JP2835374B2 - スーパルミネッセントダイオード - Google Patents
スーパルミネッセントダイオードInfo
- Publication number
- JP2835374B2 JP2835374B2 JP22277092A JP22277092A JP2835374B2 JP 2835374 B2 JP2835374 B2 JP 2835374B2 JP 22277092 A JP22277092 A JP 22277092A JP 22277092 A JP22277092 A JP 22277092A JP 2835374 B2 JP2835374 B2 JP 2835374B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- refractive index
- waveguide
- active layer
- light
- 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
Landscapes
- Led Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は連続した波長をもち、
小さいビーム径の光を放射し、光計測分野、特に光ファ
イバジャイロの光源などに用いられるスーパルミネッセ
ントダイオードに関する。
小さいビーム径の光を放射し、光計測分野、特に光ファ
イバジャイロの光源などに用いられるスーパルミネッセ
ントダイオードに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のセルファライン型スーパルミネッ
セントダイオードを図３に示す。基板１１上に下部クラ
ッド層１２が形成され、その下部クラッド層１２上に薄
い活性層１３が形成され、その活性層１３上に上部クラ
ッド層１４が形成されている。上部クラッド層１４は薄
い層１４ａが活性層１３上の前面にわたって形成される
と共に、一端中央部から他端に向かって、その途中まで
延長した厚い突条部１４ｂが形成されて成る。その突条
部１４ｂ上にキャップ層１５が形成され、これら突条部
１４ｂ及びキャップ層１５の両側面及び背面と接して、
層１４ａ上に高抵抗のブロック層１６がその全面にわた
って形成されている。基板１１の底面に電極１７が形成
され、キャップ層１５及びブロック層１６上に全面にわ
たって電極１８が形成されている。
セントダイオードを図３に示す。基板１１上に下部クラ
ッド層１２が形成され、その下部クラッド層１２上に薄
い活性層１３が形成され、その活性層１３上に上部クラ
ッド層１４が形成されている。上部クラッド層１４は薄
い層１４ａが活性層１３上の前面にわたって形成される
と共に、一端中央部から他端に向かって、その途中まで
延長した厚い突条部１４ｂが形成されて成る。その突条
部１４ｂ上にキャップ層１５が形成され、これら突条部
１４ｂ及びキャップ層１５の両側面及び背面と接して、
層１４ａ上に高抵抗のブロック層１６がその全面にわた
って形成されている。基板１１の底面に電極１７が形成
され、キャップ層１５及びブロック層１６上に全面にわ
たって電極１８が形成されている。
【０００３】下部クラッド層１２は第１導電型であり、
上部クラッド層１４及びキャップ層１５は第２導電型で
ある。図２（ｄ）に示すように、下部クラッド層１２及
び上部クラッド層１４の屈折率ｎ1 ，ｎ2 は等しく、こ
れに対し活性層１３の屈折率ｎ3 は大きくされ、ブロッ
ク層１６の屈折率ｎ4 は更に大きくされている。キャッ
プ層１５は高濃度とされ、電極１８との電気的接触を良
好にするものである。
上部クラッド層１４及びキャップ層１５は第２導電型で
ある。図２（ｄ）に示すように、下部クラッド層１２及
び上部クラッド層１４の屈折率ｎ1 ，ｎ2 は等しく、こ
れに対し活性層１３の屈折率ｎ3 は大きくされ、ブロッ
ク層１６の屈折率ｎ4 は更に大きくされている。キャッ
プ層１５は高濃度とされ、電極１８との電気的接触を良
好にするものである。
【０００４】電極１７，１８間に順方向電流を流すと、
ブロック層１６は高抵抗であるため、活性層１３中の突
条部１４ｂと対応する部分に電流が集中して流れ、この
領域のみで発光が起きる。活性層１３のその領域はクラ
ッド層１２，１４とによりはさみこまれているため導波
モードが存在し、ブロック層１６が存在する部分はクラ
ッド層１４ａが非常に薄いため、またブロック層１６の
屈折率が活性層１３のそれよりも大きいため、活性層１
３からブロック層１６への放射モードが存在する。この
ため、活性層１３におけるブロック層１６と層１４ａを
介して対向している領域における実効屈折率が小さく、
横方向にも光とじこめがなされる。
ブロック層１６は高抵抗であるため、活性層１３中の突
条部１４ｂと対応する部分に電流が集中して流れ、この
領域のみで発光が起きる。活性層１３のその領域はクラ
ッド層１２，１４とによりはさみこまれているため導波
モードが存在し、ブロック層１６が存在する部分はクラ
ッド層１４ａが非常に薄いため、またブロック層１６の
屈折率が活性層１３のそれよりも大きいため、活性層１
３からブロック層１６への放射モードが存在する。この
ため、活性層１３におけるブロック層１６と層１４ａを
介して対向している領域における実効屈折率が小さく、
横方向にも光とじこめがなされる。
【０００５】また、突条部１４ｂの背後にもブロック層
１６が形成されていて、これと層１４ａを介して対向す
る活性層１３の部分は同様に作用して、この部分で、突
条部１４ｂの下部から導波されてきた光がブロック層１
６へ放射する現象が起こり、同時に横方向の光とじこめ
作用がなくなり、背面１９に近づくにつれて活性層１３
内の光密度は急激に減少する。このため、光出射端面
（前面）２１と背面１９とからなるファブリペロー共振
器のＱ値が減少し、広い連続したスペクトル幅の出射光
が得られる。
１６が形成されていて、これと層１４ａを介して対向す
る活性層１３の部分は同様に作用して、この部分で、突
条部１４ｂの下部から導波されてきた光がブロック層１
６へ放射する現象が起こり、同時に横方向の光とじこめ
作用がなくなり、背面１９に近づくにつれて活性層１３
内の光密度は急激に減少する。このため、光出射端面
（前面）２１と背面１９とからなるファブリペロー共振
器のＱ値が減少し、広い連続したスペクトル幅の出射光
が得られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
のスーパルミネッセントダイオードは、活性層１３の屈
折率よりもブロック層１６の屈折率が大きいため、活性
層１３のバンドギャップよりもブロック層１６のバンド
ギャップが小さいため背面１９側において、ブロック層
１６内に放射された光はブロック層１６で大きく吸収さ
れ、発熱の原因となり、かつ、背面１９の全体から外部
に出射される光の光量が非常に少なく、この背面出射光
を監視して、発光光量を自動的に一定に制御させる動作
が困難であった。
のスーパルミネッセントダイオードは、活性層１３の屈
折率よりもブロック層１６の屈折率が大きいため、活性
層１３のバンドギャップよりもブロック層１６のバンド
ギャップが小さいため背面１９側において、ブロック層
１６内に放射された光はブロック層１６で大きく吸収さ
れ、発熱の原因となり、かつ、背面１９の全体から外部
に出射される光の光量が非常に少なく、この背面出射光
を監視して、発光光量を自動的に一定に制御させる動作
が困難であった。
【０００７】この発明の目的は、従来の高率ファブリペ
ローモード抑制と製造の容易性の利点をそこなうことな
く、光吸収による発熱を減少させ、かつ背面から比較的
大きな光量が得られるスーパルミネッセントダイオード
を提供することにある。
ローモード抑制と製造の容易性の利点をそこなうことな
く、光吸収による発熱を減少させ、かつ背面から比較的
大きな光量が得られるスーパルミネッセントダイオード
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、下部
クラッド層上にプラナ型活性層が形成され、その活性層
よりも屈折率が小さい導波層がその活性層上に形成さ
れ、その導波層上にその一端中央部より他端に達するこ
となくストライプ状（突条部として）に上部クラッド層
が延長形成され、その上部クラッド層が形成されていな
い導波層上の全体にわたって屈折率が活性層より小さ
く、導波層より大きいブロック層が形成される。
クラッド層上にプラナ型活性層が形成され、その活性層
よりも屈折率が小さい導波層がその活性層上に形成さ
れ、その導波層上にその一端中央部より他端に達するこ
となくストライプ状（突条部として）に上部クラッド層
が延長形成され、その上部クラッド層が形成されていな
い導波層上の全体にわたって屈折率が活性層より小さ
く、導波層より大きいブロック層が形成される。
【０００９】
【実施例】次に図１を参照してこの発明の実施例を説明
する。図１において図３と対応する部分には同一符号を
つけてある。この発明においても下部クラッド層１２上
に活性層２２が形成されるが、この活性層２２はそれ自
体で光伝搬モードを構成するには不充分な薄いものであ
る。この活性層２２上に、この発明においては、屈折率
が活性層２２より小さく、クラッド層より大きい導波層
２３が（図２（ａ）も参照）全面にわたって形成され
る。この活性層２２と導波層２３とによって、クラッド
層によりはさまれた状態でＴＥ基本モード、ＴＭ基本モ
ードで光がとじこめられて伝搬できる程度の厚さに、活
性層２２と導波層２３との厚さが選ばれている。
する。図１において図３と対応する部分には同一符号を
つけてある。この発明においても下部クラッド層１２上
に活性層２２が形成されるが、この活性層２２はそれ自
体で光伝搬モードを構成するには不充分な薄いものであ
る。この活性層２２上に、この発明においては、屈折率
が活性層２２より小さく、クラッド層より大きい導波層
２３が（図２（ａ）も参照）全面にわたって形成され
る。この活性層２２と導波層２３とによって、クラッド
層によりはさまれた状態でＴＥ基本モード、ＴＭ基本モ
ードで光がとじこめられて伝搬できる程度の厚さに、活
性層２２と導波層２３との厚さが選ばれている。
【００１０】導波層２３上の一端中央部から背面１９に
向かって途中まで上部クラッド層２４がストライプ状に
（突条部として）形成される。その上部クラッド層２４
上にキャップ層１５が形成される。上部クラッド層２４
及びキャップ層１５の両側面及び背面と接して、導波層
２３上にその全面にわたってブロック層２５が形成され
る。ブロック層２５は高抵抗のもので屈折率が導波層２
３より大きく、活性層２２より小さくされている（図２
（ａ））。
向かって途中まで上部クラッド層２４がストライプ状に
（突条部として）形成される。その上部クラッド層２４
上にキャップ層１５が形成される。上部クラッド層２４
及びキャップ層１５の両側面及び背面と接して、導波層
２３上にその全面にわたってブロック層２５が形成され
る。ブロック層２５は高抵抗のもので屈折率が導波層２
３より大きく、活性層２２より小さくされている（図２
（ａ））。
【００１１】電極１７と１８との間に順方向電圧を印加
するとブロック層２５が高抵抗であるため、電流は活性
層２２の上部クラッド層２４と対応する領域に集中して
流れ、この領域でのみ発光が起こる。その光は活性層２
２と導波層２３とにとじこめられ、クラッド層１２及び
２４にはさまれて導波路が形成され、これに導波されて
光出射端面２１より外部に放射される。その際に導波層
２３と接して、それよりも屈折率が大きいブロック層２
５が存在するため、導波層２３からブロック層２５への
放射モードが存在し、従来の場合と同様に横方向のとじ
こめが行われ、細い光ビームとして放射される。
するとブロック層２５が高抵抗であるため、電流は活性
層２２の上部クラッド層２４と対応する領域に集中して
流れ、この領域でのみ発光が起こる。その光は活性層２
２と導波層２３とにとじこめられ、クラッド層１２及び
２４にはさまれて導波路が形成され、これに導波されて
光出射端面２１より外部に放射される。その際に導波層
２３と接して、それよりも屈折率が大きいブロック層２
５が存在するため、導波層２３からブロック層２５への
放射モードが存在し、従来の場合と同様に横方向のとじ
こめが行われ、細い光ビームとして放射される。
【００１２】また、上部クラッド層２４の背面側に導波
された光は、同様にブロック層２５への放射モードが存
在し、背面１９に達する光が効率的に低減されて、良好
なファブリペロー共振モード抑制がなされ、広い連続し
たスペクトラム幅の光が出射される。ブロック層２５の
屈折率は活性層２２のそれより小さく、従ってブロック
層２５のバンドギャップが活性層２２のそれよりも大き
いため、活性層２２より発光した光がブロック層２５内
に放射されるが、この光がブロック層２５に吸収される
ことなく、従ってブロック層２５が発熱することはな
い。また、背面１９から放射される光の量も従来のもの
より大幅に増加する。
された光は、同様にブロック層２５への放射モードが存
在し、背面１９に達する光が効率的に低減されて、良好
なファブリペロー共振モード抑制がなされ、広い連続し
たスペクトラム幅の光が出射される。ブロック層２５の
屈折率は活性層２２のそれより小さく、従ってブロック
層２５のバンドギャップが活性層２２のそれよりも大き
いため、活性層２２より発光した光がブロック層２５内
に放射されるが、この光がブロック層２５に吸収される
ことなく、従ってブロック層２５が発熱することはな
い。また、背面１９から放射される光の量も従来のもの
より大幅に増加する。
【００１３】図２（ｂ）に示すように、下部クラッド層
１２と活性層２２との間に下部導波層２６を設けてもよ
い。また図２（ｃ）に示すように導波層２３の屈折率に
分布をもたせ、活性層２２側で大、上部クラッド層２４
及びブロック層２５側で小となるようにし、かつその平
均屈折率がブロック層２５の屈折率より小とされる。ブ
ロック層２５としては高抵抗のものに限らず、Ｐ−Ｎ−
ＰまたはＮ−Ｐ−Ｎ型の多層構造による電流阻止構造と
してもよい。
１２と活性層２２との間に下部導波層２６を設けてもよ
い。また図２（ｃ）に示すように導波層２３の屈折率に
分布をもたせ、活性層２２側で大、上部クラッド層２４
及びブロック層２５側で小となるようにし、かつその平
均屈折率がブロック層２５の屈折率より小とされる。ブ
ロック層２５としては高抵抗のものに限らず、Ｐ−Ｎ−
ＰまたはＮ−Ｐ−Ｎ型の多層構造による電流阻止構造と
してもよい。
【００１４】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、活
性層の下部クラッド層と反対側に活性層よりも屈折率が
小さい導波層を設け、その活性層と導波層により発光し
た光を導波するようになし、かつ導波層上に活性層より
も屈折率の小さいブロック層を設けることによりブロッ
ク層への放射モードをもたせ、横方向とじこめを行うと
共に高効率ファブリペロー共振モード抑制を行い、しか
もブロック層内での光の吸収が行なわれず、スーパルミ
ネッセントダイオードとしての熱特性が改善され、かつ
背面よりの放射光を利用して放射光量を自動的に一定に
制御させる動作を容易に行わせることが可能である。
性層の下部クラッド層と反対側に活性層よりも屈折率が
小さい導波層を設け、その活性層と導波層により発光し
た光を導波するようになし、かつ導波層上に活性層より
も屈折率の小さいブロック層を設けることによりブロッ
ク層への放射モードをもたせ、横方向とじこめを行うと
共に高効率ファブリペロー共振モード抑制を行い、しか
もブロック層内での光の吸収が行なわれず、スーパルミ
ネッセントダイオードとしての熱特性が改善され、かつ
背面よりの放射光を利用して放射光量を自動的に一定に
制御させる動作を容易に行わせることが可能である。
【図１】Ａは、この発明の実施例を示す正面図、ＢはＡ
のＩ−Ｉ線断面図である。
のＩ−Ｉ線断面図である。
【図２】スーパルミネッセントダイオードの断面の左側
の図に示す線Ａ、Ｂ上における屈折率分布をそれぞれ右
側の図Ａ、Ｂに示し、（ａ）は図１の実施例を示し、
（ｂ），（ｃ）はこの発明の変形実施例を示し、（ｄ）
は図３の従来技術のものを示す。
の図に示す線Ａ、Ｂ上における屈折率分布をそれぞれ右
側の図Ａ、Ｂに示し、（ａ）は図１の実施例を示し、
（ｂ），（ｃ）はこの発明の変形実施例を示し、（ｄ）
は図３の従来技術のものを示す。
【図３】Ａは従来のスーパルミネッセントダイオードを
示す正面図、ＢはそのII−II断面図である。
示す正面図、ＢはそのII−II断面図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 下部クラッド層と、 その下部クラッド層上に形成されたプラナ型活性層と、 その活性層上に形成され、その活性層よりも屈折率が小
さい導波層と、 その導波層上にその一端中央部より他端に達することな
く、ストライプ状に延長形成され、上記導波路よりも屈
折率が小さい上部クラッド層と、 上記導波層上の上記上部クラッド層が形成されていない
領域の全体に形成され、屈折率が上記活性層より小さ
く、上記導波層より大きいブロック層と、 を具備するスーパルミネッセントダイオード。 - 【請求項２】 上記導波層の屈折率は上記活性層から上
記ブロック層に近ずくに従って徐々に減少するように厚
さ方向において分布をもち、その平均屈折率が上記ブロ
ック層の屈折率より小さいことを特徴とする請求項１記
載のスーパルミネッセントダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22277092A JP2835374B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | スーパルミネッセントダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22277092A JP2835374B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | スーパルミネッセントダイオード |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0669537A JPH0669537A (ja) | 1994-03-11 |
| JP2835374B2 true JP2835374B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=16787622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22277092A Expired - Fee Related JP2835374B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | スーパルミネッセントダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2835374B2 (ja) |
-
1992
- 1992-08-21 JP JP22277092A patent/JP2835374B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0669537A (ja) | 1994-03-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4574009B2 (ja) | 横方向の光閉じ込めを低減した側部反導波型高出力半導体 | |
| JP2008135786A (ja) | 高出力半導体レーザダイオード | |
| JPS60101990A (ja) | 半導体レ−ザ素子 | |
| US7262435B2 (en) | Single-transverse-mode laser diode with multi-mode waveguide region and manufacturing method of the same | |
| JPH08288543A (ja) | スーパールミネッセントダイオード | |
| JPS6322637B2 (ja) | ||
| JPH1022561A (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JP2835374B2 (ja) | スーパルミネッセントダイオード | |
| JPS60149183A (ja) | 分布帰還形半導体レ−ザ | |
| JPH0254674B2 (ja) | ||
| JP2000349394A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPH0319292A (ja) | 半導体レーザ | |
| JPH1084130A (ja) | 発光素子 | |
| JP2846668B2 (ja) | ブロードエリアレーザ | |
| US20020080838A1 (en) | Semiconductor laser device | |
| JP2671317B2 (ja) | 半導体レーザ | |
| JPH0671121B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JP2003037337A (ja) | 半導体レーザ | |
| JPS62219684A (ja) | 分布帰還型半導体レ−ザ | |
| JPS60182181A (ja) | 半導体レ−ザアレイ | |
| JP2832411B2 (ja) | スーパールミネッセントダイオード | |
| JP2003520455A (ja) | 高出力分布帰還型リッジ導波路レーザー | |
| JPS5911690A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPS6155276B2 (ja) | ||
| JPS5947288B2 (ja) | 非線形光学装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980818 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |