JP2555954B2 - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JP2555954B2 JP2555954B2 JP5274139A JP27413993A JP2555954B2 JP 2555954 B2 JP2555954 B2 JP 2555954B2 JP 5274139 A JP5274139 A JP 5274139A JP 27413993 A JP27413993 A JP 27413993A JP 2555954 B2 JP2555954 B2 JP 2555954B2
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- laser
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信システムの光源
および光計測器の光源もしくは光情報処理用の光源であ
り、選択成長によって活性層および導波路層が形成され
る半導体レーザに関し、特に半導体レーザの導波路構造
に関する。
および光計測器の光源もしくは光情報処理用の光源であ
り、選択成長によって活性層および導波路層が形成され
る半導体レーザに関し、特に半導体レーザの導波路構造
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来の埋め込み型半導体レーザ
の一般的な構造を模式的に示したものである。同図中１
１は電極、１２はＰ型半導体、１３は活性層、１４はＮ
型半導体をそれぞれ示す。発光部であると同時に導波路
である活性層１３は、図８に示す様に、共振器方向で活
性層厚（ｄａ）、活性層幅（Ｗａ）、活性層組成（λ
ａ）が一定であり、その結果レーザの導波モードを決定
する実効屈折率（ｎeff ）および光閉じ込め係数（Γ）
も共振器方向で一定である。したがって、閾値、スロー
プ効率、温度特性等のレーザ特性から活性層１３の設計
を行うと、端面での光閉じ込め係数から決まる垂直およ
び水平放射角は付随して決定されてしまう。例えば、温
度特性を重視して活性層厚を厚くすると、それに伴い垂
直および水平放射角は大きくなってしまう。一般的には
活性層の厚さ方向、つまり垂直放射角の方が幅方向への
広がり、即ち水平放射角より大きい。したがって、最終
的にレーザ端面からの放射光を光ファイバへ効率よく結
合するためには、厚さ方向と幅方向で焦点距離が異なる
ような円柱レンズ等を用る必要があった。
の一般的な構造を模式的に示したものである。同図中１
１は電極、１２はＰ型半導体、１３は活性層、１４はＮ
型半導体をそれぞれ示す。発光部であると同時に導波路
である活性層１３は、図８に示す様に、共振器方向で活
性層厚（ｄａ）、活性層幅（Ｗａ）、活性層組成（λ
ａ）が一定であり、その結果レーザの導波モードを決定
する実効屈折率（ｎeff ）および光閉じ込め係数（Γ）
も共振器方向で一定である。したがって、閾値、スロー
プ効率、温度特性等のレーザ特性から活性層１３の設計
を行うと、端面での光閉じ込め係数から決まる垂直およ
び水平放射角は付随して決定されてしまう。例えば、温
度特性を重視して活性層厚を厚くすると、それに伴い垂
直および水平放射角は大きくなってしまう。一般的には
活性層の厚さ方向、つまり垂直放射角の方が幅方向への
広がり、即ち水平放射角より大きい。したがって、最終
的にレーザ端面からの放射光を光ファイバへ効率よく結
合するためには、厚さ方向と幅方向で焦点距離が異なる
ような円柱レンズ等を用る必要があった。
【０００３】また、光ファイバとの結合効率をあげるた
めに特開昭６３−１５２１９０号明細書に示されるよう
なモードフィールド変換として円柱状の導波路を半導体
レーザに一体的に設ける方法も提案されている。
めに特開昭６３−１５２１９０号明細書に示されるよう
なモードフィールド変換として円柱状の導波路を半導体
レーザに一体的に設ける方法も提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】まず、通常の均一な導
波路を有する半導体レーザの場合は前述した様に放射角
