JP3247431B2 - 分布反射型半導体レーザ - Google Patents
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- H01S5/00—Semiconductor lasers
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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
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- H01S5/06256—Controlling the frequency of the radiation with DBR-structure
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コヒーレント光伝送お
よび光計測の光源として有用である単一モード発振で波
長可変な分布反射型半導体レーザに関する。
よび光計測の光源として有用である単一モード発振で波
長可変な分布反射型半導体レーザに関する。
【０００２】
【従来技術】近年の情報量の多量化に伴い、光による情
報伝達の手段として光を周波数として扱ったコヒーレン
ト光伝送方式が開発されつつあり、その方式の一つとし
て光ヘテロダイン方式が有望視されている。この方式に
よれば送信側の信号光と受信側の局発光を同調させた時
に得られる干渉信号を情報信号として取り扱うため、一
本のファイバ上で周波数の異なった複数の信号光を同時
に送信することができることになる。これを実現するに
は使用する光源の性能が重要となる。要求される性能と
しては、狭い周波数帯により多くの情報をのせるためス
ペクトル線幅はより狭くすること、チャンネルの設定数
を多くするために波長可変幅をより広くすること、正確
な信号を得るために光出力はより大きいこと、信号光に
はＡＭ信号およびＦＭ信号が印加できること、局発光に
は信号光に同調できる程度に高速な波長シフトが可能で
あること等があげられる。
報伝達の手段として光を周波数として扱ったコヒーレン
ト光伝送方式が開発されつつあり、その方式の一つとし
て光ヘテロダイン方式が有望視されている。この方式に
よれば送信側の信号光と受信側の局発光を同調させた時
に得られる干渉信号を情報信号として取り扱うため、一
本のファイバ上で周波数の異なった複数の信号光を同時
に送信することができることになる。これを実現するに
は使用する光源の性能が重要となる。要求される性能と
しては、狭い周波数帯により多くの情報をのせるためス
ペクトル線幅はより狭くすること、チャンネルの設定数
を多くするために波長可変幅をより広くすること、正確
な信号を得るために光出力はより大きいこと、信号光に
はＡＭ信号およびＦＭ信号が印加できること、局発光に
は信号光に同調できる程度に高速な波長シフトが可能で
あること等があげられる。
【０００３】単一波長にて発振する半導体レーザとして
は、発光領域と回折格子を含む反射器とで構成された分
布反射型（ＤＢＲ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇ
ｇＲｅｆｌｅｃｔｏｒ）レーザと、発光部に回折格子を
備えた分布帰還型（ＤＦＢ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ
Ｆｅｅｄｂａｃｋ）レーザがある。これらのレーザは回
折格子のピッチの長さとその導波路の屈折率によって発
振波長が決まることになり、その物理量を変えられれば
発振波長を変えることができる。
は、発光領域と回折格子を含む反射器とで構成された分
布反射型（ＤＢＲ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇ
ｇＲｅｆｌｅｃｔｏｒ）レーザと、発光部に回折格子を
備えた分布帰還型（ＤＦＢ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ
Ｆｅｅｄｂａｃｋ）レーザがある。これらのレーザは回
折格子のピッチの長さとその導波路の屈折率によって発
振波長が決まることになり、その物理量を変えられれば
発振波長を変えることができる。
【０００４】実用性が高いという点から、屈折率を変え
