JP3104817B2 - 半導体レーザ素子 - Google Patents
半導体レーザ素子Info
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- JP3104817B2 JP3104817B2 JP04185783A JP18578392A JP3104817B2 JP 3104817 B2 JP3104817 B2 JP 3104817B2 JP 04185783 A JP04185783 A JP 04185783A JP 18578392 A JP18578392 A JP 18578392A JP 3104817 B2 JP3104817 B2 JP 3104817B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信あるいは光学機
器等の光信号伝送用などの光源として用いられる半導体
レーザ素子に関する。
器等の光信号伝送用などの光源として用いられる半導体
レーザ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光カップラを通じて結合された複
数の導波路によって構成された半導体レーザとして、図
７に示すようなＹ分岐型光カップラ１００を含む複合共
振器レーザが知られている（Ｉ．Ｈ．Ａ．Ｆａｔｔａｈ
ｅｔ ａｌ．“Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｉｎｔ
ｅｒｆｅｒｏｍｅｔｉｃ Ｌａｓｅｒ”Ａｐｐｌ．Ｐｈ
ｙｓ．Ｌｅｔｔ．４１，２，ｐｐ．１１２−１１４（Ｊ
ｕｌｙ １９８２）参照）。
数の導波路によって構成された半導体レーザとして、図
７に示すようなＹ分岐型光カップラ１００を含む複合共
振器レーザが知られている（Ｉ．Ｈ．Ａ．Ｆａｔｔａｈ
ｅｔ ａｌ．“Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｉｎｔ
ｅｒｆｅｒｏｍｅｔｉｃ Ｌａｓｅｒ”Ａｐｐｌ．Ｐｈ
ｙｓ．Ｌｅｔｔ．４１，２，ｐｐ．１１２−１１４（Ｊ
ｕｌｙ １９８２）参照）。
【０００３】また、図８（ａ），（ｂ）に示す様なＸ分
岐型光カップラ１１０ａ，１１０ｂを含む干渉型レーザ
も知られている。（Ｊ．Ｓａｌｚｍａｎ ｅｔ ａｌ．
“Ｃｒｏｓｓ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｅｍ
ｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｌａｓｅｒ”Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．Ｌｅｔｔ．５２，１０，ｐｐ．７６７−７６９（Ｍ
ａｒｃｈ １９８８）参照）。ここでＲ１〜Ｒ４は共振
面、Ｌ１〜Ｌ４は共振器長を夫々示す。
岐型光カップラ１１０ａ，１１０ｂを含む干渉型レーザ
も知られている。（Ｊ．Ｓａｌｚｍａｎ ｅｔ ａｌ．
“Ｃｒｏｓｓ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｅｍ
ｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｌａｓｅｒ”Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．Ｌｅｔｔ．５２，１０，ｐｐ．７６７−７６９（Ｍ
ａｒｃｈ １９８８）参照）。ここでＲ１〜Ｒ４は共振
面、Ｌ１〜Ｌ４は共振器長を夫々示す。
【０００４】
【発明が解決しようとしている課題】しかし、上記従来
例では次のような欠点があった。まず、図７に示すよう
なＹ分岐型光カップラを用いた場合、Ｙ分岐カップラ１
００の分岐角が大きく取れないために素子長が１ｍｍ以
上と大きくなり、特に他の光デバイスとの集積化が困難
となる。また、図８に示すようなＸ分岐を含む例の場
合、Ｘ分岐部１１０ａ，１１０ｂに要求される位置精
度、深さ精度などのプロセス精度が高く、歩留り、再現
性に乏しい等の問題がある。すなわち、光導波路を伝搬
してくる光波の界分布に対してＸ分岐部１１０ａ，１１
０ｂがどの様に形成されるかで分岐、合流の形態が決ま
ってくるので、そのプロセス精度に厳しさが要求され
る。
例では次のような欠点があった。まず、図７に示すよう
なＹ分岐型光カップラを用いた場合、Ｙ分岐カップラ１
００の分岐角が大きく取れないために素子長が１ｍｍ以
上と大きくなり、特に他の光デバイスとの集積化が困難
となる。また、図８に示すようなＸ分岐を含む例の場
合、Ｘ分岐部１１０ａ，１１０ｂに要求される位置精
度、深さ精度などのプロセス精度が高く、歩留り、再現
性に乏しい等の問題がある。すなわち、光導波路を伝搬
してくる光波の界分布に対してＸ分岐部１１０ａ，１１
０ｂがどの様に形成されるかで分岐、合流の形態が決ま
ってくるので、そのプロセス精度に厳しさが要求され
る。
【０００５】従って、本発明の目的は、上記の課題に鑑
み、プロセス精度に厳しさが要求されない構造を有する
光カップラを備える半導体レーザ素子を提供することに
ある。
み、プロセス精度に厳しさが要求されない構造を有する
光カップラを備える半導体レーザ素子を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の半導体レーザ素子においては、半導体基板上に構成
されたチャンネル導波路構造に少なくとも２つの導波路
が接続され、該導波路間で光波の結合を行うための光カ
ップラを備えており、該カップラ部が水平方向の導波光
界分布波面分割を行う様に構成されていることを特徴と
している。
明の半導体レーザ素子においては、半導体基板上に構成
されたチャンネル導波路構造に少なくとも２つの導波路
が接続され、該導波路間で光波の結合を行うための光カ
ップラを備えており、該カップラ部が水平方向の導波光
界分布波面分割を行う様に構成されていることを特徴と
している。
【０００７】即ち、本発明の半導体レーザ素子によれ
ば、半導体基板上のチャンネル導波路構造に光波のレー
ザ増幅を行う構造と一方の導波路端に光波の反射を行う
反射手段とを備え光波の出力を行う主導波路に、光波の
レーザ増幅を行う構造と一方の導波路端に光波の反射を
行う反射手段とを有する副導波路が少なくとも２つ接続
され、該主導波路と該副導波路との交差部位における該
主導波路がテーパ形状を有し、該交差部位に水平方向の
導波路間で光波の結合を行う光カップラ部を有し、該光
カップラ部が水平方向の導波光界分布波面分割を行う様
に構成されていることを特徴とする。
ば、半導体基板上のチャンネル導波路構造に光波のレー
ザ増幅を行う構造と一方の導波路端に光波の反射を行う
反射手段とを備え光波の出力を行う主導波路に、光波の
レーザ増幅を行う構造と一方の導波路端に光波の反射を
行う反射手段とを有する副導波路が少なくとも２つ接続
され、該主導波路と該副導波路との交差部位における該
主導波路がテーパ形状を有し、該交差部位に水平方向の
導波路間で光波の結合を行う光カップラ部を有し、該光
カップラ部が水平方向の導波光界分布波面分割を行う様
に構成されていることを特徴とする。
【０００８】より具体的には、前記交差部位はＴ型や十
字型であったり、前記光カップラ部は、反射率の異なる
部位を形成して構成されたり、前記反射率の異なる部位
とは、チャンネル導波路構造に形成された溝であった
り、前記反射手段は半導体基板のへき開面を持った反射
器あるいは回折格子（分布型ブラッグ反射器）であった
り、前記導波路の光波のレーザ増幅を行う導波路を選択
することにより少なくとも２つの異なる波長のレーザ光
を得ることが可能であったり、半導体レーザ素子が複合
共振器レーザとして構成されていたりする。
字型であったり、前記光カップラ部は、反射率の異なる
部位を形成して構成されたり、前記反射率の異なる部位
