JP2567911B2 - 分布ブラッグ反射器レーザ素子 - Google Patents
分布ブラッグ反射器レーザ素子Info
- Publication number
- JP2567911B2 JP2567911B2 JP10325088A JP10325088A JP2567911B2 JP 2567911 B2 JP2567911 B2 JP 2567911B2 JP 10325088 A JP10325088 A JP 10325088A JP 10325088 A JP10325088 A JP 10325088A JP 2567911 B2 JP2567911 B2 JP 2567911B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical waveguide
- wavelength
- distributed bragg
- laser device
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/12—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
- H01S5/125—Distributed Bragg reflector [DBR] lasers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、２つの発振波長を電気的に切換えることを
可能にする分布ブラッグ反射器レーザ素子に関する。
可能にする分布ブラッグ反射器レーザ素子に関する。
回析格子で構成した分布ブラッグ反射器（以下DBR（D
istributed Bragg Reflector）を用いた半導体レーザ素
子は、回析格子の周期で決まるブラッグ波長近傍で発振
するため、動的単一モード用光源として利用される。
istributed Bragg Reflector）を用いた半導体レーザ素
子は、回析格子の周期で決まるブラッグ波長近傍で発振
するため、動的単一モード用光源として利用される。
従来のDBRレーザ素子は、例えば第２図（ａ）、
（ｂ）に示すように、半導体基板（１）上に光導波層
（２）、結合層（３）、活性層（４）、クラッド層
（５）およびキャップ層（６）が順次積層され、光導波
層（２）の一端に周期的な凹凸から成るグレーティング
が設けられている。（８）は上部電極、（９）は下部電
極である。このような構造の素子では、グレーティング
（７）と端面（10）がレーザ共振器を形成し、レーザ共
振器の共振波長はグレーティング（７）のブラッグ波長
で設定されるため、この波長近傍でレーザ発振が得られ
る。
（ｂ）に示すように、半導体基板（１）上に光導波層
（２）、結合層（３）、活性層（４）、クラッド層
（５）およびキャップ層（６）が順次積層され、光導波
層（２）の一端に周期的な凹凸から成るグレーティング
が設けられている。（８）は上部電極、（９）は下部電
極である。このような構造の素子では、グレーティング
（７）と端面（10）がレーザ共振器を形成し、レーザ共
振器の共振波長はグレーティング（７）のブラッグ波長
で設定されるため、この波長近傍でレーザ発振が得られ
る。
しかしながら、上記のような構造のDBRレーザ素子で
は、発振波長はグレーティングの周期で決まるブラッグ
波長の近傍に限定されるので、注入電流の変化によるわ
ずかの波長変化を除いては、異なった波長に切換えるこ
とはできない。
は、発振波長はグレーティングの周期で決まるブラッグ
波長の近傍に限定されるので、注入電流の変化によるわ
ずかの波長変化を除いては、異なった波長に切換えるこ
とはできない。
本発明は以上のような点にかんがみてなされたもの
で、その目的とするところは、互いに異なる２つの発振
波長を電気信号により切り換えることのできる波長切換
型のDBRレーザ素子を提供することにあり、その要旨
は、半導体基板上に３つの光導波路を一体にしたト分岐
構造をなす光導波路を有し、該ト分岐構造の第１および
第２の光導波路に光学的に結合するブラッグ波長の異な
る第１および第２の分布ブラッグ反射器を有し、前記第
１および第２の光導波路の交差部分および前記ト分岐構
造の第３の光導波路に光学的に結合し、かつ、該第３の
光導波路に結合する部分の一部がレーザ活性層である超
薄膜多層構造を有し、前記光導波路の交差部分に波長切
換用電極を有することを特徴とする分布ブラッグ反射器
レーザ素子である。
で、その目的とするところは、互いに異なる２つの発振
波長を電気信号により切り換えることのできる波長切換