をレーザ特性と独立に制御できないため放射ビームと光
ファイバとの結合において特殊な光学系を用いる必要が
あるが、この場合、組立と調整に極めて複雑な作業が要
求され最終製品のコストを上昇させるという欠点があ
る。また、最終的な結合効率（半導体レーザから出射さ
れる光の全パワーに対する光ファイバに入る光のパワー
比）はかならずしも十分ではないという欠点があった。
また、モードフィールド変換型半導体レーザの場合、円
柱状でかつ断面方向に所定の屈折率分布を有する導波路
を半導体レーザと同時に成長したり、マストランスファ
ーで形成することは極めて困難であるという欠点があっ
た。
波路を有する半導体レーザの場合は前述した様に放射角
をレーザ特性と独立に制御できないため放射ビームと光
ファイバとの結合において特殊な光学系を用いる必要が
あるが、この場合、組立と調整に極めて複雑な作業が要
求され最終製品のコストを上昇させるという欠点があ
る。また、最終的な結合効率（半導体レーザから出射さ
れる光の全パワーに対する光ファイバに入る光のパワー
比）はかならずしも十分ではないという欠点があった。
また、モードフィールド変換型半導体レーザの場合、円
柱状でかつ断面方向に所定の屈折率分布を有する導波路
を半導体レーザと同時に成長したり、マストランスファ
ーで形成することは極めて困難であるという欠点があっ
た。
【０００５】本発明の目的は、半導体レーザの特性に影
響を与えることなく放射角を容易に制御し光ファイバへ
の結合効率を向上させることができる半導体レーザを提
供することにある。
響を与えることなく放射角を容易に制御し光ファイバへ
の結合効率を向上させることができる半導体レーザを提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ
は、端面付近において導波路層厚が薄くされるか、また
は導波路層幅が狭くされ、かつ導波路層組成が短波長化
されている。
は、端面付近において導波路層厚が薄くされるか、また
は導波路層幅が狭くされ、かつ導波路層組成が短波長化
されている。
【０００７】
【作用】上述した従来技術の課題で、光ファイバへ放射
光を結合しにくいために生じる課題は、出射端面付近で
の活性層の厚さ方向と幅方向での光閉じ込め率を近づけ
放射角を小さくすることで大幅に緩和できる。また、出
射端面付近で活性層の厚さ方向と幅方向の光閉じ込め率
を近ずけるためには出射端面付近で導波路層厚を薄くす
ることで活性層の厚さ方向の光閉じ込め率を下げたり、
導波路層組成を短波長化することで光閉じ込め率を下げ
ることで実現できる。このとき共振器長方向で活性層厚
を変化させたり組成を制御するにはＭＯＶＰＥ法やＭＯ
ＭＢＥ法等の気相成長法で同一成長面内で成長速度や組
成を制御する選択成長法がある。すなわち、基板上に成
長阻止膜をパターンニングした後に結晶成長を行うとそ
の結晶成長部の成長速度、組成は結晶成長部近傍の成長
阻止部の面積に依存するという成長法がある（“Ｓｅｌ
ｅｃｔｉｖｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ＩｎＰ／ＧａＩｎ
Ａｓ ｉｎ ＬＰ−ＭＯＶＰＥ ａｎｄ ＭＯＭＢＥ／
ＣＢＥ”Ｏ．Ｋａｙｓｅｒ．Ｊ．Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒ
ｏｗｔｈ １０７（１９９１）９８９−９９５，“Ｌａ
ｔｅｒａｌ ａｎｄ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｐａ
ｔｔｅｒｎｉｎｇ ｏｆ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｂｙ ｃｒｙｓｔａｌ ｇｒ
ｏｗｔｈ ｏｎ ｎｏｎｐｌａｎａｒ ａｎｄ ｄｉｅ
ｌｅｃｔｒｉｃ ｍａｓｋｅｄ ＧａＡｓ ｓｕｂｓｔ
ｒａｔｅｓ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｉｃ
ｋｎｅｓｓ−ｍｏｄｕｌａｔｅｄ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ”Ｅ．Ｃｏｌｓ ｅｔ ａｌ．
Ｊ．Ｃｒｙｓｔａｌ ｇｒｏｗｔｈ １０７（１９９
１）２２６−２３０）。この方法を用いれば、共振器長
方向で導波路層厚、幅、組成を任意にしかも容易に精度
よく制御することができ、円柱状の導波路を活性層と一
体的に設けるモードフィールド変換型半導体レーザの作
製が容易でないという問題点を解決できる。
光を結合しにくいために生じる課題は、出射端面付近で
の活性層の厚さ方向と幅方向での光閉じ込め率を近づけ
放射角を小さくすることで大幅に緩和できる。また、出
射端面付近で活性層の厚さ方向と幅方向の光閉じ込め率
を近ずけるためには出射端面付近で導波路層厚を薄くす
ることで活性層の厚さ方向の光閉じ込め率を下げたり、
導波路層組成を短波長化することで光閉じ込め率を下げ
ることで実現できる。このとき共振器長方向で活性層厚
を変化させたり組成を制御するにはＭＯＶＰＥ法やＭＯ
ＭＢＥ法等の気相成長法で同一成長面内で成長速度や組
成を制御する選択成長法がある。すなわち、基板上に成
長阻止膜をパターンニングした後に結晶成長を行うとそ
の結晶成長部の成長速度、組成は結晶成長部近傍の成長
阻止部の面積に依存するという成長法がある（“Ｓｅｌ
ｅｃｔｉｖｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ＩｎＰ／ＧａＩｎ
Ａｓ ｉｎ ＬＰ−ＭＯＶＰＥ ａｎｄ ＭＯＭＢＥ／
ＣＢＥ”Ｏ．Ｋａｙｓｅｒ．Ｊ．Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒ
ｏｗｔｈ １０７（１９９１）９８９−９９５，“Ｌａ
ｔｅｒａｌ ａｎｄ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｐａ
ｔｔｅｒｎｉｎｇ ｏｆ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｂｙ ｃｒｙｓｔａｌ ｇｒ
ｏｗｔｈ ｏｎ ｎｏｎｐｌａｎａｒ ａｎｄ ｄｉｅ
ｌｅｃｔｒｉｃ ｍａｓｋｅｄ ＧａＡｓ ｓｕｂｓｔ
ｒａｔｅｓ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｉｃ
ｋｎｅｓｓ−ｍｏｄｕｌａｔｅｄ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ”Ｅ．Ｃｏｌｓ ｅｔ ａｌ．
Ｊ．Ｃｒｙｓｔａｌ ｇｒｏｗｔｈ １０７（１９９
１）２２６−２３０）。この方法を用いれば、共振器長
方向で導波路層厚、幅、組成を任意にしかも容易に精度
よく制御することができ、円柱状の導波路を活性層と一
体的に設けるモードフィールド変換型半導体レーザの作
製が容易でないという問題点を解決できる。
【０００８】本発明の半導体レーザでは、端面付近以外
でのレーザ特性として最適化された活性層によって生じ
たレーザ光が端面付近の光閉じ込め率の小さい部分を通
過することで、レーザ光のフィールドがクラッド層側に
しみだすことになる。従って、端面での近視野像は大き
くなり、かつ活性層の厚さ方向の光閉じ込めはより小さ
くなっているために、活性層の厚さ方向と幅方向の光閉
じ込めの差が小さくなるため近視野像は円に近ずく。そ
の結果として放射角自体が小さくなり、かつ放射角の垂
直、水平方向でのアスペクト比が小さくなるために光フ
ァイバとの結合は容易になる。
でのレーザ特性として最適化された活性層によって生じ
たレーザ光が端面付近の光閉じ込め率の小さい部分を通
過することで、レーザ光のフィールドがクラッド層側に
しみだすことになる。従って、端面での近視野像は大き
くなり、かつ活性層の厚さ方向の光閉じ込めはより小さ
くなっているために、活性層の厚さ方向と幅方向の光閉
じ込めの差が小さくなるため近視野像は円に近ずく。そ
の結果として放射角自体が小さくなり、かつ放射角の垂
直、水平方向でのアスペクト比が小さくなるために光フ
ァイバとの結合は容易になる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面にもとずいて詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１０】図１は本発明の第１の実施例の斜視図であ
る。１はｎ型ＩｎＰ基板、２はｎ−ＩｎＰバッファ層、
３は１．３μｍのＩｎＧａＡｓＰ活性層、４はｐ−Ｉｎ
Ｐクラッド層、５はｉ−ＩｎＰ埋め込み層、６はｐ−Ｉ
ｎＰ埋め込み層、７はｐ+ −ＩｎＧａＡｓＰキャップ
層、８はＳｉＯ2 絶縁膜、９は電極である。図１のＡ−
Ａ′での断面での活性層の層厚分布と組成分布を図２
（ａ），（ｂ）にそれぞれに示す。ここで重要なのは、
出射端面より３０μｍ離れたところからはレーザ発振領
域であり、活性層厚は０．１２μｍ、活性層組成は１．
３μｍになっており、端面側１０μｍのところはモード
変換領域として活性層厚が０．０８μｍと薄くなって、
活性層組成が１．２８μｍと短波長化していることであ
る。レーザ発振領域とモード変換領域の間の２０μｍは
遷移領域としてそれぞれの領域の活性層厚と活性層組成
を滑らかにつないでいる。活性層厚および活性層組成の
変化に伴う有効屈折率と光閉じ込め率の分布を図２
（ｃ），（ｄ）にそれぞれ示す。明らかに、出射端面付
近での光閉じ込め率は小さくなり、その結果放射角が小
さくなりアスペクト比が改善される。
る。１はｎ型ＩｎＰ基板、２はｎ−ＩｎＰバッファ層、
３は１．３μｍのＩｎＧａＡｓＰ活性層、４はｐ−Ｉｎ
Ｐクラッド層、５はｉ−ＩｎＰ埋め込み層、６はｐ−Ｉ
ｎＰ埋め込み層、７はｐ+ −ＩｎＧａＡｓＰキャップ
層、８はＳｉＯ2 絶縁膜、９は電極である。図１のＡ−
Ａ′での断面での活性層の層厚分布と組成分布を図２
（ａ），（ｂ）にそれぞれに示す。ここで重要なのは、
出射端面より３０μｍ離れたところからはレーザ発振領
域であり、活性層厚は０．１２μｍ、活性層組成は１．
３μｍになっており、端面側１０μｍのところはモード
変換領域として活性層厚が０．０８μｍと薄くなって、
活性層組成が１．２８μｍと短波長化していることであ
る。レーザ発振領域とモード変換領域の間の２０μｍは
遷移領域としてそれぞれの領域の活性層厚と活性層組成
を滑らかにつないでいる。活性層厚および活性層組成の
変化に伴う有効屈折率と光閉じ込め率の分布を図２
（ｃ），（ｄ）にそれぞれ示す。明らかに、出射端面付
近での光閉じ込め率は小さくなり、その結果放射角が小
さくなりアスペクト比が改善される。
【００１１】次に、この半導体レーザの製造方法につい
て図３と図４により説明する。まず、基板１を成長阻止
膜としてＳｉＯ2 膜１９で被覆し部分的に成長阻止膜の
幅が異なる選択成長用マスク（図３（ａ））でパターン
ニングして（図４（ａ））、ｎ−ＩｎＰバッファ層２、
ＩｎＧａＡｓＰ活性層３、ｐ−ＩｎＰクラッド層４をそ
れぞれ０．３μｍ，０．１２μｍ，０．１μｍ成長する
（図４（ｂ））。このとき選択成長部の幅は例えば１．
５μｍから２μｍであり、結晶阻止膜の幅は広いところ
で片側１０μｍから２０μｍで、端面付近の狭いところ
では片側４μｍ程度である。このとき活性層３の厚さと
組成は結晶阻止膜の幅の広い部分でレーザ特性として最
適化するようにしてある。次に、図３（ｂ）のマスクを
用いて活性層３近傍の結晶阻止膜であるＳｉＯ2 膜を取
り除く（図４（ｃ））。このとき新たに成長可能になる
部分の幅は４μｍ程度である。更に、ｉ−ＩｎＰ、ｐ−
ＩｎＰ埋め込み層５、およびｐ+ −ＩｎＧａＡｓＰキャ
ップ層７をそれぞれ０．０５μｍ，１．５μｍ，０．２
μｍ成長する（図４（ｄ））。ＳｉＯ2 絶縁膜８で全体
を被覆した後、中央の導波路上部のＳｉＯ2 を除去しコ
ンタクト部を形成し電極９をつける（図４（ｅ））。劈
開が可能な程度に基板１を薄くした後ｎ側電極を形成す
る。最後に、光閉じ込め率が小さいところが端面にくる
ように劈開してレーザチップを形成する。この方法によ
れば、エッチング等で導波路を形成しているのではない
ため導波路側面は極めて直線性がよく、放射ビームも理
想に近いガウス分布になる。
て図３と図４により説明する。まず、基板１を成長阻止
膜としてＳｉＯ2 膜１９で被覆し部分的に成長阻止膜の
幅が異なる選択成長用マスク（図３（ａ））でパターン
ニングして（図４（ａ））、ｎ−ＩｎＰバッファ層２、
ＩｎＧａＡｓＰ活性層３、ｐ−ＩｎＰクラッド層４をそ
れぞれ０．３μｍ，０．１２μｍ，０．１μｍ成長する
（図４（ｂ））。このとき選択成長部の幅は例えば１．
５μｍから２μｍであり、結晶阻止膜の幅は広いところ
で片側１０μｍから２０μｍで、端面付近の狭いところ
では片側４μｍ程度である。このとき活性層３の厚さと
組成は結晶阻止膜の幅の広い部分でレーザ特性として最
適化するようにしてある。次に、図３（ｂ）のマスクを
用いて活性層３近傍の結晶阻止膜であるＳｉＯ2 膜を取
り除く（図４（ｃ））。このとき新たに成長可能になる
部分の幅は４μｍ程度である。更に、ｉ−ＩｎＰ、ｐ−
ＩｎＰ埋め込み層５、およびｐ+ −ＩｎＧａＡｓＰキャ
ップ層７をそれぞれ０．０５μｍ，１．５μｍ，０．２
μｍ成長する（図４（ｄ））。ＳｉＯ2 絶縁膜８で全体
を被覆した後、中央の導波路上部のＳｉＯ2 を除去しコ
ンタクト部を形成し電極９をつける（図４（ｅ））。劈
開が可能な程度に基板１を薄くした後ｎ側電極を形成す
る。最後に、光閉じ込め率が小さいところが端面にくる
ように劈開してレーザチップを形成する。この方法によ
れば、エッチング等で導波路を形成しているのではない
ため導波路側面は極めて直線性がよく、放射ビームも理
想に近いガウス分布になる。
【００１２】本実施例の場合、同様の構造で端面付近で
の光閉じ込め率の変化がない場合と比べると閾値、効率
は同程度で、垂直、水平放射角はそれぞれ３０ｄｅｇ、
２５ｄｅｇから２０ｄｅｇ、１８ｄｅｇに減少した。こ
のため、通常のレンズを用いた場合、シングルモード光
ファイバへの結合損失は−３．５ｄＢから−２．５ｄＢ
に減少し、結合効率が向上した。
の光閉じ込め率の変化がない場合と比べると閾値、効率
は同程度で、垂直、水平放射角はそれぞれ３０ｄｅｇ、
２５ｄｅｇから２０ｄｅｇ、１８ｄｅｇに減少した。こ
のため、通常のレンズを用いた場合、シングルモード光
ファイバへの結合損失は−３．５ｄＢから−２．５ｄＢ
に減少し、結合効率が向上した。
【００１３】次に、本発明の第２実施例について図５と
図６を用いて述べる。第１の実施例では選択成長用マス
クの成長部の幅が狭く導波路層そのものを選択成長で形
成したが、成長部の幅を広くしエッチングと組み合わせ
ることでｐｎｐｎサイリスタブロック構造をもつレーザ
にも適用できる。まず、ｎ型ＩｎＰ基板１に成長部の幅
が１０μｍ程度の選択成長マスク（図５（ａ））を用い
てパターンニングする（図６（ａ））。次に、ｎ−Ｉｎ
Ｐバッファ層２、ＩｎＧａＡｓＰ活性層３、ｐ−ＩｎＰ
クラッド層４をそれぞれ０．４μｍ，０．１２μｍ，
０．７μｍ成長する（図６（ｂ））。ここまでは、第１
の実施例とほぼ同じである。次に、成長選択した部分の
中央を用いてメサを形成する（図６（ｃ））。これ以降
は通常のＬＰＥ成長を用いてｐｎｐｎブロック構造を形
成しながら埋め込む（図６（ｄ））。できあがった半導
体レーザは共振器方向での活性層厚、活性層組成が図２
とおなじように分布している他は従来のｐｎｐｎブロッ
ク構造を有するレーザと同じである。この方法では、ｐ
ｎｐｎブロック構造を有しているため活性層１３以外の
ところを流れるリーク電流がきわめて少ないのでレーザ
特性をほとんど損なわずに放射角を小さくできるという
利点を有している。
図６を用いて述べる。第１の実施例では選択成長用マス
クの成長部の幅が狭く導波路層そのものを選択成長で形
成したが、成長部の幅を広くしエッチングと組み合わせ
ることでｐｎｐｎサイリスタブロック構造をもつレーザ
にも適用できる。まず、ｎ型ＩｎＰ基板１に成長部の幅
が１０μｍ程度の選択成長マスク（図５（ａ））を用い
てパターンニングする（図６（ａ））。次に、ｎ−Ｉｎ
Ｐバッファ層２、ＩｎＧａＡｓＰ活性層３、ｐ−ＩｎＰ
クラッド層４をそれぞれ０．４μｍ，０．１２μｍ，
０．７μｍ成長する（図６（ｂ））。ここまでは、第１
の実施例とほぼ同じである。次に、成長選択した部分の
中央を用いてメサを形成する（図６（ｃ））。これ以降
は通常のＬＰＥ成長を用いてｐｎｐｎブロック構造を形
成しながら埋め込む（図６（ｄ））。できあがった半導
体レーザは共振器方向での活性層厚、活性層組成が図２
とおなじように分布している他は従来のｐｎｐｎブロッ
ク構造を有するレーザと同じである。この方法では、ｐ
ｎｐｎブロック構造を有しているため活性層１３以外の
ところを流れるリーク電流がきわめて少ないのでレーザ
特性をほとんど損なわずに放射角を小さくできるという
利点を有している。
【００１４】以上は端面近傍の活性層厚で放射角を制御
する実施例について述べてきたが、端面付近での活性層
幅をせまくすることも活性層を薄くするのと同じように
光閉じ込め率をさげ、同様の効果をもたらすことは明か
である。活性層幅を部分的に狭くするのは第１の実施例
の構造で成長領域を部分的に狭くすることで容易に実現
できる。
する実施例について述べてきたが、端面付近での活性層
幅をせまくすることも活性層を薄くするのと同じように
光閉じ込め率をさげ、同様の効果をもたらすことは明か
である。活性層幅を部分的に狭くするのは第１の実施例
の構造で成長領域を部分的に狭くすることで容易に実現
できる。
【００１５】また、第２の実施例の場合、後面に７０％
の高反射膜を施した時、閾値１１ｍＡ，スロープ効率
０．４Ｗ／Ａと通常のｐｎｐｎブロック構造を有するレ
ーザと全く変わらない特性を示し、かつ、垂直、水平放
射角はそれぞれ２２ｄｅｇ、１９ｄｅｇであり、通常の
レンズを用いたシングルモードファイバへの結合効率は
−３ｄＢと向上した。したがって、光ファイバからでて
くるレーザ光のスロープ効率は従来の均一な導波路層を
有するレーザの場合の０．１８Ｗ／Ａから０．２１Ｗ／
Ａと約１．１６倍の向上が見られた。
の高反射膜を施した時、閾値１１ｍＡ，スロープ効率
０．４Ｗ／Ａと通常のｐｎｐｎブロック構造を有するレ
ーザと全く変わらない特性を示し、かつ、垂直、水平放
射角はそれぞれ２２ｄｅｇ、１９ｄｅｇであり、通常の
レンズを用いたシングルモードファイバへの結合効率は
−３ｄＢと向上した。したがって、光ファイバからでて
くるレーザ光のスロープ効率は従来の均一な導波路層を
有するレーザの場合の０．１８Ｗ／Ａから０．２１Ｗ／
Ａと約１．１６倍の向上が見られた。
【００１６】なお、第２の実施例ではＩｎＧａＡｓＰ系
のパルク活性層を有するファブリーベローレーザの例を
あげたが、ＧａＡｓ系のレーザ、活性層として多重量子
井戸を有するレーザ、ＤＦＢやＤＢＲレーザ等の単一軸
モードレーザにも適用できる。
のパルク活性層を有するファブリーベローレーザの例を
あげたが、ＧａＡｓ系のレーザ、活性層として多重量子
井戸を有するレーザ、ＤＦＢやＤＢＲレーザ等の単一軸
モードレーザにも適用できる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、端面付近
において導波路層厚を薄くするか、または導波路層幅を
狭くし、かつ導波路層組成を短波長化することにより、
レーザ特性を損なうことなく放射角を小さくし光ファイ
バへの結合効率を改善することができる効果がある。
において導波路層厚を薄くするか、または導波路層幅を
狭くし、かつ導波路層組成を短波長化することにより、
レーザ特性を損なうことなく放射角を小さくし光ファイ
バへの結合効率を改善することができる効果がある。
【図１】本発明の半導体レーザの第１の実施例の斜視図
である。
である。
【図２】本発明の導波路パラメータ（層厚、組成、有効
屈折率、光閉じ込め係数）の共振器方向分布を示す図で
ある。
屈折率、光閉じ込め係数）の共振器方向分布を示す図で
ある。
【図３】第１の実施例に使用した選択成長用マスク図で
ある。
ある。
【図４】第１の実施例の半導体レーザの製造方法を示す
工程図である。
工程図である。
【図５】第２の実施例で使用したマスク図である。
【図６】第２の実施例の製造方法を示す工程図である。
【図７】一般的な半導体レーザの模式図である。
【図８】従来の半導体レーザの導波路パラメータの共振
器方向分布を示す図である。
器方向分布を示す図である。
１ ｎ−ＩｎＰ基板 ２ ｎ−ＩｎＰバッファ層 ３ ＩｎＧａＡｓＰ活性層 ４ ｐ−ＩｎＰクラッド層 ５ ｉ−ＩｎＰ埋め込み層 ６ ｐ−ＩｎＰ埋め込み層 ７ ｐ+ −ＩｎＧａＡｓＰキャップ層 ８ ＳｉＯ2 絶縁膜 ９ 電極 １１ 電極 １２ Ｐ型半導体 １３ 活性層 １４ Ｎ型半導体 １５ レジストマスク １７ ｎ−ＩｎＰブロック層 １８ ｐ−ＩｎＰブロック層 １９ ＳｉＯ2 成長阻止膜
Claims (3)
- 【請求項１】 選択成長によって活性層および導波路層
が形成される半導体レーザにおいて、端面付近において
導波路層厚が薄くされるか、または導波路層幅が狭くさ
れ、かつ導波路層組成が短波長化されていることを特徴
とする半導体レーザ。 - 【請求項２】 導波路層が成長膜の幅が狭い選択成長用
マスクを用いて選択成長で形成される、請求項１記載の
半導体レーザの製造方法。 - 【請求項３】 導波路層が、成長膜の幅が広い選択成長
用マスクを用い、エッチングと組み合わされて形成され
る、請求項１記載の半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5274139A JP2555954B2 (ja) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5274139A JP2555954B2 (ja) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | 半導体レーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07131108A JPH07131108A (ja) | 1995-05-19 |
| JP2555954B2 true JP2555954B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=17537571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5274139A Expired - Lifetime JP2555954B2 (ja) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2555954B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69414208T2 (de) * | 1993-08-31 | 1999-03-25 | Fujitsu Ltd | Optischer Halbleitervorrichtung und Herstellungsverfahren |
| EP1271721A3 (en) * | 1994-12-27 | 2010-05-26 | Fujitsu Limited | Optical semiconductor device |
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| JP2870632B2 (ja) * | 1995-07-13 | 1999-03-17 | 日本電気株式会社 | 半導体光集積回路およびその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63263787A (ja) * | 1987-04-22 | 1988-10-31 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レ−ザ |
-
1993
- 1993-11-02 JP JP5274139A patent/JP2555954B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63263787A (ja) * | 1987-04-22 | 1988-10-31 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レ−ザ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07131108A (ja) | 1995-05-19 |
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