guider ladite lumière de laser selon la direction
X.
This active tape is included in a guide assembly which extends longitudinally while being interposed vertically and transversely between materials having refractive indices lower than that of materials of this assembly. This assembly thus constitutes a light guide for guiding said laser light in the direction
X.

Plus particulièrement l'ensemble de guidage comporte, outre le ruban actif 10 constitué d'un alliage ternaire InGaAs, un guide passif 18 constitué d'un alliage quaternaire InAsGaP et séparé du ruban actif 10 par une couche intermédiaire 16. Cette couche est constituée, comme les couches de confinement 12 et 14, d'un alliage binaire InP dont l'indice de réfraction est plus faible que ceux du ruban actif et du guide passif. Son épaisseur est suffisamment petite pour réaliser un couplage optique entre ce ruban et ce guide. More particularly, the guide assembly comprises, in addition to the active strip 10 made up of an InGaAs ternary alloy, a passive guide 18 made up of an InAsGaP quaternary alloy and separated from the active strip 10 by an intermediate layer 16. This layer is made up, like the confinement layers 12 and 14, of a binary alloy InP whose refractive index is lower than those of the active strip and the passive guide. Its thickness is small enough to make an optical coupling between this strip and this guide.

Plus particulièrement encore on rencontre, de bas en haut, la couche de confinement inférieure 12, le ruban actif 10, la couche intermédiaire 16, le guide passif 18 et la couche de confinement supérieure 14. More particularly still, from bottom to top, the lower confinement layer 12, the active strip 10, the intermediate layer 16, the passive guide 18 and the upper confinement layer 14 are encountered.

D'autres couches sont classiquement formées dans la plaquette 2 et ne sont pas représentées. Ce sont notamment des couches latérales situées transversalement de part et d'autre de l'ensemble de guidage, et des couches de contact formées entre les couches de confinement et les électrodes. Other layers are conventionally formed in the wafer 2 and are not shown. These are in particular lateral layers situated transversely on either side of the guide assembly, and contact layers formed between the confinement layers and the electrodes.

Un réseau de rétroaction optique 20 est constitué par l'ensemble de guidage. Il s'étend longitudinalement entre deux extrémités 20A, 20B qui coincident longitudinalement avec les deux extrémités lOA, lOB du ruban actif 10. Il est formé par une surface de réseau qui sépare deux matériaux 16, 18 d'indices de réfraction différents et qui s'étend longitudinalement en s'élevant et s'abaissant périodiquement selon un pas de réseau H mesuré longitudinalement. Ce pas est adapté à une longueur d'onde de ladite lumière de laser pour réfléchir cette lumière longitudinalement d'une manière distribuée sur la longueur de ce réseau et pour faire apparaltre ainsi au moins un mode de résonance pour cette lumière, chaque tel mode de résonance étant associé à une longueur d'onde de cette lumière proche de la longueur d'onde à laquelle ce pas de réseau est adapté.Ce réseau a pour effet que l'ensemble de guidage constitue, pour la lumière de laser, une cavité résonante, les faces longitudinalement extrêmes de la plaquette 2 portant des revêtements antiréfléchissants. An optical feedback network 20 is formed by the guide assembly. It extends longitudinally between two ends 20A, 20B which coincide longitudinally with the two ends lOA, lOB of the active strip 10. It is formed by a network surface which separates two materials 16, 18 with different refractive indices and which s extends longitudinally by raising and lowering periodically according to a network pitch H measured longitudinally. This pitch is adapted to a wavelength of said laser light in order to reflect this light longitudinally in a distributed manner over the length of this grating and thus to cause at least one resonance mode to appear for this light, each such mode of resonance being associated with a wavelength of this light close to the wavelength to which this network pitch is adapted. This network has the effect that the guide assembly constitutes, for the laser light, a resonant cavity , the longitudinally extreme faces of the plate 2 carrying anti-reflective coatings.

Selon une disposition connue précédemment indiquée il présente une succession longitudinale de déphasages de réseau dont les positions et les valeurs sont choisies pour sélectionner un seul dit mode de résonance et la longueur d'onde associée et pour régulariser la répartition longitudinale de l'intensité de la lumière présentant cette longueur d'onde dans le ruban actif. Ces déphasages sont alternés c'est-à-dire que leurs valeurs absolues sont égales et qu'ils présentent un signe algébrique alternativement positif et négatif. According to a known arrangement indicated above, it presents a longitudinal succession of network phase shifts, the positions and values of which are chosen to select a single said resonance mode and the associated wavelength and to regularize the longitudinal distribution of the intensity of the light with this wavelength in the active ribbon. These phase shifts are alternated, that is to say that their absolute values are equal and that they have an alternately positive and negative algebraic sign.

Dans les lasers connus, de tels déphasages, alternés ou non, sont répartis symétriquement dans la longueur de la cavité résonante. De plus, lorsqu'ils sont alternés, ils sont en nombre impair pour que la symétrie du réseau soit complète, c'est-à-dire concerne les positions, les valeurs et les signes des déphasages, un déphasage étant situé au milieu de la cavité. Au contraire, selon la présente invention, ladite succession de déphasages est constituée par deux déphasages 22, 24, les positions de ces déphasages étant dissymétriques par rapport aux extrémités 20A, 20B du réseau de rétroaction 20. In known lasers, such phase shifts, alternated or not, are distributed symmetrically over the length of the resonant cavity. In addition, when they are alternated, they are in odd number so that the symmetry of the network is complete, that is to say relates to the positions, the values and the signs of the phase shifts, a phase shift being located in the middle of the cavity. On the contrary, according to the present invention, said succession of phase shifts consists of two phase shifts 22, 24, the positions of these phase shifts being asymmetrical relative to the ends 20A, 20B of the feedback network 20.

Plus particulièrement ces déphasages sont situés d'un même côté d'un milieu 20M du réseau de rétroaction 20. Plus particulièrement encore ils ont une même valeur absolue égale à 25 %, à plus ou moins 10 % près, du pas de réseau H et sont situés, à partir d'une même extrémité 20B du réseau de rétroaction 20, à deux distances respectivement égales à 13 % et à 46 %, à plus ou moins 4 % près, de la longueur de ce réseau. Ils sont illustrés sur les figures 2 et 3, étant entendu que la forme réelle de la gravure est sensiblement différente de la forme très schématique représentée. More particularly, these phase shifts are located on the same side of a medium 20M of the feedback network 20. More particularly still, they have the same absolute value equal to 25%, to within 10%, of the network pitch H and are located, starting from the same end 20B of the feedback network 20, at two distances respectively equal to 13% and 46%, more or less 4%, of the length of this network. They are illustrated in FIGS. 2 and 3, it being understood that the actual shape of the engraving is significantly different from the very schematic shape shown.

Le choix de ces valeurs et positions des déphasages a pour effet, dans le cas où les faces extrêmes de la plaquette 2 ne sont pas réfléchissantes et où le réseau de rétroaction s'étend continument d'une extrémité à l'autre du ruban actif, d'assurer un fonctionnement monomode du laser et une répartition suffisamment homogène de l'intensité lumineuse sur la longueur de ce ruban. The choice of these values and positions of the phase shifts has the effect, in the case where the end faces of the plate 2 are not reflective and where the feedback network extends continuously from one end to the other of the active strip, to ensure a single mode operation of the laser and a sufficiently homogeneous distribution of the light intensity over the length of this strip.

D'autres dispositions dissymétriques seraient cependant préférables dans d'autres cas, la dissymétrie permettant d'utiliser utilement deux déphasages alternés, à condition de rechercher dans chaque cas les valeurs et positions optimales. Other asymmetrical arrangements would however be preferable in other cases, the asymmetry making it possible to usefully use two alternating phase shifts, provided that the optimum values and positions are sought in each case.

Un procédé de fabrication d'un tel laser comporte les opérations suivantes - des opérations de dépôt de couches semiconductrices pour former la couche de confinement inférieure 12, l'ensemble de guidage 10, 16, 18 et la couche de confinement supérieure 14, - une opération de gravure de réseau qui est longitudinalement sélective et qui est effectuée entre deux dites opérations de dépôt de deux couches semiconductrices 16, 18 d'indices de réfraction différents pour former la surface de réseau 20, - une opération de gravure de délimitation qui est transversalement sélective pour délimiter transversalement ledit ensemble de guidage, - des opérations de dépôt de couches latérales pour compléter la plaquette semiconductrice 2 de part et d'autre de cet ensemble de guidage, - et des opérations de formation des électrodes 4, 6, 8. A method of manufacturing such a laser comprises the following operations - operations of depositing semiconductor layers to form the lower confinement layer 12, the guide assembly 10, 16, 18 and the upper confinement layer 14, - a network etching operation which is longitudinally selective and which is carried out between two said operations of depositing two semiconductor layers 16, 18 of different refractive indices to form the network surface 20, - a delimitation etching operation which is transversely selective for delimiting said guide assembly transversely, - operations for depositing lateral layers to complete the semiconductor wafer 2 on either side of this guide assembly, - and operations for forming the electrodes 4, 6, 8.

Conformément à la figure 4, l'opération de gravure de réseau comporte les opérations suivantes - Dépôt d'une couche de résine photosensible 30 sur une couche semiconductrice qui constitue une couche de base de réseau et qui est par exemple la couche intermédiaire 16. In accordance with FIG. 4, the network etching operation includes the following operations: Depositing a layer of photosensitive resin 30 on a semiconductor layer which constitutes a network base layer and which is for example the intermediate layer 16.

- Mise en place sur cette couche de résine d'une lame de déphasage 31.- Installation on this layer of resin of a phase shift blade 31.

Cette lame est transparente. Elle s'étend longitudinalement en présentant alternativement une première et une deuxième épaisseurs El et
E2 séparées par des zones de transition 32 et 34 recouvrant les futurs déphasages de réseau. Cette lame est par exemple constituée de silice.
This blade is transparent. It extends longitudinally, alternately having first and second thicknesses El and
E2 separated by transition zones 32 and 34 covering the future network phase shifts. This blade is for example made of silica.

La variation de son épaisseur est obtenue par usinage ionique. Elle porte des revêtements antiréfléchissants 31A et 31B. The variation of its thickness is obtained by ionic machining. It has anti-reflective coatings 31A and 31B.

- Insolation de cette couche de résine à travers cette lame de déphasage par deux faisceaux lumineux B1 et B2 issus d'une même source d'insolation 36. Ces deux faisceaux présentent des directions dissymétriques par rapport à la surface à insoler. Ils font apparaltre des raies d'interférence transversales grâce auxquelles cette résine présente, vis-à-vis d'un milieu de lavage sélectif, une sensibilité sélective selon ces raie. Cette source d'insolation est par exemple constituée par un laser 36. Le faisceau qu'elle émet est divisé par une lame semitransparente 38 et renvoyé par des miroirs 40, 42 et 44 pour former les faisceaux B1 et B2.- Insolation of this resin layer through this phase shift blade by two light beams B1 and B2 from the same source of sunshine 36. These two beams have asymmetrical directions relative to the surface to be exposed. They show transverse interference lines thanks to which this resin has, vis-à-vis a selective washing medium, a selective sensitivity according to these lines. This source of exposure is for example constituted by a laser 36. The beam which it emits is divided by a semitransparent plate 38 and returned by mirrors 40, 42 and 44 to form the beams B1 and B2.

- Lavage de cette résine à l'aide de ce milieu de lavage sélectif pour que des bandes résiduelles de cette résine résistent à ce milieu et constituent un masque de réseau reproduisant ces raies.- Washing of this resin using this selective washing medium so that residual bands of this resin resist this medium and constitute a network mask reproducing these lines.

- Attaque de cette couche de base de réseau à travers ce masque de réseau.- Attack of this network base layer through this network mask.

- Et lavage de ces bandes résiduelles de résine. - And washing of these residual strips of resin.

Claims (5)

REVENDICATIONS 1/ Laser semiconducteur monomodal à rétroaction distribuée, caractérisé par le fait que son réseau de rétroaction optique (20) présente deux déphasages alternés (22, 24) dont les positions sont dissymétriques par rapport au milieu (20M) de ce réseau.1 / Single-mode semiconductor laser with distributed feedback, characterized in that its optical feedback network (20) has two alternating phase shifts (22, 24) whose positions are asymmetrical relative to the medium (20M) of this network. 2/ Laser selon la revendication 1,2 / laser according to claim 1, ce laser comportant une plaquette semiconductrice (2) définissant une direction longitudinale (X), une direction transversale (Y) perpendiculaire à cette direction longitudinale, et des plans horizontaux parallèles à ces directions longitudinale et transversale, cette plaquette définissant aussi une direction verticale (Z) perpendiculaire à ces plans horizontaux, des longueurs et des épaisseurs étant mesurées selon ces directions longitudinale et verticale, respectivement, this laser comprising a semiconductor wafer (2) defining a longitudinal direction (X), a transverse direction (Y) perpendicular to this longitudinal direction, and horizontal planes parallel to these longitudinal and transverse directions, this wafer also defining a vertical direction (Z ) perpendicular to these horizontal planes, lengths and thicknesses being measured in these longitudinal and vertical directions, respectively, cette plaquette portant une couche d'électrode inférieure (4) et une couche d'électrodes supérieure (6, 8) pour faire passer des courants électriques internes de l'une à l'autre de ces couches à travers cette plaquette, this plate carrying a lower electrode layer (4) and an upper electrode layer (6, 8) for passing internal electric currents from one of these layers to the other through this plate, cette plaquette comportant un ruban actif (10) présentant une longueur entre deux extrémités (1ou, lOB), ce ruban étant constitué d'un matériau optiquement actif et étant interposé verticalement entre une couche de confinement inférieur (12) d'un premier type de conductivité et une couche de confinement supérieure (14) d'un deuxième type de conductivité opposé au premier pour qu'un dit courant électrique interne constituant un courant d'alimentation et passant à travers ce ruban actif permette à ce matériau actif d'amplifier une lumière de laser par recombinaison de porteurs de charges que ce courant injecte dans ce ruban actif à partir de ces couches de confinement, this plate comprising an active ribbon (10) having a length between two ends (1or, lOB), this ribbon being made of an optically active material and being vertically interposed between a lower confinement layer (12) of a first type of conductivity and an upper confinement layer (14) of a second type of conductivity opposite to the first so that a said internal electric current constituting a supply current and passing through this active tape allows this active material to amplify a laser light by recombination of charge carriers that this current injects into this active ribbon from these confinement layers, cette plaquette comportant un ensemble de guidage (10, 16, 18) qui inclue ce ruban actif et qui s'étend longitudinalement en étant interposé verticalement et transversalement entre des matériaux présentant des indices de réfraction inférieurs à celui de matériaux de cet ensemble, de manière à constituer un guide de lumière pour guider ladite lumière de laser selon ladite direction longitudinale, this plate comprising a guide assembly (10, 16, 18) which includes this active ribbon and which extends longitudinally, being interposed vertically and transversely between materials having refractive indices lower than that of materials of this assembly, so constituting a light guide to guide said laser light in said longitudinal direction, cet ensemble de guidage constituant un réseau de rétroaction optique (20) qui s'étend longitudinalement entre deux extrémités (20A, 20B) coïncidant sensiblement, selon la direction longitudinale, avec les deux extrémités (lOA, lOB) du ruban actif (10), ce réseau étant formé par une surface de réseau qui sépare deux matériaux (16, 18) d'indices de réfraction différents et qui s'étend longitudinalement en surélevant et s'abaissant périodiquement selon un pas de réseau (H), ce pas étant mesuré longitudinalement et étant adapté à une longueur d'onde de ladite lumière de laser pour réfléchir cette lumière longitudinalement d'une manière distribuée sur la longueur de ce réseau et pour faire apparaître ainsi au moins un mode de résonance pour cette lumière, chaque tel mode de résonance étant associé à une longueur d'onde de cette lumière proche de la longueur d'onde à laquelle ce pas de réseau est adapté, this guide assembly constituting an optical feedback network (20) which extends longitudinally between two ends (20A, 20B) substantially coinciding, in the longitudinal direction, with the two ends (10A, lOB) of the active strip (10), this network being formed by a network surface which separates two materials (16, 18) of different refractive indices and which extends longitudinally by raising and lowering periodically according to a network pitch (H), this pitch being measured longitudinally and being adapted to a wavelength of said laser light in order to reflect this light longitudinally in a distributed manner over the length of this grating and thus to cause at least one resonance mode to appear for this light, each such mode of resonance being associated with a wavelength of this light close to the wavelength to which this grid pitch is adapted, ce réseau de rétroaction présentant une succession longitudinale de déphasages de réseau dont les positions et les valeurs sont choisies pour sélectionner un seul dit mode de résonance et la longueur d'onde associée et pour régulariser la répartition longitudinale de l'intensité de la lumière présentant cette longueur d'onde dans ledit ruban actif, ces déphasages étant alternés, this feedback network having a longitudinal succession of network phase shifts, the positions and values of which are chosen to select a single said resonance mode and the associated wavelength and to regularize the longitudinal distribution of the intensity of the light having this wavelength in said active strip, these phase shifts being alternated, ce laser étant caractérisé par le fait que ladite succession de déphasages est constituée par deux déphasages (22, 24), les positions de ces déphasages étant dissymétriques par rapport aux extrémités (20A, 20B) du réseau de rétroaction (20). this laser being characterized by the fact that said succession of phase shifts is constituted by two phase shifts (22, 24), the positions of these phase shifts being asymmetrical relative to the ends (20A, 20B) of the feedback network (20). 3/ Laser selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les deux dits déphasages de réseau (22, 24) sont situés d'un même côté d'un milieu (20M) du réseau de rétroaction (20).3 / Laser according to claim 2, characterized in that the two said network phase shifts (22, 24) are located on the same side of a medium (20M) of the feedback network (20). 4/ Laser selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les deux dits déphasages de réseau (22, 24) ont une valeur absolue égale à 25 %, à plus ou moins 10 % près, dudit pas de réseau H et sont situés, à partir d'une même extrémité (20B) du réseau de rétroaction (20), à deux distances respectivement égales à 13 % et à 46 %, à plus ou moins 4 % près, de la longueur de ce réseau.4 / A laser according to claim 3, characterized in that the two said network phase shifts (22, 24) have an absolute value equal to 25%, to within approximately 10%, of said network pitch H and are located, from the same end (20B) of the feedback network (20), at two distances respectively equal to 13% and 46%, more or less 4%, of the length of this network. 5/ Procédé de fabrication d'un laser selon la revendication 2, ce procédé comportant - des opérations de dépôt de couches semiconductrices pour former ladite couche de confinement inférieure (12), ledit ensemble de guidage (10, 16, 18) et ladite couche de confinement supérieure (14), - une opération de gravure de réseau qui est longitudinalement sélective et qui est effectuée entre deux dites opérations de dépôt de deux couches semiconductrices (16, 18) d'indices de réfraction différents pour former ladite surface de réseau (20), - une opération de gravure de délimitation qui est transversalement sélective pour délimiter transversalement ledit ensemble de guidage, - des opérations de dépôt de couches latérales pour compléter ladite plaquette semiconductrice (2) de part et d'autre de cet ensemble de guidage, - et des opérations de formation desdites électrodes (4, 6, 8),5 / A method of manufacturing a laser according to claim 2, this method comprising - operations of depositing semiconductor layers to form said lower confinement layer (12), said guide assembly (10, 16, 18) and said layer upper confinement (14), - a network etching operation which is longitudinally selective and which is carried out between two said operations of depositing two semiconductor layers (16, 18) of different refractive indices to form said network surface ( 20), - a delimitation engraving operation which is transversely selective in order to delimit said guide assembly transversely, - operations for depositing lateral layers to complete said semiconductor wafer (2) on either side of this guide assembly, - and operations for forming said electrodes (4, 6, 8), ladite opération de gravure de réseau comportant les opérations suivantes - dépôt d'une couche de résine photosensible (30) sur une dite couche semiconductrice qui est une couche de base de réseau 16, - mise en place sur cette couche de résine d'une lame de déphasage (31) transparente s'étendant longitudinalement et présentant alternativement une première (El) et une deuxième (E2) épaisseurs séparées par des zones de transition (32, 34) recouvrant les futurs dits déphasages de réseau, - insolation de cette couche de résine à travers cette lame de déphasage par deux faisceaux lumineux (B1, B2) issus d'une même source dtinsolation (36) pour former des raies d'interférence transversales grâce auxquelles cette résine présente, vis-à-vis d'un milieu de lavage sélectif, une sensibilité sélective selon ces raies, - lavage de cette résine à l'aide de ce milieu de lavage sélectif pour que des bandes résiduelles de cette résine résistent à ce milieu et constituent un masque de réseau reproduisant ces raies, - attaque de cette couche de base de réseau à travers ce masque de réseau, - et lavage de ces bandes résiduelles de résine.  said network etching operation comprising the following operations - depositing a layer of photosensitive resin (30) on a said semiconductor layer which is a network base layer 16, - placing a blade on this resin layer transparent phase shift (31) extending longitudinally and alternately having a first (El) and a second (E2) thicknesses separated by transition zones (32, 34) covering the future so-called network phase shifts, - exposure of this layer of resin through this phase shift blade by two light beams (B1, B2) coming from the same insolation source (36) to form transverse interference lines thanks to which this resin presents, with respect to a medium of selective washing, a selective sensitivity according to these lines, - washing of this resin using this selective washing medium so that residual bands of this resin resist this medium and const itute a network mask reproducing these lines, - attack of this network base layer through this network mask, - and washing of these residual strips of resin.
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