型のDBRレーザ素子を提供することにあり、その要旨
は、半導体基板上に３つの光導波路を一体にしたト分岐
構造をなす光導波路を有し、該ト分岐構造の第１および
第２の光導波路に光学的に結合するブラッグ波長の異な
る第１および第２の分布ブラッグ反射器を有し、前記第
１および第２の光導波路の交差部分および前記ト分岐構
造の第３の光導波路に光学的に結合し、かつ、該第３の
光導波路に結合する部分の一部がレーザ活性層である超
薄膜多層構造を有し、前記光導波路の交差部分に波長切
換用電極を有することを特徴とする分布ブラッグ反射器
レーザ素子である。
上記構造のレーザ素子の作用を、第１図に基づいて説
明する。
明する。
分岐光導波層（12）と（13）の交差する部分の上方に
は波長切換電極（15）が設けられており、この電極によ
り電界を印加すると電極下の超薄膜多重量子井戸構造
（11）の屈折率が変化し、この例では、第１の分岐光導
波層（12）と第２の分岐光導波層（13）の交差線Ｃ−
Ｃ′で光の全反射が生じる。従って、電界を印加しない
と、端面（10）と第１の分岐光導波層（12）に結合する
グレーティングの間でレーザ発振が生じ、その発振波長
はこのグレーティングのブラッグ波長λ１となる。次に
電界を印加すると、Ｃ−Ｃ′面において光の全反射が生
じるため、端面（10）と第２の分岐光導波層（13）に結
合するグレーティングの間でレーザ発振が生じ、その発
振波長はこのグレーティングのブラッグ波長λ２とな
る。このようにして、レーザ発振波長はλ１とλ２の間
で電気的に切換えられることになる。
は波長切換電極（15）が設けられており、この電極によ
り電界を印加すると電極下の超薄膜多重量子井戸構造
（11）の屈折率が変化し、この例では、第１の分岐光導
波層（12）と第２の分岐光導波層（13）の交差線Ｃ−
Ｃ′で光の全反射が生じる。従って、電界を印加しない
と、端面（10）と第１の分岐光導波層（12）に結合する
グレーティングの間でレーザ発振が生じ、その発振波長
はこのグレーティングのブラッグ波長λ１となる。次に
電界を印加すると、Ｃ−Ｃ′面において光の全反射が生
じるため、端面（10）と第２の分岐光導波層（13）に結
合するグレーティングの間でレーザ発振が生じ、その発
振波長はこのグレーティングのブラッグ波長λ２とな
る。このようにして、レーザ発振波長はλ１とλ２の間
で電気的に切換えられることになる。
以下図面に示した実施例に基づいて本発明を説明す
る。
る。
第１図（ａ）は本発明の一実施例である分布ブラッグ
反射器レーザ素子の上面図、第１図（ｂ）はそのＢ−
Ｂ′断面図である。
反射器レーザ素子の上面図、第１図（ｂ）はそのＢ−
Ｂ′断面図である。
ｎ−InPの半導体基板（１）上に、ｎ−InP光導波層
（２）、ｎ−InGaAsP結合層（３）、InGaAsPとInPの繰
り返しから成る超薄膜多重量子井戸構造（11）、ｐ−In
Pクラッド層（５）、ｐ−InGaAsPキャップ層（６）を順
次積層する。光導波層（２）の片端は端面（10）であ
り、他端は分岐して第１の分岐光導波層（12）と第２の
分岐光導波層（13）となり、分岐光導波層（12）と直角
にグレーティング（７）が施されている。（14）はInP
である埋込み層であり、（８）はレーザ用注入電流の上
部電極、（15）は波長切換電極、（９）は下部電極であ
る。上部電極（８）と波長切換電極（15）の間には、両
者を電気的に分離するための電極分離溝（16）が設けら
れている。第１の分岐光導波層（12）のグレーティング
周期をd1、分岐光導波層（12）と（13）のなす角度をθ
とすると、第２の分岐光導波層（13）のグレーティング
周期d2はd2＝d1/cosθ＞d1となる。従って、第１の分岐
光導波層（12）のブラッグ波長をλ１、第２の分岐光導
波層（13）のブラッグ波長をλ２とすると、λ２＝λ1/
cosθ＞λ１となる。
（２）、ｎ−InGaAsP結合層（３）、InGaAsPとInPの繰
り返しから成る超薄膜多重量子井戸構造（11）、ｐ−In
Pクラッド層（５）、ｐ−InGaAsPキャップ層（６）を順
次積層する。光導波層（２）の片端は端面（10）であ
り、他端は分岐して第１の分岐光導波層（12）と第２の
分岐光導波層（13）となり、分岐光導波層（12）と直角
にグレーティング（７）が施されている。（14）はInP
である埋込み層であり、（８）はレーザ用注入電流の上
部電極、（15）は波長切換電極、（９）は下部電極であ
る。上部電極（８）と波長切換電極（15）の間には、両
者を電気的に分離するための電極分離溝（16）が設けら
れている。第１の分岐光導波層（12）のグレーティング
周期をd1、分岐光導波層（12）と（13）のなす角度をθ
とすると、第２の分岐光導波層（13）のグレーティング
周期d2はd2＝d1/cosθ＞d1となる。従って、第１の分岐
光導波層（12）のブラッグ波長をλ１、第２の分岐光導
波層（13）のブラッグ波長をλ２とすると、λ２＝λ1/
cosθ＞λ１となる。
上記のような素子構造において、超薄膜多重量子井戸
構造（11）をInGaAsP（200Å）−InP（150Å）のペアよ
り形成し、波長切換電極（15）に電界を印加しない場合
に、たとえばλ１＝1.3μｍのレーザ発振が得られるよ
うにし、θ＝10゜とすれば、λ２＝1.32μｍのレーザ発
振が得られる。
構造（11）をInGaAsP（200Å）−InP（150Å）のペアよ
り形成し、波長切換電極（15）に電界を印加しない場合
に、たとえばλ１＝1.3μｍのレーザ発振が得られるよ
うにし、θ＝10゜とすれば、λ２＝1.32μｍのレーザ発
振が得られる。
なお、本実施例では１つのグレーティング（７）に角
度を変えて光を導入し、等価的に２つの異なる同期をも
つグレーティングとして用いたが、分岐光導波層（1
2）、（13）にそれぞれ異なる周期をもつグレーティン
グを形成してもよいことは言うまでもない。
度を変えて光を導入し、等価的に２つの異なる同期をも
つグレーティングとして用いたが、分岐光導波層（1
2）、（13）にそれぞれ異なる周期をもつグレーティン
グを形成してもよいことは言うまでもない。
以上説明したように本発明によれば、ト分岐構造をな
す２つの光導波路は、それぞれ異なるブラッグ波長の分
布ブラッグ反射器と光学的に結合しており、また、前記
２つの光導波路の交差部分および第３の光導波路は超薄
膜多層構造と光学的に結合しているため、交差部分への
電界印加の有無より前記２つの光導波路を切換え、レー
ザ発振波長を切換えることができるという優れた効果が
ある。
す２つの光導波路は、それぞれ異なるブラッグ波長の分
布ブラッグ反射器と光学的に結合しており、また、前記
２つの光導波路の交差部分および第３の光導波路は超薄
膜多層構造と光学的に結合しているため、交差部分への
電界印加の有無より前記２つの光導波路を切換え、レー
ザ発振波長を切換えることができるという優れた効果が
ある。
第１図（ａ）は本発明にかかる分布ブラッグ反射器レー
ザ素子の一実施例の上面図、第１図（ｂ）はそのＢ−
Ｂ′断面図、第２図（ａ）は従来例の分布ブラッグ反射
器レーザ素子の上面図、第２図（ｂ）はＡ−Ａ′断面図
である。 １……半導体基板、２……光導波層、３……結合層、４
……活性層、５……クラッド層、６……キャップ層、７
……グレーティング、８……上部電極、９……下部電
極、10……端面、11……超薄膜多重量子井戸構造、12,1
3……分岐光導波層、14……埋込み層、15……波長切換
電極、16……電極分離溝。
ザ素子の一実施例の上面図、第１図（ｂ）はそのＢ−
Ｂ′断面図、第２図（ａ）は従来例の分布ブラッグ反射
器レーザ素子の上面図、第２図（ｂ）はＡ−Ａ′断面図
である。 １……半導体基板、２……光導波層、３……結合層、４
……活性層、５……クラッド層、６……キャップ層、７
……グレーティング、８……上部電極、９……下部電
極、10……端面、11……超薄膜多重量子井戸構造、12,1
3……分岐光導波層、14……埋込み層、15……波長切換
電極、16……電極分離溝。
Claims (1)
- 【請求項１】半導体基板上に３つの光導波路を一体にし
たト分岐構造をなす光導波路を有し、該ト分岐構造の第
１および第２の光導波路に光学的に結合するブラッグ波
長の異なる第１および第２の分布ブラッグ反射器を有
し、前記第１および第２の光導波路の交差部分および前
記ト分岐構造の第３の光導波路に光学的に結合し、か
つ、該第３の光導波路に結合する部分の一部がレーザ活
性層である超薄膜多層構造を有し、前記光導波路の交差
部分に波長切換用電極を有することを特徴とする分布ブ
ラッグ反射器レーザ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10325088A JP2567911B2 (ja) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | 分布ブラッグ反射器レーザ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10325088A JP2567911B2 (ja) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | 分布ブラッグ反射器レーザ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01273377A JPH01273377A (ja) | 1989-11-01 |
| JP2567911B2 true JP2567911B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=14349198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10325088A Expired - Fee Related JP2567911B2 (ja) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | 分布ブラッグ反射器レーザ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2567911B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3869640B1 (en) * | 2019-01-04 | 2024-03-20 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Semiconductor laser, optical emission component, optical line terminal and optical network unit |
-
1988
- 1988-04-26 JP JP10325088A patent/JP2567911B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01273377A (ja) | 1989-11-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4505470B2 (ja) | 光導波路デバイス及び半導体デバイス | |
| CA1089966A (en) | Grating coupled waveguide laser apparatus | |
| US5105433A (en) | Interferometric semiconductor laser | |
| JP2618875B2 (ja) | 導波路 | |
| JP2012248812A (ja) | 半導体光集積素子の製造方法 | |
| JPS63205984A (ja) | 面発光型半導体レ−ザ | |
| JP2567911B2 (ja) | 分布ブラッグ反射器レーザ素子 | |
| JPH03256386A (ja) | 半導体レーザ、その製造方法及び光通信システム | |
| JP2947142B2 (ja) | 波長可変半導体レーザ | |
| JP3023942B2 (ja) | 波長チュウニング型小型分光器 | |
| JPH06163874A (ja) | 光デバイス | |
| JPS60187078A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPH0435914B2 (ja) | ||
| JPS63111689A (ja) | 分布帰還型半導体レ−ザ | |
| JPS60207389A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JP2986029B2 (ja) | 波長分波光検出器 | |
| JP2986032B2 (ja) | 波長チュウニング型小型分光器 | |
| JP2000114642A (ja) | 半導体受発光集積素子 | |
| JPH10163568A (ja) | 変調器集積半導体レーザ | |
| JPH0230195B2 (ja) | ||
| JP3076251B2 (ja) | 光機能素子及びそれを用いた光スイッチ | |
| JP3104817B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPH1117281A (ja) | 光集積素子及びプレーナ型光集積回路 | |
| JPS62221182A (ja) | 分布反射型レ−ザ | |
| JPS60240178A (ja) | 分布帰還形半導体レ−ザ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |