JP2858746B2 - 光変調方法 - Google Patents
光変調方法Info
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- 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
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/0625—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in multi-section lasers
- H01S5/06255—Controlling the frequency of the radiation
- H01S5/06258—Controlling the frequency of the radiation with DFB-structure
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- 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
- H01S5/124—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 incorporating phase shifts
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、光ヘテロダイン通信方式の光変調方法に関
する。 （従来の技術） 近年光通信システムにおいて長距離、大容量化の要求
が高まっている。レーザ光の高コヒーレント性を利用し
た光ヘロダンイン通信方式は、受信感度が大幅に改善さ
れるから、中間感覚の超長距離化が可能となり、各研究
機関等で活発に研究・開発がなされている。光ヘテロダ
イン通信方式にはFSK（Frequency Shift Keying）、PSK
（Phase Shift Keying）、ASK（Ampl:tude Shift Keyin
g）、等がある。このうちレーザ光の周波数を変調するF
SK方式は、発信器として半導体レーザを用いた場合半導
体レーザを直接変調できるので、最も簡単に信頼性の高
い通信システムが得られると期待されている。半導体レ
ーザの注入電流を変調してFSK信号を得る場合に大切な
ことは、注入電流の変化に対する周波数変位が大きい、 すなわち、FM変調効率が高いこと、及び注入電流を変
調するとその光出力も変調されるが、そのAM変調度が小
さいことである。したがって、FSK光へヘテロダイン通
信システムには、FM変調効率が高く、AM変調度の小さい
半導体レーザが望まれるが、従来は第２図（ａ）に断面
図で示すような半導体レーザ内部に回折格子を備えつけ
た分布帰還型半導体レーザ（DFBレーザ）または、第２
図（ｂ）に断面図で示すような回折格子の位相が中央部
を境に反転している位相シフト分布帰還型半導体レーザ
（λ/4シフトDFDレーザ）が用いられている。これらのD
FBレーザでは、回折格子の周期に相当した単一波長の光
が得られ、通常の半導体レーザ（ファブリペローレー
ザ）に比べ、コヒーレント性が向上している。このDFB
レーザをFM変調する場合、従来、その活性層への一様な
注入電流を直接変調することが行なわれていた。第２図
（ａ），（ｂ）に示すDFDレーザにおいて活性層への注
入電流を変化させると、活性層、またはクラッド層のキ
ャリア密度が変化し、キャリアのプラズマ効果によりそ
の屈折率が変化し、波長（周波数）を変調できる。 （発明が解決しようとする問題点） ところで、第２図（ａ），（ｂ）に示したDFBレーザ
でFM変調をすると、そのFM変調効率は、通常0.5GHz/mA
程度であり、半導体レーザの活性層全体の注入キャリア
を直接変調しているから、出力光は同時にAM変調される
ことになる。このように従来の技術ではFM変調効率が高
く、しかも、AM変調を抑制したFSK光通信システム用光
源を得ることが難しかった。 上述したように、従来の技術では、光ヘテロダイン通
信方式においてFM変調効率が高く、AM変調の抑制された
FSK変調を実現することが難しかった。そこで、本発明
の目的は、FM変調効率が高くAM変調度が小さい光変調方
法の提供にある。 （問題点を解決するための手段） 前述の問題点を解決するために本発明が提供する手段
は、半導体基板と、この半導体基板上にエピタキシャル
成長されたガイド層及び活性層を含む半導体多層構造
と、この半導体多層構造上に配列されている第１、第２
及び第３の電極と、前記半導体基板の表面であって前記
半導体多層構造が形成されている面に対面する面に形成
されている第４の電極とを有し、共振周波数の選択手段
である回折格子が前記ガイド層に形成してあり、前記回
折格子は共振軸方向の中央部で位相が反転されており、
前記第１、第２及び第３の電極は電気的に互いに分離さ
れている前記共振軸方向に順に配列し、前記第２の電極
は前記中央部の上方に位置し、前記共振軸方向の第２の
電極の長さが15μｍ以上である位相シフト分布帰還型半
導体レーザから周波数変調されたレーザ光を得る光変調
方法であって、前記第１及び第３の電極へ直流電流を注
入し、前記第２の電極へ振幅変調した電流を注入するこ
とで、前記第２の電極の下の領域の屈折率が変化し、発
振主モード（０次モード）の波長がブラッグ波長からず
れることでFM変調することを特徴とする。 （作用） 第２図（ｂ）に示した位相シフト部分帰還型半導体レ
ーザの発振波長と発振しきい値との関係を第３図に示
す。横軸は共振器中Ｌで規格化した発振波長の端数のブ
ラック条件からのずれ量で、ブラッグ波長をΛ、発振波
長をλ、活性層の等価屈折率をneq、半導体レーザの共
振器長を性層のＬで表わすと、 と表わせれる。第３図に示したように、活性層に一様に
電流を注入した場合は、発振主モード（TE0）はδＬ＝
０と発振波長がブラッグ波長に一致し、安定に単一軸モ
ード動作をする。いま、第４図に示すように、位相シフ
ト分布帰還型半導体レーザの中央（位相シフト領域）の
上の30μｍの領域にわたり屈折率が変化する場合を考え
る。第４図に示すような、３つの屈折率の一様な領域に
わけたモデルで、中央部の領域の屈折率が変化した時
の、各モード（TE−１、TE0、TE＋１）の屈折率変化
（Δｎ）と、発振波長δＬの関係を第５図に示す。第５
図のグラフは、結合波理論を用いた数値解析により求め
ることができる。レーザ共振器内での共振器方向（ｚ方
向）屈折率分布をｎ＝n0＋Δｎ（ｚ）と仮定し、Δｎは
変数Ｚが中央領域に該当するときのみ有限な値をとり、
それ以外のときはΔｎ＝０として以下の結合波方程式を
解く。 −dR（ｚ）/dz＋（α−ｊδ（ｚ））Ｒ（ｚ）＝±κＳ
（ｚ） −dR（ｚ）/dz−（α−ｊδ（ｚ））Ｒ（ｚ）＝±κＳ
（ｚ） δ（ｚ）＝（１＋Δ（ｚ））δ＋Δ（ｚ）π／Λ （ここで、Ｒ（ｚ）及びＳ（ｚ）は共振器内を行き来す
る進行波と後退波のＺ方向の電解分布、αは伝搬ロス、
δは伝伝搬定数のブラッグ条件からのずれ、κは回転格
子の結合係数、Λは回折格子のピッチである。）発振主
モード波長がブラッグ波長よりずれたことにより変化す
る波長をΔλとすると、 と表わされ、第５図でΔｎ＝0.3％のときδＬ＝−3.0と
なり、活性層の等価屈折率を3.2、発振波長λ＝1.3μｍ
とすると、Δλ＝8.4Åとなる。これは周波数偏移とす
ると105GHzとなる。キャリア注入に伴なう屈折率変化Δ
ｎ＝0.3％とするためには、実験的に100mA程度の注入電
流による達成される。したがって、このときFM変調効率
Δｆ＝1.0GHz/mAが得られ、従来の活性層に一様な注入
電流により変調する場合と比較して、約２倍のFM変調効
率が達成される。このFM変調効率は、半導体レーザ中央
部の電極11の長さにほぼ比例し、15μｍでFM変調効率Δ
ｆ＝0.5GHz/mAと、従来の方式と同程度のFM変調効率と
なり、さらに中央部電極の長さを長くすることにより、
一層高いFM変調効率が得られる。 次に、本発明によって、互いFM変調効率が得られるば
かりでなく、AM変調も抑制されることを説明する。第６
図は、第４図に示す構造で30μｍの中央部の領域の屈折
率Δｎが変化した時の各モード（TE−１、TE0、TE＋
１）の発振しきい値の変化の計算結果である。発振主モ
ード（TE0）の発振しきい値αthLのΔｎに対する変化は
小さく、中央部の屈折率Δｎを変調しても、AM強度はほ
とんど変化しない。 （実施例） 次に本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。 その実施例の光変調方法を適用するレーザ構造とし
て、第７図に示す位相シフト分布帰還型２重チャネル埋
め込み半導体レーザ（Phase−Shifted Distributed Fee
d Back Double Channel Planer Burried Hetero Struc
ture Laser Diode;PS−DFB−DC−PBH LDと略す）を採用
した場合について説明する。第７図の半導体レーザを形
成するには、レーザ共振器中央部で位相が反転した１次
回折格子11を備え付けたInP基板10上に、ガイド層12、
活性層13を順次エピタキシャル成長させていく。符号９
は位相シフト領域を示す。次に２重チャネル埋め込み構
造を形成するための幅１μｍ程度のメサと、その両側に
幅５μｍ程度の溝をフォトリソグラフィーとエッチング
により形成する。その後、電流ブロック層75、クラッド
層76、キャップ層14を順次にエピタキシャル成長させ
る。次に、各々に電気的に分離した電極を得るために、
フォトリソグラフィーとエッチングを用いて300μｍの
レーザ共振器の両端からそれぞれ125μｍの位置に、10
μｍの幅でクラッド層76に到達する深さまでエッチング
し、溝78を形成する。これにより、長さ125μｍ、30μ
ｍ、125μｍの電気的に分離された３つの領域ができ
る。さらに３つの領域のそれぞれに、真空蒸着法とリフ
トオフ法を用いて、互いに独立な電極15a,15b,15cを設
ける。最後にレーザ共振器の両端面にSiN膜を2000Å推
積させることにより反射防止膜16を形成し、PS−DFB−D
C−PBH LDの全プロセスを終了する（第７図は、左側の
反射防止膜16を除いた状態で描いてある）。 次に、前に述べた第７図のデバイスを用いてFSK変調
を行なう場合の実施例について述べる。 第１図は第７図の半導体レーザに電流を注入して、周
波数変調されたレーザ光を得る本発明の実施例の方法を
説明するために示す模式的な回路図である。いま、伝送
速度（ビットレート）を100Mb/sとする。このとき要求
されるFSK変調の周波数偏移量は周波数偏移量＝伝送速
度×変調指数で与えられ、光源のスペクトル線幅が10MH
絶程度のときは、変調指数Ｍ＝２〜３となる。したがっ
て、このとき必要な周波数偏移量は200MHzとなる。前に
述べたように、レーザ共振器中央部に30μｍの屈折率変
動領域を設けた場合は1.0GHz/mAとなる。したがって第
１図に示すように、中央部の電極15bに0.2mAの変調をか
け、その両側の125μｍの電極15a,15cには100mA程度の
直流駆動を流せば、良好なFSK被変調光を得ることがで
きる。 （発明の効果） 以上に説明したように、本発明の光変調方法を採用す
れば、中央で凹凸の周期が反転した位相シフト型分布帰
還型半導体レーザを用い、その半導体レーザの中央部に
電気的に分離された15μｍ以上の電極を設け、当該中央
部電極の電流を変調することにより、FM変調効率が高く
AM変調の抑制されたFSK被変調光を得ることができる。
する。 （従来の技術） 近年光通信システムにおいて長距離、大容量化の要求
が高まっている。レーザ光の高コヒーレント性を利用し
た光ヘロダンイン通信方式は、受信感度が大幅に改善さ
れるから、中間感覚の超長距離化が可能となり、各研究
機関等で活発に研究・開発がなされている。光ヘテロダ
イン通信方式にはFSK（Frequency Shift Keying）、PSK
（Phase Shift Keying）、ASK（Ampl:tude Shift Keyin
g）、等がある。このうちレーザ光の周波数を変調するF
SK方式は、発信器として半導体レーザを用いた場合半導
体レーザを直接変調できるので、最も簡単に信頼性の高
い通信システムが得られると期待されている。半導体レ
ーザの注入電流を変調してFSK信号を得る場合に大切な
ことは、注入電流の変化に対する周波数変位が大きい、 すなわち、FM変調効率が高いこと、及び注入電流を変
調するとその光出力も変調されるが、そのAM変調度が小
さいことである。したがって、FSK光へヘテロダイン通
信システムには、FM変調効率が高く、AM変調度の小さい
半導体レーザが望まれるが、従来は第２図（ａ）に断面
図で示すような半導体レーザ内部に回折格子を備えつけ
た分布帰還型半導体レーザ（DFBレーザ）または、第２
図（ｂ）に断面図で示すような回折格子の位相が中央部
を境に反転している位相シフト分布帰還型半導体レーザ
（λ/4シフトDFDレーザ）が用いられている。これらのD
FBレーザでは、回折格子の周期に相当した単一波長の光
が得られ、通常の半導体レーザ（ファブリペローレー
ザ）に比べ、コヒーレント性が向上している。このDFB
レーザをFM変調する場合、従来、その活性層への一様な
注入電流を直接変調することが行なわれていた。第２図
（ａ），（ｂ）に示すDFDレーザにおいて活性層への注
入電流を変化させると、活性層、またはクラッド層のキ
ャリア密度が変化し、キャリアのプラズマ効果によりそ
の屈折率が変化し、波長（周波数）を変調できる。 （発明が解決しようとする問題点） ところで、第２図（ａ），（ｂ）に示したDFBレーザ
でFM変調をすると、そのFM変調効率は、通常0.5GHz/mA
程度であり、半導体レーザの活性層全体の注入キャリア
を直接変調しているから、出力光は同時にAM変調される
ことになる。このように従来の技術ではFM変調効率が高
く、しかも、AM変調を抑制したFSK光通信システム用光
源を得ることが難しかった。 上述したように、従来の技術では、光ヘテロダイン通
信方式においてFM変調効率が高く、AM変調の抑制された
FSK変調を実現することが難しかった。そこで、本発明
の目的は、FM変調効率が高くAM変調度が小さい光変調方
法の提供にある。 （問題点を解決するための手段） 前述の問題点を解決するために本発明が提供する手段
は、半導体基板と、この半導体基板上にエピタキシャル
成長されたガイド層及び活性層を含む半導体多層構造
と、この半導体多層構造上に配列されている第１、第２
及び第３の電極と、前記半導体基板の表面であって前記
半導体多層構造が形成されている面に対面する面に形成
されている第４の電極とを有し、共振周波数の選択手段
である回折格子が前記ガイド層に形成してあり、前記回
折格子は共振軸方向の中央部で位相が反転されており、
前記第１、第２及び第３の電極は電気的に互いに分離さ
れている前記共振軸方向に順に配列し、前記第２の電極
は前記中央部の上方に位置し、前記共振軸方向の第２の
電極の長さが15μｍ以上である位相シフト分布帰還型半
導体レーザから周波数変調されたレーザ光を得る光変調
方法であって、前記第１及び第３の電極へ直流電流を注
入し、前記第２の電極へ振幅変調した電流を注入するこ
とで、前記第２の電極の下の領域の屈折率が変化し、発
振主モード（０次モード）の波長がブラッグ波長からず
れることでFM変調することを特徴とする。 （作用） 第２図（ｂ）に示した位相シフト部分帰還型半導体レ
ーザの発振波長と発振しきい値との関係を第３図に示
す。横軸は共振器中Ｌで規格化した発振波長の端数のブ
ラック条件からのずれ量で、ブラッグ波長をΛ、発振波
長をλ、活性層の等価屈折率をneq、半導体レーザの共
振器長を性層のＬで表わすと、 と表わせれる。第３図に示したように、活性層に一様に
電流を注入した場合は、発振主モード（TE0）はδＬ＝
０と発振波長がブラッグ波長に一致し、安定に単一軸モ
ード動作をする。いま、第４図に示すように、位相シフ
ト分布帰還型半導体レーザの中央（位相シフト領域）の
上の30μｍの領域にわたり屈折率が変化する場合を考え
る。第４図に示すような、３つの屈折率の一様な領域に
わけたモデルで、中央部の領域の屈折率が変化した時
の、各モード（TE−１、TE0、TE＋１）の屈折率変化
（Δｎ）と、発振波長δＬの関係を第５図に示す。第５
図のグラフは、結合波理論を用いた数値解析により求め
ることができる。レーザ共振器内での共振器方向（ｚ方
向）屈折率分布をｎ＝n0＋Δｎ（ｚ）と仮定し、Δｎは
変数Ｚが中央領域に該当するときのみ有限な値をとり、
それ以外のときはΔｎ＝０として以下の結合波方程式を
解く。 −dR（ｚ）/dz＋（α−ｊδ（ｚ））Ｒ（ｚ）＝±κＳ
（ｚ） −dR（ｚ）/dz−（α−ｊδ（ｚ））Ｒ（ｚ）＝±κＳ
（ｚ） δ（ｚ）＝（１＋Δ（ｚ））δ＋Δ（ｚ）π／Λ （ここで、Ｒ（ｚ）及びＳ（ｚ）は共振器内を行き来す
る進行波と後退波のＺ方向の電解分布、αは伝搬ロス、
δは伝伝搬定数のブラッグ条件からのずれ、κは回転格
子の結合係数、Λは回折格子のピッチである。）発振主
モード波長がブラッグ波長よりずれたことにより変化す
る波長をΔλとすると、 と表わされ、第５図でΔｎ＝0.3％のときδＬ＝−3.0と
なり、活性層の等価屈折率を3.2、発振波長λ＝1.3μｍ
とすると、Δλ＝8.4Åとなる。これは周波数偏移とす
ると105GHzとなる。キャリア注入に伴なう屈折率変化Δ
ｎ＝0.3％とするためには、実験的に100mA程度の注入電
流による達成される。したがって、このときFM変調効率
Δｆ＝1.0GHz/mAが得られ、従来の活性層に一様な注入
電流により変調する場合と比較して、約２倍のFM変調効
率が達成される。このFM変調効率は、半導体レーザ中央
部の電極11の長さにほぼ比例し、15μｍでFM変調効率Δ
ｆ＝0.5GHz/mAと、従来の方式と同程度のFM変調効率と
なり、さらに中央部電極の長さを長くすることにより、
一層高いFM変調効率が得られる。 次に、本発明によって、互いFM変調効率が得られるば
かりでなく、AM変調も抑制されることを説明する。第６
図は、第４図に示す構造で30μｍの中央部の領域の屈折
率Δｎが変化した時の各モード（TE−１、TE0、TE＋
１）の発振しきい値の変化の計算結果である。発振主モ
ード（TE0）の発振しきい値αthLのΔｎに対する変化は
小さく、中央部の屈折率Δｎを変調しても、AM強度はほ
とんど変化しない。 （実施例） 次に本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。 その実施例の光変調方法を適用するレーザ構造とし
て、第７図に示す位相シフト分布帰還型２重チャネル埋
め込み半導体レーザ（Phase−Shifted Distributed Fee
d Back Double Channel Planer Burried Hetero Struc
ture Laser Diode;PS−DFB−DC−PBH LDと略す）を採用
した場合について説明する。第７図の半導体レーザを形
成するには、レーザ共振器中央部で位相が反転した１次
回折格子11を備え付けたInP基板10上に、ガイド層12、
活性層13を順次エピタキシャル成長させていく。符号９
は位相シフト領域を示す。次に２重チャネル埋め込み構
造を形成するための幅１μｍ程度のメサと、その両側に
幅５μｍ程度の溝をフォトリソグラフィーとエッチング
により形成する。その後、電流ブロック層75、クラッド
層76、キャップ層14を順次にエピタキシャル成長させ
る。次に、各々に電気的に分離した電極を得るために、
フォトリソグラフィーとエッチングを用いて300μｍの
レーザ共振器の両端からそれぞれ125μｍの位置に、10
μｍの幅でクラッド層76に到達する深さまでエッチング
し、溝78を形成する。これにより、長さ125μｍ、30μ
ｍ、125μｍの電気的に分離された３つの領域ができ
る。さらに３つの領域のそれぞれに、真空蒸着法とリフ
トオフ法を用いて、互いに独立な電極15a,15b,15cを設
ける。最後にレーザ共振器の両端面にSiN膜を2000Å推
積させることにより反射防止膜16を形成し、PS−DFB−D
C−PBH LDの全プロセスを終了する（第７図は、左側の
反射防止膜16を除いた状態で描いてある）。 次に、前に述べた第７図のデバイスを用いてFSK変調
を行なう場合の実施例について述べる。 第１図は第７図の半導体レーザに電流を注入して、周
波数変調されたレーザ光を得る本発明の実施例の方法を
説明するために示す模式的な回路図である。いま、伝送
速度（ビットレート）を100Mb/sとする。このとき要求
されるFSK変調の周波数偏移量は周波数偏移量＝伝送速
度×変調指数で与えられ、光源のスペクトル線幅が10MH
絶程度のときは、変調指数Ｍ＝２〜３となる。したがっ
て、このとき必要な周波数偏移量は200MHzとなる。前に
述べたように、レーザ共振器中央部に30μｍの屈折率変
動領域を設けた場合は1.0GHz/mAとなる。したがって第
