JP2003023208A - Variable wavelength semiconductor laser - Google Patents

Variable wavelength semiconductor laser

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JP2003023208A
JP2003023208A JP2001204693A JP2001204693A JP2003023208A JP 2003023208 A JP2003023208 A JP 2003023208A JP 2001204693 A JP2001204693 A JP 2001204693A JP 2001204693 A JP2001204693 A JP 2001204693A JP 2003023208 A JP2003023208 A JP 2003023208A
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JP
Japan
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wavelength
optical waveguide
electrode
semiconductor
heater electrode
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Application number
JP2001204693A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Kudo
耕治 工藤
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable wavelength semiconductor laser capable of suppressing a temperature distribution unevenness in a direction of an optical waveguide at the time of heating heater electrodes and enlarging a temperature varying range in a heater electrode integrated type variable wavelength semiconductor laser, and to provide a wavelength selective light source capable of obtaining good optical output characteristics without depending upon a selecting oscillation wavelength while realizing a simple process not requiring for a butt coupling process. SOLUTION: The variable wavelength semiconductor laser comprises heater electrodes changing in a direction of a semiconductor optical waveguide, so that a resistivity (Ω/m) of the electrodes become uniform in the waveguide by heating the waveguide and a distribution of a refractive index change by heating in a direction of the waveguide becomes uniform. Further, the wavelength selective light source in which a plurality of heater heating type variable wavelength semiconductor laser, a semiconductor optical coupler and a semiconductor optical amplifier are integrated, is provided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は波長可変半導体レー
ザに関し、特に半導体光導波路を加熱するヒータ電極を
有し、軸方向で生じる熱分布の不均一を抑制し、安定な
発振モードを維持する波長可変半導体レーザで、十分な
光出力の得られるヒータ集積型の波長選択光源に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wavelength tunable semiconductor laser, and more particularly to a wavelength that has a heater electrode for heating a semiconductor optical waveguide, suppresses nonuniform heat distribution generated in the axial direction, and maintains a stable oscillation mode. The present invention relates to a heater-integrated wavelength selection light source that can obtain a sufficient light output with a variable semiconductor laser.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、インターネットの急激な普及によ
り、光ファイバ通信では、波長分割多重(Wavelength D
ivision Multiplexing、略してWDMと呼ぶ)通信の市場
が爆発的に伸びている。このWDM光ファイバ通信では、
そのチャンネル数だけ多くの波長を使用するため、異な
る波長を有する光源を多数必要としている。これは、波
長の数だけ種類の異なる多品種の光源を取り扱う必要が
あるということであり、光源の棚卸しコストが増大し、
また各光源の故障時のバックアップ用光源も多数用意し
なければならないという問題があった。これらの問題に
対応するため、一つの光源(一つの品種)で複数の波長
に対応できる、波長可変光源(波長選択光源)の需要が
急速に高まってきている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the rapid spread of the Internet, wavelength division multiplexing (Wavelength D
ivision Multiplexing, abbreviated as WDM) The communication market is exploding. In this WDM optical fiber communication,
Since as many wavelengths as the number of channels are used, many light sources having different wavelengths are required. This means that it is necessary to handle various types of light sources that differ in number depending on the number of wavelengths, which increases the inventory cost of light sources,
There is also a problem that a large number of backup light sources must be prepared when each light source fails. In order to cope with these problems, demand for a wavelength tunable light source (wavelength selective light source) capable of handling a plurality of wavelengths with one light source (one type) is rapidly increasing.

【0003】これまで、波長可変光源(波長選択光源)
を実現する手法(構造)には、様々なものが報告されて
きている。例を挙げると、3電極の分布ブラッグ反射型
(Distributed Bragg reflector、略してDBRと呼ぶ)レ
ーザのDBR領域へ電流注入し、プラズマ効果による屈折
率(即ち、ブラッグ波長)変化を利用して、波長をチュ
ーニングする手法、同様の電流注入による屈折率変化を
利用した波長チューニングを分布帰還型(Distributed
Feedback、略してDFBと呼ぶ)レーザで可能としたチュ
ーナブルツインガイド型DFBレーザ、またDFBレーザの温
度をモジュールに実装されたペルチエ素子で変化させて
波長をチューニングする手法、DFBレーザにヒータ電極
を集積して、レーザの温度を変化させ波長をチューニン
グする手法、等々である。これらの中でも、波長可変半
導体レーザの基本構造には、特に波長の安定性、信頼性
に優れるDFBレーザをベースとした光源が有望と考えら
れる。このDFBレーザをベースとした波長可変半導体レ
ーザでは、低消費電力で可変温度範囲(=可変波長範
囲)の拡大が可能な、ヒータ電極集積型波長可変DFBレ
ーザが有望と考えられる。
Hitherto, variable wavelength light sources (wavelength selective light sources)
Various methods (structures) for realizing the above have been reported. For example, a current is injected into the DBR region of a three-electrode distributed Bragg reflector (DBR for short) laser, and the change in the refractive index (that is, Bragg wavelength) due to the plasma effect is used to change the wavelength. Wavelength tuning using the refractive index change due to the same current injection.
Feedback, abbreviated as DFB) A tunable twin guide type DFB laser made possible by laser, a method of tuning the wavelength by changing the temperature of the DFB laser with a Peltier element mounted in the module, a heater electrode on the DFB laser. A method of integrating and tuning the wavelength by changing the temperature of the laser and the like. Among them, the light source based on the DFB laser, which is particularly excellent in wavelength stability and reliability, is considered to be promising for the basic structure of the wavelength tunable semiconductor laser. As a wavelength tunable semiconductor laser based on this DFB laser, a heater electrode integrated wavelength tunable DFB laser, which has low power consumption and is capable of expanding a variable temperature range (= variable wavelength range), is considered promising.

【0004】図7に、従来のヒータ電極集積型波長可変
DFBレーザの構造模式図(斜視図及び軸方向横断面図)
を示す。DFBレーザは、InP基板1に形成された回折格子
6を有し、電流注入によって光を発生する活性層を含む
半導体光導波路2からなる。二重電極構造、即ち電流注
入用電極3、誘電体絶縁膜4、ヒータ電極5の積層構造
からなり、電流注入用電極へ電流を注入するために、誘
電体絶縁膜4には、部分的に電流注入用窓7が開けられ
ている。この波長可変DFBレーザは、電流注入用電極を
用いて、半導体光導波路2へ電流を注入することによっ
て、初期波長λ0で発振する。このとき、DFBレーザ全
体は、ペルチエ素子等で一定温度に制御されている。次
に、ヒータ電極5へ電流を流して、ヒータ電極5を発熱
させると、ヒータ電極5近傍に位置する半導体光導波路
2の温度が局所的に上昇し、光導波路2の屈折率が変化
する。屈折率変化の方向は、屈折率が増大する方向であ
り、その結果、発振波長が長波長側へシフトし、波長を
チューニングすることが可能となる。これが、ヒータ電
極集積型波長可変DFBレーザの波長チューニングメカニ
ズムである。波長シフト量は、温度変化10℃当たり約1n
mであり、上限温度は、発振モードの安定性、光出力の
低下、更には許容消費電力上限値等で制限される。
FIG. 7 shows a conventional heater electrode integrated type wavelength tunable device.
Schematic diagram of DFB laser structure (perspective view and axial cross-section)
Indicates. The DFB laser has a diffraction grating 6 formed on an InP substrate 1 and is composed of a semiconductor optical waveguide 2 including an active layer that generates light by current injection. It has a double electrode structure, that is, a laminated structure of a current injection electrode 3, a dielectric insulating film 4, and a heater electrode 5. In order to inject a current into the current injection electrode, the dielectric insulating film 4 is partially covered. The current injection window 7 is opened. This wavelength tunable DFB laser oscillates at the initial wavelength λ0 by injecting a current into the semiconductor optical waveguide 2 using the current injection electrode. At this time, the entire DFB laser is controlled at a constant temperature by a Peltier element or the like. Next, when a current is supplied to the heater electrode 5 to heat the heater electrode 5, the temperature of the semiconductor optical waveguide 2 located near the heater electrode 5 locally rises, and the refractive index of the optical waveguide 2 changes. The direction of the refractive index change is the direction in which the refractive index increases, and as a result, the oscillation wavelength shifts to the long wavelength side, and the wavelength can be tuned. This is the wavelength tuning mechanism of the tunable DFB laser with integrated heater electrode. The wavelength shift is about 1n per 10 ° C temperature change.
m, and the upper limit temperature is limited by the stability of the oscillation mode, the reduction of the optical output, and the upper limit value of the allowable power consumption.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】これらの制限要因のう
ち、従来のヒータ電極集積型波長可変DFBレーザ(図
7)では、特にヒータによって温度を広範囲に変化させ
ようとした場合、DFBレーザの光導波路方向の温度分布
が不均一になり(温度変化量ΔT>30℃で顕著になる)、
発振モードが不安定になるという問題があった。図8
に、光導波路温度を約30〜40℃変化させたときの、光導
波路2内の軸方向温度分布を示す。レーザ共振器中央部
と端部では、約10℃の温度差が生じており、これは、発
振波長に換算すると約1nmの差に相当する。この温度分
布の影響により光導波路2の屈折率分布が不均一にな
り、その結果、波長チューニング時に、発振モードが不
安定になるという問題が発生するのである。また、ヒー
タ温度の光導波路内不均一は、ヒータの信頼性の観点か
らも問題であり、最も温度の高い部分で劣化が激しく、
断線しやすくなる。
Among these limiting factors, in the conventional heater electrode integrated type wavelength tunable DFB laser (FIG. 7), especially when an attempt is made to change the temperature in a wide range by the heater, the optical wavelength of the DFB laser is increased. The temperature distribution in the waveguide direction becomes non-uniform (it becomes remarkable when the temperature change amount ΔT> 30 ° C),
There was a problem that the oscillation mode became unstable. Figure 8
3 shows the axial temperature distribution in the optical waveguide 2 when the optical waveguide temperature is changed by about 30 to 40 ° C. There is a temperature difference of about 10 ° C. between the central part and the end part of the laser resonator, which corresponds to a difference of about 1 nm when converted to the oscillation wavelength. Due to the influence of this temperature distribution, the refractive index distribution of the optical waveguide 2 becomes non-uniform, resulting in the problem that the oscillation mode becomes unstable during wavelength tuning. In addition, the unevenness of the heater temperature in the optical waveguide is also a problem from the viewpoint of the reliability of the heater.
Easy to break.

【0006】一方、可変温度範囲ΔTの拡大は、上記、
光導波路2内の温度分布不均一の問題だけでなく、半導
体レーザの光出力低下の問題も生じ、その結果、ΔTの
上限は50℃程度に制限され、波長可変レーザの最大波長
可変範囲が約5nm程度に制限されるという問題があっ
た。
On the other hand, the expansion of the variable temperature range ΔT is as follows.
Not only the problem of non-uniform temperature distribution in the optical waveguide 2 but also the problem of reduction of the optical output of the semiconductor laser arises. As a result, the upper limit of ΔT is limited to about 50 ° C., and the maximum tunable range of the tunable laser is about There was a problem of being limited to about 5 nm.

【0007】つまり、光導波路内温度分布不均一の問題
で、ΔT<30℃に制限され、たとえ、温度分布不均一の問
題が解決されても、光出力低下の問題でΔT<50℃に制
限されるのである。
That is, due to the problem of uneven temperature distribution in the optical waveguide, it is limited to ΔT <30 ° C. Even if the problem of uneven temperature distribution is solved, it is limited to ΔT <50 ° C. due to the problem of reduced optical output. Is done.

【0008】本発明の目的は、ヒータ電極集積型の波長
可変半導体レーザにおいて、ヒータ電極加熱時の光導波
路方向の温度分布不均一を抑制することができ、温度可
変範囲の拡大を可能とする波長可変半導体レーザを提供
する。更に、本発明の目的は、アレイ構造波長選択光源
において、バットカップルプロセス不要の簡便なプロセ
スを実現しつつ、選択する発振波長によらず、良好な光
出力特性の得られる波長選択光源を提供することであ
る。
An object of the present invention is to provide a wavelength tunable semiconductor laser of a heater electrode integrated type, which can suppress uneven temperature distribution in the optical waveguide direction at the time of heating the heater electrode and expand the temperature variable range. A tunable semiconductor laser is provided. Further, an object of the present invention is to provide a wavelength selective light source that can obtain a good light output characteristic regardless of an oscillation wavelength to be selected while realizing a simple process that does not require a bat couple process in an array structure wavelength selective light source. That is.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題を
解決するために種々の検討を重ねた結果、完成されたも
のである。
The present invention has been completed as a result of various studies in order to solve the above problems.

【0010】すなわち、本発明では、回折格子を有し、
バルクまたは多重量子井戸からなる活性層を含む半導体
光導波路に、電流注入するための電極と、該半導体光導
波路を加熱するためのヒータ電極を有する波長可変半導
体レーザにおいて、該ヒータ電極の抵抗率(Ω/m)が光
導波路方向で変化している波長可変半導体レーザとする
べく、具体的には、ヒータ電極は、単層の金属薄膜、あ
るいは金属多層薄膜からなり、該ヒータ電極の幅、厚
さ、材質、層構造のうち、少なくとも一つが光導波路方
向で変化している波長可変半導体レーザであり、ヒータ
電極による半導体光導波路の加熱が光導波路内で均一に
なり、加熱による屈折率変化の光導波路方向分布が一様
になるように、ヒータ電極の抵抗率(Ω/m)が光導波路
方向で変化するように、ヒータ電極の幅、厚さ、材質、
層構造のうち、少なくとも一つが光導波路方向で変化し
ている波長可変半導体レーザである。
That is, the present invention has a diffraction grating,
In a wavelength tunable semiconductor laser having an electrode for injecting current and a heater electrode for heating the semiconductor optical waveguide in a semiconductor optical waveguide including an active layer composed of a bulk or multiple quantum wells, the resistivity of the heater electrode ( Ω / m) is a wavelength tunable semiconductor laser whose wavelength varies in the optical waveguide direction. Specifically, the heater electrode is composed of a single-layer metal thin film or a metal multi-layer thin film, and the width and thickness of the heater electrode are At least one of the material and the layer structure is a wavelength tunable semiconductor laser that changes in the optical waveguide direction, and the heating of the semiconductor optical waveguide by the heater electrode becomes uniform in the optical waveguide, and the change in the refractive index due to the heating The width, thickness, and material of the heater electrode are set so that the resistivity (Ω / m) of the heater electrode changes in the optical waveguide direction so that the distribution in the optical waveguide direction becomes uniform.
At least one of the layered structures is a wavelength tunable semiconductor laser that changes in the optical waveguide direction.

【0011】以下、ヒータ電極材料、電極配線について
より詳細に説明する。
The heater electrode material and electrode wiring will be described in more detail below.

【0012】本発明では、半導体レーザの半導体光導波
路の温度を制御するための手段として、半導体光導波路
の近傍に、単体の金属薄膜、あるいは金属多層薄膜から
なるヒータ電極(抵抗加熱線)を配しており、ヒータ電
極の材質としては、熱的に安定なPtを含む金属薄膜を
用いることが望ましい。
In the present invention, as a means for controlling the temperature of the semiconductor optical waveguide of the semiconductor laser, a heater electrode (resistive heating wire) made of a single metal thin film or a metal multilayer thin film is arranged in the vicinity of the semiconductor optical waveguide. Therefore, it is desirable to use a thermally stable metal thin film containing Pt as the material of the heater electrode.

【0013】電極の配置方法としては、半導体光導波路
の直上に電流注入用電極を配置し、さらにその直上に、
SiO2、SiNxなどの誘電体絶縁膜を介して、ヒー
タ電極を配置する。このように半導体レーザの光導波路
とヒータ電極の距離が最短となるような配置とすること
で、ヒータ電極に電流を流して一定電力を投入したとき
の、半導体光導波路温度の上昇(以下、ヒータ電極の熱
効率Rthと呼ぶ)を大きくとることができる。なおか
つ、半導体レーザの活性層と電流注入用電極の距離が最
短となっているので、余分な素子抵抗の増大を回避する
ことができる。
As a method of arranging the electrodes, a current injection electrode is arranged immediately above the semiconductor optical waveguide, and further immediately above that,
A heater electrode is arranged via a dielectric insulating film such as SiO2 or SiNx. By arranging such that the distance between the optical waveguide of the semiconductor laser and the heater electrode is the shortest, the temperature of the semiconductor optical waveguide rises when current is applied to the heater electrode and constant power is applied (hereinafter referred to as heater The thermal efficiency Rth of the electrode) can be increased. Moreover, since the distance between the active layer of the semiconductor laser and the current injection electrode is shortest, it is possible to avoid an increase in extra element resistance.

【0014】また別の電極配置法としては、半導体光導
波路の直上に電流注入用電極を配置し、この電流注入用
電極の横に併設して、ヒータ電極を配置する。もしく
は、半導体光導波路の直上に、絶縁膜を介してヒータ電
極を配置し、このヒータ電極の横に併設して、電流注入
用電極を配置する。このように、ヒータ電極と電流注入
用電極を分離させて配線すれば、ヒータ電極によって電
流注入用電極が直に加熱されることがないので、電流注
入用電極の低熱抵抗の影響や、電流注入用電極劣化の抑
制、アニール効果による半導体層への電流注入用電極材
料の浸食、ドーパント拡散の抑制等の観点から有効であ
り、素子の長寿命化を図ることができる。ヒータ電極と
電流注入用電極のどちらを半導体光導波路の直上に配置
するかは、用いる素子構造(リッジ構造か、埋め込み型
構造か、選択成長型か等々)、作製プロセスの簡単化等
の観点から、最適なものを選ぶことになる。
As another electrode placement method, a current injection electrode is placed directly above the semiconductor optical waveguide, and a heater electrode is placed next to the current injection electrode. Alternatively, a heater electrode is arranged directly above the semiconductor optical waveguide via an insulating film, and a current injection electrode is arranged next to this heater electrode. In this way, if the heater electrode and the current injection electrode are separated and wired, the heater electrode does not directly heat the current injection electrode. Therefore, the influence of the low thermal resistance of the current injection electrode and the current injection electrode are prevented. It is effective from the viewpoints of suppressing deterioration of the electrode for use in electrodes, eroding the current injection electrode material into the semiconductor layer due to the annealing effect, suppressing dopant diffusion, and the like, and can prolong the life of the device. Whether to arrange the heater electrode or the current injection electrode directly above the semiconductor optical waveguide depends on the element structure (ridge structure, embedded structure, selective growth type, etc.) to be used, the simplification of the manufacturing process, etc. , You will choose the best one.

【0015】本発明では、半導体レーザとしては、DF
Bレーザが、波長安定性の観点から最も望ましいが、D
BRレーザ、または分布反射(DR)型レーザのいずれ
を用いてもよい。また、利得結合型(複素結合型)レー
ザを用いる場合にも本発明は有効である。
In the present invention, the semiconductor laser is DF
B laser is the most desirable from the viewpoint of wavelength stability, but D
Either a BR laser or a distributed reflection (DR) type laser may be used. The present invention is also effective when a gain-coupled (complex-coupled) laser is used.

【0016】以上、本発明を用いると、ヒータ電極集積
型の波長可変半導体レーザにおいて、ヒータ電極加熱時
の光導波路方向の温度分布不均一を抑制することがで
き、温度可変範囲ΔT>30℃が可能となる。例えばΔT=
40℃とすることで、波長可変半導体レーザの可変波長範
囲Δλ=約4nmを実現することが可能となる。但し、ΔT
>50℃の場合、光出力低下が顕著になるため、これ以上
はΔTを大きくすることができない。
As described above, according to the present invention, in the wavelength tunable semiconductor laser of the heater electrode integrated type, it is possible to suppress the uneven temperature distribution in the optical waveguide direction when the heater electrode is heated, and the temperature variable range ΔT> 30 ° C. It will be possible. For example, ΔT =
By setting the temperature to 40 ° C., it becomes possible to realize the variable wavelength range Δλ = about 4 nm of the wavelength tunable semiconductor laser. However, ΔT
At> 50 ° C., the decrease in light output becomes remarkable, and ΔT cannot be increased further.

【0017】そこで本発明では、複数の半導体レーザ
と、半導体光合波器と、半導体光増幅器(Semiconducto
r Optical Amplifier、SOA)が集積された波長選択光源
において、該複数の半導体レーザを、前記波長可変半導
体レーザとし、該波長可変半導体レーザが並列に配置さ
れた少なくとも2つのアレイからなる波長選択光源とし
た。
Therefore, in the present invention, a plurality of semiconductor lasers, a semiconductor optical multiplexer, and a semiconductor optical amplifier (Semiconducto
r Optical Amplifier, SOA) integrated wavelength selective light source, wherein the plurality of semiconductor lasers are the wavelength tunable semiconductor lasers, and the wavelength tunable light source includes at least two arrays in which the wavelength tunable semiconductor lasers are arranged in parallel. did.

【0018】また、波長選択光源に高速変調特性が要求
される場合は、前記波長選択光源へ半導体光変調器が集
積された構成とした。
When the wavelength selective light source is required to have high-speed modulation characteristics, the semiconductor optical modulator is integrated in the wavelength selective light source.

【0019】更に、本発明では、上記、複数の波長可変
半導体レーザと、半導体光合波器と、半導体光増幅器
と、半導体光変調器の各半導体光導波路層が軸方向で連
続する層からなる場合に、半導体光合波器や半導体光変
調器の光導波路層を形成するためのバットカップルプロ
セスが不要となるため、プロセスが非常に簡便になり、
効果的である。
Further, in the present invention, in the case where each of the plurality of wavelength tunable semiconductor lasers, the semiconductor optical multiplexer, the semiconductor optical amplifier, and the semiconductor optical waveguide layers of the semiconductor optical modulator is composed of layers continuous in the axial direction. In addition, since the butt-couple process for forming the optical waveguide layer of the semiconductor optical multiplexer or the semiconductor optical modulator is not necessary, the process becomes very simple,
It is effective.

【0020】本発明による上記波長選択光源の波長制御
法は、ペルチエ素子によって半導体光増幅器(SOA)の
温度を高利得特性を維持するために十分な低い温度、例
えば10℃以上30℃以下の温度範囲内の一定温度に維持
し、かつ、これとは独立に、複数の半導体レーザの温度
をヒータ電極により制御することによって発振波長を選
択する。つまり、本発明では、半導体レーザとSOAの温
度を独立に制御(一方はヒータで、一方はペルチエ素子
で)することができるため、ヒータ電極で半導体レーザ
温度を上昇させても(ΔT>50℃)、SOA温度は十分低
温に維持することができ、SOA利得の低下が防止される
ため、半導体レーザの光出力低下をSOA利得で補償で
き、大きなΔλをカバーしつつ、良好な光出力特性の得
られる波長選択光源を提供することができる。
The wavelength control method of the above wavelength selective light source according to the present invention is a temperature sufficiently low to maintain the high gain characteristics of the temperature of the semiconductor optical amplifier (SOA) by the Peltier element, for example, a temperature of 10 ° C. or higher and 30 ° C. or lower. The oscillation wavelength is selected by maintaining a constant temperature within the range and independently of this by controlling the temperatures of the plurality of semiconductor lasers by heater electrodes. That is, in the present invention, since the temperatures of the semiconductor laser and the SOA can be independently controlled (one is a heater and the other is a Peltier element), even if the semiconductor laser temperature is raised by the heater electrode (ΔT> 50 ° C.). ), The SOA temperature can be maintained at a sufficiently low temperature, and the decrease in the SOA gain can be prevented. Therefore, the decrease in the optical output of the semiconductor laser can be compensated by the SOA gain, and a large Δλ can be covered while maintaining good optical output characteristics. The resulting wavelength selective light source can be provided.

【0021】本発明は、特に、波長可変半導体レーザア
レイ数が2の場合が最も効果的である。これは、「得ら
れるΔλに対して、必要な素子サイズを最小化する(す
なわち、ウエハ1枚からの素子収量を最大化し、素子の
低コスト化を図る)」という観点からである。具体的に
説明すると以下のようになる。
The present invention is most effective especially when the number of wavelength tunable semiconductor laser arrays is two. This is from the viewpoint of “minimizing the required element size with respect to the obtained Δλ (that is, maximizing the element yield from one wafer and reducing the element cost)”. The details will be described below.

【0022】ヒータ電極を集積した波長可変半導体レー
ザでは、アレイ数が1(即ち単一ストライプ)の場合に
は、ヒータ電極と電流注入用電極のチップ上配置の問題
(二つの電極の配線が空間的に可能かどうかという問
題)は発生しない。また、アレイ数が2の場合にも、半
導体アレイ光導波路の両側に、ヒータ電極や電流注入用
電極を配置することができるため、半導体レーザアレイ
間隔を十分狭くすることができ、素子の小型化と大きな
Δλという二つの特性を両立することができる。しかし
ながら、アレイ数が3以上になると、電極を配線する面
積を確保する必要から、アレイ間隔を十分狭くすること
ができず、結果、素子サイズが必要以上に増大するとい
う問題が発生する。
In a wavelength tunable semiconductor laser having integrated heater electrodes, when the number of arrays is 1 (that is, a single stripe), there is a problem in that the heater electrodes and the current injection electrodes are arranged on the chip (the wiring between the two electrodes is a space). The problem of whether it is possible) does not occur. Further, even when the number of arrays is two, the heater electrodes and the current injection electrodes can be arranged on both sides of the semiconductor array optical waveguide, so that the semiconductor laser array interval can be sufficiently narrowed and the element can be miniaturized. It is possible to satisfy both of the two characteristics of large Δλ and However, when the number of arrays is three or more, it is necessary to secure an area for wiring the electrodes, and therefore the array interval cannot be sufficiently narrowed, resulting in a problem that the element size is unnecessarily increased.

【0023】例えば、電子情報通信学会エレクトロニク
スソサイエティー大会講演予稿集2000年秋C−4−
23」に報告されているような4アレイ波長選択光源で
は、アレイ間隔が10μmと狭いため、各半導体レーザへ
ヒータ電極や、電流注入用電極を配置することは、極め
て難しい。
For example, Proceedings of the Electronics Society Conference of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Autumn 2000, C-4-
In the four-array wavelength selective light source as reported in “23.”, it is extremely difficult to dispose a heater electrode or a current injection electrode on each semiconductor laser because the array interval is as narrow as 10 μm.

【0024】図3(b)に、波長選択光源における、アレ
イ数に対する波長チューニング効率(Δλ/チップ面
積)の計算結果を示す。解析モデルを図3(a)に示す。
波長選択光源は、DFBレーザアレイ領域11、曲がり導
波路領域12、MMI光合波器領域13、SOA領域1
4、窓領域10、からなる構成である。解析は、窓領域
長を両端各々25μm、曲がり導波路領域の曲率半径を300
μm、MMI光合波器への入射光導波路間隔を5μm、アレイ
数が2の場合のDFBレーザアレイ間隔を7μm、アレイ数
が3以上の場合の、DFBレーザアレイ間隔を電極設置面
積を確保するため200μmとして行った。その他のパラメ
ータは表1に示すとおりである。図3(b)のグラフを見
て解るように、波長チューニング効率は、アレイ数2で
極大値を示し、最も効率が良いという結果が得られた。
FIG. 3B shows the calculation result of the wavelength tuning efficiency (Δλ / chip area) with respect to the number of arrays in the wavelength selective light source. The analytical model is shown in FIG.
The wavelength selective light source includes a DFB laser array area 11, a curved waveguide area 12, an MMI optical multiplexer area 13, and an SOA area 1.
4 and the window region 10. The analysis shows that the length of the window region is 25 μm at each end and the radius of curvature of the curved waveguide region is 300 μm.
μm, the interval of the incident optical waveguide to the MMI optical multiplexer is 5 μm, the interval of the DFB laser array is 7 μm when the number of arrays is 2, and the DFB laser array interval is the electrode installation area when the number of arrays is 3 or more. It was performed at 200 μm. The other parameters are as shown in Table 1. As can be seen from the graph of FIG. 3 (b), the wavelength tuning efficiency shows the maximum value when the number of arrays is 2, and the result is that the efficiency is the highest.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】但し、アレイ数が2を越える場合において
も、本発明の構成を実施することは可能であり、その場
合には、高出力特性を得る上で、本発明は有効である。
However, even when the number of arrays exceeds 2, the configuration of the present invention can be implemented, and in that case, the present invention is effective in obtaining high output characteristics.

【0027】更に付け加えておくと、本発明の構成で
は、SOAと半導体レーザの間に配置された光合波器領域
(図3(a)では、12と13の領域)に、各半導体レー
ザからの光をSOAへ導く機能の他に、半導体レーザ領域
のヒータ電極による発熱の影響のSOA領域への干渉を抑
制するという熱緩衝機能をも持たせることができる。そ
の結果、波長可変半導体レーザとSOAの独立温調効果を
最大限に引き出すことができ、極めて良好な特性の波長
選択光源を実現することができる。
In addition, in the structure of the present invention, the optical multiplexer area (areas 12 and 13 in FIG. 3 (a)) arranged between the SOA and the semiconductor laser is separated from each semiconductor laser. In addition to the function of guiding light to the SOA, a thermal buffer function of suppressing the interference of the heat generated by the heater electrode in the semiconductor laser region with the SOA region can be provided. As a result, the independent temperature control effect of the wavelength tunable semiconductor laser and the SOA can be maximized, and a wavelength selection light source with extremely good characteristics can be realized.

【0028】例えば、光変調器が集積されたDFBレーザ
において、DFBレーザの温度制御を、活性層の近くに配
置したヒータ電極によって行い、レーザに隣接した光変
調器の温度制御をペルチエ素子によって行う構成が、文
献「2000年秋電子情報通信学会エレクトロニクスソ
サイエティー大会講演予稿集C−4−25」で報告され
ている。しかし、この変調器集積型の波長可変DFBレー
ザでは、DFBレーザ部のヒータ電極で発生する熱の影響
が光変調器にまで及んでしまうため、十分な伝送特性を
得ることはできていない。また、この構成で、DFBレー
ザと光変調器の間に相互熱緩衝抑制のための受動領域を
挿入すると、必要以上に素子長が長くなることによるウ
エハからの素子収量低下の問題や、更に光出力低下の問
題も同時に発生するため望ましくない。(この場合は、
図3(b)のアレイ数1の場合の効率よりも更に効率が悪
化する。) すなわち、少なくとも2つ以上のアレイを用いる本発明
の波長選択光源の構成によって初めて、Δλ拡大、素子
サイズ低減、半導体レーザとSOA間の熱緩衝を抑制し最
大限に素子特性を引き出す、という総合的な特性の向上
を図ることができるのである。
For example, in a DFB laser in which an optical modulator is integrated, temperature control of the DFB laser is performed by a heater electrode arranged near the active layer, and temperature control of the optical modulator adjacent to the laser is performed by a Peltier element. The configuration is reported in the document “Autumn 2000 IEICE Electronics Society Conference Proceedings C-4-25”. However, in this modulator-integrated wavelength tunable DFB laser, the effect of heat generated at the heater electrode of the DFB laser section reaches the optical modulator, and therefore sufficient transmission characteristics cannot be obtained. Also, with this configuration, if a passive area for suppressing mutual thermal buffering is inserted between the DFB laser and the optical modulator, the device length will be unnecessarily lengthened and the device yield from the wafer will decrease. The problem of output reduction also occurs at the same time, which is not desirable. (in this case,
The efficiency is further deteriorated as compared with the case where the number of arrays is 1 in FIG. In other words, it is the first time that the structure of the wavelength selective light source of the present invention using at least two or more arrays can expand Δλ, reduce the element size, suppress thermal buffering between the semiconductor laser and the SOA, and maximize the element characteristics. The characteristic can be improved.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、具
体的な実施例に基づき、図1、2及び、図4〜6を参照
して詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 and 2 and FIGS.

【0030】[実施例1]まず、本発明の第一の実施の
形態について、波長可変範囲4nmをカバーする波長可変D
FBレーザを例として、図1及び図2を用いて説明する。
[Embodiment 1] First, regarding the first embodiment of the present invention, a variable wavelength D that covers a variable wavelength range of 4 nm.
An FB laser will be described as an example with reference to FIGS. 1 and 2.

【0031】図1にレーザの構造斜視図及び軸方向断面
図を示す。波長可変DFBレーザは、n-InP基板1に形成さ
れた周期239.198nm、深さ30nmの回折格子6を有し、電
流注入によって光を発生する多重量子井戸(MQW)活性層
を含む半導体光導波路2からなる。また、電流ブロック
層として、p-InP層8、n-InP層9を有している。電極
は、電流注入用電極3、誘電体絶縁膜4、ヒータ電極5
の積層構造からなり、電流注入用電極へ電流を注入する
ために、誘電体絶縁膜4には、部分的に電流注入用窓7
が開けられている。レーザの共振器長は600μmであり、
チップ両端へは、AR(反射率0.01%)/HR(反射率90%)コー
ティングを施している。ヒータ電極5の共振器方向の電
極幅は、共振器端で7μm、共振器中央で15μm(抵抗率
が最も小さく)とし、幅の広がり方は、軸方向の温度分
布が均一になるよう最適化した。設計した電極構造で見
積もられる共振器軸方向の温度分布を図2に示す。均一
な温度分布が見積もられた。実際に電流注入用電極3を
用いて、半導体光導波路2へ電流を注入したところ、ペ
ルチエ素子で25℃に温度を制御した条件下、しきい値電
流10mA、初期波長1550nmで発振した。次に、ヒータ電極
5へ電流を100mA流して、ヒータ電極5を発熱させたと
ころ、発振波長シフト4nmを得ることができた。このと
きの、副モード抑圧比は、40dB以上という良好な値が得
られ、抵抗率分布型ヒータ電極の有効性が実証された。
光出力は、DFBレーザの駆動電流100mAにおいて、ヒータ
電極への電流注入0の時、25mW、ヒータ電極への電流注
入100mA(Δλ=4nm相当)のとき、10mWが得られた。
FIG. 1 shows a structural perspective view and an axial sectional view of the laser. The tunable DFB laser is a semiconductor optical waveguide having a multiple quantum well (MQW) active layer that has a diffraction grating 6 formed on an n-InP substrate 1 and has a period of 239.198 nm and a depth of 30 nm and that generates light by current injection. It consists of two. Further, it has a p-InP layer 8 and an n-InP layer 9 as current blocking layers. The electrodes are the current injection electrode 3, the dielectric insulating film 4, and the heater electrode 5.
In order to inject a current into the current injection electrode, the dielectric insulating film 4 is partially provided with a current injection window 7.
Has been opened. The cavity length of the laser is 600 μm,
AR (reflectance 0.01%) / HR (reflectance 90%) coating is applied to both ends of the chip. The electrode width of the heater electrode 5 in the resonator direction is 7 μm at the resonator end and 15 μm at the resonator center (minimum resistivity), and the width expansion is optimized so that the temperature distribution in the axial direction is uniform. did. FIG. 2 shows the temperature distribution in the axial direction of the resonator estimated by the designed electrode structure. A uniform temperature distribution was estimated. When a current was actually injected into the semiconductor optical waveguide 2 using the current injection electrode 3, it oscillated with a threshold current of 10 mA and an initial wavelength of 1550 nm under the condition that the temperature was controlled at 25 ° C. by a Peltier element. Next, when a current of 100 mA was applied to the heater electrode 5 to heat the heater electrode 5, an oscillation wavelength shift of 4 nm could be obtained. At this time, a good value of 40 dB or more was obtained for the submode suppression ratio, demonstrating the effectiveness of the resistivity distribution type heater electrode.
The optical output was 25 mW when the current injection to the heater electrode was 0, and 10 mW was obtained when the current injection to the heater electrode was 100 mA (corresponding to Δλ = 4 nm) when the DFB laser drive current was 100 mA.

【0032】本実施例の説明では、軸方向のヒータ電極
の抵抗率を変化させるために、ヒタ電極の幅を変化させ
る手法を用いたが、本発明は、その他にも、ヒータ電極
の厚さを変化させたり(厚さが厚いほど抵抗が下が
る)、材料の異なる電極を用いたり、多層構造電極を用
い、軸方向で層数を変化させたりすることによっても同
様の効果を得ることができる。
In the description of the present embodiment, the technique of changing the width of the heater electrode is used to change the resistivity of the heater electrode in the axial direction. However, the present invention is not limited to this. It is possible to obtain the same effect by changing the number of electrodes (the resistance decreases as the thickness increases), by using electrodes of different materials, or by using a multi-layer structure electrode and changing the number of layers in the axial direction. .

【0033】[実施例2]次に、本発明の第二の実施の
形態について、波長範囲10nmをカバーする波長選択光源
を例として、図4を用いて説明する。図4(a)に本実施
例に係る波長選択光源の斜視図を、図4(b)に上面図
を、図4(c)に、DFBレーザアレイ領域の横断面模式図を
示す。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4 by taking a wavelength selective light source covering a wavelength range of 10 nm as an example. FIG. 4 (a) is a perspective view of the wavelength selective light source according to this embodiment, FIG. 4 (b) is a top view, and FIG. 4 (c) is a schematic cross-sectional view of the DFB laser array region.

【0034】波長選択光源は、周期239.198nm の回折格
子を有する第1のDFBレーザ15、周期239.969nm の回
折格子を有する第2のDFBレーザ16が、並列に配置さ
れた2本のDFBレーザアレイ領域11、その前段にMMI光
合波器13、さらにその前段にSOA14、その前段に窓
領域10が、n-InP基板1上にモノリシックに集積され
ている。これら各領域の光導波路層は、軸方向に連続す
る層からなるように形成されている。前方及び後方の出
射端面にはARコーティング膜17を形成し、端面反射
率を0.1%以下に抑えている(窓領域側は実効反射率0.0
1%以下)2本のDFBレーザアレイの間隔は、全素子長を
短くするために、できるだけ狭くする必要があるが、一
方で、電流注入用電極とヒータ電極を分離形成するため
の製造トレランスを確保する必要がある。ここでは2本
のDFBレーザアレイの間隔は7.5μmとした。DFBレーザア
レイとSOAを異なる温度に制御するために、DFBレーザの
電流注入用電極3上に、SiO2膜18を介して、Pt金属薄膜
からなるヒータ電極5を配置している(図4(c)参
照)。一方、素子全体ペはルチエ素子の上に搭載し、温
度制御できるようになっている。n-InP基板1の裏面に
は、2本のDFBレーザアレイとSOAに対する共通のn電極
として裏面電極20が形成されている。本実施例の波長選
択光源では、MMI光合波器13がDFBレーザに直結し、DF
Bレーザから出射された光出力をSOAへ導く役割を果たし
ている。2×1MMI光合波器の場合、原理的に3dBの分岐損
失が生じるが、この分岐損失と温度上昇によるDFBレー
ザの光出力低下をSOA利得により補償し、最終的に所望
の光出力を取り出せる構成となっている。
The wavelength selective light source comprises two DFB laser arrays in which a first DFB laser 15 having a diffraction grating with a period of 239.198 nm and a second DFB laser 16 having a diffraction grating with a period of 239.969 nm are arranged in parallel. The region 11, the MMI optical multiplexer 13 in the front stage thereof, the SOA 14 in the front stage thereof, and the window region 10 in the front stage thereof are monolithically integrated on the n-InP substrate 1. The optical waveguide layer in each of these regions is formed to be a layer continuous in the axial direction. An AR coating film 17 is formed on the front and rear emission end faces to suppress the end face reflectance to 0.1% or less (effective reflectance of 0.0 on the window region side).
The distance between the two DFB laser arrays must be as narrow as possible in order to shorten the total device length, but on the other hand, the manufacturing tolerance for forming the current injection electrode and the heater electrode separately is required. It is necessary to secure it. Here, the distance between the two DFB laser arrays was 7.5 μm. In order to control the DFB laser array and the SOA at different temperatures, the heater electrode 5 made of a Pt metal thin film is arranged on the current injection electrode 3 of the DFB laser via the SiO2 film 18 (see FIG. 4 (c )reference). On the other hand, the entire device is mounted on the Lutier device so that the temperature can be controlled. On the back surface of the n-InP substrate 1, a back surface electrode 20 is formed as a common n electrode for the two DFB laser arrays and the SOA. In the wavelength selective light source of this embodiment, the MMI optical multiplexer 13 is directly connected to the DFB laser,
It plays the role of guiding the optical output emitted from the B laser to the SOA. In the case of a 2 × 1 MMI optical multiplexer, a branch loss of 3 dB is generated in principle, but this branch loss and the decrease in optical output of the DFB laser due to temperature rise are compensated by the SOA gain, and finally the desired optical output can be extracted. Has become.

【0035】以下、作製手順を説明する。まず、n-InP
基板1(厚さ450μm)上に、DFBレーザの回折格子を形
成する。20℃におけるDFBレーザの等価屈折率は3.24で
あり、また、回折格子周期は、 (回折格子周期)=(発振波長)/(等価屈折率)/2 で表される式で決定される。よって、基準温度25℃にお
いて、それぞれのDFBレーザの目的とする発振波長1550n
mと1555nmに対応して、回折格子周期は、それぞれ239.1
98nm、239.969nmとなる。この様な高精度の回折格子の
形成は、特開平8−227838号公報で述べられてい
る電子ビーム露光を用いたWAVE技術(Weighted−dose A
llocation for Variable−pitch EB−corrugation )に
より可能であった。次に、回折格子の上に、常圧選択MO
VPE成長技術を用いて、2本のDFBレーザアレイ(ストラ
イプ幅1.5μm、長さ400μm、アレイ間隔7.5μm)とMMI
光合波器(実効幅15μm、長さ233μm)とSOA(ストライ
プ幅2.0μm、長さ600μm)のInGaAsP多重量子井戸層か
らなる光導波路層を一括作製する。これらDFBレーザア
レイとMMI光合波器とSOAの光導波路層は、軸方向で連続
する層からなっており、従来必要とされたバットカップ
ルプロセスは、本実施例では不要であり、プロセスは大
幅に簡略化できている。また、25℃でのDFBレーザアレ
イのMQW活性層のバンドギャップ波長は、それぞれ、155
5nmと1560nmであり、回折格子のピッチで決定されるDFB
レーザアレイの各々の発振波長に、ディチューニング5n
mで追随するよう設定している。MMI光合波器とSOAのバ
ンドギャップ波長は、DFBレーザのバンドギャップ波長
よりも、それぞれ170nm短波、20nm長波になるように設
定している。その後、再度、MOVPE選択成長を用いて、p
-InP19(厚さ2μm)の埋め込み成長を行い、最上層に
はp+-InGaAs20(厚さ200nm)コンタクト層を形成し、
素子全面にSiO2膜(厚さ300nm)を形成した。そして、D
FBレーザとSOAのMQW活性層直上部分のSiO2膜をストライ
プ状にウエットエッチングで除去し、電流注入用開口ス
トライプ(幅4μm)を形成する。その開口ストライプ上
にDFBレーザとSOAの電流注入用電極としてTi/Pt/Au(厚
さ50nm/100nm/400nm)を、DFBレーザの電極幅100μ
m、SOAの電極幅250μmとなるようにパターンニングす
る。DFBレーザの電流注入用電極の直上には、SiO2膜
(厚さ200nm)を製膜し絶縁させた上で、Pt金属薄膜(D
FB軸方向端で幅6μm、中央部で幅16μm、厚さ200nm)か
らなるヒータ電極を形成する。電流注入用電極とヒータ
電極のボンディング用電極パッドは、DFBレーザアレイ
の外側に取り出して配線する。DFBレーザアレイが2本
であるので、ヒータ電極と電流注入用電極の電極パッド
を配線するスペースは、DFBレーザアレイの左右の両外
側に十分広く確保することができた。n-InP基板の裏面
を研磨して厚さ125μm程度とし、n-InP基板裏面の全面
に裏面電極21としてTi/Pt/Au(厚さ50nm/100nm/400n
m)を蒸着する。最後に、へき開した後、出射端面にARコ
ーティング膜を形成した。
The manufacturing procedure will be described below. First, n-InP
A DFB laser diffraction grating is formed on a substrate 1 (thickness 450 μm). The equivalent refractive index of the DFB laser at 20 ° C. is 3.24, and the diffraction grating period is determined by the formula represented by (diffraction grating period) = (oscillation wavelength) / (equivalent refractive index) / 2. Therefore, at the reference temperature of 25 ℃, the target oscillation wavelength of each DFB laser is 1550n.
Corresponding to m and 1555 nm, the grating period is 239.1 respectively.
It becomes 98nm and 239.969nm. The formation of such a high-precision diffraction grating is performed by the WAVE technique (Weighted-dose A) using electron beam exposure described in JP-A-8-227838.
llocation for Variable-pitch EB-corrugation). Next, on the diffraction grating, the atmospheric pressure selective MO
Using the VPE growth technology, two DFB laser arrays (stripe width 1.5 μm, length 400 μm, array spacing 7.5 μm) and MMI
An optical waveguide layer consisting of an optical multiplexer (15 μm effective width, 233 μm length) and SOA (stripe width 2.0 μm, length 600 μm) InGaAsP multiple quantum well layer is fabricated at once. The DFB laser array, the MMI optical multiplexer, and the SOA optical waveguide layer are composed of layers that are continuous in the axial direction, and the bat couple process that has been conventionally required is not necessary in this embodiment, and the process is drastically reduced. It has been simplified. The bandgap wavelength of the MQW active layer of the DFB laser array at 25 ° C is 155
5 nm and 1560 nm, which is determined by the pitch of the diffraction grating
Detuning 5n for each oscillation wavelength of the laser array
It is set to follow m. The band gap wavelengths of the MMI optical multiplexer and SOA are set to be 170 nm shorter and 20 nm longer than the DFB laser band gap wavelength, respectively. Then, again using MOVPE selective growth, p
-InP 19 (thickness 2 μm) is embedded and grown, and a p + -InGaAs 20 (thickness 200 nm) contact layer is formed on the uppermost layer.
A SiO2 film (thickness 300 nm) was formed on the entire surface of the device. And D
The SiO2 film just above the MQW active layer of the FB laser and the SOA is removed by wet etching in a stripe shape to form a current injection opening stripe (width 4 μm). Ti / Pt / Au (thickness 50nm / 100nm / 400nm) is used as a current injection electrode for the DFB laser and SOA on the opening stripe, and the electrode width of the DFB laser is 100μ.
Pattern so that the electrode width of m and SOA is 250 μm. Immediately above the current injection electrode of the DFB laser, a SiO2 film (200 nm thick) is formed and insulated, and then a Pt metal thin film (D
A heater electrode having a width of 6 μm at the FB axis end, a width of 16 μm at the central portion, and a thickness of 200 nm) is formed. The bonding electrode pads for the current injection electrode and the heater electrode are taken out and wired outside the DFB laser array. Since there are two DFB laser arrays, the space for wiring the electrode pads of the heater electrode and the current injection electrode could be secured sufficiently wide on both the left and right outer sides of the DFB laser array. The back surface of the n-InP substrate is polished to a thickness of about 125 μm, and Ti / Pt / Au (thickness 50 nm / 100 nm / 400 n
m) is deposited. Finally, after cleavage, an AR coating film was formed on the emission end face.

【0036】作製した波長選択光源では、ヒータ電極の
熱効率Rthは100℃/Wであり、また、ヒータ電極の抵
抗値は約50Ωであった。さて、所望の発振波長を得るた
めの、ペルチエ素子の制御温度とヒータ電極の電流値と
しては、任意の組み合わせが可能である。つまり、ペル
チエ素子がベースとなる素子温度を規定し、ヒータ電極
は、その基準素子温度と目標温度の差分だけ、素子の温
度を上げることになる。この組み合わせは、ヒータの加
熱能力、消費電力の観点から決定される。例えば、DFB
レーザの温度を50℃まで上昇させる組み合わせには、
1)ペルチエ素子の設定温度を18℃とした上で、抵抗加
熱線に電流を流しDFBレーザの温度を50℃まで上昇させ
る、2)ペルチエ素子の設定温度を25℃とした上で、抵
抗加熱線に電流を流しDFBレーザの温度を50℃まで上昇
させる、3)ペルチエ素子の設定温度を30℃とした上
で、抵抗加熱線に電流を流しDFBレーザの温度を50℃ま
で上昇させる、などの組み合わせが可能である。ただ、
SOA利得を低下させないという本発明の目的を考える
と、SOAの温度は、ペルチエ素子の制御温度範囲内で、
適切な温度に維持する必要がある。そこで、ペルチエ素
子の制御温度を20℃に固定し、抵抗加熱線に流す電流値
のみで、発振波長を制御する方法を採ったところ、ヒー
タ電極に最大で80mAの電流を流して、DFBレーザの温度
を20℃から70℃まで上昇させることにより、第1のDFB
レーザの発振波長シフト量約5nm、第2のDFBレーザも同
様に約5nmシフトし、全体としてΔλ=10nmの可変波長範
囲を得ることができた。一方で、SOAの温度はペルチエ
素子により20℃一定に保持されているので、SOA利得が
低下するのを回避し、選択する発振波長によらない十分
大きなSOA利得を得ることができた。結果としてSOA駆動
電流100mAで、全波長範囲に亘り、光出力40mW以上を得
ることができた。
In the manufactured wavelength selection light source, the thermal efficiency Rth of the heater electrode was 100 ° C./W, and the resistance value of the heater electrode was about 50Ω. Any combination of the control temperature of the Peltier element and the current value of the heater electrode for obtaining the desired oscillation wavelength can be used. That is, the Peltier element defines the element temperature as the base, and the heater electrode raises the element temperature by the difference between the reference element temperature and the target temperature. This combination is determined from the viewpoint of the heating capacity of the heater and the power consumption. For example, DFB
For combinations that raise the laser temperature to 50 ° C,
1) Set the temperature of the Peltier element to 18 ° C, and then apply a current to the resistance heating wire to raise the temperature of the DFB laser to 50 ° C. 2) Set the temperature of the Peltier element to 25 ° C and then resistance heating. Apply a current to the wire to raise the temperature of the DFB laser to 50 ° C. 3) After setting the Peltier element temperature to 30 ° C, apply a current to the resistance heating wire to raise the temperature of the DFB laser to 50 ° C. Can be combined. However,
Considering the purpose of the present invention of not lowering the SOA gain, the temperature of SOA is within the control temperature range of the Peltier device,
It is necessary to maintain the proper temperature. Therefore, when the control temperature of the Peltier element was fixed at 20 ° C and the oscillation wavelength was controlled only by the value of the current flowing in the resistance heating wire, a maximum current of 80 mA was applied to the heater electrode, and the DFB laser By increasing the temperature from 20 ℃ to 70 ℃, the first DFB
The laser oscillation wavelength shift amount was about 5 nm, and the second DFB laser was also shifted by about 5 nm, and a variable wavelength range of Δλ = 10 nm could be obtained as a whole. On the other hand, since the SOA temperature was kept constant at 20 ° C by the Peltier element, it was possible to avoid a decrease in the SOA gain and obtain a sufficiently large SOA gain regardless of the selected oscillation wavelength. As a result, with an SOA drive current of 100 mA, an optical output of 40 mW or more could be obtained over the entire wavelength range.

【0037】[実施例3]次に、本発明の第三の実施の
形態について、図5を用いて説明する。本実施例の波長
選択光源と実施例2の波長選択光源の違いは、DFBレー
ザの電流注入用電極とヒータ電極の配置の方法である。
実施例2では、DFBレーザアレイの直上に電流注入用電
極を、さらに絶縁膜を介して、電流注入用電極の直上に
ヒータ電極を配線している。それに対して、本実施例で
は、DFBレーザアレイの直上にヒータ電極を配線し、電
流注入用電極はヒータ電極の横に併設して配線した。本
実施例における電流注入用電極とヒータ電極の配置法に
よる長所は以下の通りである。例えば、実施例2の電極
構成で、活性層温度を20℃から50℃まで増大させて、発
振波長を3.2nmシフトさせた状態では、DFBレーザの電流
注入用電極の温度は100℃程度にまで上昇していること
が、有限要素法を用いた熱解析計算から見積もられてい
る。発振波長を3.2nmシフトさせた状態では、波長をシ
フトさせない場合と比較して、温度上昇の影響で電流注
入用電極特性が劣化し、素子寿命が短縮する。そこで、
本実施例のように、ヒータ電極と電流注入用電極を分離
させて配線すれば、電流注入用電極がヒータ電極に直に
加熱されることがないので、電流注入用電極の温度上昇
を抑制し、素子の長寿命化を図ることができる。但し、
電流注入用電極と活性層との距離が離れるため、p-InP
クラッド19の抵抗値を十分下げる必要がある。本実施
例でも、DFBレーザアレイとMMI光合波器とSOAの光導波
路層は、一回のMOVPE選択成長で一括形成しているの
で、バットカップルプロセスは不要となっている。な
お、ヒータ電極の位置は、実施例2と同じく、DFBレー
ザの直上に配線しているので、抵抗加熱線の熱効率Rt
hは、実施例2の場合と同じ100℃/Wである。この構成
の波長選択光源においても、実施例2で説明した波長制
御法を用いることで、温度上昇によるSOA利得の低下を
回避し、選択する発振波長によらない高SOA利得、すな
わち高光出力特性が得られた。
[Third Embodiment] Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The difference between the wavelength selective light source of the present embodiment and the wavelength selective light source of the second embodiment is the method of arranging the current injection electrode and the heater electrode of the DFB laser.
In the second embodiment, the current injection electrode is provided directly above the DFB laser array, and the heater electrode is provided directly above the current injection electrode via the insulating film. On the other hand, in this example, the heater electrode was wired directly above the DFB laser array, and the current injection electrode was wired next to the heater electrode. The advantages of the method of arranging the current injection electrode and the heater electrode in this embodiment are as follows. For example, in the electrode configuration of the second embodiment, when the temperature of the active layer is increased from 20 ° C. to 50 ° C. and the oscillation wavelength is shifted by 3.2 nm, the temperature of the current injection electrode of the DFB laser is up to about 100 ° C. The increase is estimated from thermal analysis calculation using the finite element method. When the oscillation wavelength is shifted by 3.2 nm, the characteristics of the current injection electrode are deteriorated due to the effect of temperature rise and the device life is shortened as compared with the case where the wavelength is not shifted. Therefore,
If the heater electrode and the current injection electrode are separated and wired as in the present embodiment, the current injection electrode is not directly heated by the heater electrode, so that the temperature rise of the current injection electrode is suppressed. Therefore, the life of the device can be extended. However,
Since the distance between the current injection electrode and the active layer is large, p-InP
It is necessary to sufficiently reduce the resistance value of the clad 19. Also in this embodiment, since the DFB laser array, the MMI optical multiplexer, and the SOA optical waveguide layer are collectively formed by one MOVPE selective growth, the butt couple process is not necessary. Since the heater electrode is located immediately above the DFB laser as in the second embodiment, the thermal efficiency Rt of the resistance heating wire is Rt.
h is 100 ° C./W, which is the same as in Example 2. Also in the wavelength selective light source having this configuration, by using the wavelength control method described in the second embodiment, the decrease in the SOA gain due to the temperature rise is avoided, and the high SOA gain independent of the selected oscillation wavelength, that is, the high optical output characteristic is obtained. Was obtained.

【0038】[実施例4]次に、本発明の第四の実施の
形態について、図6を用いて説明する。本実施例の波長
選択光源と実施例3の波長選択光源の違いは、DFBレー
ザの電流注入用電極とヒータ電極の配置の方法である。
実施例3では、DFBレーザアレイの直上にヒータ電極
を、そして電流注入用電極はヒータ電極の横に併設して
配線した。それに対して、本実施例では、DFBレーザア
レイの直上に電流注入用電極を配線し、ヒータ電極は電
流注入用電極の横に併設して配線した。本実施例におい
ても、実施例3で得られた長所、すなわち電流注入用電
極がヒータ電極に直に加熱されることがないので、電流
注入用電極の温度上昇を抑制し、素子の長寿命化を図る
ことができる、がある。但し、ヒータ電極と活性層との
距離が離れるため、抵抗加熱線の熱効率Rthは、実施
例3に比べて、数十%悪化する。但し、電流注入につい
て、実施例3で懸念されたp-InPクラッド19の抵抗値
に対する問題は払拭される。本実施例でも、DFBレーザ
アレイとMMI光合波器とSOAの光導波路層は、一回のMOVP
E選択成長で一括形成しているので、バットカップルプ
ロセスは不要となっている。この構成の波長選択光源に
おいても、実施例2で説明した波長制御法を用いること
で、温度上昇によるSOA利得の低下を回避し、選択する
発振波長によらない高SOA利得、すなわち高光出力特性
が得られた。
[Fourth Embodiment] Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The difference between the wavelength selective light source of the present embodiment and the wavelength selective light source of the third embodiment is the method of disposing the current injection electrode and the heater electrode of the DFB laser.
In Example 3, a heater electrode was provided directly above the DFB laser array, and a current injection electrode was provided side by side next to the heater electrode. On the other hand, in the present example, the current injection electrode was wired immediately above the DFB laser array, and the heater electrode was wired next to the current injection electrode. Also in this embodiment, the advantage obtained in the third embodiment, that is, the current injection electrode is not directly heated by the heater electrode, suppresses the temperature rise of the current injection electrode and prolongs the life of the element. There is something you can do. However, since the distance between the heater electrode and the active layer is large, the thermal efficiency Rth of the resistance heating wire is several tens of percent lower than that of the third embodiment. However, regarding the current injection, the problem with respect to the resistance value of the p-InP cladding 19 which has been a concern in the third embodiment is eliminated. Also in this embodiment, the DFB laser array, the MMI optical multiplexer, and the SOA optical waveguide layer are formed by a single MOVP.
Since it is collectively formed by E selective growth, the bat couple process is not necessary. Also in the wavelength selective light source having this configuration, by using the wavelength control method described in the second embodiment, the decrease in the SOA gain due to the temperature rise is avoided, and the high SOA gain independent of the selected oscillation wavelength, that is, the high optical output characteristic is obtained. Was obtained.

【0039】以上、実施例2〜4を用いて、本発明の波
長選択光源では、1)バットカップルプロセス不要の簡
便なプロセスを実現し、かつ、2)選択する発振波長に
よらず、SOA利得の劣化を防止し、良好な光出力特性の
得られる波長選択光源を実現できることを説明した。さ
らに、本発明の波長選択光源では、以上2点の長所のみ
ならず、以下の長所も有することを、最後に付け加えて
おく。1つは、例えば、波長可変範囲を約8nm程度得よ
うとした場合、従来のペルチエ素子のみで温度を制御す
るタイプの波長選択光源(ΔTを大きく取れないため、
アレイ数4が必要だった。「電子情報通信学会エレクト
ロニクスソサイエティー大会講演予稿集2000年秋C
−4−23」)と比べると、DFBレーザ一素子当たりの
ΔTを大きく取れるため、4アレイから2アレイにアレ
イ数を低減でき、結果、MMI分岐損失が6dBから3dBに
低減されることである。これにより、素子の光出力増
大、素子歩留まりの向上が達成される。もう一つの長所
は、主として光合波器長が短くなり素子長が短縮される
ことによる、1ウエハからの素子収量の増大が達成され
る。
As described above, in Examples 2 to 4, the wavelength selective light source of the present invention realizes 1) a simple process that does not require a bat-couple process, and 2) regardless of the selected oscillation wavelength, the SOA gain. It has been explained that it is possible to realize a wavelength selective light source which can prevent the deterioration of the above and obtain a good light output characteristic. Furthermore, it should be added at the end that the wavelength selective light source of the present invention has not only the above two advantages but also the following advantages. One is, for example, when a wavelength tunable range of about 8 nm is to be obtained, a wavelength selective light source of a type in which temperature is controlled only by a conventional Peltier element (since ΔT cannot be made large,
I needed 4 arrays. Proceedings of the IEICE Electronics Society Conference Autumn 2000 C
-4-23 "), a larger ΔT can be obtained per DFB laser element, so the number of arrays can be reduced from 4 to 2 and as a result, the MMI branch loss is reduced from 6 dB to 3 dB. . As a result, the optical output of the device is increased and the device yield is improved. Another advantage is that an increase in device yield from one wafer can be achieved mainly by shortening the optical multiplexer length and shortening the device length.

【0040】また、本発明の実施例2〜3では、素子の
埋め込み構造として、p-InPのホモ埋め込み構造を用い
た例を示したが、本発明は、その他にもpnpn電流ブロッ
ク構造やリッジ構造等に対しても適用可能である。
In the second to third embodiments of the present invention, an example in which a homo-embedded structure of p-InP is used as an embedded structure of the element has been shown. It is also applicable to structures and the like.

【0041】また、アレイ本数については、最も効果的
な構造として2アレイ光源の例を示したが、本発明を用
いると、一つの半導体レーザに対する可変温度範囲を拡
大できるため、より少ないアレイ数で大きな波長可変範
囲を得ることができる。そのため、従来のペルチエ素子
のみを用いた波長選択光源に比べて、波長可変範囲を拡
大する上で非常に有効である。この場合には、アレイ数
は2に限定されるわけではなく、2より多いアレイ数
3、4、・・・8等にも適用可能といえる。
With respect to the number of arrays, an example of a two-array light source is shown as the most effective structure, but when the present invention is used, the variable temperature range for one semiconductor laser can be expanded, so that the number of arrays can be reduced. A large variable wavelength range can be obtained. Therefore, it is very effective in expanding the wavelength tunable range as compared with the conventional wavelength selective light source using only the Peltier element. In this case, the number of arrays is not limited to 2, and it can be said that the present invention can be applied to the number of arrays greater than 2, such as 3, 4, ...

【0042】このように、本明細書では、実施例1〜4
をもとに本発明の効果を説明したが、本発明は、これら
の実施例のみに限定されるものではない。本発明の技術
思想の範囲内で、実施例の内容は、適宜変更されうるこ
とは明らかである。
As described above, in the present specification, Examples 1 to 4 are used.
Although the effects of the present invention have been described based on the above, the present invention is not limited to these examples. It is obvious that the contents of the embodiments can be changed appropriately within the scope of the technical idea of the present invention.

【0043】以上説明したように、本発明の波長選択光
源は、素子作製、素子特性上の数々の長所を有し、産業
上の利用価値は極めて大きい。
As described above, the wavelength selective light source of the present invention has various advantages in device production and device characteristics, and has an extremely great industrial utility value.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明によれば、ヒータ電極集積型の波
長可変半導体レーザにおいて、ヒータ電極加熱時の光導
波路方向の温度分布不均一を抑制することができ、温度
可変範囲の拡大が可能となる。更に、本発明によれば、
アレイ構造波長選択光源において、バットカップルプロ
セス不要の簡便なプロセスを実現しつつ、選択する発振
波長によらず、良好な光出力特性の得られる波長選択光
源を提供することができる。
According to the present invention, in the wavelength tunable semiconductor laser of the heater electrode integrated type, it is possible to suppress uneven temperature distribution in the optical waveguide direction during heating of the heater electrode, and it is possible to expand the temperature variable range. Become. Further according to the invention,
In the array structure wavelength selective light source, it is possible to provide a wavelength selective light source that realizes a simple process that does not require a butt-couple process and that can obtain good light output characteristics regardless of the oscillation wavelength to be selected.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態に関わる波長可変DF
Bレーザの斜視図及び軸方向断面図である。
FIG. 1 is a wavelength tunable DF according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view and an axial sectional view of a B laser.

【図2】本発明の第1の実施の形態に関わる波長可変DF
Bレーザのヒータ加熱時の軸方向温度分布図である。
FIG. 2 is a wavelength tunable DF according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a temperature distribution diagram in the axial direction when the heater of the B laser is heated.

【図3】本発明の効果の説明に用いた、ヒータ加熱型波
長可変DFBレーザが集積された波長選択光源のアレイ数
に対する波長チューニング効率の解析結果を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing an analysis result of wavelength tuning efficiency with respect to the number of arrays of a wavelength selective light source in which a heater heating type wavelength tunable DFB laser is integrated, which is used for explaining an effect of the present invention.

【図4】本発明の第二の実施の形態に関わる波長選択光
源の構造斜視図、上面図、DFBレーザ領域の断面図であ
る。
FIG. 4 is a structural perspective view, a top view, and a sectional view of a DFB laser region of a wavelength selective light source according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第三の実施の形態に関わる波長選択光
源における、DFBレーザ領域の断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a DFB laser region in a wavelength selective light source according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第四の実施の形態に関わる波長選択光
源における、DFBレーザ領域の断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a DFB laser region in a wavelength selective light source according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】従来の波長可変DFBレーザの斜視図及び軸方向
断面図である。
FIG. 7 is a perspective view and an axial sectional view of a conventional wavelength tunable DFB laser.

【図8】従来の波長可変DFBレーザのヒータ加熱時の軸
方向温度分布図である。
FIG. 8 is an axial temperature distribution chart when heating a heater of a conventional wavelength tunable DFB laser.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 n-InP基板 2 半導体光導波路 3 電流注入用電極 4 誘電体絶縁膜 5 ヒータ電極 6 回折格子 7 電流注入用窓 8 p-InP 9 n-InP 10 窓領域 11 DFBレーザ領域 12 曲がり導波路領域 13 MMI合波器領域 14 SOA領域 15 第一のDFBレーザ 16 第二のDFBレーザ 17 ARコーティング膜 18 SiO2 19 p-InP 20 p+-InGaAs 21 裏面電極 1 n-InP substrate 2 Semiconductor optical waveguide 3 Current injection electrode 4 Dielectric insulation film 5 heater electrode 6 diffraction grating 7 Current injection window 8 p-InP 9 n-InP 10 window area 11 DFB laser area 12 Bent waveguide region 13 MMI multiplexer area 14 SOA area 15 First DFB laser 16 Second DFB laser 17 AR coating film 18 SiO2 19 p-InP 20 p + -InGaAs 21 Back electrode

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01S 5/343 H01S 5/343 5/50 610 5/50 610 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01S 5/343 H01S 5/343 5/50 610 5/50 610

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回折格子を有し、バルクまたは多重量子
井戸からなる活性層を含む半導体光導波路に、電流注入
するための電極と、該半導体光導波路を加熱するための
ヒータ電極を有する波長可変半導体レーザであって、該
ヒータ電極の抵抗率が光導波路方向で変化している波長
可変半導体レーザにおいて、 前記ヒータ電極による半導体光導波路の加熱が光導波路
内で均一になり、加熱による屈折率変化の光導波路方向
分布が一様になるように、ヒータ電極の抵抗率が光導波
路方向で変化していることを特徴とする波長可変半導体
レーザ。
1. A wavelength tunable device having an electrode for injecting current into a semiconductor optical waveguide having a diffraction grating and including an active layer composed of a bulk or multiple quantum wells, and a heater electrode for heating the semiconductor optical waveguide. A wavelength tunable semiconductor laser which is a semiconductor laser in which the resistivity of the heater electrode changes in the direction of the optical waveguide, wherein heating of the semiconductor optical waveguide by the heater electrode becomes uniform in the optical waveguide, and the refractive index changes due to heating. A tunable semiconductor laser in which the resistivity of the heater electrode is changed in the optical waveguide direction so that the distribution in the optical waveguide direction becomes uniform.
【請求項2】 前記ヒータ電極が、単層の金属薄膜、あ
るいは金属多層薄膜からなり、該ヒータ電極の幅、厚
さ、材質、層構造のうち、少なくとも一つが光導波路方
向で変化していることを特徴とする請求項1記載の波長
可変半導体レーザ。
2. The heater electrode is composed of a single-layer metal thin film or a metal multi-layer thin film, and at least one of the width, thickness, material and layer structure of the heater electrode changes in the optical waveguide direction. The wavelength tunable semiconductor laser according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記ヒータ電極が、Pt単体からなる金
属薄膜、あるいは少なくともPtを含む金属多層膜から
なることを特徴とする請求項1または2記載の波長可変
半導体レーザ。
3. The wavelength tunable semiconductor laser according to claim 1, wherein the heater electrode is made of a metal thin film made of Pt alone or a metal multi-layered film containing at least Pt.
【請求項4】 前記半導体光導波路の直上に電流注入用
電極を配置し、さらにその直上に、絶縁膜を介して、前
記ヒータ電極を配置したことを特徴とする請求項1乃至
3の何れかに記載の波長可変半導体レーザ。
4. The current injection electrode is arranged directly above the semiconductor optical waveguide, and the heater electrode is arranged directly above the current injection electrode via an insulating film. The tunable semiconductor laser according to item 1.
【請求項5】 前記半導体光導波路の直上に電流注入用
電極を配置し、該電流注入用電極の横に併設して、前記
ヒータ電極を配置したことを特徴とする請求項1乃至3
の何れかに記載の波長可変半導体レーザ。
5. The current injection electrode is arranged directly above the semiconductor optical waveguide, and the heater electrode is arranged side by side next to the current injection electrode.
A tunable semiconductor laser according to any one of 1.
【請求項6】 前記半導体光導波路の直上に絶縁膜を介
して、前記ヒータ電極を配置し、該ヒータ電極の横に併
設して、電流注入用電極を配置したことを特徴とする請
求項1乃至3の何れかに記載の波長可変半導体レーザ。
6. The heater electrode is arranged directly above the semiconductor optical waveguide via an insulating film, and the current injection electrode is arranged side by side with the heater electrode. 4. The wavelength tunable semiconductor laser according to any one of 3 to 3.
【請求項7】 前記、波長可変半導体レーザの基本構造
が、分布帰還(DFB)型レーザ、または分布ブラッグ反
射(DBR)型レーザ、または分布反射(DR)型レーザ、
または利得結合型レーザ、または複素結合型レーザの何
れかの型の半導体レーザであることを特徴とする請求項
1乃至6の何れかに記載の波長可変半導体レーザ。
7. The tunable semiconductor laser has a basic structure of a distributed feedback (DFB) type laser, a distributed Bragg reflection (DBR) type laser, or a distributed reflection (DR) type laser,
7. The wavelength tunable semiconductor laser according to claim 1, which is a semiconductor laser of any type of a gain coupled laser and a complex coupled laser.
【請求項8】 複数の半導体レーザと、半導体光合波器
と、半導体光増幅器が集積された波長選択光源におい
て、 該複数の半導体レーザが請求項1乃至7の何れかに記載
の波長可変半導体レーザであり、該波長可変半導体レー
ザが並列に配置された少なくとも2つのアレイを有する
ことを特徴とする波長選択光源。
8. A wavelength tunable semiconductor laser according to claim 1, wherein a plurality of semiconductor lasers, a semiconductor optical multiplexer, and a semiconductor optical amplifier are integrated in a wavelength selective light source. And a wavelength selective light source, wherein the wavelength tunable semiconductor laser has at least two arrays arranged in parallel.
【請求項9】 さらに半導体光変調器が集積されたこと
を特徴とする請求項8記載の波長選択光源。
9. The wavelength selective light source according to claim 8, further comprising a semiconductor optical modulator integrated therein.
【請求項10】 前記波長選択光源において、複数の半
導体レーザと、半導体光合波器と、半導体光増幅器と、
更に半導体光変調器の各半導体光導波路層が軸方向で連
続する層からなることを特徴とする請求項8または9記
載の波長選択光源。
10. In the wavelength selective light source, a plurality of semiconductor lasers, a semiconductor optical multiplexer, a semiconductor optical amplifier,
10. The wavelength selective light source according to claim 8 or 9, wherein each semiconductor optical waveguide layer of the semiconductor optical modulator comprises a layer continuous in the axial direction.
【請求項11】 ペルチエ素子によって前記半導体光増
幅器の温度を、高利得特性を維持するに十分な温度範囲
内に維持しつつ、かつ、これとは独立に、前記複数の波
長可変半導体レーザの温度を、前記ヒータ電極により制
御することによって発振波長を選択することを特徴とす
る、請求項8乃至10の何れかに記載の波長選択光源の
制御方法。
11. The temperature of the plurality of wavelength tunable semiconductor lasers is maintained independently of the temperature of the semiconductor optical amplifier by a Peltier element while maintaining the temperature within a temperature range sufficient to maintain high gain characteristics. 11. The method for controlling a wavelength selective light source according to claim 8, wherein the lasing wavelength is selected by controlling with the heater electrode.
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007004509A1 (en) * 2005-07-01 2007-01-11 Nec Corporation External resonator type wavelength-variable laser device and optical output module
WO2010061891A1 (en) * 2008-11-28 2010-06-03 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 Method for tuning semiconductor laser
JP2010258297A (en) * 2009-04-27 2010-11-11 Sumitomo Electric Ind Ltd Wavelength tunable laser, wavelength tunable laser device, and wavelength tunable laser control method
US8189631B2 (en) 2007-06-13 2012-05-29 Nec Corporation External resonator-type wavelength tunable laser device
JP2013070027A (en) * 2011-09-08 2013-04-18 Furukawa Electric Co Ltd:The Optical integrated device and method for manufacturing the same
JP2013211381A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 Fujitsu Ltd Optical semiconductor device and method of manufacturing the same
WO2013152862A1 (en) * 2012-04-12 2013-10-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method and device for reducing mode instability in an optical waveguide
US8736956B2 (en) 2008-10-03 2014-05-27 Fujitsu Limited Optical amplification control apparatus
JP2014192248A (en) * 2013-03-26 2014-10-06 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Multi-wavelength semiconductor laser source
CN106898945A (en) * 2017-03-15 2017-06-27 西安炬光科技股份有限公司 It is a kind of to be capable of achieving Wavelength stabilized high-power semiconductor laser encapsulating structure
JP2018160520A (en) * 2017-03-22 2018-10-11 日本オクラロ株式会社 Sub-mount, optical transmitter module, optical module, optical transmission device, and method of controlling them
WO2021153518A1 (en) * 2020-01-29 2021-08-05 古河電気工業株式会社 Optical semiconductor element and integrated semiconductor laser
CN116417898A (en) * 2023-06-09 2023-07-11 深圳市星汉激光科技股份有限公司 FP laser chip integrating Peltier refrigeration and preparation method thereof

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2007004509A1 (en) * 2005-07-01 2009-01-29 日本電気株式会社 External cavity type wavelength tunable laser device and optical output module
WO2007004509A1 (en) * 2005-07-01 2007-01-11 Nec Corporation External resonator type wavelength-variable laser device and optical output module
US7991024B2 (en) 2005-07-01 2011-08-02 Nec Corporation External cavity wavelength tunable laser device and optical output module
US8144738B2 (en) 2005-07-01 2012-03-27 Nec Corporation External cavity wavelength tunable laser device and optical output module
US8189631B2 (en) 2007-06-13 2012-05-29 Nec Corporation External resonator-type wavelength tunable laser device
US8736956B2 (en) 2008-10-03 2014-05-27 Fujitsu Limited Optical amplification control apparatus
US8681826B2 (en) 2008-11-28 2014-03-25 Sumitomo Electric Device Innovations, Inc. Method for tuning semiconductor laser
WO2010061891A1 (en) * 2008-11-28 2010-06-03 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 Method for tuning semiconductor laser
JP2010258297A (en) * 2009-04-27 2010-11-11 Sumitomo Electric Ind Ltd Wavelength tunable laser, wavelength tunable laser device, and wavelength tunable laser control method
JP2013070027A (en) * 2011-09-08 2013-04-18 Furukawa Electric Co Ltd:The Optical integrated device and method for manufacturing the same
JP2013211381A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 Fujitsu Ltd Optical semiconductor device and method of manufacturing the same
US9235106B2 (en) 2012-04-12 2016-01-12 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method and device for reducing mode instability in an optical waveguide
WO2013152862A1 (en) * 2012-04-12 2013-10-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method and device for reducing mode instability in an optical waveguide
JP2014192248A (en) * 2013-03-26 2014-10-06 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Multi-wavelength semiconductor laser source
CN106898945A (en) * 2017-03-15 2017-06-27 西安炬光科技股份有限公司 It is a kind of to be capable of achieving Wavelength stabilized high-power semiconductor laser encapsulating structure
CN106898945B (en) * 2017-03-15 2024-02-20 西安炬光科技股份有限公司 High-power semiconductor laser packaging structure capable of realizing stable wavelength
JP2018160520A (en) * 2017-03-22 2018-10-11 日本オクラロ株式会社 Sub-mount, optical transmitter module, optical module, optical transmission device, and method of controlling them
WO2021153518A1 (en) * 2020-01-29 2021-08-05 古河電気工業株式会社 Optical semiconductor element and integrated semiconductor laser
JP7444622B2 (en) 2020-01-29 2024-03-06 古河電気工業株式会社 Optical semiconductor devices and integrated semiconductor lasers
CN116417898A (en) * 2023-06-09 2023-07-11 深圳市星汉激光科技股份有限公司 FP laser chip integrating Peltier refrigeration and preparation method thereof
CN116417898B (en) * 2023-06-09 2023-08-15 深圳市星汉激光科技股份有限公司 FP laser chip integrating Peltier refrigeration and preparation method thereof

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