JP2009152261A - 光半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板1の上に形成される下部クラッド層3と、前記下部クラッド層3の上に形成される量子井戸層及びバリア層からなる多重量子井戸構造を含む活性層2と、前記活性層2の上に形成される上部クラッド層4とを備え、前記多重量子井戸構造において、少なくとも1つの量子井戸層が他の量子井戸層とは異なる井戸幅を有することにより、前記量子井戸構造における利得スペクトルの幅が広がるようにした。
【選択図】図1
Description
基板の上に形成される下部クラッド層と、
前記下部クラッド層の上に形成される量子井戸層及びバリア層からなる多重量子井戸構造を含む活性層と、
前記活性層の上に形成される上部クラッド層と
を備え、
前記多重量子井戸構造において、少なくとも1つの量子井戸層が他の量子井戸層とは異なる井戸幅を有することにより、前記量子井戸構造における利得スペクトルの幅が広がる
ことを特徴とする。
前記多重量子井戸構造中で最大及び最小井戸幅をもつ量子井戸層の井戸幅の差が2〜6nmである
ことを特徴とする。
前記活性層の量子井戸層数が2〜20層である
ことを特徴とする。
前記多重量子井戸構造中の量子井戸層には、利得が最大となる波長を1.5〜1.6μmとする材料が選択され、その波長を達成する厚み及び歪を有している
ことを特徴とする。
前記多重量子井戸構造の両側に絶縁体で埋め込む場合、ルテニウムをドーピングした埋め込み層を用いる
ことを特徴とする。
第1の発明から第5の発明のいずれかひとつに記載の光半導体装置が波長可変レーザである
ことを特徴とする。
図2は、本発明に係る半導体レーザの構造を示した縦方向断面図である。図2に示すように、本実施例に係る半導体レーザは、n型のInP基板1の上に形成した厚さ1.5μmのn−InP下部クラッド層3、下部クラッド層3の上に形成したInGaAsP量子井戸層及びInGaAsPバリア層からなる3層の多重量子井戸構造を含む活性層2、活性層2の上に形成したブラッグ波長1.55μmのInGaAsP回折格子層5、回折格子層5の上に形成した厚さ1.5μmのp−InP上部クラッド層4からなっている。なお、活性層2の量子井戸層数は、本実施例では3層としたが、2〜20層の間で適宜選択することが可能である。
本発明の第2の実施例で示すSOAの構造は第1の実施例の構造から、回折格子の層を除いたものである。図8より、多重量子井戸構造中のそれぞれの量子井戸層の井戸幅を不均一とし、その変動量を2〜6nmとすることで、SOAで問題となる利得の波長依存性を発振波長1.53μm〜1.57μmの間で従来の10分の1に低減することが可能となる。なお、発振波長は1.5μm〜1.6μm程度であれば許容の範囲内である。
図2は、本発明に係る半導体レーザの構造を示した縦方向断面図である。図2に示すように、本実施例に係る半導体レーザは、n型のInP基板1の上に形成した厚さ1.5μmのn−InP下部クラッド層3、下部クラッド層3の上に形成したInAlGaAs量子井戸層及びInAlGaAsバリア層からなる3層の多重量子井戸構造を含む活性層2、活性層2の上に形成したブラッグ波長1.55μmのInAlGaAs回折格子層5、回折格子層5の上に形成した厚さ1.5μmのp−InP上部クラッド層4からなっている。なお、活性層2の量子井戸層数は、本実施例では3層としたが、2〜20層の間で適宜選択することが可能である。
本発明の第4の実施例で示すSOAの構造は第3の実施例の構造から、回折格子の層を除いたものである。図12より、多重量子井戸構造中のそれぞれの量子井戸層のバンドギャップ波長を不均一とし、その変動量を2〜6nmとすることで、SOAで問題となる利得の波長依存性を発振波長1.53μm〜1.57μmの間で従来の4分の1に低減することが可能となる。なお、発振波長は1.5μm〜1.6μm程度であれば許容の範囲内である。
図2は、本発明に係る半導体レーザを示した縦方向断面図である。図2に示すように、本実施例に係る半導体レーザは、n型のInP基板1の上に形成した厚さ1.5μmのn−InP下部クラッド層3、下部クラッド層3の上に形成したGaInNAs量子井戸層及びInAlGaAsバリア層からなる3層の多重量子井戸構造を含む活性層2、活性層2の上に形成したInAlGaAs回折格子層5、回折格子層5の上に形成した厚さ1.5μmのp−InP上部クラッド層4からなっている。なお、活性層2の量子井戸層数は、本実施例では3層としたが、2〜20層の間で適宜選択することが可能である。
本発明の第6の実施例で示すSOAの構造は第5の実施例の構造から、回折格子の層を除いたものである。本実施例で得られる効果は第2及び第4の実施例と同様である。
2 活性層
3 下部クラッド層
4 上部クラッド層
5 回折格子層
6 埋め込み層
Claims (6)
- 基板の上に形成される下部クラッド層と、
前記下部クラッド層の上に形成される量子井戸層及びバリア層からなる多重量子井戸構造を含む活性層と、
前記活性層の上に形成される上部クラッド層と
を備え、
前記多重量子井戸構造において、少なくとも1つの量子井戸層が他の量子井戸層とは異なる井戸幅を有することにより、前記量子井戸構造における利得スペクトルの幅が広がる
ことを特徴とする光半導体装置。 - 前記多重量子井戸構造中で最大及び最小井戸幅をもつ量子井戸層の井戸幅の差が2〜6nmである
ことを特徴とする請求項1に記載の光半導体装置。 - 前記活性層の量子井戸層数が2〜20層である
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光半導体装置。 - 前記多重量子井戸構造中の量子井戸層には、利得が最大となる波長を1.5〜1.6μmとする材料が選択され、その波長を達成する厚み及び歪を有している
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の光半導体装置。 - 前記多重量子井戸構造の両側に絶縁体で埋め込む場合、ルテニウムをドーピングした埋め込み層を用いる
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の光半導体装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の光半導体装置が波長可変レーザである
ことを特徴とする光半導体装置。
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2007
- 2007-12-19 JP JP2007326736A patent/JP2009152261A/ja active Pending
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