１図に示すように、中央部の電極15bに0.2mAの変調をか
け、その両側の125μｍの電極15a,15cには100mA程度の
直流駆動を流せば、良好なFSK被変調光を得ることがで
きる。 （発明の効果） 以上に説明したように、本発明の光変調方法を採用す
れば、中央で凹凸の周期が反転した位相シフト型分布帰
還型半導体レーザを用い、その半導体レーザの中央部に
電気的に分離された15μｍ以上の電極を設け、当該中央
部電極の電流を変調することにより、FM変調効率が高く
AM変調の抑制されたFSK被変調光を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例による変調方法を説明するた
めに示す模式的な回路図である。第２図は、従来のFSK
光通信システム用光源として用いられてきた分布帰還型
半導体レーザを示し、同図（ａ）は通常のDFBレーザの
断面図、同図（ｂ）は位相シフト型DFBレーザの断面図
である。第３図は、位相シフト型DFBレーザの活性層に
一様な電流を注入したときの、各モードの規格化発振波
長と発振しきい値とを計算して得た値により両者の関係
を示す図である。第４図は位相シフト型DFBレーザにお
いて、中央部の屈折率が変化したときの主モードの周波
数偏移を計算するためのモデルの断面図である。第５図
は、第４図のモデルで、中央部の屈折率Δｎが変化した
ときの屈折率変化と、各モードの規格化発振波長の動き
を計算して得た特性図である。第６図は、第４図のモデ
ルで、中央部の屈折率Δｎが変化したときの屈折率変化
と各モードの発振しきい値の動きを計算して得た特性図
である。第７図は、本発明の一実施例の光変調方法を適
用する半導体レーザの構造を示す模式的な斜視図であ
る。 １……コイル、２……コンデンサ、３……直流電源、４
……信号源、９……位相シフト領域、10……InP基板、1
1……回折格子、12……ガイド層、13……活性層、14…
…キャップ層、15a,15b,15c……電極、16……反射防止
膜、17……電極、21……電極、22……活性層、23……回
折格子、24……位相シフト領域、25……反射防止膜、41
……領域Ｉ、42……領域II、43……領域III、44……反
射防止膜、75……電流ブロック層、76……クラッド層、
78……溝。
めに示す模式的な回路図である。第２図は、従来のFSK
光通信システム用光源として用いられてきた分布帰還型
半導体レーザを示し、同図（ａ）は通常のDFBレーザの
断面図、同図（ｂ）は位相シフト型DFBレーザの断面図
である。第３図は、位相シフト型DFBレーザの活性層に
一様な電流を注入したときの、各モードの規格化発振波
長と発振しきい値とを計算して得た値により両者の関係
を示す図である。第４図は位相シフト型DFBレーザにお
いて、中央部の屈折率が変化したときの主モードの周波
数偏移を計算するためのモデルの断面図である。第５図
は、第４図のモデルで、中央部の屈折率Δｎが変化した
ときの屈折率変化と、各モードの規格化発振波長の動き
を計算して得た特性図である。第６図は、第４図のモデ
ルで、中央部の屈折率Δｎが変化したときの屈折率変化
と各モードの発振しきい値の動きを計算して得た特性図
である。第７図は、本発明の一実施例の光変調方法を適
用する半導体レーザの構造を示す模式的な斜視図であ
る。 １……コイル、２……コンデンサ、３……直流電源、４
……信号源、９……位相シフト領域、10……InP基板、1
1……回折格子、12……ガイド層、13……活性層、14…
…キャップ層、15a,15b,15c……電極、16……反射防止
膜、17……電極、21……電極、22……活性層、23……回
折格子、24……位相シフト領域、25……反射防止膜、41
……領域Ｉ、42……領域II、43……領域III、44……反
射防止膜、75……電流ブロック層、76……クラッド層、
78……溝。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．半導体基板と、この半導体基板上にエピタキシャル
成長されたガイド層及び活性層を含む半導体多層構造
と、この半導体多層構造上に配列されている第１、第２
及び第３の電極と、前記半導体基板の表面であって前記
半導体多層構造が形成されている面に対面する面に形成
されている第４の電極とを有し、共振周波数の選択手段
である回折格子が前記ガイド層に形成してあり、前記回
折格子は共振軸方向の中央部で位相が反転されており、
前記第１、第２及び第３の電極は電気的に互いに分離さ
れていて前記共振軸方向に順に配列し、前記第２の電極
は前記中央部の上方に位置し、前記共振軸方向の第２の
電極の長さが15μｍ以上である位相シフト分布帰還型半
導体レーザから周波数変調されたレーザ光を得る光変調
方法であって、 前記第１及び第３の電極へ直流電流を注入し、前記第２
の電極へ変調した電流を注入することで、前記第２の電
極の下の領域の屈折率が変化し、発振主モード（０次モ
ード）の波長がブラッグ波長からずれることでFM変調す
ることを特徴とする光変調方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62271153A JP2858746B2 (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 光変調方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62271153A JP2858746B2 (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 光変調方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01111389A JPH01111389A (ja) | 1989-04-28 |
| JP2858746B2 true JP2858746B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=17496073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62271153A Expired - Lifetime JP2858746B2 (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 光変調方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2858746B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0772313A3 (en) * | 1990-09-14 | 1997-09-03 | Fujitsu Ltd | Optical communication system with sub-carrier multiplexing |
| JP2838839B2 (ja) * | 1990-09-14 | 1998-12-16 | 富士通株式会社 | 光通信方式 |
| JPH09199808A (ja) * | 1995-11-15 | 1997-07-31 | Fujitsu Ltd | 位相共役波の発生装置、波長変換方法、光分散補償方法及び多波長光発生装置 |
| JP2006332390A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光周波数変調器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55133587A (en) * | 1979-04-04 | 1980-10-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductor laser |
| JPS61283190A (ja) * | 1985-06-10 | 1986-12-13 | Nec Corp | 半導体レ−ザ装置 |
-
1987
- 1987-10-26 JP JP62271153A patent/JP2858746B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01111389A (ja) | 1989-04-28 |
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