とは、チャンネル導波路構造に形成された溝であった
り、前記反射手段は半導体基板のへき開面を持った反射
器あるいは回折格子（分布型ブラッグ反射器）であった
り、前記導波路の光波のレーザ増幅を行う導波路を選択
することにより少なくとも２つの異なる波長のレーザ光
を得ることが可能であったり、半導体レーザ素子が複合
共振器レーザとして構成されていたりする。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の第１実施例である半導体レー
ザを示す上面図であり、図２は図１のＡ−Ａ′断面図、
図３は図１のＢ−Ｂ′断面図である。図１において、１
０は水平方向波面分割型カップラとなるエッチング溝、
１１，１２，１３は電流の注入を行う電極、１４，１
５，１６はそれぞれ素子の端面に形成されたへき開面、
２１は主となる導波路、２２，２３はそれぞれ主導波路
２１に接続された副となる導波路である。
ザを示す上面図であり、図２は図１のＡ−Ａ′断面図、
図３は図１のＢ−Ｂ′断面図である。図１において、１
０は水平方向波面分割型カップラとなるエッチング溝、
１１，１２，１３は電流の注入を行う電極、１４，１
５，１６はそれぞれ素子の端面に形成されたへき開面、
２１は主となる導波路、２２，２３はそれぞれ主導波路
２１に接続された副となる導波路である。
【００１０】まず第１実施例のプロセス手順について説
明する。ｎ+ＧａＡｓ基板１上に、分子線成長法（ＭＢ
Ｅ）により、第１クラッド層となるｎ型ＡｌＧａＡｓ層
２、活性層となるＧａＡｓ層３、第２クラッド層となる
ｐ型ＡｌＧａＡｓ層４、キャップ層となるｐ+型ＧａＡ
ｓ層５からなるエピタキシャル膜を順に成長させる。基
板１との界面には、必要に応じてＧａＡｓであるバッフ
ァ層を形成してもよい。第１、第２クラッド層２、４の
膜厚は１μｍとし、活性層３の膜厚は約０．１μｍとし
た。次に、その上部にフォトリソグラフィ法により幅３
μｍの所望のパターン（図１に示す導波路２１，２２，
２３のパターン）を形成し、反応性イオンビームエッチ
ング（ＲＩＢＥ）によりリッジ部を形成し、横方向の閉
じ込めを行うストライプ構造とした（図２、図３参
照）。図１に示した導波路パターンは交差部位がテーパ
形状となっているが、これは光波の導波を滑らかにする
為である。
明する。ｎ+ＧａＡｓ基板１上に、分子線成長法（ＭＢ
Ｅ）により、第１クラッド層となるｎ型ＡｌＧａＡｓ層
２、活性層となるＧａＡｓ層３、第２クラッド層となる
ｐ型ＡｌＧａＡｓ層４、キャップ層となるｐ+型ＧａＡ
ｓ層５からなるエピタキシャル膜を順に成長させる。基
板１との界面には、必要に応じてＧａＡｓであるバッフ
ァ層を形成してもよい。第１、第２クラッド層２、４の
膜厚は１μｍとし、活性層３の膜厚は約０．１μｍとし
た。次に、その上部にフォトリソグラフィ法により幅３
μｍの所望のパターン（図１に示す導波路２１，２２，
２３のパターン）を形成し、反応性イオンビームエッチ
ング（ＲＩＢＥ）によりリッジ部を形成し、横方向の閉
じ込めを行うストライプ構造とした（図２、図３参
照）。図１に示した導波路パターンは交差部位がテーパ
形状となっているが、これは光波の導波を滑らかにする
為である。
【００１１】次に、このリッジ部が形成された基板１上
に、ＳｉＮからなる絶縁膜６をプラズマＣＶＤ法によっ
て形成し、フォトリソグラフィ法により電流注入用窓の
パターンを形成する。そして、ＲＩＢＥ法により、該パ
ターンで露出した部分のみのＳｉＮ絶縁膜６をエッチン
グし、電流注入用窓を形成した（図１の３つの斜線部を
参照）。その後、上部電極としてＣｒ−Ａｕオーミック
用電極１１，１２，１３を真空蒸着法により形成し、Ｇ
ａＡｓ基板１をラッピングで１００μｍの厚さまで削っ
た後に、ｎ型用オーミック電極７としてＡｕＧｅ−Ａｕ
電極を基板１裏面に蒸着した。そして、ｐ型、ｎ型の電
極１１，１２，１３，７のオーミックコンタクトを取る
