FR2758914A1 - Dispositif a semiconducteur optique comportant un reseau de diffraction et son procede de fabrication - Google Patents

Dispositif a semiconducteur optique comportant un reseau de diffraction et son procede de fabrication Download PDF

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Abstract

Un procédé de fabrication d'un dispositif à semi-conducteur optique inclut les étapes d'irradiation d'un substrat (71) à l'aide de premier (21) et second (22) faisceaux optiques qui forment des franges d'interférence sur le substrat, d'exposition d'un film de réserve (72) prévu sur le substrat aux franges d'interférence afin de former un motif de réserve et de formation d'un motif de réseau de diffraction sur le substrat en utilisant le motif de réserve en tant que masque. Les premier et second faisceaux optiques sont irradiés de telle sorte que des fronts d'onde des premier et second faisceaux s'intersectent au niveau d'une ligne d'intersection (X) parallèle au substrat et l'étape d'irradiation est mise en oeuvre en réfractant les premier et second faisceaux au moyen d'un élément optique (20) comportant une surface lisse (20A) inclinée par rapport à un plan (20R) parallèle au substrat suivant la direction de la ligne d'intersection mentionnée ci-avant et inclinée en outre suivant une direction perpendiculaire.par.

Description

ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION
La présente invention concerne de façon générale des dispositifs à semiconducteur optiques et plus particulièrement, la fabrication d'une diode laser comportant un réseau de diffraction.
Les diodes laser sont utilisées de façon étendue dans le domaine du traitement d'information optique incluant la télécommunication optique.
Dans le domaine de la télécommunication optique, divers procédés de modulation optique sont proposés jusqu'ici pour transmettre autant d'information que possible via une unique fibre optique. Entre autres, le procédé de multiplexage en longueur d'onde optique selon lequel des signaux optiques présentant diverses longueurs d'onde respectives sont transmis selon un certain nombre au travers d'une fibre optique sous la forme d'un signal optique multiplexé en longueur d'onde constitue un procédé prometteur pour augmenter la quantité d'information transmise par l'intermédiaire de la fibre optique. Afin de réaliser un tel système de multiplexage en longueur d'onde optique, il est nécessaire de prévoir un certain nombre de diodes laser qui puissent osciller à des longueurs d'onde mutuellement différentes respectives de façon stable et fiable.
Une diode laser inclut de façon générale une cavité optique et une couche active où une émission stimulée de photons se produit. Dans les diodes laser destinées à être utilisées dans le système de multiplexage en longueur d'onde mentionné ci-avant, cependant, il est préférable et avantageux d'utiliser un réseau de diffraction en lieu et place de la cavité optique comme dans le cas d'une diode laser à retour distribué (DFB) de manière à pouvoir établir la longueur d'onde d'oscillation de la diode laser à une longueur d'onde souhaitée. En outre, I'utilisation d'une diode laser
DBR dans laquelle les réflecteurs de la cavité optique sont remplacés par un réseau de diffraction est également possible. En utilisant un tel réseau de diffraction, il est possible de modifier aisément la longueur d'onde du faisceau optique qui provoque une résonance avec le réseau de diffraction en modifiant le pas du réseau de diffraction. En d'autres termes, il est possible de fabriquer les diodes laser aisément de telle sorte qu'elles présentent des longueurs d'onde d'oscillation respectives qui coïncident avec les longueurs d'onde souhaitées des composantes de signal optique, en établissant le pas du réseau de diffraction conformément aux longueurs d'onde optiques souhaitées.
Les figures 1A à 1C représentent la construction d'une diode laser DFB proposée dans le brevet des Etats-Unis n" 5 170 402, les figures 1A et 1C représentant respectivement la diode laser suivant une vue en coupe longitudinale et une vue en coupe latérale tandis que la figure 1C représente un profil de densité de photons dans la diode laser suivant sa direction longitudinale.
Par report aux figures 1A et 1C, la diode laser est construite sur un substrat 1 en InP de type n sur lequel un réseau de diffraction 1A est formé de telle sorte que le réseau de diffraction 1A s'étende suivant la direction longitudinale de la diode laser.
Sur le réseau de diffraction 1A, une couche de guide d'ondes 2 en InGaAsP de type n est prévue et une couche active 3 présentant une structure à multiples puits quantiques (MQW) est prévue sur la couche de guide d'ondes 2. Il est à noter que la structure MQW de la couche active 3 inclut une répétition alternée d'une couche de puits quantique en GalnAs non dopé et d'une couche barrière non dopée en GalnAsP, la couche de puits quantique présentant une épaisseur au-dessous d'une longueur d'onde de
Broglie des porteurs dans la couche de puits quantique. En réduisant l'épaisseur de la couche de puits quantique ainsi, des niveaux quantiques sont formés dans la couche de puits quantique.
Sur la couche active 3, une couche de gainage 4 en InGaAsP de type p et une couche capuchon en InGaAsP de type p+ sont prévues successivement et des électrodes ohmiques 6A, 6B et 6C sont prévues sur la couche capuchon 5 de telle sorte que les électrodes 6A, 6B et 6C soient alignées suivant la direction longitudinale de la diode laser. En outre, une électrode inférieure 7 est prévue sur la surface principale inférieure du substrat 1 en contact ohmique avec celle-ci.
Dans l'exemple représenté, la diode laser inclut un point de déphasage A/2 1B au niveau d'un point médian du réseau de diffraction 1A au niveau duquel le pas du réseau de diffraction 1A est décalé suivant la direction longitudinale de la diode laser de
A/2 où A représente le pas du réseau de diffraction 1A. Du point de vue du faisceau optique qui est diffracté dans la couche de guide d'ondes 2 par le réseau de diffraction 1A, le point de déphasage A/2 1B mentionné ci-avant induit un déphasage optique de k/4 dans le faisceau optique où X représente la longueur d'onde du faisceau optique. En formant le point de déphasage A/2 1B ainsi, la densité de photons dans la couche active 3 devient maximum en correspondance avec le point de déphasage 1B prévu au niveau du point médian longitudinalement de la diode laser, comme indiqué sur la figure 1B. II est à noter qu'un tel maximum de la densité de photons induit à son tour un minimum de la densité de porteurs du fait de l'émission stimulée facilitée provoquée par l'émission de photons maximum.
Par conséquent, il devient possible, dans la diode laser des figures 1A à 1C, de moduler le profil de densité des porteurs et par conséquent l'indice de réfraction de la diode laser efficacement en injectant un courant de signal via l'électrode 6B prévue en correspondance avec ce minimum du profil de distribution des porteurs tout en pilotant simultanément la diode laser en injectant des courants de pilotage via les électrodes 6A et 6C. En d'autres termes, la diode laser fonctionne en tant que diode laser accordable.
Lors de la construction d'un système de télécommunication à multiplexage en longueur d'onde en utilisant une telle diode laser, il est nécessaire de fabriquer un certain nombre de diodes laser accordables de telle sorte que les diodes laser présentent des longueurs d'onde centrales respectives différentes les unes des autres. A cette fin, une technologique qui permet la formation des dispositifs comportant des réseaux de diffraction respectifs selon des pas de réseau mutuellement différents est nécessaire.
Bien qu'il ne soit pas particulièrement difficile de modifier le pas du réseau de diffraction dispositif par dispositif, il est souhaitable que les diodes laser destinées à être utilisées dans un système de télécommunication à multiplexage en longueur d'onde soient prévues sous la forme d'un circuit intégré optique dans lequel les diodes laser présentant des longueurs d'onde respectives différentes sont formées sur un substrat commun.
Dans un tel cas, il est nécessaire de former un certain nombre de ces réseaux de diffraction sur un substrat commun selon des pas mutuellement différents.
Classiquement, le réseau de diffraction d'une diode laser
DFB ou d'une diode laser DBR a été formé au moyen d'un procédé d'exposition à des interférences au moyen de deux faisceaux qui utilise des franges d'interférence formées en tant que résultat d'une interférence de deux faisceaux optiques.
La figure 2 représente le principe de la formation du réseau de diffraction au moyen d'un tel procédé d'exposition à des interférences à l'aide de deux faisceaux.
Par report à la figure 2, un faisceau optique présentant une longueur d'onde X produit au moyen d'une source cohérente telle qu'un laser He-Cd est séparé selon un premier faisceau optique et un second faisceau optique, et les premier et second faisceaux optiques ainsi séparés sont dirigés sur un substrat sur lequel le réseau de diffraction doit être formé selon des angles d'incidence respectifs @ 01 92. Le substrat est recouvert d'un film de photo réserve et le film de photoréserve est exposé conformément à un motif de réseau de diffraction souhaité selon un pas A, qui est donné comme suit:
A 1 = k/(sin 01 + sin 0-2).
Lors du procédé d'exposition de la figure 2, il est à noter que les angles d'incidence #1 et 02 sont convertis respectivement selon des angles d'incidence 03 et 04 en disposant un prisme comme indiqué sur la figure 3, les angles d'incidence 03 et 04 étant donnés conformément à la relation:
#3 = sin-'[n x sin{sin-1(sin{(#1 + )/n} ]
04 = sin1[n x sin(sin1(sin((02 - )/n} + où représente un angle de pente de la surface inclinée du prisme représenté sur la figure 3 tandis que n représente l'indice de réfraction du prisme.
Lorsqu'un tel prisme est utilisé, le motif de diffraction exposé présente maintenant un pas A 2 donné conformément à la relation
A2 = #/(sin 03 + sin 04).
Par conséquent, l'inventeur de la présente invention a préalablement proposé dans la demande de brevet publiée du Japon n 63-341879 un procédé d'exposition d'un réseau de diffraction qui utilise un prisme représenté sur la figure 4 en utilisant une procédé d'exposition à des interférences par deux faisceaux de telle sorte que le pas du motif de diffraction exposé varie dans une première zone sur le substrat et dans une seconde zone du substrat. Une proposition similaire est réalisée dans la demande de brevet publiée du Japon n 6-97600.
La figure 5A représente un prisme 10 qui est proposé dans la demande de brevet publiée du Japon n" 63-97600 citée ci-avant tandis que la figure 5B représente un exemple du motif de diffraction exposé en utilisant le prisme 10 de la figure 5A.
Par report à la figure 5A, le prisme 10 inclut une pluralité de régions 1 OA à 10D présentant des angles d'inclinaison respectifs différents pour la surface en pente et par conséquent, le substrat 1 1 est formé à l'aide de réseaux de diffraction 1 1 A à 1 1 D présentant des pas respectifs en correspondance avec les régions de prisme 10A à 10D mentionnées ci-avant.
Dans la construction de la figure 4 ou des figures 5A et 5B, il est à noter qu'une marche est formée entre des surfaces en pente adjacentes du prisme. Du fait qu'une telle marche génère une diffraction dans le faisceau optique traversant le prisme, le motif de réseau de diffraction exposé sur le substrat est sensiblement distordu par rapport au motif idéal représenté sur la figure 5B en tant que résultat de la diffraction du faisceau optique ainsi générée. Ce problème est particulièrement sérieux dans le réseau de diodes laser prévu pour une utilisation dans des systèmes de télécommunication optique à multiplexage en longueur d'onde dans lesquels les diodes laser sont agencées sur un substrat commun en étant adjacentes les unes aux autres, un faible intervalle les séparant mutuellement. En outre, il est à noter que le prisme 10 de la figure 5A est de préférence fabriqué de telle sorte que chacune des régions 10A à 10D présente une largeur d'environ 300 zm ou moins. Cependant, une formation précise d'une telle petite surface de prisme est difficile.
II est bien entendu possible de former un motif de réseau de diffraction sur un substrat à l'aide d'un pas de réseau variable en utilisant des système et procédé d'exposition par faisceau d'électrons. Cependant, une telle exposition par faisceau d'électrons du motif de réseau de diffraction a besoin d'un temps énormément long du fait que le motif de réseau doit être exposé ligne par ligne en utilisant un unique faisceau d'électrons. En outre, le motif de réseau de diffraction formé au moyen d'un procédé d'exposition par faisceau d'électrons tend à présenter une fluctuation du pas du réseau du fait d'une fluctuation de la tension.
RESUME DE L'INVENTION
Par conséquent, un objet général de la présente invention consiste à proposer un nouveau procédé de fabrication utile d'un dispositif à semiconducteur optique ainsi qu'un procédé de formation d'un réseau de diffraction utilisé dedans dans lesquels les problèmes mentionnés ci-avant sont éliminés.
Un autre objet davantage spécifique de la présente invention consiste à proposer un procédé de fabrication d'un dispositif à semiconducteur optique émetteur de lumière incluant une pluralité de diodes laser dont chacune inclut un réseau de diffraction formé sur un substrat commun, les pas des réseaux de diffraction respectifs étant différents les uns des autres, dans lequel les réseaux de diffraction mutuellement différents sont formés simultanément.
Un autre objet de la présente invention consiste à proposer un procédé de formation d'une pluralité de motifs de réseau de diffraction simultanément de telle sorte que les réseaux de diffraction présentent des pas de réseau respectifs mutuellement différents.
Un autre objet de la présente invention consiste à proposer un procédé de fabrication d'un dispositif à semiconducteur optique comprenant les étapes de:
irradiation d'un substrat à l'aide d'un premier faisceau optique et d'un second faisceau optique présentant des angles d'incidence respectifs mutuellement différents de telle sorte que lesdits premier et second faisceaux optiques forment des franges d'interférence sur ledit substrat;
exposition d'un film de réserve prévu sur ledit substrat auxdites franges d'interférence afin de former un motif de réserve ; et
formation d'un motif de réseau de diffraction sur ledit substrat conformément auxdites franges d'interférence en utilisant ledit motif de réserve en tant que masque,
lesdits premier et second faisceaux optiques étant irradiés lors de ladite étape d'irradiation de telle sorte qu'un front d'onde dudit premier faisceau optique et qu'un front d'onde dudit second faisceau optique s'intersectent au niveau d'une ligne d'intersection parallèle à une surface principale dudit substrat,
ladite étape d'irradiation incluant en outre une étape de réfraction desdits premier et second faisceaux optiques par un élément optique disposé dans des chemins optiques desdits premier et second faisceaux optiques, ledit élément optique comportant une surface lisse inclinée par rapport à un plan parallèle à ladite surface principale dudit substrat suivant une première direction parallèle à une direction de ladite ligne d'intersection et inclinée en outre par rapport audit plan suivant une seconde direction perpendiculaire à ladite première direction.
Selon la présente invention, il devient possible de former un motif de réseau de diffraction sur un unique substrat de telle sorte que le pas de réseau tel que mesuré suivant la seconde direction varie en continu le long des gorges s'étendant suivant la première direction et formant le motif de réseau de diffraction.
En formant un certain nombre de diodes laser sur un tel motif de réseau de diffraction, il devient possible de former un réseau de diodes laser dans lequel des diodes laser de longueurs d'onde d'oscillation différentes sont intégrées monolithiquement.
Un autre objet de la présente invention consiste à proposer un procédé de fabrication d'un dispositif à semiconducteur optique comprenant les étapes de:
irradiation d'un substrat à l'aide d'un premier faisceau optique et d'un second faisceau optique présentant des angles d'incidence respectifs mutuellement différents de telle sorte que lesdits premier et second faisceaux optiques forment des franges d'interférence sur ledit substrat;
exposition d'un film de réserve prévu sur ledit substrat auxdites franges d'interférence afin de former un motif de réserve ; et
formation d'un motif de réseau de diffraction sur ledit substrat conformément auxdites franges d'interférence en utilisant ledit motif de réserve en tant que masque,
lesdits premier et second faisceaux optiques étant irradiés lors de ladite étape d'irradiation de telle sorte qu'un front d'onde dudit premier faisceau optique et qu'un front d'onde dudit second faisceau optique s'intersectent au niveau d'une ligne d'intersection parallèle à une surface principale dudit substrat,
ladite étape d'irradiation incluant en outre une étape de réfraction desdits premier et second faisceaux optiques par un élément optique disposé dans des chemins optiques desdits premier et second faisceaux optiques, ledit élément optique incluant une pluralité de régions alignées suivant une première direction parallèle à une direction de ladite ligne d'intersection,
chacune desdites régions comportant une surface lisse inclinée par rapport à ladite surface principale dudit substrat suivant ladite première direction et inclinée en outre par rapport à ladite surface principale suivant une seconde direction perpendiculaire à ladite première direction.
Selon la présente invention, il devient possible de former un certain nombre de motifs de diffraction sur un substrat de manière répétée suivant la première direction de telle sorte que le pas de réseau tel que mesuré suivant la seconde direction varie en continu le long des gorges s'étendant suivant la première direction dans chacun des motifs de diffraction. En formant un certain nombre de diodes laser sur chacun de ces motifs de réseau de diffraction, il devient possible de former un certain nombre de réseaux de diodes laser et dans chacun de ceux-ci, des diodes laser de longueurs d'onde d'oscillation différentes sont intégrées monolithiquement.
Un autre objet de la présente invention consiste à proposer un procédé de fabrication d'un dispositif à semiconducteur optique comprenant les étapes de:
irradiation d'un substrat à l'aide d'un premier faisceau optique et d'un second faisceau optique présentant des angles d'incidence respectifs mutuellement différents de telle sorte que lesdits premier et second faisceaux optiques forment des franges d'interférence sur ledit substrat;
exposition d'un film de réserve prévu sur ledit substrat auxdites franges d'interférence afin de former un motif de réserve ; et
formation d'un motif de réseau de diffraction sur ledit substrat conformément auxdites franges d'interférence en utilisant ledit motif de réserve en tant que masque,
lesdits premier et second faisceaux optiques étant irradiés lors de ladite étape d'irradiation de telle sorte qu'un front d'onde dudit premier faisceau optique et qu'un front d'onde dudit second faisceau optique s'intersectent au niveau d'une ligne d'intersection s'étendant suivant une première direction parallèle à une surface principale dudit substrat,
ladite étape d'irradiation incluant en outre une étape de réfraction desdits premier et second faisceaux optiques par un élément optique disposé dans des chemins optiques desdits premier et second faisceaux optiques, ledit élément optique comprenant une surface lisse inclinée par rapport à ladite surface principale dudit substrat suivant une seconde direction perpendiculaire à ladite première direction.
Selon la présente invention, il devient possible de former un motif de réseau de diffraction sur un substrat de telle sorte que le pas de réseau tel que mesuré suivant la seconde direction varie en continu suivant la seconde direction. En formant une structure de diode laser sur un tel motif de réseau de diffraction et en divisant la structure ainsi obtenue suivant les lignes de clivage s'étendant suivant la première direction, il devient possible de former un certain nombre de diodes laser DFB présentant des longueurs d'onde d'oscillation différentes.
Un autre objet de la présente invention consiste à proposer un procédé de fabrication d'un dispositif à semiconducteur optique comprenant les étapes de:
irradiation d'un substrat à l'aide d'un premier faisceau optique et d'un second faisceau optique présentant des angles d'incidence respectifs mutuellement différents de telle sorte que lesdits premier et second faisceaux optiques forment des franges d'interférence sur ledit substrat
exposition d'un film de réserve prévu sur ledit substrat auxdites franges d'interférence afin de former un motif de réserve ; et
formation d'un motif de réseau de diffraction sur ledit substrat conformément auxdites franges d'interférence en utilisant ledit motif de réserve en tant que masque,
lesdits premier et second faisceaux optiques étant irradiés lors de ladite étape d'irradiation de telle sorte qu'un front d'onde dudit premier faisceau optique et qu'un front d'onde dudit second faisceau optique s'intersectent au niveau d'une ligne d'intersection s'étendant suivant une première direction parallèle à une surface principale dudit substrat,
ladite étape d'irradiation incluant en outre une étape de réfraction desdits premier et second faisceaux optiques par un élément optique disposé dans des chemins optiques desdits premier et second faisceaux optiques, ledit élément optique incluant une pluralité de régions alignées suivant une première direction parallèle à une direction de ladite ligne d'intersection,
chacune desdites régions comportant une surface lisse inclinée par rapport à ladite surface principale dudit substrat suivant une seconde direction perpendiculaire à ladite première direction.
Selon la présente invention, il devient possible de former une pluralité de motifs de réseau de diffraction de manière répétée suivant la première direction de telle sorte que le pas de réseau tel que mesuré suivant la seconde direction varie en continu le long des gorges s'étendant suivant la première direction dans chacun des motifs de réseau de diffraction. En formant une structure de diode laser sur chacun de ces motifs de réseau de diffraction et en divisant la structure de diode laser ainsi obtenue suivant des lignes de clivage s'étendant suivant les première et seconde directions, il devient possible de former un certain nombre de diodes laser DFB présentant des longueurs d'onde d'oscillation différentes.
Un autre objet de la présente invention consiste à proposer un dispositif à semiconducteur optique comprenant:
un substrat semiconducteur présentant un premier type de conductivité et s'étendant suivant des première et seconde directions
un motif de réseau de diffraction prévu sur ledit substrat semiconducteur et incluant une pluralité de gorges s'étendant de façon générale suivant ladite première direction, lesdites gorges étant répétées suivant ladite seconde direction selon un pas qui est tel que ledit pas varie en continu suivant lesdites gorges suivant ladite première direction;
une couche de guide d'ondes optique prévue sur ledit substrat semiconducteur de manière à recouvrir ledit motif de réseau de diffraction;
une couche active prévue sur ladite couche de guide d'ondes optique
une couche de gainage présentant un second type de conductivité et prévue sur ladite couche active; et
une couche conductrice prévue sur ladite couche de gai nage, présentant ledit second type de conductivité.
Selon la présente invention, un réseau de diodes laser dans lequel un certain nombre de diodes laser DFB dont toutes présentent des longueurs d'onde d'oscillation différentes sont intégrées est obtenu de façon immédiate.
Un autre objet de la présente invention consiste à proposer un dispositif à semiconducteur optique comprenant:
un substrat semiconducteur présentant un premier type de conductivité et s'étendant suivant des première et seconde directions
un motif de réseau de diffraction prévu sur ledit substrat semiconducteur et incluant une pluralité de gorges s'étendant de façon générale suivant ladite première direction, lesdites gorges étant répétées suivant ladite seconde direction selon un pas qui est tel que ledit pas varie en continu suivant ladite seconde direction
une couche de guide d'ondes optique prévue sur ledit substrat semiconducteur de manière à recouvrir ledit motif de réseau de diffraction;
une couche active prévue sur ladite couche de guide d'ondes optique
une couche de gainage présentant un second type de conductivité et prévue sur ladite couche active; et
une couche conductrice prévue sur ladite couche de gainage, présentant ledit second type de conductivité.
Selon la présente invention, un certain nombre de réseaux de diodes laser dans chacun desquels un certain nombre de diodes laser DFB dont chacune présente une longueur d'onde d'oscillation différente sont intégrées sont obtenus de façon simple et simultanée en clivant simplement la structure obtenue le long de lignes de clivage s'étendant suivant la première direction.
Un autre objet de la présente invention consiste à proposer un réseau de diodes laser comprenant:
un substrat semiconducteur présentant un premier type de conductivité et s'étendant suivant des première et seconde directions
une pluralité de régions mesa dont chacune est prévue sur ledit substrat semiconducteur de manière à s'étendre suivant ladite seconde direction, chacune desdites régions mesa étant définie par des première et seconde parois latérales et se répétant suivant ladite seconde direction
un motif de réseau de diffraction prévu dans chacune desdites régions mesa, ledit motif de réseau de diffraction incluant une pluralité de gorges dont chacune s'étend de façon générale suivant ladite première direction et se répète suivant ladite seconde direction selon un pas qui est tel que le pas mesuré suivant ladite seconde direction varie en continu suivant ladite première direction depuis ladite première paroi latérale jusqu'à ladite seconde paroi latérale;
une couche de guide d'ondes optique prévue sur ledit motif de réseau de diffraction dans chacune desdites structures mesa;
une couche active sur ladite couche de guide d'ondes optique dans chacune desdites structures mesa
une couche de gainage prévue sur ladite couche active dans chacune desdites structures mesa;
un premier moyen d'électrode prévu sur ladite couche de gainage dans chacune desdites structures mesa pour injecter des porteurs de premier type présentant une première polarité;
un second moyen d'électrode prévu sur ledit substrat pour injecter des porteurs de second type présentant une seconde polarité
chacune desdites gorges formant ledit motif de réseau de diffraction dans chacune de ladite pluralité de structures mesa étant alignée avec une gorge correspondante sur une structure mesa adjacente sur une ligne imaginaire s'étendant de façon générale suivant ladite première direction en traversant ladite pluralité de structures mesa de telle sorte qu'une pluralité desdites lignes imaginaires soit répétée suivant ladite seconde direction selon un pas qui varie en continu suivant ladite première direction.
Selon la présente invention, il devient possible de proposer un réseau de diodes laser dans lequel des diodes laser DFB présentant toutes des longueurs d'onde d'oscillation différentes sont intégrées monolithique ment en modifiant le pas de réseau de diffraction dans chacune des diodes laser.
Un autre objet de la présente invention consiste à proposer un dispositif à semiconducteur optique comprenant:
un substrat semiconducteur présentant un premier type de conductivité et s'étendant suivant des première et seconde directions
une pluralité de régions mesa dont chacune est prévue sur ledit substrat semiconducteur de manière à s'étendre suivant ladite seconde direction, chacune desdites régions mesa étant définie par des première et seconde parois latérales et se répétant suivant ladite seconde direction
un motif de réseau de diffraction prévu dans chacune desdites régions mesa, ledit motif de réseau de diffraction incluant une pluralité de gorges dont chacune s'étend de façon générale suivant ladite première direction et se répète suivant ladite seconde direction selon un pas qui est tel que le pas mesuré suivant ladite seconde direction varie en continu suivant ladite seconde direction suivant ladite structure mesa
une couche de guide d'ondes optique prévue sur ledit motif de réseau de diffraction dans chacune desdites structures mesa;
une couche active sur ladite couche de guide d'ondes optique dans chacune desdites structures mesa;
une couche de gainage prévue sur ladite couche active dans chacune desdites structures mesa;
un premier moyen d'électrode prévu sur ladite couche de gainage dans chacune desdites structures mesa pour injecter des porteurs de premier type présentant une première polarité;
un second moyen d'électrode prévu sur ledit substrat pour injecter des porteurs de second type présentant une seconde polarité
chacune desdites gorges formant ledit motif de réseau de diffraction dans chacune de ladite pluralité de structures mesa étant alignée avec une gorge correspondante sur une structure mesa adjacente sur une ligne imaginaire s'étendant de façon générale suivant ladite première direction en traversant ladite pluralité de structures mesa de telle sorte qu'une pluralité desdites lignes imaginaires soit répétée suivant ladite seconde direction selon un pas qui varie en continu suivant ladite seconde direction .
En divisant le dispositif à semiconducteur optique de la présente invention suivant des lignes de clivage suivant lesdites première et seconde directions, il devient possible de proposer un certain nombre de diodes laser DFB présentant des longueurs d'onde d'oscillation différentes simultanément.
Un autre objet de la présente invention consiste à proposer un procédé de formation d'un motif de réseau de diffraction comprenant les étapes de:
irradiation d'un substrat à l'aide d'un premier faisceau optique et d'un second faisceau optique présentant des angles d'incidence respectifs mutuellement différents de telle sorte que lesdits premier et second faisceaux optiques forment des franges d'interférence sur ledit substrat;
exposition d'un film de réserve prévu sur ledit substrat auxdites franges d'interférence afin de former un motif de réserve ; et
formation d'un motif de réseau de diffraction sur ledit substrat conformément auxdites franges d'interférence en utilisant ledit motif de réserve en tant que masque,
lesdits premier et second faisceaux optiques étant irradiés lors de ladite étape d'irradiation de telle sorte qu'un front d'onde dudit premier faisceau optique et qu'un front d'onde dudit second faisceau optique s'intersectent au niveau d'une ligne d'intersection parallèle à une surface principale dudit substrat,
ladite étape d'irradiation incluant en outre une étape de réfraction desdits premier et second faisceaux optiques par un élément optique disposé dans des chemins optiques desdits premier et second faisceaux optiques, ledit élément optique comportant une surface lisse inclinée par rapport à un plan parallèle à ladite surface principale dudit substrat suivant une première direction parallèle à une direction de ladite ligne d'intersection et inclinée en outre par rapport audit plan suivant une seconde direction perpendiculaire à ladite première direction.
Selon la présente invention, il devient possible de former un motif de réseau de diffraction sur un unique substrat de telle sorte que le pas de réseau tel que mesuré suivant la seconde direction varie en continu le long des gorges s'étendant suivant la première direction et formant le motif de réseau de diffraction.
Un autre objet de la présente invention consiste à proposer un procédé de fabrication d'un dispositif à semiconducteur optique comprenant les étapes de:
irradiation d'un substrat à l'aide d'un premier faisceau optique et d'un second faisceau optique présentant des angles d'incidence respectifs mutuellement différents de telle sorte que lesdits premier et second faisceaux optiques forment des franges d'interférence sur ledit substrat;
exposition d'un film de réserve prévu sur ledit substrat auxdites franges d'interférence afin de former un motif de réserve ; et
formation d'un motif de réseau de diffraction sur ledit substrat conformément auxdites franges d'interférence en utilisant ledit motif de réserve en tant que masque,
lesdits premier et second faisceaux optiques étant irradiés lors de ladite étape d'irradiation de telle sorte qu'un front d'onde dudit premier faisceau optique et qu'un front d'onde dudit second faisceau optique s'intersectent au niveau d'une ligne d'intersection s'étendant suivant une première direction parallèle à une surface principale dudit substrat,
ladite étape d'irradiation incluant en outre une étape de réfraction desdits premier et second faisceaux optiques par un élément optique disposé dans des chemins optiques desdits premier et second faisceaux optiques, ledit élément optique comportant une surface lisse inclinée par rapport à ladite surface principale dudit substrat suivant une seconde direction perpendiculaire à ladite première direction.
Selon la présente invention, il devient possible de former un motif de réseau de diffraction sur un substrat de telle sorte que le pas de réseau tel que mesuré suivant la seconde direction varie en continu suivant la seconde direction.
D'autres objets et des caractéristiques supplémentaires de la présente invention apparaîtront au vu de la description détaillée qui suit que l'on lira en conjonction avec les dessins annexés.
BREVE DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES
Les figures 1A à 1C sont des schémas qui représentent la construction d'une diode laser DFB classique;
la figure 2 est un schéma qui représente le principe d'un procédé d'exposition classique permettant de former un motif de réseau de diffraction d'une diode laser DFB;
la figure 3 est un schéma qui représente le principe de modification d'un pas de réseau utilisé dans le procédé d'exposition classique de la figure 2;
la figure 4 est un schéma qui représente un prisme proposé classiquement pour former un motif de réseau de diffraction sur un substrat selon des pas de réseau différents;
les figures 5A et 5B représentent respectivement un autre prisme classique pour former un motif de réseau de diffraction sur un substrat selon des pas de réseau différents et un motif de diffraction attendu pour un cas idéal hypothétique;
les figures 6A et 6B sont des schémas qui représentent le principe de la présente invention
les figures 7A et 7B sont d'autres schémas qui représentent le principe de la présente invention
la figure 8A est un autre schéma qui représente le principe de la présente invention
la figure 8B est un schéma qui représente un exemple d'un motif de diffraction mesuré formé selon le procédé de la figure 8A
la figure 9 est un autre schéma qui représente un exemple d'un motif de diffraction mesuré formé selon le procédé de la figure 8A
les figures 10A à 101 sont des schémas qui représentent le procédé de fabrication d'un réseau de diodes laser selon un premier mode de réalisation de la présente invention
les figures 11A et 11B sont des schémas qui représentent une modification du premier mode de réalisation;
les figures 12A à 12J sont des schémas qui représentent le procédé de fabrication de diodes laser DFB selon un second mode de réalisation de la présente invention
les figures 13A et 13B sont des schémas qui représentent une modification du second mode de réalisation;
la figure 14 est un schéma qui explique le principe d'un troisième mode de réalisation de la présente invention
la figure 15 est un schéma qui représente un prisme utilisé lors du procédé d'exposition selon le troisième mode de réalisation
les figures 16A à 16C sont des schémas qui représentent la fonction du prisme de la figure 15;
la figure 17 est un schéma qui représente une modification du prisme de la figure 15;
la figure 1 8 est un schéma qui représente une autre modification du prisme de la figure 15;
la figure 19 est un schéma qui représente une autre modification du prisme de la figure 15;
la figure 20 est un schéma qui représente une autre modification du prisme de la figure 15; et
la figure 21 est un schéma qui représente une autre modification du prisme de la figure 15.
DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION PREFERES [PRINCIPE]
Les figures 6A et 6B sont des schémas qui représentent le principe de la présente invention.
Par report à la figure 6A, la présente invention utilise un prisme 20 comportant une surface en pente incurvée 20A lors du procédé d'exposition de la figure 3 où la surface en pente incurvée 20A du prisme 20 est inclinée suivant une première direction et en outre suivant une seconde direction qui lui est perpendiculaire par rapport à un plan de référence imaginaire 20R qui est parallèle à la surface principale du substrat à exposer.
Lors du procédé d'exposition, le prisme 20 est exposé dans les chemins optiques de premier et second faisceaux optiques 21 et 22 de telle sorte que les faisceaux optiques 21 et 22 arrivent en incidence sur le prisme 20 selon des angles d'incidence respectifs 01 et 92 par rapport au plan de référence 20R mentionné ci-avant, dans un état qui est tel qu'un front d'onde du faisceau optique 21 et un front d'onde du faisceau optique 22 s'intersectent l'un l'autre au niveau d'une ligne d'intersection X qui s'étend parallèlement au plan de référence 20R mentionné ciavant. II est à noter que le plan de référence 20R est parallèle à la surface inférieure du prisme 20. Dans l'exemple de la figure 6A, le plan de référence 20R est également parallèle à la surface principale du substrat à exposer bien que ceci ne soit pas une nécessité absolue. La surface en pente incurvée 20A est inclinée suivant la seconde direction par rapport au plan de référence 20R mentionné ci-avant selon un angle qui est typiquement établi à environ 7,5 .
La figure 6B représente un exemple du motif de franges d'interférence formé sur le substrat pour le cas dans lequel le prisme 20 est disposé dans les chemins optiques des faisceaux optiques 21 et 22.
Par report à la figure 6B, le motif de franges d'interférence inclut un certain nombre de franges s'étendant suivant la première direction et répétées suivant la seconde direction et il est à noter que le pas de répétition des franges varie progressivement depuis un premier pas A1 jusqu'à un second pas A2 suivant la première direction ou suivant la direction d'allongement des franges.
Par conséquent, en prévoyant une photoréserve sur la surface du substrat, la photo réserve est exposée conformément au motif de franges d'interférence de la figure 6B et il devient possible de former un motif de réseau de diffraction sur le substrat en correspondance avec le motif de franges d'interférence de la figure 6B en mettant en oeuvre une gravure du substrat tout en utilisant un motif de réserve ainsi obtenu en tant que masque. En formant un certain nombre de diodes laser DFB ou de diodes laser DBR, chacune s'étendant suivant la seconde direction sur un tel motif de réseau de diffraction de telle sorte que les diodes laser soient répétées suivant la première direction, il devient possible de former un réseau de diodes laser dans lequel un certain nombre de diodes laser dont chacune présente une longueur d'onde d'oscillation différente de la longueur d'onde d'oscillation des autres diodes laser sont intégrées sur un substrat commun monolithiquement.
Dans le prisme 20 de la figure 6A, il est à noter que la forme de la surface en pente incurvée 20A peut être obtenue en termes de l'angle d'inclinaison et de la modification de l'angle 9 suivant la seconde direction en utilisant l'équation expliquée préalablement par référence à la figure 3. Du fait que le prisme 20 est exempt de marches à l'opposé du prisme de la figure 4 ou de la figure 5A, le motif de franges d'interférence exposé est de façon inhérente exempt de la distorsion générée par la diffraction. En outre, le prisme 20 est aisément fabriqué par comparaison avec le cas du prisme de la figure 5A dans lequel un certain nombre de petites surfaces doivent être formées.
Les figures 7A et 7B représentent un autre aspect de la présente invention.
Plus spécifiquement, la figure 7A représente un prisme 40 utilisé lors du procédé d'exposition de la figure 3 et il est à noter que le prisme 40 comporte une surface incurvée inclinée 40A dont l'angle d'inclinaison augmente en continu suivant la seconde direction. Le prisme 40 est disposé dans les chemins optiques des faisceaux optiques 41 et 42 de telle sorte que les faisceaux optiques 41 et 42 arrivent en incidence sur le prisme 40 selon des angles d'incidence respectifs 91 et 02 et de telle sorte que la ligne d'intersection X au niveau de laquelle un front d'onde du faisceau optique 41 et un front d'onde du faisceau optique 42 s'intersectent l'un l'autre s'étende suivant la première direction dans un plan de référence 40 parallèle à la surface inférieure du prisme 40.
La figure 7B représente un exemple du motif de franges d'interférence optique ainsi formé par le prisme 40.
Par report à la figure 7B, chacune des franges d'interférence formant le motif de franges d'interférence optique s'étend parallèlement suivant la première direction et est répétée suivant la seconde direction, le pas de répétition étant augmenté en continu depuis A, jusqu'à A2 suivant la seconde direction. Par conséquent, en prévoyant une photo réserve sur la surface du substrat, la photo réserve est exposée conformément au motif de franges d'interférence de la figure 7B et il devient possible de former un motif de réseau de diffraction sur le substrat en correspondance avec le motif de franges d'interférence de la figure 7B en mettant en oeuvre une gravure du substrat tout en utilisant un motif de réserve ainsi obtenu en tant que masque.
Dans le prisme 40 de la figure 7A, il est à noter que la forme de la surface incurvée 40A peut être obtenue en termes de l'angle d'inclinaison 9 et de la variation de l'angle suivant la seconde direction, en utilisant l'équation expliquée préalablement par report à la figure 3.
La figure 8A représente un autre principe de la présente invention qui utilise une lentille 60 en lieu et place du prisme lors du procédé d'exposition de la figure 3.
Par report à la figure 8A, la lentille 60 est une lentille plan-convexe présentant une distance focale F, la lentille 60 étant disposée à l'oblique sur le substrat de telle sorte que des faisceaux optiques 61 et 62 heurtent la lentille 60 selon des angles d'incidence respectifs Q1 et Q2. Ainsi, le motif de franges d'interférence optique ainsi exposé sur le substrat par les faisceaux optiques 61 et 62 par l'intermédiaire de la lentille 60 présente un pas L3 qui est donné par la relation qui suit:
A3 = A2 (F-L)/F où A2 est définie déjà et L représente la distance entre le substrat et la lentille 60.
La figure 8B représente un motif de franges d'interférence mesuré pour le cas où un faisceau laser produit par un laser He-Cd avec une longueur d'onde de 325 nm est utilisé pour les faisceaux optiques 61 et 62. Lors de la mesure, I'ouverture de la lentille est établie à 80 mm et la distance focale F est établie à 580 nm. En outre, les angles d'incidence 01 et < 32 sont tous deux établis à 42,2 et la lentille 60 est inclinée par rapport au substrat de 30 .
Par report à la figure 8B, le pas des motifs de franges d'interférence exposés sur le substrat varie non seulement suivant la seconde direction mais également suivant la première direction.
La figure 9 représente la variation du pas de réseau de diffraction ainsi mesuré suivant la seconde direction.
Par report à la figure 9, il est à noter que le pas de réseau suivant la seconde direction augmente en continu suivant la seconde direction. En outre, la figure 9 indique que la variation du pas de réseau suivant la première direction est faible, comme indiqué par le chevauchement des lignes calculées.
[PREMIER MODE DE REALISATION]
Les figures 10A à 101 sont des schémas qui représentent le procédé de fabrication d'un réseau de diodes laser selon un premier mode de réalisation de la présente invention.
Par report à la figure 10A, un film de réserve 72 est déposé par centrifugation sur un substrat en InP de type n 71 et le substrat en InP 71 ainsi revêtu par centrifugation du film de réserve 72 est soumis à un procédé d'exposition au cours duquel le film de réserve 72 est exposé à l'aide d'un motif de franges d'interférence formé en tant que résultat d'une interférence des faisceaux optiques 21 et 22, tous deux produits par un laser He Cd présentant une longueur d'onde de 325 nm.
Comme déjà expliqué, les faisceaux optiques 21 et 22 sont irradiés de telle sorte que la ligne d'intersection X du front d'onde du faisceau 21 et du front d'onde du faisceau 22 s'étende parallèlement à la surface du substrat 71 à exposer. Dans l'exemple représenté, la ligne d'intersection X s'étend suivant une direction x et le film de réserve 72 est exposé à l'aide du motif de franges d'interférence formé par un certain nombre de franges dont chacune s'étend suivant la direction x.
Lors du procédé d'exposition, le présent mode de réalisation utilise le prisme 20 qui comporte la surface en pente incurvée 20A comme indiqué sur la figure 10A de telle sorte que les faisceaux optiques 21 et 22 heurtent le prisme 20 de façon similaire au cas de la figure 6A. Ainsi, un motif de réserve 72A est obtenu après l'exposition et le développement du film de réserve 72 et il est à noter que le motif de réserve 72A inclut un certain nombre de gorges s'étendant de façon générale suivant la direction x et se répétant suivant la direction y. Ainsi, le pas du réseau tel que mesuré suivant la direction y varie le long des gorges suivant la direction x.
Puis au niveau de l'étape de la figure 10C, le substrat en InP 71 est soumis à un processus de gravure par voie humide tout en utilisant le motif de réserve 72A en tant que masque et un certain nombre de gorges 71A en correspondance avec le masque de réserve 72A mentionné ci-avant sont formées sur la surface du substrat 71, typiquement selon une épaisseur d'environ 30 nm.
Puis le masque de réserve 72A est ôté et une structure représentée sur la figure 10D est obtenue, structure dans laquelle il est à noter qu'un motif de réseau de diffraction 71B est formé sur la surface du substrat 71 sous la forme des gorges 71A mentionnées ci-avant. Sur la figure 10D, le pas de réseau du réseau de diffraction 71B tel que mesuré suivant la direction y prend des valeurs différentes Ar, A2 et A3 (A1 < A2 < A3) suivant diverses sections en coupe longitudinale indiquées sur le dessin par des lignes en pointillés.
Puis au niveau de l'étape de la figure 10E, une couche de guide d'ondes optique en InGaAsP de type n est constituée sur le substrat 71 au moyen d'un procédé d'épitaxie par jet moléculaire (MBE) ou d'un procédé d'épitaxie en phase vapeur d'organométallique (MOVPE) typiquement selon une épaisseur de 150 nm, et une couche active 74 présentant une structure MQW est formée sur la couche de guide d'ondes optique 73 ainsi formée en faisant croître de façon épitaxiale une couche barrière en InGaAsP non dopé et une couche quantique en InGaAs en alternance et de manière répétée. Selon un exemple typique, la couche barrière présente une épaisseur d'environ 10 nm et la couche de puits quantique présente une épaisseur d'environ 6 nm, et la structure quantique ainsi formée est empilée environ dix fois. En tant que résultat du confinement des porteurs, des niveaux quantiques apparaissent dans la couche active 74 en association avec une densité d'état de porteurs quantifiée associée, comme il est bien connu de l'art.
Sur la couche active 74, une couche de gainage en InGaAsP de type p est déposée, couche de gainage sur laquelle une couche de contact 76 de type p+ est en outre déposée.
Puis au niveau de l'étape de la figure 10F, la structure de la figure 10E est soumise à un procédé de gravure mesa de telle sorte que des mesa 70A, 70B et 70C dont chacun s'étend suivant la direction y soient formés sur le substrat 71 d'un seul tenant, des gorges d'isolation de dispositif d'intervention 70D et 70E étant formées. II est à noter que chacune des gorges d'isolation 70D et 70E atteint un niveau au-dessous de la partie inférieure des gorges 71A formant le motif de réseau de diffraction 71B et que par conséquent, les gorges d'isolation 70D et 70E divisent le motif de réseau de diffraction 71 B selon un réseau de diffraction (71 A)1 formé sur le mesa 70A selon le pas A, et s'étendant suivant la direction y, un réseau de diffraction (71 A)2 formé sur le mesa 70B selon le pas 2 et s'étendant suivant la direction y et un réseau de diffraction (71 A)3 formé sur le mesa 70C selon le pas A3 et s'étendant suivant la direction y.
Puis au niveau de l'étape de la figure 10G, les gorges d'isolation 70D et 70E mentionnées ci-avant sont remplies par une couche en InP dopée à l'aide d'un élément d'impuretés peu profond tel que Fe et une structure de confinement de courant 77 présentant une résistance élevée est formée par la couche en InP qui remplit ainsi les gorges 70D et 70E.
Puis au niveau de l'étape de la figure 10H, des électrodes ohmiques supérieures (78A)1, (78A)2 et (78A)3 sont formées sur le mesa 70A suivant sa direction longitudinale ou d'allongement. De façon similaire, des électrodes ohmiques (78B)1, (78B)2 et (78B)3 sont formée sur le mesa 70B suivant la direction d'allongement du mesa 70B et des électrodes ohmiques (78C)1, (78C)2 et (78C)3 sont formées sur le mesa 70C suivant la direction d'allongement du mesa 70C.
Dans la structure de la figure 10H, il est à noter qu'une électrode ohmique inférieure 791 est formée sur la surface principale inférieure du substrat 71 en correspondance avec les électrodes ohmiques supérieures (78A)1, (78B), et (78C)1, de telle sorte que l'électrode ohmique 79, s'étende suivant la direction perpendiculaire à la direction d'allongement du mesa 70A et par conséquent perpendiculaire à la direction d'allongement du mesa 70B ou 70C. De façon similaire, une électrode ohmique inférieure 792 est formée sur la surface principale inférieure du substrat 71 en correspondance avec les électrodes ohmiques supérieures (78A)2, (78B)2 et (78C)2 de telle sorte que l'électrode ohmique 792 s'étende parallèlement à l'électrode 79,. En outre, une électrode ohmique inférieure 793 est formée sur la surface principale inférieure du substrat 71 en correspondance avec les électrodes ohmiques supérieures (78A)3, (78B)3 et (78C)3 de telle sorte que l'électrode ohmique 793 s'étende parallèlement à l'électrode 792.
Par conséquent, en clivant la structure de la figure 10H suivant les rangées des électrodes (78A)1 - (78C)1, (78A)2 (78C)2 et (78A)3 - (78C)3, il est possible d'obtenir trois réseaux de diodes laser mutuellement identiques comme indiqué sur la figure 101, et il est à noter que chacun des réseaux de diodes laser inclut en son sein trois diodes laser DFB présentant des pas de réseau respectifs de A1, A2 et A3 et par conséquent des longueurs d'onde d'oscillation différentes.
Comme expliqué préalablement, le présent mode de réalisation utilise le prisme 20 lors du procédé d'exposition du motif de réseau de diffraction. Du fait que le prisme 20 comporte une surface inclinée continue comme indiqué sur la figure 6A, il n'y a pas de difficulté lors de la fabrication du prisme 20 ou lors de l'exposition du motif de réseau de diffraction même dans le cas où la séparation avec une diode laser adjacente dans le réseau de diodes laser est très faible. En outre, le prisme 20 est exempt d'une structure en marches sur la surface et le procédé d'exposition mis en oeuvre en utilisant le prisme 20 est exempt de façon inhérente du problème de distorsion du motif de réseau de diffraction exposé dû à la diffraction du faisceau optique.
La figure 11 A représente la construction d'un prisme 30 selon une modification du présent mode de réalisation. En outre, la figure 1 1 B représente le motif de diffraction exposé formé par le prisme 30.
Par report à la figure 11A, le prisme 30 est formé de manière à être muni d'un certain nombre de surfaces en pente 30 dont chacune correspond à la surface en pente incurvée 20A du prisme 20, de façon répétée suivant une première direction ou direction x tout en modifiant l'angle d'inclinaison en alternance en l'augmentant et en le diminuant. En tant que résultat, une surface en pente 30A se continue selon une surface en pente adjacente 30A au niveau d'une ligne de changement de direction (ou ligne de pliure) f sans qu'une marche ne soit formée entre elles. En formant les surfaces en pente incurvées 30A de manière répétée sur la totalité du prisme 30, il devient possible de former le motif de réseau de diffraction représenté sur la figure 1 1 B sur la totalité de la surface du substrat 71, qui peut être une plaquette en InP.
Dans la construction de la figure liA, il est à noter que l'angle d'inclinaison Q de chaque surface en pente incurvée 30A suivant la seconde direction mentionnée ci-avant est typiquement établi dans une plage entre 8 et 120. En outre, chaque surface en pente incurvée 30A peut présenter une largeur W d'environ 6 mm suivant la direction x.
[SECOND MODE DE REALISATION]
Puis un procédé de fabrication d'une diode laser selon un second mode de réalisation de la présente invention est décrit par report aux figures 12A à 12J sur lesquelles les parties qui correspondent aux parties décrites préalablement sont désignées au moyen des mêmes index de référence et leur description est omise.
Par report à la figure 12A, un film de réserve 82 déposé sur un substrat 81 en GaAs de type n est exposé à un motif de franges d'interférence formé en tant que résultat d'une interférence des faisceaux optiques cohérents 41 et 42 dont chacun est formé par un laser He-Cd présentant une longueur d'onde de 325 nm. De façon similaire à ce qui précède, les faisceaux 41 et 42 sont dirigés de telle sorte que la ligne d'intersection X des fronts d'onde des faisceaux optiques respectifs s'étende parallèlement à la surface du substrat. Dans l'exemple de la figure 12A, la ligne d'intersection X s'étend suivant la direction x. En tant que résultat de l'exposition, le film de réserve 82 est exposé au motif de franges d'interférence incluant un certain nombre de franges parallèles dont chacune s'étend de façon générale suivant la direction x.
Selon le présent mode de réalisation, il est à noter que l'exposition est mise en oeuvre en disposant le prisme 40 comportant la surface inclinée incurvée 40A dans les chemins optiques des faisceaux optiques 41 et 42 de telle sorte que le motif de franges d'interférence exposé sur le film de réserve 82 soit modifié comme expliqué par report à la figure 7B. Par conséquent, le motif de franges d'interférence exposé est modifié de telle sorte que le pas de répétition des franges suivant la direction y, qui est perpendiculaire à la direction x, varie en continu suivant la direction x. Après développement, un motif de réserve 82A est obtenu comme indiqué sur la figure 12B.
Puis au niveau de l'étape de la figure 12C, le substrat en
GaAs 81 est soumis à un procédé de gravure par voie humide tout en utilisant le motif de réserve 82A en tant que masque et un certain nombre de gorges 81A sont formées sur la surface du substrat 81 en correspondance avec le motif de réserve 82A typiquement selon une profondeur d'environ 30 nm.
En outre, au niveau de l'étape de la figure 12D, le masque de réserve 82A est dissout et une structure dans laquelle le substrat 81 supporte un motif de réseau de diffraction 81B formé par les gorges mentionnées ci-avant 81A est obtenue. Sur la figure 12D, il est à noter que le pas A suivant la direction y varie depuis A1 jusqu'à A2 et depuis A2 jusqu'à A3 suivant la direction y, ces valeurs étant liées par la relation A1 > A2 > A3.
Puis au niveau de l'étape de la figure 12E, le substrat 81 ainsi formé avec le réseau de diffraction 81 B est recouvert d'une couche de guide d'ondes optique 83 en AlGaAs de type n au moyen d'un procédé MBE ou d'un procédé MOVPE, selon une épaisseur typiquement d'environ 150 nm. En outre, une couche active 84 d'une structure MQW dans laquelle une couche barrière non dopée en AlGaAs et une couche de puits quantique non dopée sont empilées en alternance est constituée sur la couche de guide d'ondes optique 83. De façon similaire à ce qui précède, chaque couche barrière et chaque couche de puits quantique présentent des présentant le pas A1, le réseau de diffraction (81 B)1 présentant le pas A2 et le réseau de diffraction (81C)1 présentant le pas A3.
Puis au niveau de l'étape de la figure 12G, les gorges d'isolation 80D et 80E sont remplies d'une couche en GaAs haute résistance à l'aide d'un élément d'impuretés profond tel que O afin de former une structure de confinement de courant 87. En outre, des électrodes ohmiques supérieures (88A)1, (88A)2, (88A)3 sont formées sur la structure mesa 80A suivant sa direction d'allongement. De façon similaire, des électrodes ohmiques supérieures (88B)1, (88B)2 et (88B)3 sont formées sur la structure mesa 80B suivant sa direction d'allongement et des électrodes ohmiques supérieures (88C)1, (88C)2 et (88C)3 sont formées sur la structure mesa 80B suivant sa direction d'allongement.
Dans la structure de la figure 12H, il est à noter qu'une électrode ohmique inférieure 891 est prévue sur la surface principale supérieure du substrat 81 en correspondance avec les électrodes ohmiques supérieures (88A)1, (88B)1 et (88C)1 suivant une direction perpendiculaire à la direction d'allongement du mesa 80A. De façon similaire, une électrode ohmique inférieure 892 est prévue sur la surface principale inférieure du substrat 81 en correspondance avec les électrodes ohmiques supérieures (88A)2, (88B)2 et (88C)2 suivant une direction perpendiculaire à la direction d'allongement du mesa 80A et une électrode ohmique inférieure 893 est prévue sur la surface principale inférieure du substrat 81 en correspondance avec les électrodes ohmiques supérieures (88A)3, (88B)3 et (88C)3 suivant une direction perpendiculaire à la direction d'allongement du mesa 80A.
Par conséquent, en clivant la structure de la figure 12H perpendiculairement à la direction d'allongement des mesa, suivant une rangée des électrodes (88A)1 - (88C)1, suivant une rangée des électrodes (88A)2 - (88C)2 et en outre suivant une rangée des électrodes (88A)3 - < 88C)3, des réseaux de diodes laser sont obtenus, selon des pas de réseau de diffraction respectifs différents et par conséquent des longueurs d'onde d'oscillation laser différentes. Dans chaque réseau de diodes laser de la figure 121, les diodes laser présentent le même pas de réseau de diffraction et par conséquent la même longueur d'onde d'oscillation laser.
En outre, en clivant chaque réseau de diodes laser selon des diodes laser individuelles, il est possible d'obtenir un nombre important de diodes laser présentant des longueurs d'onde d'oscillation laser respectives.
De façon similaire au mode de réalisation précédent, le présent mode de réalisation utilise également le prisme 40 qui comporte une surface inclinée continue comme indiqué sur la figure 7A lors du procédé d'exposition du réseau de diffraction, la fabrication de ce prisme 40 pouvant être réalisée sans difficulté même dans le cas où les diodes laser sont formées sur le substrat 81 selon un pas ou une séparation mutuelle réduite. En outre, le prisme 40 est exempt de marches sur sa surface et le motif de réseau de diffraction exposé 81 B et par conséquent les réseaux de diffraction (81A)1 - (81 A)3 sont exempts de façon inhérente des distorsions générées par la diffraction des faisceaux optiques 41 et 42.
La figure 13A représente la construction d'un prisme 50 selon une modification du prisme 40 du présent mode de réalisation. En outre, la figure 13B représente un motif d'exposition du réseau de diffraction formé par le prisme 50.
Par report à la figure 13A, le prisme 50 est formé de manière à être muni d'un certain nombre de surfaces inclinées incurvées 50A dont chacune présente une forme similaire à celle de la surface inclinée incurvée 40A du prisme 40, les surfaces inclinées 50A étant répétées suivant la seconde direction ou direction y tout en modifiant l'angle d'inclinaison en alternance en l'augmentant et le diminuant. En tant que résultat, une surface inclinée 50A se poursuit selon une surface inclinée adjacente 50A au niveau d'une ligne de changement de direction (ou ligne de pliure) f sans former une marche entre elles. En répétant les surfaces inclinées 50A sur la totalité de la surface du prisme 50, il devient possible de former le motif de réseau de diffraction de la figure 12D de manière répétée sur la totalité de la surface du substrat 81 qui peut être un substrat en InP.
La figure 13B représente un prisme 50' selon une autre modification du prisme 40.
Par report à la figure 13B, le prisme 50' comporte une surface ondulée lisse continue 50A' en lieu et place des surfaces incurvées 50A de la figure 13A. En utilisant une telle surface ondulée lisse, la formation de lignes de changement de direction (ou ligne de pliure) f est évitée et le problème de la perturbation du motif de franges d'interférence exposé est encore réduit.
[TROISIEME MODE DE REALISATION]
Les figures 15 et 16A à 16C représentent le principe d'un troisième mode de réalisation de la présente invention.
Comme noté déjà par report aux figures 1A et 1B, la diode laser DFB classique est munie du point de déphasage A/2 1B au niveau duquel la phase du réseau de diffraction est décalée de A/2 pour induire en correspondance un maximum au niveau de la densité de photons.
La figure 14 représente le principe du masque d'exposition qui est utilisé pour exposer un motif de réseau de diffraction qui inclut une telle région de déphasage 1B.
Par report à la figure 14, le masque d'exposition inclut une plaquette de verre en SiO2 présentant un indice de réfraction de 1,475 et une épaisseur d sur laquelle des premier et second faisceaux optiques cohérents A et B arrivent en incidence selon des angles d'incidence respectifs &commat;, et et 02 depuis le côté de l'air qui présente un indice de réfraction nO de 1.
Les faisceaux optiques incidents A et B subissent une réfraction selon des angles de réfraction respectifs 01' et 92', les faisceaux optiques incidents A et B induisant un faisceau optique apparent C en tant que résultat d'une interférence. Le faisceau optique C arrive en incidence ainsi sur le masque suivant une ligne bissectrice de l'angle formé par les faisceaux optiques A et
B, selon un angle d'incidence a.
Le faisceau optique C qui arrive ainsi en incidence sur le masque est alors réfracté lorsqu'il traverse celui-ci selon un angle de réfraction a' et il atteint un point de sortie D après croisement de l'épaisseur d de la plaquette de verre formant le masque, le point de sortie D étant décalé d'une distance x par rapport à un point idéal D' que le faisceau optique C atteint lorsqu'il n'y a pas de réfraction. Par conséquent, il devient possible de commander la position du motif de réseau de diffraction sur le substrat en prévoyant le masque dans les chemins optiques des faisceaux optiques A et B et en établissant de manière appropriée l'épaisseur d de telle sorte que le motif de réseau de diffraction au niveau du côté gauche du point de déphasage A/2 1B soit décalé de 7t radians par rapport au motif de réseau de diffraction au niveau du côté droit.
La figure 15 représente la construction d'un prisme 20' qui forme une telle région de déphasage A/2, le prisme 20' étant une modification du prisme 20 et des parties correspondantes aux parties décrites par report au prisme 20 étant désignées au moyen des mêmes index de référence.
Par report à la figure 15, le prisme 20' est formé de manière à être muni de gorges 20G s'étendant suivant la direction x au niveau de sa surface inférieure selon une répétition suivant la direction y selon un pas L, le pas L étant établi de manière à être égal à la longueur de la diode laser DFB à former. En utilisant le prisme 20' lors du procédé d'exposition du motif de réseau de diffraction, le motif de réseau de diffraction exposé peut être formé de manière à présenter un pas variant en continu, tel que mesuré suivant la direction y, le long de la direction x de façon similaire au motif de réseau de diffraction de la figure 10D, le motif de réseau de diffraction ainsi formé incluant en outre un point de déphasage A/2 similaire au point de déphasage A/2 1B de la figure 1A, de façon générale au niveau d'une partie centrale du motif de réseau de diffraction tel que vu suivant la direction y.
Les figures 16B et 16C représentent respectivement la déviation de phase ou déphasage du point de déphasage A/2 1B et la déviation de la longueur d'onde d'oscillation de la diode laser
DFB qui est formée en utilisant le prisme 20' de la figure 16A pour l'exposition du motif de réseau de diffraction. Sur la figure 16A, il est à noter que le prisme 20' comporte une gorge G au niveau de sa surface inférieure selon une profondeur d établie à 2,0 pm et que le calcul des figures 16B et 16C est réalisé en modifiant l'angle d'inclinaison du prisme 20' en le faisant passer de 0 à 20 . Lors du calcul, il est supposé que les deux faisceaux optiques heurtent le prisme 20' selon un angle d'incidence identique e établi à 42,9 .
Par report à la figure 16B, il est à noter que la déviation au niveau du point de déphasage A/2 tombe dans une plage de 0,08 n: radian pour autant que la déviation de la longueur d'onde d'oscillation de la diode laser est dans 5,6 nm par rapport à une longueur centrale de 1,55 um. Par conséquent, les caractéristiques mono modems ou les caractéristiques de seuil de la diode laser DFB pour les applications à multiplexage en longueur d'onde ne sont pas influencées de manière significative par l'utilisation du prisme 20'.
La figure 17 représente un prisme 20' en tant que modification du prisme de la figure 15 modifié selon le mode de réalisation de la figure 11A.
Par report à la figure 17, le prisme 30' inclut un certain nombre de surfaces inclinées 30A répétées suivant la direction x.
En outre, le prisme 30' inclut des gorges 30G similaires à la gorge 20G du prisme 20' au niveau de sa surface inférieure. En utilisant le prisme 30' de la figure 17, il est possible de former le motif de réseau de diffraction qui inclut un point de déphasage A/2 de façon répétée sur la surface de plaquette à l'aide d'un unique procédé d'exposition.
La figure 18 représente un prisme 30" qui est encore une modification du prisme 30' de la figure 17.
Par report à la figure 18, le prisme 30" inclut les surfaces en pente 30A qui sont telles que la surface en pente 30A est non seulement répétée suivant la direction x au niveau des lignes de changement de direction (ou ligne de pliure) f mais est également répétée suivant la direction y au niveau de la ligne de changement de direction (ou ligne de pliure) g. En utilisant le prisme 30", il devient possible d'exposer le réseau de diffraction qui inclut la région de déphasage A/2 sur la totalité de la surface de la plaquette.
La figure 19 représente un prisme 40' selon une modification du prisme 40, les parties correspondant aux parties décrites préalablement étant désignées au moyen des mêmes index de référence et leur description étant omise.
Par report à la figure 19, le prisme 40' comporte, sur sa surface inférieure, des gorges 40G présentant une profondeur d dont chacune s'étend suivant la direction x, les gorges 40G étant répétées suivant la direction y selon un pas L établi de façon générale de manière à être égal à la longueur de la diode laser DFB à former. En utilisant le prisme 40' lors du procédé d'exposition, le motif de réseau de diffraction exposé sur le substrat inclut une région de déphasage A/2 en correspondance avec la partie en marches formée par la gorge 40G. Le motif de réseau de diffraction lui-même présente une forme similaire à celle du motif de réseau de diffraction de la figure 12D où le pas de réseau de diffraction tel que mesuré suivant la direction y varie en continu suivant la direction y à l'exception du fait que le motif de réseau de diffraction inclut maintenant un point de déphasage similaire au point de déphasage 1B de la figure 1A. Le point de déphasage est formé de façon générale au niveau de la partie centrale, tel que vu suivant la direction y.
La figure 20 représente un prisme 50" en tant que modification du prisme 50 de la figure 13A modifié selon le mode de réalisation de la figure 19, et il est à noter que le prisme 50" inclut une gorge 50G au niveau de sa surface inférieure similaire à la gorge 40G du prisme 40'. En utilisant le prisme de la figure 20, il est possible de former un réseau de diffraction qui inclut une région de déphasage A/2 et dont le pas est modifié suivant la direction y sur la plaquette de façon répétée suivant la direction Y
La figure 21 représente une construction du prisme 50M en tant qu'autre modification du prisme 50" de la figure 20.
Par report à la figure 21, le prisme 50" inclut une surface ondulée lisse correspondant à la surface 50A' et le prisme 50M expose un motif de réseau de diffraction incluant un point de déphasage A/2 sur la totalité de la surface de la plaquette de telle sorte que le pas du réseau varie suivant la direction y.
Dans chacun des modes de réalisation qui précèdent, à l'exception des modes de réalisation dans lesquels une région de déphasage A/2 est formée, il est à noter que le prisme 20 ou 40 peut être utilisé en étant renversé. En outre, un prisme qui comporte une surface inclinée concave peut également être utilisé en lieu et place du prisme tel que le prisme de la figure 13A qui comporte une surface inclinée convexe.
En outre, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits jusqu'ici mais diverses variantes et modifications peuvent être apportées sans que l'on s'écarte de l'invention.
REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'un dispositif à semiconducteur optique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de:
irradiation d'un substrat (20) à l'aide d'un premier faisceau optique (21) et d'un second faisceau optique (22) présentant des angles d'incidence respectifs mutuellement différents < e1, 02) de telle sorte que lesdits premier et second faisceaux optiques forment des franges d'interférence sur ledit substrat;
exposition d'un film de réserve (71) prévu sur ledit substrat auxdites franges d'interférence afin de former un motif de réserve (72A); A) et
formation d'un motif de réseau de diffraction (71 B) sur ledit substrat conformément auxdites franges d'interférence en utilisant ledit motif de réserve en tant que masque,
lesdits premier et second faisceaux optiques étant irradiés lors de ladite étape d'irradiation de telle sorte qu'un front d'onde dudit premier faisceau optique et qu'un front d'onde dudit second faisceau optique s'intersectent au niveau d'une ligne d'intersection (X) parallèle à une surface principale dudit substrat,
ladite étape d'irradiation incluant en outre une étape de réfraction desdits premier et second faisceaux optiques par un élément optique (20) disposé dans des chemins optiques desdits premier et second faisceaux optiques, ledit élément optique comportant une surface lisse (20A) inclinée par rapport à un plan (20R) parallèle à ladite surface principale dudit substrat suivant une première direction parallèle à une direction de ladite ligne d'intersection et inclinée en outre par rapport audit plan suivant une seconde direction perpendiculaire à ladite première direction.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite surface inclinée lisse (20A) est définie par

Claims (15)

    un premier bord s'étendant suivant ladite première direction dans un plan (20R) parallèle à ladite surface principale dudit substrat (20) un second bord faisant suite audit premier bord et s'étendant suivant ladite seconde direction dans un plan (20R) parallèle à ladite surface principale dudit substrat un troisième bord opposé audit second bord et s'étendant suivant ladite seconde direction selon une certaine inclinaison par rapport à ladite surface principale dudit substrat ; et un quatrième bord opposé audit premier bord et s'étendant suivant ladite première direction selon une certaine inclinaison par rapport à ladite surface principale dudit substrat.
  1. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément optique (60) est une lentille.
  2. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes de
    développement dudit film de réserve (72) afin de former ledit motif de réserve (72A);
    formation dudit motif de réseau de diffraction (71 A) sur ledit substrat en appliquant un procédé de gravure audit substrat (71) tout en utilisant ledit motif de réserve en tant que masque de telle sorte que ledit motif de réseau de diffraction présente un pas (A) tel que mesuré suivant ladite seconde direction qui est tel que ledit pas varie suivant ladite première direction ; et
    formation d'une pluralité de diodes laser (70A, 70B, 70C) sur ledit substrat après formation dudit motif de réseau de diffraction sur ledit substrat de telle sorte que chacune desdites diodes laser s'étende suivant ladite seconde direction et soit répétée suivant ladite première direction.
  3. 5. Procédé de fabrication d'un dispositif à semiconducteur optique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de
    irradiation d'un substrat (71) à l'aide d'un premier faisceau optique (21) et d'un second faisceau optique (22) présentant des angles d'incidence respectifs mutuellement différents (01,02) de telle sorte que lesdits premier et second faisceaux optiques forment des franges d'interférence sur ledit substrat;
    exposition d'un film de réserve (72) prévu sur ledit substrat auxdites franges d'interférence afin de former un motif de réserve (72A) ; et
    formation d'un motif de réseau de diffraction (71 B) sur ledit substrat conformément auxdites franges d'interférence en utilisant ledit motif de réserve en tant que masque,
    lesdits premier et second faisceaux optiques étant irradiés lors de ladite étape d'irradiation de telle sorte qu'un front d'onde dudit premier faisceau optique et qu'un front d'onde dudit second faisceau optique s'intersectent au niveau d'une ligne d'intersection (X) parallèle à une surface principale dudit substrat,
    ladite étape d'irradiation incluant en outre une étape de réfraction desdits premier et second faisceaux optiques par un élément optique (30) disposé dans des chemins optiques desdits premier et second faisceaux optiques, ledit élément optique incluant une pluralité de régions (30A) alignées suivant une première direction parallèle à une direction de ladite ligne d'intersection,
    chacune desdites régions comportant une surface lisse inclinée par rapport à ladite surface principale dudit substrat suivant ladite première direction et inclinée en outre par rapport à ladite surface principale suivant une seconde direction perpendiculaire à ladite première direction.
  4. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que chacune desdites surfaces inclinées lisses (30A) est définie par:
    un premier bord s'étendant suivant ladite première direction dans un plan parallèle à ladite surface principale dudit substrat
    un second bord faisant suite audit premier bord et s'étendant suivant ladite seconde direction dans un plan parallèle à ladite surface principale dudit substrat
    un troisième bord opposé audit second bord et s'étendant suivant ladite seconde direction selon une certaine inclinaison par rapport à ladite surface principale dudit substrat ; et
    un quatrième bord opposé audit premier bord et s'étendant suivant ladite première direction selon une certaine inclinaison par rapport à ladite surface principale dudit substrat.
  5. 7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les surfaces de ladite pluralité de surfaces inclinées lisses (30A) présentent des angles d'inclinaison respectifs qui varient en alternance en augmentant et en diminuant suivant ladite première direction et en ce que chacune de ladite pluralité de surfaces inclinées lisses fait suite à une surface inclinée lisse adjacente qui est adjacente suivant ladite première direction.
  6. 8. Procédé de fabrication d'un dispositif à semiconducteur optique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de
    irradiation d'un substrat (81) à l'aide d'un premier faisceau optique (41) et d'un second faisceau optique (42) présentant des angles d'incidence respectifs mutuellement différents < e1, ( 2) de telle sorte que lesdits premier et second faisceaux optiques forment des franges d'interférence sur ledit substrat;
    exposition d'un film de réserve (82) prévu sur ledit substrat auxdites franges d'interférence afin de former un motif de réserve (82A) ; et
    formation d'un motif de réseau de diffraction (81 B) sur ledit substrat conformément auxdites franges d'interférence en utilisant ledit motif de réserve en tant que masque,
    lesdits premier et second faisceaux optiques étant irradiés lors de ladite étape d'irradiation de telle sorte qu'un front d'onde dudit premier faisceau optique et qu'un front d'onde dudit second faisceau optique s'intersectent au niveau d'une ligne d'intersection (X) s'étendant suivant une première direction parallèle à une surface principale dudit substrat,
    ladite étape d'irradiation incluant en outre une étape de réfraction desdits premier et second faisceaux optiques par un élément optique (40) disposé dans des chemins optiques desdits premier et second faisceaux optiques, ledit élément optique comportant une surface lisse (40A) inclinée par rapport à ladite surface principale dudit substrat suivant une seconde direction perpendiculaire à ladite première direction.
  7. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite surface inclinée lisse (40A) est définie par
    un premier bord s'étendant suivant ladite première direction dans un plan parallèle à ladite surface principale dudit substrat
    un second bord faisant suite audit premier bord et s'étendant suivant ladite seconde direction dans un plan parallèle à ladite surface principale dudit substrat
    un troisième bord opposé audit second bord et s'étendant suivant ladite seconde direction selon une certaine inclinaison par rapport à ladite surface principale dudit substrat ; et
    un quatrième bord opposé audit premier bord et s'étendant suivant ladite première direction selon une certaine inclinaison par rapport à ladite surface principale dudit substrat.
  8. 10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes de
    développement dudit film de réserve (82) afin de former ledit motif de réserve (82A);
    formation dudit motif de réseau de diffraction (82B) sur ledit substrat en appliquant un procédé de gravure audit substrat (81) tout en utilisant ledit motif de réserve en tant que masque de telle sorte que ledit motif de réseau de diffraction présente un pas < A) tel que mesuré suivant ladite seconde direction qui est tel que ledit pas varie suivant ladite première direction ; et
    formation d'une pluralité de diodes laser (80A, 80B, 80C) sur ledit substrat après formation dudit motif de réseau de diffraction sur ledit substrat de telle sorte que chacune desdites diodes laser s'étende suivant ladite seconde direction et soit répétée suivant ladite première direction.
  9. 11. Procédé de fabrication d'un dispositif à semiconducteur optique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de
    irradiation d'un substrat (81) à l'aide d'un premier faisceau optique (41) et d'un second faisceau optique (42) présentant des angles d'incidence respectifs mutuellement différents (01,02) de telle sorte que lesdits premier et second faisceaux optiques forment des franges d'interférence sur ledit substrat;
    exposition d'un film de réserve (82) prévu sur ledit substrat auxdites franges d'interférence afin de former un motif de réserve (82 A) et
    formation d'un motif de réseau de diffraction (81 A) sur ledit substrat conformément auxdites franges d'interférence en utilisant ledit motif de réserve en tant que masque,
    lesdits premier et second faisceaux optiques étant irradiés lors de ladite étape d'irradiation de telle sorte qu'un front d'onde dudit premier faisceau optique et qu'un front d'onde dudit second faisceau optique s'intersectent au niveau d'une ligne d'intersection s'étendant suivant une première direction parallèle à une surface principale dudit substrat,
    ladite étape d'irradiation incluant en outre une étape de réfraction desdits premier et second faisceaux optiques par un élément optique (50) disposé dans des chemins optiques desdits premier et second faisceaux optiques, ledit élément optique incluant une pluralité de régions (50A) alignées suivant une première direction parallèle à une direction de ladite ligne d'intersection,
    chacune desdites régions comportant une surface lisse inclinée par rapport à ladite surface principale dudit substrat suivant une seconde direction perpendiculaire à ladite première direction .
  10. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que chacune desdites surfaces inclinées lisses (50A) est définie par
    un premier bord s'étendant suivant ladite première direction dans un plan parallèle à ladite surface principale dudit substrat;
    un second bord faisant suite audit premier bord et s'étendant suivant ladite seconde direction dans un plan parallèle à ladite surface principale dudit substrat
    un troisième bord opposé audit second bord et s'étendant suivant ladite seconde direction selon une certaine inclinaison par rapport à ladite surface principale dudit substrat ; et
    un quatrième bord opposé audit premier bord et s'étendant suivant ladite première direction selon une certaine inclinaison par rapport à ladite surface principale dudit substrat.
  11. 13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que chacune de ladite pluralité de surfaces inclinées lisses fait suite à une surface inclinée lisse adjacente au moyen d'une surface lisse (50A').
  12. 14. Dispositif à semiconducteur optique, caractérisé en ce qu'il comprend
    un substrat semiconducteur (71) présentant un premier type de conductivité et s'étendant suivant des première et seconde directions
    un motif de réseau de diffraction (71 B) prévu sur ledit substrat semiconducteur et incluant une pluralité de gorges (71A) s'étendant de façon générale suivant ladite première direction, lesdites gorges étant répétées suivant ladite seconde direction selon un pas qui est tel que ledit pas varie en continu suivant lesdites gorges suivant ladite première direction;
    une couche de guide d'ondes optique (73) prévue sur ledit substrat semiconducteur de manière à recouvrir ledit motif de réseau de diffraction
    une couche active (74) prévue sur ladite couche de guide d'ondes optique
    une couche de gainage (75) présentant un second type de conductivité et prévue sur ladite couche active; et
    une couche conductrice (76) prévue sur ladite couche de gainage, présentant ledit second type de conductivité.
    1 5. Dispositif à semiconducteur optique, caractérisé en ce qu'il comprend
    un substrat semiconducteur (81) présentant un premier type de conductivité et s'étendant suivant des première et seconde directions
    un motif de réseau de diffraction (81 B) prévu sur ledit substrat semiconducteur et incluant une pluralité de gorges (81 A) s'étendant de façon générale suivant ladite première direction, lesdites gorges étant répétées suivant ladite seconde direction selon un pas qui est tel que ledit pas varie en continu suivant ladite seconde direction;
    une couche de guide d'ondes optique (83) prévue sur ledit substrat semiconducteur de manière à recouvrir ledit motif de réseau de diffraction;
    une couche active (84) prévue sur ladite couche de guide d'ondes optique
    une couche de gainage (85) présentant un second type de conductivité et prévue sur ladite couche active; et
    une couche conductrice (86) prévue sur ladite couche de gai nage, présentant ledit second type de conductivité.
  13. 16. Réseau de diodes laser, caractérisé en ce qu'il comprend
    un substrat semiconducteur (71) présentant un premier type de conductivité et s'étendant suivant des première et seconde directions
    une pluralité de régions mesa (70A, 70B, 70C) dont chacune est prévue sur ledit substrat semiconducteur de manière à s'étendre suivant ladite seconde direction, chacune desdites régions mesa étant définie par des première et seconde parois latérales et se répétant suivant ladite seconde direction
    un motif de réseau de diffraction ((71A)1, (71 A)2, (71A)3) prévu dans chacune desdites régions mesa, ledit motif de réseau de diffraction incluant une pluralité de gorges (71 A) dont chacune s'étend de façon générale suivant ladite première direction et se répète suivant ladite seconde direction selon un pas qui est tel que le pas mesuré suivant ladite seconde direction varie en continu suivant ladite première direction depuis ladite première paroi latérale jusqu'à ladite seconde paroi latérale;
    une couche de guide d'ondes optique (73) prévue sur ledit motif de réseau de diffraction dans chacune desdites structures mesa
    une couche active (74) sur ladite couche de guide d'ondes optique dans chacune desdites structures mesa
    une couche de gainage (75) prévue sur ladite couche active dans chacune desdites structures mesa;
    un premier moyen d'électrode ((78A)1, (78B)1, (78C)1) prévu sur ladite couche de gainage dans chacune desdites structures mesa pour injecter des porteurs de premier type présentant une première polarité
    un second moyen d'électrode (79,) prévu sur ledit substrat pour injecter des porteurs de second type présentant une seconde polarité
    chacune desdites gorges (71A) formant ledit motif de réseau de diffraction dans chacune de ladite pluralité de structures mesa étant alignée avec une gorge correspondante sur une structure mesa adjacente sur une ligne imaginaire s'étendant de façon générale suivant ladite première direction en traversant ladite pluralité de structures mesa de telle sorte qu'une pluralité desdites lignes imaginaires soit répétée suivant ladite seconde direction selon un pas qui varie en continu suivant ladite première direction.
    1 7. Dispositif à semiconducteur optique, caractérisé en ce qu'il comprend
    un substrat semiconducteur (81) présentant un premier type de conductivité et s'étendant suivant des première et seconde directions
    une pluralité de régions mesa (80A, 80B, 80C) dont chacune est prévue sur ledit substrat semiconducteur de manière à s'étendre suivant ladite seconde direction, chacune desdites régions mesa étant définie par des première et seconde parois latérales et se répétant suivant ladite seconde direction
    un motif de réseau de diffraction 8lA)1, < 8lA)2, (81 A)3) prévu dans chacune desdites régions mesa, ledit motif de réseau de diffraction incluant une pluralité de gorges (81 A) dont chacune s'étend de façon générale suivant ladite première direction et se répète suivant ladite seconde direction selon un pas qui est tel que le pas mesuré suivant ladite seconde direction varie en continu suivant ladite seconde direction suivant ladite structure mesa
    une couche de guide d'ondes optique (83) prévue sur ledit motif de réseau de diffraction dans chacune desdites structures mesa
    une couche active (84) prévue sur ladite couche de guide d'ondes optique dans chacune desdites structures mesa;
    une couche de gainage (85) prévue sur ladite couche active dans chacune desdites structures mesa;
    un premier moyen d'électrode ((88A)1) prévu sur ladite couche de gainage dans chacune desdites structures mesa pour injecter des porteurs de premier type présentant une première polarité
    un second moyen d'électrode (89,) prévu sur ledit substrat pour injecter des porteurs de second type présentant une seconde polarité
    chacune desdites gorges formant ledit motif de réseau de diffraction dans chacune de ladite pluralité de structures mesa étant alignée avec une gorge correspondante sur une structure mesa adjacente sur une ligne imaginaire s'étendant de façon générale suivant ladite première direction en traversant ladite pluralité de structures mesa de telle sorte qu'une pluralité desdites lignes imaginaires soit répétée suivant ladite seconde direction selon un pas qui varie en continu suivant ladite seconde direction .
  14. 18. Procédé de formation d'un motif de réseau de diffraction, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de:
    irradiation d'un substrat (71) à l'aide d'un premier faisceau optique (21) et d'un second faisceau optique (22) présentant des angles d'incidence respectifs mutuellement différents de telle sorte que lesdits premier et second faisceaux optiques forment des franges d'interférence sur ledit substrat;
    exposition d'un film de réserve (72) prévu sur ledit substrat auxdites franges d'interférence afin de former un motif de réserve (72A) ; et
    formation d'un motif de réseau de diffraction (71 B) sur ledit substrat conformément auxdites franges d'interférence en utilisant ledit motif de réserve en tant que masque,
    lesdits premier et second faisceaux optiques étant irradiés lors de ladite étape d'irradiation de telle sorte qu'un front d'onde dudit premier faisceau optique et qu'un front d'onde dudit second faisceau optique s'intersectent au niveau d'une ligne d'intersection (X) parallèle à une surface principale dudit substrat,
    ladite étape d'irradiation incluant en outre une étape de réfraction desdits premier et second faisceaux optiques par un élément optique (20) disposé dans des chemins optiques desdits premier et second faisceaux optiques, ledit élément optique comportant une surface lisse (20A) inclinée par rapport à un plan (20R) parallèle à ladite surface principale dudit substrat suivant une première direction parallèle à une direction de ladite ligne d'intersection et inclinée en outre par rapport audit plan suivant une seconde direction perpendiculaire à ladite première direction.
  15. 19. Procédé de fabrication d'un dispositif à semiconducteur optique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de:
    irradiation d'un substrat (81) à l'aide d'un premier faisceau optique (41) et d'un second faisceau optique (42) présentant des angles d'incidence respectifs mutuellement différents de telle sorte que lesdits premier et second faisceaux optiques forment des franges d'interférence sur ledit substrat;
    exposition d'un film de réserve (82) prévu sur ledit substrat auxdites franges d'interférence afin de former un motif de réserve ; et
    formation d'un motif de réseau de diffraction (71 B) sur ledit substrat conformément auxdites franges d'interférence en utilisant ledit motif de réserve en tant que masque,
    lesdits premier et second faisceaux optiques étant irradiés lors de ladite étape d'irradiation de telle sorte qu'un front d'onde dudit premier faisceau optique et qu'un front d'onde dudit second faisceau optique s'intersectent au niveau d'une ligne d'intersection (X) s'étendant suivant une première direction parallèle à une surface principale dudit substrat,
    ladite étape d'irradiation incluant en outre une étape de réfraction desdits premier et second faisceaux optiques par un élément optique (40) disposé dans des chemins optiques desdits premier et second faisceaux optiques, ledit élément optique comportant une surface lisse (40A) inclinée par rapport à ladite surface principale dudit substrat suivant une seconde direction perpendiculaire à ladite première direction.
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