ることによって波長を変化させる波長可変半導体レーザ
が試みられ、図４に示すような３電極型の分布反射型半
導体レーザが開発された（従来の技術１）。この３電極
型の分布反射型半導体レーザは、発光領域１１と、位相
制御領域１２とガイド層の下に回折格子３を有するＤＢ
Ｒ領域１３（以下、位相制御領域１２とＤＢＲ領域１３
とを合わせて波長制御領域１４という。）とがそれぞれ
独立した電極６、１８、１５を有している。発光領域１
１の活性層２に電流を注入することでレーザ発振させ、
位相制御領域１２とＤＢＲ領域１３のガイド層４に電流
を注入してキャリア密度を増やし、プラズマ効果によっ
て導波路の屈折率を変えることで波長をシフトさせる。
これにより数ｍＷ以上の光出力で数ｎｍ以上の波長を可
変することを実現した。しかし、このプラズマ効果を用
いて屈折率を変える方法は、キャリア密度のゆらぎが生
じる結果、屈折率が不安定となり、スペクトル線幅の大
きな劣化を伴うという問題点がある。
ることによって波長を変化させる波長可変半導体レーザ
が試みられ、図４に示すような３電極型の分布反射型半
導体レーザが開発された（従来の技術１）。この３電極
型の分布反射型半導体レーザは、発光領域１１と、位相
制御領域１２とガイド層の下に回折格子３を有するＤＢ
Ｒ領域１３（以下、位相制御領域１２とＤＢＲ領域１３
とを合わせて波長制御領域１４という。）とがそれぞれ
独立した電極６、１８、１５を有している。発光領域１
１の活性層２に電流を注入することでレーザ発振させ、
位相制御領域１２とＤＢＲ領域１３のガイド層４に電流
を注入してキャリア密度を増やし、プラズマ効果によっ
て導波路の屈折率を変えることで波長をシフトさせる。
これにより数ｍＷ以上の光出力で数ｎｍ以上の波長を可
変することを実現した。しかし、このプラズマ効果を用
いて屈折率を変える方法は、キャリア密度のゆらぎが生
じる結果、屈折率が不安定となり、スペクトル線幅の大
きな劣化を伴うという問題点がある。
【０００５】それに対して、温度により屈折率を変え、
波長を可変する方法が提示された（特開平４−７２７８
３号）。特に、温度によって屈折率を変化させる場合の
欠点である応答速度の遅いという点は、活性層の近傍に
設けた薄膜抵抗を加熱手段として利用することにより改
善されている。この方法はスペクトル線幅の大きな劣化
が生じない（従来の技術２）。図５に示すのは、分布帰
還型の半導体レーザの上部に薄膜抵抗を実装した構造で
あり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は上面図である。この加
熱型の波長可変半導体レーザは、活性層２の直下にバッ
ファ層１７を介して回折格子３がある。この構造では、
電流を注入するための電極６の上に、絶縁膜８を介して
加熱用電極１０ａ、１０ｂを有する薄膜抵抗からなる加
熱手段９が設けられている。この加熱型の波長可変半導
体レーザの導波路の屈折率は薄膜抵抗で発生するジュー
ル熱によって変化し、スペクトル線幅の大きな劣化を生
じることなく約４ｎｍの波長可変を達成した。
波長を可変する方法が提示された（特開平４−７２７８
３号）。特に、温度によって屈折率を変化させる場合の
欠点である応答速度の遅いという点は、活性層の近傍に
設けた薄膜抵抗を加熱手段として利用することにより改
善されている。この方法はスペクトル線幅の大きな劣化
が生じない（従来の技術２）。図５に示すのは、分布帰
還型の半導体レーザの上部に薄膜抵抗を実装した構造で
あり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は上面図である。この加
熱型の波長可変半導体レーザは、活性層２の直下にバッ
ファ層１７を介して回折格子３がある。この構造では、
電流を注入するための電極６の上に、絶縁膜８を介して
加熱用電極１０ａ、１０ｂを有する薄膜抵抗からなる加
熱手段９が設けられている。この加熱型の波長可変半導
体レーザの導波路の屈折率は薄膜抵抗で発生するジュー
ル熱によって変化し、スペクトル線幅の大きな劣化を生
じることなく約４ｎｍの波長可変を達成した。
【０００６】
【本発明が解決しようとする課題】従来の技術２に示す
加熱型の波長可変半導体レーザでは、約４ｎｍの波長シ
フトを得るには回折格子３を備えた導波路に約４０度の
温度上昇を与えることが必要である。この構造では、回
折格子３が活性層２の下部にあり、結果として活性層が
高温にさらされるという問題がある。ストレス試験の結
果から判断すると、半導体レーザの室温動作での寿命が
約１０万時間であるとすると、波長を約４ｎｍシフトさ
せた状態では１万時間（１０分の１）以下に寿命が短縮
してしまうことになる。また、活性層２を加熱すると、
発振しきい値が上昇してしまう。
加熱型の波長可変半導体レーザでは、約４ｎｍの波長シ
フトを得るには回折格子３を備えた導波路に約４０度の
温度上昇を与えることが必要である。この構造では、回
折格子３が活性層２の下部にあり、結果として活性層が
高温にさらされるという問題がある。ストレス試験の結
果から判断すると、半導体レーザの室温動作での寿命が
約１０万時間であるとすると、波長を約４ｎｍシフトさ
せた状態では１万時間（１０分の１）以下に寿命が短縮
してしまうことになる。また、活性層２を加熱すると、
発振しきい値が上昇してしまう。
【０００７】そこで、素子の寿命を短縮せず、かつ、発
振しきい値の上昇が抑制可能な、温度によって波長を変
化させるレーザ素子を提供することが解決しなければな
らない課題である。
振しきい値の上昇が抑制可能な、温度によって波長を変
化させるレーザ素子を提供することが解決しなければな
らない課題である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】以下、上記課題を解決す
る手段を述べる。従来の技術２では、波長を制御する回
折格子３が活性層を含む導波路上に形成されているため
に、波長を変化させるための加熱は活性層２に対して行
われる。すなわち、加熱して波長シフトを行うと、活性
層に熱が加わり素子の寿命が短縮されるという関係にな
る。すなわち、加熱して波長シフトを行うと、活性層に
熱が加わり素子の寿命が短縮されるという関係になる。
そこで、この課題を解決するためには、活性層２を含む
発光領域１１が、位相制御領域１２と回折格子を含むＤ
ＢＲ領域１３、すなわち、波長制御領域１４から熱的に
独立している構成を採用した。請求項１記載の発明で
は、それを前提に、半導体基板１上に、発光領域１１
と、位相制御領域１２とＤＢＲ領域１３とを含む波長制
御領域(14)とがレーザ共振軸方向につらなって形成され
ている分布反射型半導体レーザにおいて、前記発光領域
は前記波長制御領域から熱的に独立し、かつ前記波長制
御領域１４の上部には、前記位相制御領域１２と前記Ｄ
ＢＲ領域１３とをそれぞれ加熱するための加熱手段９を
備えたことを特徴とする分布反射型半導体レーザという
構成を採用した。また、請求項２記載の発明では、請求
項１記載の分布反射型半導体レーザにおいて、前記波長
制御領域１４の上部に前記位相制御領域１２と前記ＤＢ
Ｒ領域１３との少なくとも一方に電流注入するための電
極１８、１５を有することを特徴とする分布反射型半導
体レーザという構成を採用した。
る手段を述べる。従来の技術２では、波長を制御する回
折格子３が活性層を含む導波路上に形成されているため
に、波長を変化させるための加熱は活性層２に対して行
われる。すなわち、加熱して波長シフトを行うと、活性
層に熱が加わり素子の寿命が短縮されるという関係にな
る。すなわち、加熱して波長シフトを行うと、活性層に
熱が加わり素子の寿命が短縮されるという関係になる。
そこで、この課題を解決するためには、活性層２を含む
発光領域１１が、位相制御領域１２と回折格子を含むＤ
ＢＲ領域１３、すなわち、波長制御領域１４から熱的に
独立している構成を採用した。請求項１記載の発明で
は、それを前提に、半導体基板１上に、発光領域１１
と、位相制御領域１２とＤＢＲ領域１３とを含む波長制
御領域(14)とがレーザ共振軸方向につらなって形成され
ている分布反射型半導体レーザにおいて、前記発光領域
は前記波長制御領域から熱的に独立し、かつ前記波長制
御領域１４の上部には、前記位相制御領域１２と前記Ｄ
ＢＲ領域１３とをそれぞれ加熱するための加熱手段９を
備えたことを特徴とする分布反射型半導体レーザという
構成を採用した。また、請求項２記載の発明では、請求
項１記載の分布反射型半導体レーザにおいて、前記波長
制御領域１４の上部に前記位相制御領域１２と前記ＤＢ
Ｒ領域１３との少なくとも一方に電流注入するための電
極１８、１５を有することを特徴とする分布反射型半導
体レーザという構成を採用した。
【０００９】
【作用】本発明によれば活性層２とガイド層４とを光の
共振方向で直結させてあり、そのガイド層４の一部に回
折格子３を備え、薄いクラッド層５を挟んで素子の上面
に薄膜抵抗を加熱手段９として形成してある。この構造
を採用したことにより、ガイド層４に数１０度の温度を
与えても活性層には熱の影響がないことがわかった。
共振方向で直結させてあり、そのガイド層４の一部に回
折格子３を備え、薄いクラッド層５を挟んで素子の上面
に薄膜抵抗を加熱手段９として形成してある。この構造
を採用したことにより、ガイド層４に数１０度の温度を
与えても活性層には熱の影響がないことがわかった。
【００１０】
【実施例】（第１の実施例）本発明の第１の実施例を図
１に示す。図１（Ａ）は導波路にそって切断した断面
図、（Ｂ）は素子の上面図である。本発明の分布反射型
半導体レーザは、以下の手順により作製される。まず、
ｐ形ＩｎＰの基板１上に１．５５μｍ帯ＩｎＧａＡｓＰ
からなる活性層２を成長する。
１に示す。図１（Ａ）は導波路にそって切断した断面
図、（Ｂ）は素子の上面図である。本発明の分布反射型
半導体レーザは、以下の手順により作製される。まず、
ｐ形ＩｎＰの基板１上に１．５５μｍ帯ＩｎＧａＡｓＰ
からなる活性層２を成長する。
【００１１】次に、発光領域１１となる部分以外の活性
層２をエッチングにより除去し、ＤＢＲ領域１３に１．
５５μｍの波長の光をブラッグ反射させる２４２０オン
グストロームのピッチの回折格子３を形成し、発光領域
１１となる部分以外、すなわち位相制御領域１２及びＤ
ＢＲ領域１３に１．３μｍ帯ＩｎＧａＡｓＰからなるガ
イド層４を成長する。
層２をエッチングにより除去し、ＤＢＲ領域１３に１．
５５μｍの波長の光をブラッグ反射させる２４２０オン
グストロームのピッチの回折格子３を形成し、発光領域
１１となる部分以外、すなわち位相制御領域１２及びＤ
ＢＲ領域１３に１．３μｍ帯ＩｎＧａＡｓＰからなるガ
イド層４を成長する。
【００１２】その後、ｎ形ＩｎＰのクラッド層５を全面
にわたって成長し、横モード制御されるように１．５μ
ｍの幅のメサ形の導波路をエッチングを用いて形成し、
そのメサ形の導波路の両側にｎ形ＩｎＰ及びｐ形ＩｎＰ
の電流阻止層（図示せず。）を再成長する。
にわたって成長し、横モード制御されるように１．５μ
ｍの幅のメサ形の導波路をエッチングを用いて形成し、
そのメサ形の導波路の両側にｎ形ＩｎＰ及びｐ形ＩｎＰ
の電流阻止層（図示せず。）を再成長する。
【００１３】最後に、基板１側にはｐ形電極７を、発光
領域１１のクラッド層５の上部にはｎ形の電極６を形成
する。また、位相制御領域１２とＤＢＲ領域１３のクラ
ッド層５の上部にはＳｉＯ２の絶縁膜８を介して加熱用
電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃを有するＡｕの薄膜抵抗を
形成する。この薄膜抵抗が本発明の加熱手段９に相当す
る。もちろん、加熱用電極を四つ備えれば、より熱の遮
断に優れていることはいうまでもない。
領域１１のクラッド層５の上部にはｎ形の電極６を形成
する。また、位相制御領域１２とＤＢＲ領域１３のクラ
ッド層５の上部にはＳｉＯ２の絶縁膜８を介して加熱用
電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃを有するＡｕの薄膜抵抗を
形成する。この薄膜抵抗が本発明の加熱手段９に相当す
る。もちろん、加熱用電極を四つ備えれば、より熱の遮
断に優れていることはいうまでもない。
【００１４】（第２の実施例）次に、本発明の第２の実
施例を図２により説明する。この実施例では、活性層２
を有する発光領域１１への熱的影響をより抑制するた
め、位相制御領域１２と発光領域１１との間のクラッド
層５を一定の深さエッチングして、それにより形成され
た溝に熱を遮断する効果を有するポリイミド樹脂１６を
挿入したものである。そして、クラッド層５の上部に
は、電流を注入するための電極６、１８、１５を、発光
領域１１、位相制御領域１２及びＤＢＲ領域１３の上部
にそれぞれ設け、３電極型とした。第１の実施例と同
様、加熱用電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃを有する加熱手
段９をＳｉＯ２の絶縁膜８を介して設けた。
施例を図２により説明する。この実施例では、活性層２
を有する発光領域１１への熱的影響をより抑制するた
め、位相制御領域１２と発光領域１１との間のクラッド
層５を一定の深さエッチングして、それにより形成され
た溝に熱を遮断する効果を有するポリイミド樹脂１６を
挿入したものである。そして、クラッド層５の上部に
は、電流を注入するための電極６、１８、１５を、発光
領域１１、位相制御領域１２及びＤＢＲ領域１３の上部
にそれぞれ設け、３電極型とした。第１の実施例と同
様、加熱用電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃを有する加熱手
段９をＳｉＯ２の絶縁膜８を介して設けた。
【００１５】この第２の実施例では、発光領域１１への
熱をポリイミド樹脂１６により遮断し、また、３電極型
としているが、この構造においても、第１の実施例で有
する特性をそのまま維持できることはもちろんである。
そしてそれとともに、波長制御領域１４に信号を印加し
高速なＦＭ信号を作ることも可能となる。本実施例はＩ
ｎＰ系の半導体結晶について述べたが、他の半導体材料
においても応用可能なことは明白である。また、構造と
して活性層、ガイド層に量子井戸構造を用いたものや、
加熱手段として、ＰＮ接合のペルチェ効果を用いたもの
も考えられる。この第２の実施例では、ポリイミド樹脂
１６を使用しているが、熱を遮断する性質を有するもの
であればそれ以外の物質であってもよい。
熱をポリイミド樹脂１６により遮断し、また、３電極型
としているが、この構造においても、第１の実施例で有
する特性をそのまま維持できることはもちろんである。
そしてそれとともに、波長制御領域１４に信号を印加し
高速なＦＭ信号を作ることも可能となる。本実施例はＩ
ｎＰ系の半導体結晶について述べたが、他の半導体材料
においても応用可能なことは明白である。また、構造と
して活性層、ガイド層に量子井戸構造を用いたものや、
加熱手段として、ＰＮ接合のペルチェ効果を用いたもの
も考えられる。この第２の実施例では、ポリイミド樹脂
１６を使用しているが、熱を遮断する性質を有するもの
であればそれ以外の物質であってもよい。
【００１６】（有限要素法による熱解析）さらに、本発
明の第１の実施例をモデルに、有限要素法を用いて熱解
析を行った。図３は加熱手段により加熱した場合におけ
る活性層２及びガイド層４の温度変化を示す図である。
幅４００μｍ、長さ８５０μｍ、厚さ１００μｍの波長
可変半導体レーザを用いて説明する。この素子におい
て、各領域の長さは、発光領域３００μｍ、位相制御領
域２５０μｍ、ＤＢＲ領域３００μｍである。そして、
それぞれの領域の上面中央から２μｍ下方に活性層及び
ガイド層が位置する。ＩｎＰ層の熱伝導率は０．６８Ｗ
／ｃｍ／°Ｃ、ＩｎＧａＡｓＰ層の熱伝導率は０．０３
Ｗ／ｃｍ／°Ｃ、ＳｉＯ２膜の熱伝導率は０．００１Ｗ
／ｃｍ／°Ｃである。位相制御領域１２のガイド層４の
真上で、かつ、素子の上面のガイド層４に沿った場所に
幅１５μｍ、長さ２００μｍの薄膜抵抗を設け、また、
ＤＢＲ領域１３のガイド層の真上で、かつ、素子上面の
ガイド層４に沿った場所に、幅１５μｍ、長さ２５０μ
ｍの薄膜抵抗を設けた。このとき、基板側は、ヒートシ
ンクにボンディングされており、ペルチェ素子にて熱を
十分吸収できるので、常に２５度に保たれる。
明の第１の実施例をモデルに、有限要素法を用いて熱解
析を行った。図３は加熱手段により加熱した場合におけ
る活性層２及びガイド層４の温度変化を示す図である。
幅４００μｍ、長さ８５０μｍ、厚さ１００μｍの波長
可変半導体レーザを用いて説明する。この素子におい
て、各領域の長さは、発光領域３００μｍ、位相制御領
域２５０μｍ、ＤＢＲ領域３００μｍである。そして、
それぞれの領域の上面中央から２μｍ下方に活性層及び
ガイド層が位置する。ＩｎＰ層の熱伝導率は０．６８Ｗ
／ｃｍ／°Ｃ、ＩｎＧａＡｓＰ層の熱伝導率は０．０３
Ｗ／ｃｍ／°Ｃ、ＳｉＯ２膜の熱伝導率は０．００１Ｗ
／ｃｍ／°Ｃである。位相制御領域１２のガイド層４の
真上で、かつ、素子の上面のガイド層４に沿った場所に
幅１５μｍ、長さ２００μｍの薄膜抵抗を設け、また、
ＤＢＲ領域１３のガイド層の真上で、かつ、素子上面の
ガイド層４に沿った場所に、幅１５μｍ、長さ２５０μ
ｍの薄膜抵抗を設けた。このとき、基板側は、ヒートシ
ンクにボンディングされており、ペルチェ素子にて熱を
十分吸収できるので、常に２５度に保たれる。
【００１７】以上の条件で行ったシミュレーションの結
果、活性層２とガイド層４の温度分布は図３に示すよう
になった。この図から判断して、加熱手段９たる薄膜抵
抗と活性層上面との距離を約５０μｍ以上離せば、熱の
影響はほとんどなく、発光領域１１は波長制御領域１４
と熱的に独立しているといえる。
果、活性層２とガイド層４の温度分布は図３に示すよう
になった。この図から判断して、加熱手段９たる薄膜抵
抗と活性層上面との距離を約５０μｍ以上離せば、熱の
影響はほとんどなく、発光領域１１は波長制御領域１４
と熱的に独立しているといえる。
【００１８】この実施例では、１〜２Ｗの電力を与え
て、加熱手段９によりガイド層４を加熱することによ
り、光出力を１０ｍＷで維持させながら、スペクトル線
幅は２〜５ＭＨｚの範囲に収めつつ、位相連続にて５ｎ
ｍ、モードジャンプをさせて１０ｎｍの波長シフトがで
きた。
て、加熱手段９によりガイド層４を加熱することによ
り、光出力を１０ｍＷで維持させながら、スペクトル線
幅は２〜５ＭＨｚの範囲に収めつつ、位相連続にて５ｎ
ｍ、モードジャンプをさせて１０ｎｍの波長シフトがで
きた。
【００１９】
【発明の効果】本発明は、波長制御領域にのみ加熱し、
発光領域に対して加熱することのない構造を採用したこ
とにより、素子の寿命を維持し、かつ、スペクトル線幅
の大きな劣化もなく、波長を変化させることもでき、ま
た、発振しきい値の上昇も抑制できることを前提にした
ものである。請求項１に記載の発明では、波長制御領域
中にＤＢＲ領域と位相制御領域とを有し、それらを加熱
手段によりそれぞれ加熱する構造を採用したので、以下
の効果が得られる。 まず、位相制御領域を有するの
で、モード飛びのない連続的な波長掃引が可能となっ
た。 次に、位相制御領域をも加熱する構成であるの
で、位相制御領域におけるキャリア密度のゆらぎを抑制
し、スペクトル線幅の急激な拡大を抑え、スペクトル線
幅が狭い状態を維持しながら連続的に波長掃引すること
ができるという効果が得られた。請求項２に記載の発明
では、位相制御領域１２ とＤＢＲ領域１３との少なく
とも一方に電流注入するための電極１８、１５を有する
構造を採用したので、以下の効果が得られる。請求項の
発明が有する効果をそのまま維持できることはもちろ
ん、それとともに、波長制御領域１４に信号を印加し高
速なＦＭ信号を作ることも可能となり、スペクトル線幅
のみを制御できることは明らかであり、高速なＦＭ変調
はスペクトル線幅の拡大と同様の意味をもつ。
発光領域に対して加熱することのない構造を採用したこ
とにより、素子の寿命を維持し、かつ、スペクトル線幅
の大きな劣化もなく、波長を変化させることもでき、ま
た、発振しきい値の上昇も抑制できることを前提にした
ものである。請求項１に記載の発明では、波長制御領域
中にＤＢＲ領域と位相制御領域とを有し、それらを加熱
手段によりそれぞれ加熱する構造を採用したので、以下
の効果が得られる。 まず、位相制御領域を有するの
で、モード飛びのない連続的な波長掃引が可能となっ
た。 次に、位相制御領域をも加熱する構成であるの
で、位相制御領域におけるキャリア密度のゆらぎを抑制
し、スペクトル線幅の急激な拡大を抑え、スペクトル線
幅が狭い状態を維持しながら連続的に波長掃引すること
ができるという効果が得られた。請求項２に記載の発明
では、位相制御領域１２ とＤＢＲ領域１３との少なく
とも一方に電流注入するための電極１８、１５を有する
構造を採用したので、以下の効果が得られる。請求項の
発明が有する効果をそのまま維持できることはもちろ
ん、それとともに、波長制御領域１４に信号を印加し高
速なＦＭ信号を作ることも可能となり、スペクトル線幅
のみを制御できることは明らかであり、高速なＦＭ変調
はスペクトル線幅の拡大と同様の意味をもつ。
【００２０】
【図１】 本発明の第１の実施例を示す断面図、及び上
面図である。
面図である。
【図２】 本発明の第２の実施例を示す断面図、及び上
面図である。
面図である。
【図３】 本発明の第１の実施例の素子において加熱手
段により加熱した場合における活性層及びガイド層の温
度変化を示す図である。
段により加熱した場合における活性層及びガイド層の温
度変化を示す図である。
【図４】 従来の技術１に示す３電極型の分布反射型レ
ーザの図である。
ーザの図である。
【図５】 従来の技術２に示す加熱型波長可変レーザの
断面図、及び上面図である。
断面図、及び上面図である。
１ 基板 ２ 活性層 ３ 回折格子 ４ ガイド層 ５ クラッド層 ６ 電極 ７ 電極 ８ 絶縁膜 ９ 加熱手段 １０ａ 加熱用電極 １０ｂ 加熱用電極 １０ｃ 加熱用電極 １１ 発光領域 １２ 位相制御領域 １３ ＤＢＲ領域 １４ 波長制御領域 １５ 電極 １６ ポリイミド樹脂 １７ バッファ層 １８ 電極。
Claims (2)
- 【請求項１】半導体基板(1)上に、発光領域(11)と、位
相制御領域(12)とＤＢＲ領域(13)とを含む波長制御領域
(14)とがレーザ共振軸方向につらなって形成されている
分布反射型半導体レーザにおいて、 前記発光領域は前記波長制御領域から熱的に独立し、 かつ前記波長制御領域(14)の上部には、前記位相制御領
域(12)と前記ＤＢＲ領域(13)とをそれぞれ加熱するため
の加熱手段（９）を備えたことを特徴とする分布反射型
半導体レーザ。 - 【請求項２】請求項1記載の分布反射型半導体レーザに
おいて、前記波長制御領域(14)の上部に前記位相制御領
域(１２)と前記ＤＢＲ領域(１３)との少なくとも一方に
電流注入するための電極（１８、１５）を有することを
特徴とする分布反射型半導体レーザ。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18298192A JP3247431B2 (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 分布反射型半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18298192A JP3247431B2 (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 分布反射型半導体レーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065980A JPH065980A (ja) | 1994-01-14 |
| JP3247431B2 true JP3247431B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=16127683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18298192A Expired - Fee Related JP3247431B2 (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 分布反射型半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3247431B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001326418A (ja) * | 2000-05-16 | 2001-11-22 | Yokogawa Electric Corp | 半導体レーザ光源及び半導体レーザ光源の変調方法 |
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| US8121169B2 (en) * | 2009-04-14 | 2012-02-21 | Corning Incorporated | Split control of front and rear DBR grating portions |
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-
1992
- 1992-06-17 JP JP18298192A patent/JP3247431B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH065980A (ja) | 1994-01-14 |
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