JP2011135008A - 光半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光半導体装置を、活性領域1と、活性領域1の一端側に設けられ、第1回折格子6を装荷した第1導波路10を有する第1分布反射鏡領域2とを備えるものとし、第1回折格子6を、結合係数が第1導波路10の幅方向で同一であり、幅方向両側部分が第1導波路10の幅方向に平行な幅方向中央部分に対して活性領域1の反対側へ傾いているものとする。
【選択図】図1
Description
特に、超高速光ファイバ伝送システム、又は、データコム向けに、アンクールドで高速直接変調が可能な半導体レーザが求められている。
このアンクールドで高速直接変調が可能な半導体レーザとして、DFB(Distributed Feed-Back)レーザが期待されている。
実際、DFBレーザの共振器長を100μmと短くすることで、室温にて40Gb/s変調を可能としたものもある。
しかしながら、このようなDFBレーザでは、図22に示すように、前端面に無反射コート(反射防止膜)を設けるとともに、後端面に高反射コート(高反射膜;反射率90%程度)を設け、活性層に沿って位相シフトのない回折格子を設けている。
そして、埋込導波路構造を有するDRレーザでは、メサ構造の幅、即ち、導波路コア層としての活性層の幅(導波路幅)が例えば1.3μm程度であり、狭いため、素子抵抗が増大し、その結果発生したジュール熱が原因の一つであることがわかった。
しかしながら、導波路幅を例えば3μmまで拡大すると、図24(A)〜(C)に示すように、導波路内で横高次モードの発振が可能となり、安定した単一横モード動作が得られなくなる。
[第1実施形態]
まず、第1実施形態にかかる光半導体装置について、図1〜図9を参照しながら説明する。
本実施形態にかかる光半導体装置は、例えば光ファイバ伝送方式向けの光源としての半導体レーザであって、分布反射型レーザ構造を有する分布反射型レーザ(DRレーザ)である。なお、分布反射型レーザは、分布反射鏡集積型分布帰還型半導体レーザともいう。
ここで、活性領域1は、電流注入によって利得を生じる活性層105と、発振波長を決める回折格子3及び位相シフト4と、p型InPクラッド層110と、p型GaInAsコンタクト層111とを備える。ここでは、位相シフト4は、λ/4位相シフトであり、位相シフト量がλ/4近傍の値になっている。つまり、活性領域1は、位相シフト4を有する回折格子(第3回折格子)3を装荷した活性導波路9を備える。
ここでは、回折格子層5は、n型ドープInP基板101の表面に形成された位相シフト4を含む回折格子3を、n型ドープGaInAsP層103によって埋め込むことによって形成されている。また、n型ドープGaInAsP層103は、組成波長1.20μm、厚さ120nmである。
ここでは、反射用回折格子層7は、n型ドープInP基板101の表面に形成された反射用回折格子6を、n型ドープGaInAsP層103によって埋め込むことによって形成されている。また、n型ドープGaInAsP層103は、例えば、組成波長約1.20μm、厚さ約120nmである。また、アンドープAlGaInAs光ガイド層108は、例えば、組成波長約1.15μm、厚さ約250nmである。
ところで、本実施形態では、活性領域1の回折格子3は、図1に示すように、活性導波路9の幅方向、即ち、メサ構造8の幅方向(図1中、上下方向)に平行な直線形状の回折格子である。これに対し、分布反射鏡領域2の反射用回折格子6は、活性導波路9の幅方向、即ち、メサ構造8の幅方向(図1中、上下方向)に沿って曲げられた曲線形状の回折格子である。つまり、分布反射鏡領域2の反射用回折格子6は、活性領域1の側に向かって凸形状になるように湾曲している。なお、活性領域1の回折格子3を直線回折格子ともいう。また、分布反射鏡領域2の反射用回折格子6を湾曲回折格子あるいは曲線回折格子ともいう。
つまり、分布反射鏡領域2の反射用回折格子6を曲線回折格子とすると、図3(A)〜(C)に示すように、導波モード成分のうち、導波路幅方向の中央部分よりも両側部分(外側部分)の強度成分ほど曲線回折格子によって導波路外へと放射されることになる。
ここでは、分布反射鏡領域2の反射用回折格子6の幅方向両側部分の結合係数を下げて横高次モードでの発振を抑えるのではなく、曲線回折格子を用いることによって横高次モードを導波路外へ放射させて、横高次モードでの発振を抑えるようにしている。このため、分布反射鏡領域2の反射用回折格子6は、結合係数が導波路幅方向で同一になっている。つまり、分布反射鏡領域2の反射用回折格子6は、幅方向両側部分でディーティ比が小さくなっていない。したがって、反射用回折格子6の幅方向両側部分において、多くの横高次モードが反射され、導波路外へ放射されることになる。この結果、横基本モードの結合係数はそれほど減少せずに、横高次モードの結合係数が大きく減少することになる。
具体的には、上述のように、高速応答特性を向上させるために、活性領域1の長さを125μmにしている。また、素子抵抗を低減して光出力の飽和を抑制するために、メサ構造8の幅、即ち、導波路幅を3.0μmとしている。そして、横高次モードの発振を抑制するために、分布反射鏡領域2の反射用回折格子6として、曲率半径が10μmの円弧形状を有する円弧状回折格子(曲線回折格子)を用いている。
例えば、約25Gb/s以上の直接変調レーザを実現するためには、活性領域1の長さを約125μm以下にすれば良い。また、約40Gb/s以上の直接変調レーザを実現するためには、活性領域1の長さを約100μm以下にすれば良い。
まず、曲率半径が大きくなるほど直線に近づく。このため、曲線回折格子を用いた場合の横モードの結合係数は、図4に示すように、曲線回折格子の曲率半径が大きくなるほど、直線回折格子を用いた場合の横モードの結合係数、即ち、ほぼ100%に近づく。
まず、図5(A)に示すように、n型ドープInP基板101の表面上に、例えば、電子ビーム露光法によって、電子ビームレジスト(日本ゼオン製ZEP520)からなり、回折格子パターンを有するマスク102を形成する。なお、回折格子パターンには、活性領域1の回折格子3(位相シフト4を含む)を形成するための回折格子パターンと、分布反射鏡領域2の反射用回折格子6を形成するための反射用回折格子パターンとが含まれている。
これにより、活性領域1の回折格子3(位相シフト4を含む)と分布反射鏡領域2の反射用回折格子6とが一括形成される。つまり、個々の素子の活性領域1となる領域の全長(ここでは125μm)にわたって、活性領域1の中央よりも10μm後端面側の位置に位相がπラジアンシフト(λ/4シフトに相当)したλ/4位相シフト4を有する回折格子3が形成される。また、活性領域1の回折格子3に連続して分布反射鏡領域2となる領域の全長(ここでは75μm)にわたって反射用回折格子6が形成される。
さらに、分布反射鏡領域2の反射用回折格子6の周期は一定である。また、分布反射鏡領域2内で、反射用回折格子6の結合係数及び位相は一定である。また、分布反射鏡領域2内で、導波路の等価屈折率は共振器方向に沿って一定である。
次に、p型ドープInPクラッド層106の表面に、図6(A)に示すように、通常の化学気相堆積(CVD;Chemical Vapor Deposition)法及びフォトリソグラフィ技術を用いて、活性領域1を覆うように、ストライプ状のSiO2マスク(エッチングマスク)107を形成する。ここでは、SiO2マスク107の厚さは400nmである。
その後、図6(C)に示すように、n型ドープInP層104上に、例えばMOVPE法によって、アンドープAlGaInAs光ガイド層108、アンドープInP層109を順次成長させる。ここでは、アンドープAlGaInAs光ガイド層108は、組成波長1.15μm、厚さ250nmである。また、アンドープInP層109の厚さは250nmである。このとき、これらの層108、109は、選択成長によってSiO2マスク107の上には成長せず、表面に露出しているn型ドープInP層104の上にのみ成長することになる。
その後、図7(C)に示すように、例えばドライエッチング法を用いて、n型InP基板101が例えば0.7μm程掘り込まれる深さまで、上述のようにして形成された半導体積層構造をエッチングし、ストライプ状のメサ構造(メサストライプ)8に加工する。ここでは、メサ構造8の幅、即ち、導波路幅は3.0μmである。
次いで、エッチングマスク112を例えばふっ酸で除去した後、活性領域1以外のp型GaInAsコンタクト層111を、通常のフォトリソグラフィ技術及びエッチングを用いて除去する。
したがって、本実施形態にかかる光半導体装置(半導体レーザ)によれば、光出力の飽和を抑制し、十分な特性(変調特性)が得られるようにしながら、安定した単一横モード動作を実現できるという利点がある。
なお、図9中、丸又は四角内の数字0、1、2は、横モードの次数を示している。つまり、図9中、丸又は四角内の数字0、1、2は、横基本モード(0次)、横高次モード(1次)、横高次モード(2次)のそれぞれの場合の結合係数と発振しきい値利得との関係を示している。
また、上述の実施形態では、活性領域1の後端面側に連なるように分布反射鏡領域2が設けられているが、これに限られるものではなく、活性領域の後端面側及び前端面側に連なるように分布反射鏡領域を設けても良い。この場合、活性領域の前端面側に連なる分布反射鏡領域の反射用回折格子は、直線回折格子であっても良いし、湾曲回折格子であっても良い。
[第2実施形態]
次に、第2実施形態にかかる光半導体装置について、図11〜図15を参照しながら説明する。
つまり、第1の異なる点は、活性領域1の後端面側及び前端面側に連なるように分布反射鏡領域2A,2Bを設ける点である。第2の異なる点は、位相シフトを設けていない点である。第3の異なる点は、活性領域1の長さを100μmとしている点である。第4の異なる点は、分布反射鏡領域2A,2Bの反射用回折格子6A,6Bとしての曲線回折格子の曲率半径を8μmとしている点である。第5の異なる点は、発振波長帯を1.55μm帯としている点である。
これらの後端面側及び前端面側の分布反射鏡領域2A,2Bは、同一構造になっている。
また、本実施形態では、活性領域1の長さは約100μmである。これにより、高速応答特性を向上させることができる。例えば40Gb/s以上の直接変調が可能な半導体レーザを実現することができる。
このように、導波路幅を広くして、素子抵抗を低減し、光出力の飽和を抑制するとともに、曲線回折格子を用いることで、単一横モード動作を実現できるようにしている。
具体的には、上述のように、高速応答特性を向上させるために、活性領域1の長さを100μmにしている。また、素子抵抗を低減して光出力の飽和を抑制するために、メサ構造8の幅、即ち、導波路幅を3.0μmとしている。そして、横高次モードの発振を抑制するために、分布反射鏡領域2A,2Bの反射用回折格子6A,6Bとして、曲率半径が8μmの円弧形状を有する円弧状回折格子(曲線回折格子)を用いている。
このため、回折格子層5は、n型ドープInP基板201の表面に形成された回折格子3を埋め込むn型ドープGaInAsP層203の組成波長1.25μmとし、厚さ120nmとしている。
また、アンドープAlGaInAs/AlGaInAs量子井戸活性層205を構成するアンドープAlGaInAs井戸層を厚さ5.1nm、圧縮歪量1.2%とし、アンドープAlGaInAsバリア層を組成波長1.20μm、厚さ10nmとしている。また、アンドープAlGaInAs/AlGaInAs量子井戸活性層205の積層数は15層とし、その発光波長(発振波長)は1550nmとしている。
また、アンドープAlGaInAs光ガイド層208は、組成波長1.35μm、厚さ230nmである。
次に、本実施形態の具体的構成例にかかる分布反射型レーザ(光半導体装置)の製造方法について、図12〜図15を参照しながら説明する。
まず、図12(A)に示すように、n型ドープInP基板201の表面上に、例えば、電子ビーム露光法によって、電子ビームレジスト(日本ゼオン製ZEP520)からなり、回折格子パターンを有するマスク202を形成する。なお、回折格子パターンには、活性領域1の回折格子3を形成するための回折格子パターンと、前端面側及び後端面側の分布反射鏡領域2A,2Bの反射用回折格子6A,6Bを形成するための反射用回折格子パターンとが含まれている。
これにより、活性領域1の回折格子3と分布反射鏡領域2A,2Bの反射用回折格子6A,6Bとが一括形成される。つまり、個々の素子の活性領域1の全長(ここでは100μm)にわたって回折格子3が形成される。また、活性領域1の回折格子3に連続して前端面側の分布反射鏡領域2Bの全長(ここでは25μm)にわたって反射用回折格子6Bが形成される。さらに、活性領域1の回折格子3に連続して後端面側の分布反射鏡領域2Aの全長(ここでは75μm)にわたって反射用回折格子6Aが形成される。
また、後端面側の分布反射鏡領域2Aに形成される反射用回折格子6Aの周期は一定である。また、分布反射鏡領域2A内で、反射用回折格子6Aの結合係数及び位相は一定である。また、分布反射鏡領域2A内で、導波路の等価屈折率は共振器方向に沿って一定である。
さらに、活性領域1の回折格子3及び分布反射鏡領域2A,2Bの反射用回折格子6A,6Bの深さは、いずれも100nmであり、同一になっている。また、活性領域1の回折格子3と分布反射鏡領域2A,2Bの反射用回折格子6A,6Bとは、デューティ比(ここでは50%)も同一になっている。つまり、活性領域1の回折格子3と分布反射鏡領域2A,2Bの反射用回折格子6A,6Bとは、結合係数が同一になっている。また、活性領域1の回折格子3と分布反射鏡領域2A,2Bの反射用回折格子6A,6Bとは、導波路幅方向中央部分において位相も同一になっている。また、活性領域1の回折格子3と分布反射鏡領域2A,2Bの反射用回折格子6A,6Bとは、周期も同一になっている。
次に、p型ドープInPクラッド層206の表面に、図13(A)に示すように、通常のCVD法及びフォトリソグラフィ技術を用いて、活性領域1を覆うように、ストライプ状のSiO2マスク(エッチングマスク)207を形成する。ここでは、SiO2マスク207の厚さ400nmである。
その後、図13(C)に示すように、n型ドープInP層204上に、例えばMOVPE法によって、アンドープAlGaInAs光ガイド層208、アンドープInP層209を順次成長させる。ここでは、アンドープAlGaInAs光ガイド層208は、組成波長1.35μm、厚さ230nmである。また、アンドープInP層209の厚さは250nmである。このとき、これらの層208、209は、選択成長によってSiO2マスク207の上には成長せず、表面に露出しているn型ドープInP層204の上にのみ成長することになる。
その後、図14(C)に示すように、例えばドライエッチング法を用いて、n型InP基板201が例えば0.7μm程掘り込まれる深さまで、上述のようにして形成された半導体積層構造をエッチングし、ストライプ状のメサ構造(メサストライプ)8に加工する。
次いで、エッチングマスク212を例えばふっ酸で除去した後、活性領域1以外のp型GaInAsコンタクト層211を、通常のフォトリソグラフィ技術及びエッチングを用いて除去する。
そして、図15(B)に示すように、素子の両端面に無反射コート217,218を形成して、素子が完成する。
したがって、本実施形態にかかる光半導体装置(半導体レーザ)によれば、光出力の飽和を抑制し、十分な特性(変調特性)が得られるようにしながら、安定した単一横モード動作を実現できるという利点がある。
また、上述の実施形態では、活性領域1の後端面側及び前端面側に連なるように分布反射鏡領域2A,2Bを設けているが、これに限られるものではなく、活性領域1の後端面側にだけ連なるように分布反射鏡領域を設けても良い。
[第3実施形態]
次に、第3実施形態にかかる光半導体装置について、図17〜図21を参照しながら説明する。
つまり、第1の異なる点は、活性領域1の後端面側及び前端面側に連なるように分布反射鏡領域2A,2Bを設ける点である。第2の異なる点は、活性領域1の中央に位相シフト4が設けられている点である。第3の異なる点は、活性領域1の長さを100μmとしている点である。第4の異なる点は、活性領域1の回折格子3が曲線回折格子である点である。第5の異なる点は、活性領域1の回折格子3としての曲線回折格子の曲率半径、及び、分布反射鏡領域2A,2Bの反射用回折格子6A,6Bとしての曲線回折格子の曲率半径を、8μmとしている点である。第6の異なる点は、発振波長帯を1.55μm帯としている点である。
これらの後端面側及び前端面側の分布反射鏡領域2A,2Bは、同一構造になっている。
また、本実施形態では、活性領域1の長さは約100μmである。これにより、高速応答特性を向上させることができる。例えば40Gb/s以上の直接変調が可能な半導体レーザを実現することができる。
このように、導波路幅を広くして、素子抵抗を低減し、光出力の飽和を抑制するとともに、曲線回折格子を用いることで、単一横モード動作を実現できるようにしている。
具体的には、上述のように、高速応答特性を向上させるために、活性領域1の長さを100μmにしている。また、素子抵抗を低減して光出力の飽和を抑制するために、メサ構造8の幅、即ち、導波路幅を3.0μmとしている。そして、横高次モードの発振を抑制するために、活性領域1の回折格子3及び分布反射鏡領域2A,2Bの反射用回折格子6A,6Bとして、曲率半径が8μmの円弧形状を有する円弧状回折格子(曲線回折格子)を用いている。
このため、回折格子層5は、n型ドープInP基板301の表面に形成された回折格子3を埋め込むn型ドープGaInAsP層303の組成波長1.25μmとし、厚さ120nmとしている。
また、アンドープAlGaInAs/AlGaInAs量子井戸活性層305を構成するアンドープAlGaInAs井戸層を厚さ5.1nm、圧縮歪量1.2%とし、アンドープAlGaInAsバリア層を組成波長1.20μm、厚さ10nmとしている。また、アンドープAlGaInAs/AlGaInAs量子井戸活性層305の積層数は15層とし、その発光波長(発振波長)は1550nmとしている。
また、アンドープAlGaInAs光ガイド層308は、組成波長1.35μm、厚さ230nmである。
次に、本実施形態の具体的構成例にかかる分布反射型レーザ(光半導体装置)の製造方法について、図18〜図21を参照しながら説明する。
まず、図18(A)に示すように、n型ドープInP基板301の表面上に、例えば、電子ビーム露光法によって、電子ビームレジスト(日本ゼオン製ZEP520)からなり、回折格子パターンを有するマスク302を形成する。なお、回折格子パターンには、活性領域1の回折格子3を形成するための回折格子パターンと、前端面側及び後端面側の分布反射鏡領域2A,2Bの反射用回折格子6A,6Bを形成するための反射用回折格子パターンとが含まれている。
これにより、活性領域1の回折格子3と分布反射鏡領域2A,2Bの反射用回折格子6A,6Bとが一括形成される。つまり、個々の素子の活性領域1の全長(ここでは100μm)にわたって回折格子3が形成される。また、活性領域1の回折格子3に連続して前端面側の分布反射鏡領域2Bとなる領域の全長(ここでは25μm)にわたって反射用回折格子6Bが形成される。さらに、活性領域1の回折格子3に連続して後端面側の分布反射鏡領域2Aの全長(ここでは75μm)にわたって反射用回折格子6Aが形成される。
また、後端面側の分布反射鏡領域2Aに形成される反射用回折格子6Aの周期は一定である。また、分布反射鏡領域2A内で、反射用回折格子6Aの結合係数及び位相は一定である。また、分布反射鏡領域2A内で、導波路の等価屈折率は共振器方向に沿って一定である。
さらに、活性領域1の回折格子3及び分布反射鏡領域2A,2Bの反射用回折格子6A,6Bの深さは、いずれも100nmであり、同一になっている。また、活性領域1の回折格子3と分布反射鏡領域2A,2Bの反射用回折格子6A,6Bとは、デューティ比(ここでは50%)も同一になっている。つまり、活性領域1の回折格子3と分布反射鏡領域2A,2Bの反射用回折格子6A,6Bとは、結合係数が同一になっている。また、活性領域1の回折格子3と分布反射鏡領域2A,2Bの反射用回折格子6A,6Bとは、導波路幅方向中央部分において位相も同一になっている。
次に、p型ドープInPクラッド層306の表面に、図19(A)に示すように、通常のCVD法及びフォトリソグラフィ技術を用いて、活性領域1を覆うように、ストライプ状のSiO2マスク(エッチングマスク)307を形成する。ここでは、SiO2マスク307の厚さ400nmである。
その後、図19(C)に示すように、n型ドープInP層304上に、例えばMOVPE法によって、アンドープAlGaInAs光ガイド層308、アンドープInP層309を順次成長させる。ここでは、アンドープAlGaInAs光ガイド層308は、組成波長1.35μm、厚さ230nmである。また、アンドープInP層309の厚さは250nmである。このとき、これらの層308、309は、選択成長によってSiO2マスク307の上には成長せず、表面に露出しているn型ドープInP層304の上にのみ成長することになる。
その後、図20(C)に示すように、例えばドライエッチング法を用いて、n型InP基板301が例えば0.7μm程掘り込まれる深さまで、上述のようにして形成された半導体積層構造をエッチングし、ストライプ状のメサ構造(メサストライプ)8に加工する。
次いで、エッチングマスク312を例えばふっ酸で除去した後、活性領域1以外のp型GaInAsコンタクト層311を、通常のフォトリソグラフィ技術及びエッチングを用いて除去する。
そして、図21(B)に示すように、素子の両端面に無反射コート317,318を形成して、素子が完成する。
したがって、本実施形態にかかる光半導体装置(半導体レーザ)によれば、光出力の飽和を抑制し、十分な特性(変調特性)が得られるようにしながら、安定した単一横モード動作を実現できるという利点がある。
つまり、分布反射鏡領域2A,2Bの反射用回折格子6A,6Bは、結合係数がパッシブ導波路10の幅方向で同一であり、幅方向両側部分がパッシブ導波路10の幅方向に平行な幅方向中央部分に対して活性領域1の反対側へ傾いているものであれば良い。
また、上述の実施形態では、活性領域1の後端面側及び前端面側に連なるように分布反射鏡領域2A,2Bを設けているが、これに限られるものではなく、活性領域1の後端面側にだけ連なるように分布反射鏡領域を設けても良い。
また、上述の実施形態では、活性領域1の回折格子3は、曲線回折格子にしているが、これに限られるものではなく、例えば、上述の第1、第2実施形態のように、直線回折格子にしても良い。この場合、活性領域1の中央位置から前端面側及び後端面側の回折格子3のうち、どちらか一方の回折格子を直線回折格子にしても良い。活性領域1の中央位置から後端面側に位置する回折格子3を、曲線回折格子(第4回折格子)にし、活性領域1の中央位置から前端面側に位置する回折格子3を、直線回折格子(第3回折格子)にするのが好ましい。
[その他]
なお、上述の各実施形態及び変形例では、活性領域1にも回折格子3が設けられているDRレーザ、即ち、分布帰還型レーザの機能も有するDRレーザに本発明を適用した場合を例に挙げて説明しているが、これに限られるものではない。例えば、活性領域には回折格子が設けられていない分布反射型(DBR:Distributed BraggReflector)レーザに本発明を適用することもできる。なお、この場合、上述の第1実施形態の構成では、前端面側のへき開面に高反射膜を設けることになる。
また、上述の各実施形態及び変形例では、回折格子のデューティ比(山谷比)を50%にしている場合を例に挙げて説明しているが、これに限られるものではなく、素子の設計によってはデューティ比が変化していても良い。
また、上述の各実施形態及び変形例では、量子井戸活性層を用いているが、これに限られるものではない。例えばバルク型の半導体材料を用いたバルク活性層や量子ドット活性層などの他の活性層構造を採用しても良い。この場合も、上述の各実施形態及びその変形例の場合と同様に、横高次モード抑制効果が得られる。
また、上述の各実施形態及びその変形例では、基板の表面に形成される表面回折格子構造を例に挙げて説明している。しかしながら、これらに限られるものではなく、周期的に分断された半導体層を他の半導体層によって埋め込むことによって形成される埋込型回折格子構造を用いることも可能である。
また、上述の各実施形態及びその変形例では、位相シフトを1つだけ有する場合を例に挙げて説明しているが、これに限られるものではなく、例えば、位相シフトが複数個ある構造であっても良い。また、1個又は複数個の位相シフトの量は任意に設定可能である。
以下、上述の各実施形態及びその変形例に関し、更に、付記を開示する。
(付記1)
活性領域と、
前記活性領域の一端側に設けられ、第1回折格子を装荷した第1導波路を有する第1分布反射鏡領域とを備え、
前記第1回折格子は、結合係数が前記第1導波路の幅方向で同一であり、幅方向両側部分が前記第1導波路の幅方向に平行な幅方向中央部分に対して前記活性領域の反対側へ傾いていることを特徴とする光半導体装置。
前記第1回折格子は、曲線形状の回折格子であることを特徴とする、付記1に記載の光半導体装置。
(付記3)
前記活性領域の他端側に設けられ、第2回折格子を装荷した第2導波路を有する第2分布反射鏡領域を備えることを特徴とする、付記1又は2に記載の光半導体装置。
前記第2回折格子は、結合係数が前記第2導波路の幅方向で同一であり、幅方向両側部分が前記第2導波路の幅方向に平行な幅方向中央部分に対して前記活性領域の反対側へ傾いていることを特徴とする、付記3に記載の光半導体装置。
(付記5)
前記第2回折格子は、曲線形状の回折格子であることを特徴とする、付記4に記載の光半導体装置。
前記第2回折格子は、前記第2導波路の幅方向に平行な直線形状の回折格子であることを特徴とする、付記3に記載の光半導体装置。
(付記7)
前記活性領域は、第3回折格子を装荷した活性導波路を備えることを特徴とする、付記1〜6のいずれか1項に記載の光半導体装置。
前記第3回折格子は、前記活性導波路の幅方向に平行な直線形状の回折格子であることを特徴とする、付記7に記載の光半導体装置。
(付記9)
前記活性領域は、第3回折格子及び第4回折格子を装荷した活性導波路を備え、
前記第3回折格子は、前記活性導波路の幅方向に平行な直線形状の回折格子であり、
前記第4回折格子は、結合係数が前記活性導波路の幅方向で同一であり、幅方向両側部分が前記活性導波路の幅方向に平行な幅方向中央部分に対して前記第1分布反射鏡領域側へ傾いていることを特徴とする、付記1〜6のいずれか1項に記載の光半導体装置。
前記活性領域は、第4回折格子及び第5回折格子を装荷した活性導波路を備え、
前記第4回折格子は、結合係数が前記活性導波路の幅方向で同一であり、幅方向両側部分が前記活性導波路の幅方向に平行な幅方向中央部分に対して前記第1分布反射鏡領域側へ傾いており、
前記第5回折格子は、結合係数が前記活性導波路の幅方向で同一であり、幅方向両側部分が前記活性導波路の幅方向に平行な幅方向中央部分に対して前記第1分布反射鏡領域の反対側へ傾いていることを特徴とする、付記1〜6のいずれか1項に記載の光半導体装置。
2 分布反射鏡領域
2A 後端面側の分布反射鏡領域
2B 前端面側の分布反射鏡領域
3 回折格子
4 位相シフト
5 回折格子層
6,6A,6B 反射用回折格子
7 反射用回折格子層
8 メサ構造
9 活性導波路
10 パッシブ導波路
101,201,301 n型ドープInP基板
102,202,302 マスク
103,203,303 n型ドープGaInAsP層
104,204,304 n型ドープInP層
105,205,305 アンドープAlGaInAs/AlGaInAs量子井戸活性層
106,206,306 p型ドープInPクラッド層
107,207,307 SiO2マスク
108,208,308 アンドープAlGaInAs光ガイド層
109,209,309 アンドープInP層
110,210,310 p型InPクラッド層
111,211,311 p型GaInAsコンタクト層
112,212,312 SiO2マスク
113,213,313 電流狭窄層
114,214,314 SiO2パッシベーション膜
115,215,315 電流注入用電極(p側電極)
116,216,316 n側電極
117,217,317,118,218,318 無反射コーティング
Claims (5)
- 活性領域と、
前記活性領域の一端側に設けられ、第1回折格子を装荷した第1導波路を有する第1分布反射鏡領域とを備え、
前記第1回折格子は、結合係数が前記第1導波路の幅方向で同一であり、幅方向両側部分が前記第1導波路の幅方向に平行な幅方向中央部分に対して前記活性領域の反対側へ傾いていることを特徴とする光半導体装置。 - 前記第1回折格子は、曲線形状の回折格子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。
- 前記活性領域の他端側に設けられ、第2回折格子を装荷した第2導波路を有する第2分布反射鏡領域を備えることを特徴とする、請求項1又は2に記載の光半導体装置。
- 前記第2回折格子は、結合係数が前記第2導波路の幅方向で同一であり、幅方向両側部分が前記第2導波路の幅方向に平行な幅方向中央部分に対して前記活性領域の反対側へ傾いていることを特徴とする、請求項3に記載の光半導体装置。
- 前記活性領域は、第3回折格子を装荷した活性導波路を備えることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の光半導体装置。
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