ための熱処理を施した。
に、ＳｉＮからなる絶縁膜６をプラズマＣＶＤ法によっ
て形成し、フォトリソグラフィ法により電流注入用窓の
パターンを形成する。そして、ＲＩＢＥ法により、該パ
ターンで露出した部分のみのＳｉＮ絶縁膜６をエッチン
グし、電流注入用窓を形成した（図１の３つの斜線部を
参照）。その後、上部電極としてＣｒ−Ａｕオーミック
用電極１１，１２，１３を真空蒸着法により形成し、Ｇ
ａＡｓ基板１をラッピングで１００μｍの厚さまで削っ
た後に、ｎ型用オーミック電極７としてＡｕＧｅ−Ａｕ
電極を基板１裏面に蒸着した。そして、ｐ型、ｎ型の電
極１１，１２，１３，７のオーミックコンタクトを取る
ための熱処理を施した。
【００１２】さらに、リッジ導波路２１，２２，２３の
分岐・合波部の中心から水平方向に光波の導波方向にφ
＝４５゜の角度を持って、垂直方向に活性層３の下部に
至る端面を持った三角形状のエッチング溝１０をＲＩＢ
Ｅ法により形成することにより、４５゜ミラーすなわち
全反射ミラーを双方向に構成した。
分岐・合波部の中心から水平方向に光波の導波方向にφ
＝４５゜の角度を持って、垂直方向に活性層３の下部に
至る端面を持った三角形状のエッチング溝１０をＲＩＢ
Ｅ法により形成することにより、４５゜ミラーすなわち
全反射ミラーを双方向に構成した。
【００１３】ここで動作について説明する。電極１１，
１２に電流を注入した場合、光波は光カップラ１０を介
して１７（ａ）で示す様な長さＬ字形の光路を通じて伝
搬し、へき開面１４とへき開面１６をファブリペロー共
振器の共振面としてレーザ発振する。このときの発振波
長λ1は λ1＝２ｎeff・ｌ1／（ｍ＋１） （ｎeff：等価屈折
率、ｍ：整数） で表される。ｌ1は上記Ｌ字形の光路１７（ａ）の長さ
である。
１２に電流を注入した場合、光波は光カップラ１０を介
して１７（ａ）で示す様な長さＬ字形の光路を通じて伝
搬し、へき開面１４とへき開面１６をファブリペロー共
振器の共振面としてレーザ発振する。このときの発振波
長λ1は λ1＝２ｎeff・ｌ1／（ｍ＋１） （ｎeff：等価屈折
率、ｍ：整数） で表される。ｌ1は上記Ｌ字形の光路１７（ａ）の長さ
である。
【００１４】一方、電極１１と電極１３に電流を注入し
た場合、光波は光カップラ１０を介して１７（ｂ）で示
す様な長さｌ2のＬ字形の光路を通じて伝搬し、へき開
面１４とへき開面１５をファブリペロー共振器としてレ
ーザ発振する。このときの発振波長λ2は λ2＝２ｎeff・ｌ2／（ｍ＋１） （ｎeff：透過屈折
率、ｍ：整数） で表される。よって、所望の発振波長λ1、λ2が得られ
る様に共振器長ｌ1およびｌ2若しくは図２、図３で示し
た半導体レーザの構造を設定すれば、電流を注入する電
極を選択することによって異なる２つの波長λ1、λ2の
レーザ光を得ることができる。また、全電極に電流を注
入した場合は、複合共振器レーザとして機能する。
た場合、光波は光カップラ１０を介して１７（ｂ）で示
す様な長さｌ2のＬ字形の光路を通じて伝搬し、へき開
面１４とへき開面１５をファブリペロー共振器としてレ
ーザ発振する。このときの発振波長λ2は λ2＝２ｎeff・ｌ2／（ｍ＋１） （ｎeff：透過屈折
率、ｍ：整数） で表される。よって、所望の発振波長λ1、λ2が得られ
る様に共振器長ｌ1およびｌ2若しくは図２、図３で示し
た半導体レーザの構造を設定すれば、電流を注入する電
極を選択することによって異なる２つの波長λ1、λ2の
レーザ光を得ることができる。また、全電極に電流を注
入した場合は、複合共振器レーザとして機能する。
【００１５】本実施例による分岐・合波素子は、カップ
ラ部１０を水平方向（チャンネル導波路構造が形成され
た基板１の伸展方向）の波面分割型の分岐カップラを形
成するものであるため、エッチング溝１０の端面１０
ａ，１０ｂの加工深さは活性層３を越えてエッチングす
るものであればよく、精度の厳しい深さ制御が不必要と
なる。本実施例では、エッチング溝１０は段差部に設け
られるが、上記の如く深さ制御に厳しさが要求されない
ので支障はない。本実施例はチャンネル導波路としてリ
ッジ型導波路について述べたが、屈折率型の導波路等も
同様に利用できる。
ラ部１０を水平方向（チャンネル導波路構造が形成され
た基板１の伸展方向）の波面分割型の分岐カップラを形
成するものであるため、エッチング溝１０の端面１０
ａ，１０ｂの加工深さは活性層３を越えてエッチングす
るものであればよく、精度の厳しい深さ制御が不必要と
なる。本実施例では、エッチング溝１０は段差部に設け
られるが、上記の如く深さ制御に厳しさが要求されない
ので支障はない。本実施例はチャンネル導波路としてリ
ッジ型導波路について述べたが、屈折率型の導波路等も
同様に利用できる。
【００１６】図４は本発明の第２実施例を示す平面図で
ある。また、図５は図４のＡ−Ａ′断面図である。図４
において、４０は図１の光カップラ１０と同じ構造を持
つ光カップラ、４１，４２，４３は電流の注入を行う電
極、４４は素子の上端面に形成されたへき開面、３５は
主となる導波路、３６，３７はそれぞれ主導波路３５に
接続された副となる導波路、４５，４６はそれぞれ副導
波路３６，３７に形成された分布型ブラッグ反射器であ
る。また、図５において、５１，５２，５３，５４，５
５，５６，５７はそれぞれ図３の層１，２，３，４，
５，６及び電極7に対応するものである。
ある。また、図５は図４のＡ−Ａ′断面図である。図４
において、４０は図１の光カップラ１０と同じ構造を持
つ光カップラ、４１，４２，４３は電流の注入を行う電
極、４４は素子の上端面に形成されたへき開面、３５は
主となる導波路、３６，３７はそれぞれ主導波路３５に
接続された副となる導波路、４５，４６はそれぞれ副導
波路３６，３７に形成された分布型ブラッグ反射器であ
る。また、図５において、５１，５２，５３，５４，５
５，５６，５７はそれぞれ図３の層１，２，３，４，
５，６及び電極7に対応するものである。
【００１７】次に動作について説明する。電極４１，４
２に電流を注入すると、光波はカップラ４０を介して４
７（ａ）で示す様なＬ字形の光路を通じて伝搬し、へき
開面４４と分布型ブラッグ反射器４５を反射器としてレ
ーザ発振する。このときの発振波長λ1は分布型ブラッ
グ反射器４５のグレーティング周期Λ1によって決ま
り、 λ1＝ｎeff・Λ1 （ｎeff：等価屈折率） で表される。一方、電極４１と電極４３に電流を注入し
た場合、光波は光カップラ４０を介して４７（ｂ）で示
す様な逆Ｌ字形の光路を通じて伝搬し、へき開面４４と
分布型ブラッグ反射器４６を反射器としてレーザ発振す
る。このときの発振波長λ2は分布型ブラッグ反射器４
６の格子定数λ2によって決まり、 λ2＝ｎeff・Λ2 （ｎeff：等価屈折率） で表される。よって、所望の発振波長λ1、λ2が得られ
る様に分布型ブラッグ反射器４５、４６の構造を設定す
れば、電流を注入する電極を選択することによって異な
る２つの波長λ1、λ2のレーザ光を容易に得ることがで
きる。また、全電極に電流を注入した場合は、２つの波
長λ1、λ2のレーザ光を同時に発振することが出来る。
本実施例の様な構成では、反射器に分布型ブラッグ反射
器を用いているのでシングルモード発振したレーザ光を
得ることができる。
２に電流を注入すると、光波はカップラ４０を介して４
７（ａ）で示す様なＬ字形の光路を通じて伝搬し、へき
開面４４と分布型ブラッグ反射器４５を反射器としてレ
ーザ発振する。このときの発振波長λ1は分布型ブラッ
グ反射器４５のグレーティング周期Λ1によって決ま
り、 λ1＝ｎeff・Λ1 （ｎeff：等価屈折率） で表される。一方、電極４１と電極４３に電流を注入し
た場合、光波は光カップラ４０を介して４７（ｂ）で示
す様な逆Ｌ字形の光路を通じて伝搬し、へき開面４４と
分布型ブラッグ反射器４６を反射器としてレーザ発振す
る。このときの発振波長λ2は分布型ブラッグ反射器４
６の格子定数λ2によって決まり、 λ2＝ｎeff・Λ2 （ｎeff：等価屈折率） で表される。よって、所望の発振波長λ1、λ2が得られ
る様に分布型ブラッグ反射器４５、４６の構造を設定す
れば、電流を注入する電極を選択することによって異な
る２つの波長λ1、λ2のレーザ光を容易に得ることがで
きる。また、全電極に電流を注入した場合は、２つの波
長λ1、λ2のレーザ光を同時に発振することが出来る。
本実施例の様な構成では、反射器に分布型ブラッグ反射
器を用いているのでシングルモード発振したレーザ光を
得ることができる。
【００１８】図６は本発明の第３実施例を示す平面図で
ある。本例において、光カップラは、十字型に交差した
光導波路５８,５９の交差部にハ字形の溝６０(a)、６０
(b)を形成することによって光波の分岐・結合を行って
いる。この様な微細な溝６０(a)、６０(b)の形成には、
Gaイオンを用いた集束イオンビーム(FIB)によるエッチ
ング、反応性イオンビーム(RIBE)によるエッチングなど
の微細加工技術が応用できる。本実施例における光カッ
プラ部６０(a)、６０(b)以外の部分は、前記第２実施例
と同様の構成で実現できる。即ち、６１,６２,６３,６
４は電流の注入を行う電極、６５は素子の上端面に形成
されたへき開面、６６,６７,６８はそれぞれ導波路５
９,５８に形成された分布型ブラッグ反射器である。本
実施例に示す構成では、本発明の第２実施例と同様な機
能に加えて(光路６９(a)、６９(b)で示す)、電極６１と
電極６４に電流を注入することによって分布型ブラッグ
反射器６８の構造で決まる発振波長λ３のレーザ光を得
ることができる(光路６９(c)で示す)。また、層構成も
図５と実質的に同じである。
ある。本例において、光カップラは、十字型に交差した
光導波路５８,５９の交差部にハ字形の溝６０(a)、６０
(b)を形成することによって光波の分岐・結合を行って
いる。この様な微細な溝６０(a)、６０(b)の形成には、
Gaイオンを用いた集束イオンビーム(FIB)によるエッチ
ング、反応性イオンビーム(RIBE)によるエッチングなど
の微細加工技術が応用できる。本実施例における光カッ
プラ部６０(a)、６０(b)以外の部分は、前記第２実施例
と同様の構成で実現できる。即ち、６１,６２,６３,６
４は電流の注入を行う電極、６５は素子の上端面に形成
されたへき開面、６６,６７,６８はそれぞれ導波路５
９,５８に形成された分布型ブラッグ反射器である。本
実施例に示す構成では、本発明の第２実施例と同様な機
能に加えて(光路６９(a)、６９(b)で示す)、電極６１と
電極６４に電流を注入することによって分布型ブラッグ
反射器６８の構造で決まる発振波長λ３のレーザ光を得
ることができる(光路６９(c)で示す)。また、層構成も
図５と実質的に同じである。
【００１９】第１〜３実施例においては、活性領域をダ
ブルヘテロ（ＤＨ）構造で形成したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、単一量子井戸（ＳＱＷ）構
造、多重量子井戸（ＭＱＷ）構造などであってもよい。
ブルヘテロ（ＤＨ）構造で形成したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、単一量子井戸（ＳＱＷ）構
造、多重量子井戸（ＭＱＷ）構造などであってもよい。
【００２０】また、第１〜３実施例においては、チャン
ネル導波路をリッジウェーブ構造で形成したが、埋め込
みヘテロストライプ（ＢＨ）構造、チャンネル基板プレ
ーナストライプ（ＣＰＳ）構造、電流光の狭窄の為の吸
収層を活性層近くに設けた構造等の屈折率導波型のレー
ザにしてもよい。また、ストライプ電極型や、プロトン
ボンバード型などの利得導波型レーザに対しても本発明
は有効である。また、リッジ構造を活性層の下まで切り
込んだ構造とすれば、図１の如くエッチング溝を新たに
形成することなく、リッジ構造を形成する時のパターニ
ングを変更して図１の如き溝の形状（Ｖ形状）をリッジ
構造の側壁に形成すればよい。更に、半導体の材質とし
てはＧａＡｓ・ＡｌＧａＡｓ系のほか、ＩｎＰ・ＩｎＧ
ａＡｓＰ系、ＡｌＧａＩｎＰ系統の材料にしてもよい。
ネル導波路をリッジウェーブ構造で形成したが、埋め込
みヘテロストライプ（ＢＨ）構造、チャンネル基板プレ
ーナストライプ（ＣＰＳ）構造、電流光の狭窄の為の吸
収層を活性層近くに設けた構造等の屈折率導波型のレー
ザにしてもよい。また、ストライプ電極型や、プロトン
ボンバード型などの利得導波型レーザに対しても本発明
は有効である。また、リッジ構造を活性層の下まで切り
込んだ構造とすれば、図１の如くエッチング溝を新たに
形成することなく、リッジ構造を形成する時のパターニ
ングを変更して図１の如き溝の形状（Ｖ形状）をリッジ
構造の側壁に形成すればよい。更に、半導体の材質とし
てはＧａＡｓ・ＡｌＧａＡｓ系のほか、ＩｎＰ・ＩｎＧ
ａＡｓＰ系、ＡｌＧａＩｎＰ系統の材料にしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明による半導体
レーザ素子では、少なくとも２つの導波路が接続され、
該導波路間で光波の結合を行うための水平方向の導波光
界分布波面分割を行う光カップラを備えた構造としてい
るので、電流を注入する電極を選択することによって容
易に発振波長を変化させることができる。また、光カッ
プラが少なくとも水平方向の波面分割を行う構成となっ
ているので、深さ方向の作製精度が軽減され、水平方向
の位置精度のみで作製することが可能となる。
レーザ素子では、少なくとも２つの導波路が接続され、
該導波路間で光波の結合を行うための水平方向の導波光
界分布波面分割を行う光カップラを備えた構造としてい
るので、電流を注入する電極を選択することによって容
易に発振波長を変化させることができる。また、光カッ
プラが少なくとも水平方向の波面分割を行う構成となっ
ているので、深さ方向の作製精度が軽減され、水平方向
の位置精度のみで作製することが可能となる。
【図１】本発明の第１実施例を示す平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ′断面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ′断面図。
【図４】本発明の第２実施例を示す平面図。
【図５】図４のＡ−Ａ′断面図。
【図６】本発明の第３実施例を示す平面図。
【図７】従来例を示す図。
【図８】従来例を示す図。
１，５１ 基板 ２，４，５２，５４ クラッド層 ３，５３ 活性層 ５，５５ キャップ層 ６，５６ 絶縁膜 ７，１１，１２，１３，４１，４２，４３，５７，６
１，６２，６３，６４電極 １０，４０，６０（ａ），６０（ｂ） カップラ ４５，４６，６６，６７，６８ 分布型ブラッグ反射器 １４，１５，１６，４４，６５ へき開面 ２１，２２，２３，３５，３６，３７，５８，５９ 導
波路 ４５，４６，６６，６７，６８ 分布型ブラッグ反射器 １４，１５，１６，４４，６５ へき開面
１，６２，６３，６４電極 １０，４０，６０（ａ），６０（ｂ） カップラ ４５，４６，６６，６７，６８ 分布型ブラッグ反射器 １４，１５，１６，４４，６５ へき開面 ２１，２２，２３，３５，３６，３７，５８，５９ 導
波路 ４５，４６，６６，６７，６８ 分布型ブラッグ反射器 １４，１５，１６，４４，６５ へき開面
Claims (9)
- 【請求項１】半導体基板上のチャンネル導波路構造に光
波のレーザ増幅を行う構造と一方の導波路端に光波の反
射を行う反射手段とを備え光波の出力を行う主導波路
に、光波のレーザ増幅を行う構造と一方の導波路端に光
波の反射を行う反射手段とを有する副導波路が少なくと
も２つ接続され、該主導波路と該副導波路との交差部位
における該主導波路がテーパ形状を有し、該交差部位に
水平方向の導波路間で光波の結合を行う光カップラ部を
有し、該光カップラ部が水平方向の導波光界分布波面分
割を行うように構成されていることを特徴とする半導体
レーザ素子。 - 【請求項２】前記交差部位はＴ型である請求項１記載の
半導体レーザ素子。 - 【請求項３】前記交差部位は十字型である請求項１記載
の半導体レーザ素子。 - 【請求項４】前記光カップラ部は、反射率の異なる部位
を形成して構成されている請求項１記載の半導体レーザ
素子。 - 【請求項５】前記反射率の異なる部位とは、チャンネル
導波路構造に形成された溝である請求項４記載の半導体
レーザ素子。 - 【請求項６】前記反射手段は半導体基板のへき開面を持
った反射器である請求項1記載の半導体レーザ素子。 - 【請求項７】前記反射手段は回折格子である請求項1記
載の半導体レーザ素子。 - 【請求項８】前記導波路の光波のレーザ増幅を行う導波
路を選択することにより少なくとも２つの異なる波長の
レーザ光を得ることが可能である請求項1記載の半導体
レーザ素子。 - 【請求項９】複合共振器レーザとして構成されている請
求項1記載の半導体レーザ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04185783A JP3104817B2 (ja) | 1992-06-21 | 1992-06-21 | 半導体レーザ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04185783A JP3104817B2 (ja) | 1992-06-21 | 1992-06-21 | 半導体レーザ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065982A JPH065982A (ja) | 1994-01-14 |
| JP3104817B2 true JP3104817B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=16176824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04185783A Expired - Fee Related JP3104817B2 (ja) | 1992-06-21 | 1992-06-21 | 半導体レーザ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3104817B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6216544B1 (en) | 1997-04-18 | 2001-04-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ultrasonic flowmeter having reduced phase difference |
-
1992
- 1992-06-21 JP JP04185783A patent/JP3104817B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6216544B1 (en) | 1997-04-18 | 2001-04-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ultrasonic flowmeter having reduced phase difference |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH065982A (ja) | 1994-01-14 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |