JP2012146761A - 半導体レーザ及び光半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板1と、基板1の上に形成されている、半導体レーザ活性層2、位相シフト構造8を有する回折格子7が形成された回折格子形成層3、上部クラッド層4とを有しており、光の出射端面9と、レーザ後端面10とに無反射コーティング11,12が施されている半導体レーザにおいて、回折格子形成層3は、レーザ後端面10側の領域3Aに回折格子7が形成され、光の出射端面9側に回折格子7が形成されていない領域3Bを有している構成とする。
【選択図】図1
Description
前記回折格子形成層は、前記レーザ後端面側の領域に前記回折格子が形成され、前記光の出射端面側に前記回折格子が形成されていない領域を有していることを特徴とする。
前記回折格子が形成されている前記レーザ後端面側の部分と、前記回折格子が形成されていない前記光の出射端面側の部分とを、同一の電極で駆動する構成であることを特徴とする。
即ち、従来の半導体レーザでは回折格子形成層(半導体レーザ活性層と回折格子形成層から成る半導体レーザ活性領域)の全域に回折格子が形成(描画)されていたのに対して、本発明の半導体レーザでは回折格子形成層(半導体レーザ活性領域)の光の出射端面側において回折格子の形成を部分的に省き、半導体レーザの前後両端面に無反射コーティングを施したことにより、安定な単一縦モード発振を保ったまま、光出力、外部量子効率、温度特性に関する半導体レーザの性能を向上させることが可能になる。
また、本発明の半導体レーザは従来の半導体レーザと同工程で作製可能でありながら、消費電力を大幅に削減可能なため、光通信の更なる普及に大きな効果がある。
図1(a)及び図1(b)に示すように、本発明の第1実施形態例の半導体レーザは、半導体混晶からなる基板であるn型のInP基板1と、このn型のInP基板1の上に形成されている、InGaAlAs歪量子井戸層を含む半導体レーザ活性層2、InGaAsP回折格子形成層3、コンタクト層を含むp型のInP上部クラッド層4とを有して成るものである。また、上部クラッド層4の上面にはp電極5が形成され、InP基板1の下面にはn電極6が形成されている(図1(a)では電極を図示省略:図1(b)参照)。
図6に示すように、本発明の第2実施形態例の半導体レーザは、半導体混晶からなる基板であるn型のInP基板1と、このn型のInP基板1の上に形成されている、InGaAlAs歪量子井戸層を含む半導体レーザ活性層2、InGaAsP回折格子形成層3、コンタクト層を含むp型のInP上部クラッド層4とを有し、更に、半導体レーザ活性層2と回折格子形成層3と上部クラッド層4の両脇を半絶縁性InPで埋め込んだ埋め込み部31を有して成るものである。また、上部クラッド層4の上面とInP基板1の下面には、p電極とn電極(図示省略)がそれぞれ形成されている
図7に示すように、本発明の第3実施形態例の電界吸収型変調器集積半導体レーザ(光半導体装置)は、半導体レーザ41と、半導体光変調器である電界吸収型変調器42とを同一の基板1上に集積したものであり、半導体混晶からなる基板であるn型のInP基板1と、このn型のInP基板1の上に形成されている、InGaAlAs歪量子井戸層を含む半導体レーザ活性層2、InGaAsP回折格子形成層3、コンタクト層を含むp型のInP上部クラッド層4、InGaAlAs歪量子井戸層を含む電界吸収型変調器吸収層43、エッチングストップ層44、InGaAsPコア層46、エッチングストップ層47とから成っている。
図8に示すように、本発明の第4実施形態例のマッハツェンダ型変調器集積半導体レーザ(光半導体装置)は、半導体レーザ51と、半導体光変調器であるマッハツェンダ型変調器52とを同一の基板1上に集積したものである。
2 半導体レーザ活性層
3 回折格子形成層
3A 回折格子が形成されているレーザ後端面側の領域
3B 回折格子が形成されていない光出射端面側の領域
4 上部クラッド層
5 レーザ電極(p電極)
5A レーザ電極(p電極)
5B SOA電極(p電極)
6 n電極
7 回折格子
8 位相シフト構造
9 光の出射端面(レーザ前端面)
10 レーザ後端面
11,12 無反射コーティング
13A 回折格子が形成されているレーザ後端面側の部分
13B 回折格子が形成されていない光の出射端面側の部分
21 半導体レーザ
22 半導体光増幅器(SOA)
23 パッシブ導波路
24 パッシブ導波路コア
31 埋め込み部
41 半導体レーザ
42 電界吸収型変調器
43 電界吸収型変調器吸収層
44 エッチングストップ層
45 変調器電極(p電極)
46 InGaAsPコア層
47 エッチングストップ層
51 半導体レーザ
52 マッハツェンダ型変調器
53 光導波路
Claims (3)
- 基板と、前記基板の上に形成されている、半導体レーザ活性層、位相シフト構造を有する回折格子が形成された回折格子形成層、上部クラッド層とを有しており、光の出射端面とレーザ後端面に無反射コーティングが施されている半導体レーザにおいて、
前記回折格子形成層は、前記レーザ後端面側の領域に前記回折格子が形成され、前記光の出射端面側に前記回折格子が形成されていない領域を有していることを特徴とする半導体レーザ。 - 請求項1に記載の半導体レーザにおいて、
前記回折格子が形成されている前記レーザ後端面側の部分と、前記回折格子が形成されていない前記光の出射端面側の部分とを、同一の電極で駆動する構成であることを特徴とする半導体レーザ。 - 請求項1又は2に記載の半導体レーザと半導体光変調器とが同一の基板上に集積されており、前記半導体光変調器側の端面である光の出射端面と、前記半導体レーザ側の端面であるレーザ後端面に無反射コーティングが施されていることを特徴とする光半導体装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011002657A JP2012146761A (ja) | 2011-01-11 | 2011-01-11 | 半導体レーザ及び光半導体装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014143327A (ja) * | 2013-01-24 | 2014-08-07 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体積層体および半導体発光素子ならびにその製造方法 |
JP2018060973A (ja) * | 2016-10-07 | 2018-04-12 | 日本電信電話株式会社 | 半導体光集積素子およびこれを搭載した光送受信モジュール |
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JPH11163464A (ja) * | 1997-11-28 | 1999-06-18 | Nec Corp | 分布帰還型半導体レーザ |
JP2008294124A (ja) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Fujitsu Ltd | 光半導体素子 |
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2011
- 2011-01-11 JP JP2011002657A patent/JP2012146761A/ja active Pending
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