JP2019522379A - 分布帰還型レーザーダイオード - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
本発明は、導波路の軸に沿って分布するローカライズドレゾネータ(24)を含むサブセットを含む要素(22)の分布により形成された格子により支持された利得媒体付きの導波路を含み、かかる要素の空間的分布による導波上で誘起されたフィードバックの特性周波数が、かかるローカライズドレゾネータの共鳴周波数に対して50%以内の差異がある分布帰還型半導体レーザー(10)に関するものである。
【選択図】図1
Description
− ローカライズドレゾネータの導波の光閉じ込め係数が、誘起透明現象を可能にするように調整されるように、レーザーダイオードは設定される。及び/又は
− 要素は、導波路の主軸に沿った周期格子の形で分布する。及び/又は
− 分布する要素により形成される格子により誘起されるフィードバック特性周波数は、ローカライズドレゾネータの共鳴周波数に対して20%以下の差異がある。及び/又は、
− ローカライズドレゾネータは、導波路の主軸に実質的に垂直方向において、光の速度cとレーザー発光の周波数fとの比が1/5〜1/20の間の寸法を持つ少なくとも1つの要素を含む。及び/又は、
− 最大寸法が導波の非ヌル型電界のうちのひとつにおける方向に配向するように、共鳴ローカライズドレゾネータを形成する要素は配置されている。及び/又は、
− その最大寸法が導波の支配電界の方向、例えば導波軸に垂直な方向に配向するように、共鳴ローカライズドレゾネータを形成する要素は配置されている。及び/又は、
− その最大寸法が、導波軸に垂直な方向に配向するように、共鳴ローカライズドレゾネータを形成する要素は配置されている。及び/又は、
− ローカライズドリゾネータは、導波路の主軸に実質的に垂直な方向に沿って配置されており、前記方向に沿うローカライズドリゾネータの長さ以下の間隔、例えばc/fにおいて1/10から1/50の間である間隔で離れている。及び/又は、
− 導波路の最寄のローカライズドリゾネータと導波路の側面の間の距離は、c/fにおいて1/10以下であり、好ましくは、導波路の一端に触れている。及び/又は、
− ローカライズドリゾネータは、少なくとも一部が導波路の内側にあること。及び/又は、
− 周期格子の各周期は、1〜10の間のローカライズドリゾネータを含む。及び/又は、
− ローカライズドリゾネータは、絶縁性、金属性、または金属絶縁性等のメタマテリアルからなっている。及び/又は、
− ローカライズドリゾネータの品質係数は、金属のような、レーザー放出周波数にて散逸性の物質を用いて10〜100の間で調節される。
− 半導体基板12、
− 横方向ガイド構造体13、
− 半導体基板12上に並んだ活性層14、
− いわゆる分離閉じ込めヘテロ構造「SCH」を形成する薄い層16と16’に囲まれている活性層14、
− 層16’上に並んだ半導体層18、
− 層12,14,16,16’,18の組み合わせと、横方向ガイド構造体13による導波と電流の横方向の制限により形成される導波路(構造体13は、典型的には、周りの材料をエッチングして得られるが、それが唯一の方法ではない)、及び
− 導波の両側に並んだ格子20。
12・・・半導体基板
13・・・横方向ガイド構造体
14・・・活性層
16、16’・・・薄い層
18・・・半導体層
20・・・格子
22・・・要素
24・・・ローカライズドリゾネータ
− レーザーダイオードは、上記ローカライズドレゾネータを備える導波路の光閉じ込め係数が、誘起透明化現象を可能にするように調整されるように、設定される。及び/又は
− 上記要素は、上記導波路の主軸に沿った周期格子の形で分布する。及び/又は
− 上記分布する要素により形成される格子により誘起されるフィードバックの特性周波数は、上記ローカライズドレゾネータの共鳴周波数に対して20%未満の差異がある。及び/又は、
− 上記ローカライズドレゾネータは、上記導波路の主軸に実質的に垂直な方向において、光速cとレーザー発光周波数fとの比において1/5〜1/20の間の寸法を有する少なくとも1つの要素を含む。及び/又は、
− 上記共鳴ローカライズドレゾネータを形成する要素は、その最大辺が導波の非ヌル型電界のうちのひとつにおける方向に配向するように配置されている。及び/又は、
− 上記共鳴ローカライズドレゾネータを形成する要素は、その最大辺が導波の支配電界の方向、例えば導波軸に垂直な方向に配向するように、配置されている。及び/又は、
− 上記共鳴ローカライズドレゾネータを形成する要素は、その最大辺が導波軸に垂直な方向に配向するように、配置されている。及び/又は、
− 上記ローカライズドレゾネータは、上記導波路の主軸に実質的に垂直な方向に沿って配置されており、上記方向に沿うローカライズドレゾネータの長さ以下の間隔、例えばc/fにおいて1/10から1/50の間である間隔で離隔されている。及び/又は、
− 上記導波路に最も近いローカライズドレゾネータと、上記導波路の側面との間の距離は、c/fにおいて1/10以下であり、好ましくは、上記導波路の一側縁に接触している。及び/又は、
− 上記ローカライズドレゾネータは、少なくとも一部が上記導波路の内側にあること。及び/又は、
− 上記周期格子の各周期は、1〜10個の上記ローカライズドレゾネータを含む。及び/又は、
− 上記ローカライズドレゾネータは、絶縁性、金属性、または金属絶縁性等のメタマテリアルからなっている。及び/又は、
− 上記ローカライズドレゾネータの品質係数は、金属のような、レーザー発光周波数にて散逸性の物質を用いて10〜100の間で調節される。
− 半導体基板12、
− 横方向ガイド構造体13、
− 半導体基板12上に並んだ活性層14、
− いわゆる分離閉じ込めヘテロ構造「SCH」を形成する薄い層16と16’に囲まれている活性層14、
− 層16’上に並んだ半導体層18、
− 層12,14,16,16’,18の組み合わせと、横方向ガイド構造体13による導波と電流の横方向の制限により形成される導波路(構造体13は、典型的には、周りの材料をエッチングして得られるが、それが唯一の方法ではない)、及び
− 導波路の両側に並んだ格子20。
12・・・半導体基板
13・・・横方向ガイド構造体
14・・・活性層
16、16’・・・薄い層
17・・・レーザーのミラー
18・・・半導体層
19・・・レーザーのミラー
20・・・格子
22・・・要素
24・・・ローカライズドレゾネータ
Claims (15)
- 導波の軸に沿って分布するローカライズドレゾネータ(24)を含むサブセットを含む要素(22)の分布により形成された格子により支持された利得媒体付きの導波を含み、かかるローカライズドレゾネータの共鳴周波数と50%以内の差異がある、かかる要素の空間分布による導波上で誘起したフィードバックの特性周波数という特徴がある分布帰還レーザダイオード(10)。
- ローカライズドレゾネータ付きの導波の光閉じ込め要素が誘起透明現象を可能にするため調整されるよう設定された、請求項1に記載のレーザーダイオード。
- 導波の主軸に沿って周期格子の形で要素が分布する、請求項2又は3に記載のレーザーダイオード。
- 分布要素により形成される格子により誘起されるフィードバックの特性周波数がローカライズドレゾネータ自体の共鳴周波数と20%以内の差異のある、請求項1〜3のいずれか1項に記載のレーザーダイオード。
- ローカライズドレゾネータが、導波の主軸に実質上垂直方向において、光速cとレーザー発光の周波数fの比が1/5〜1/20の間の寸法である要素を少なくとも1つ含んだ請求項1〜4のいずれか1項に記載のレーザーダイオード。
- 共鳴ローカライズドレゾネータを形成している要素が、最も大きな辺が導波の非null電界のひとつの方向に沿って並んでいる、請求項1〜5のいずれか1項に記載のレーザーダイオード。
- 共鳴ローカライズドレゾネータを形成している要素が、最も大きな辺が導波の支配電界のひとつの方向に沿って並んでいる、請求項1〜6のいずれか1項に記載のレーザーダイオード。
- かかる方向に沿って、ローカライズドレゾネータの寸法より短い間隔、例えば、c/f 1/10〜1/50の間をもって、導波の主軸に実質上垂直の方向に沿って並んでいる、請求項1〜7のいずれか1項に記載のレーザーダイオード。
- 導波に最も近いローカライズドレゾネータの両端と導波の側面の間の距離は、大抵c/fの1/10かそれ以下で、できれば導波に近いローカライズドレゾネータは導波の側面に接触している、請求項7又は8に記載のレーザーダイオード。
- ローカライズドレゾネータが、一部導波の内側にある、請求項7又は8に記載のレーザーダイオード。
- 周期格子が、ローカライズドレゾネータ1〜10を含む、請求項7又は9に記載のレーザーダイオード。
- ローカライズドレゾネータがメタマテリアル(絶縁、金属、または金属絶縁性質)からなっている、請求項1〜11のいずれか1項に記載のレーザーダイオード。
- ローカライズドリゾネータの品質要素が、金属といった、レーザー放出周波数にて散逸性の金属をもって10〜100の間で調節される、請求項1〜12のいずれか1項に記載のレーザーダイオード。
- 光源として請求項1〜13のいずれか1項に記載のレーザーダイオードを含む電気通信。
- 光アイソレータを含まない、請求項14に記載の電気通信デバイス。
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