JP3727063B2 - レーザおよびフォトダイオードを具える光電子半導体装置 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、第１の波長の第１放射ビームを第１の側から放射し、前記第１の波長より長い第２の波長の第２放射ビーム用の放射導波路を形成し、前記第２ビームを前記第１の側から入れることができる以下にしばしば省略してレーザと呼ぶ半導体ダイオードレーザと、前記レーザの第１の側と反対側の第２の側において位置し、前記レーザに対して整列し、前記第２の波長の放射に感応する以下にしばしば省略してフォトダイオードと呼ぶ半導体フォトダイオードとを具える以下にしばしば省略して装置と呼ぶ光電子半導体装置に関するものである。本発明は、このような装置を具える光グラスファイバ通信用システムと、このような装置における使用に好適な半導体ダイオードレーザにも関するものであり、このような装置を製造する方法に関することでもある。
背景技術
このような装置は、特に加入者側における送信機／受信機ユニットとして使用され、加入者は、グラスファイバ通信網を経て、中央ユニットと、またはこのような送信機／受信機ユニットを所有する他の加入者または加入者のグループと情報をやり取りする。やり取りする情報は、電話通信、（加入者）ＴＶ等の場合のように、画像、音声、およびデータを具えてもよく、異なった波長の２種類の放射、加入者によって供給される情報用の第１の波長（λ₁）の放射と、加入者または加入者のグループによって受けられるべき情報用の第２の波長（λ₂）の放射との２種類の異なった波長の放射を用いて行うことができる。したがって、前記送信機／受信機ユニットは、前記第２の波長の光信号を検出し、これらの信号を（慣例的な）電気信号に変換するとともに、他の（慣例的な）電気信号を前記第１の波長を有する光放射信号に変換する必要がある。
このような装置は、米国特許明細書第５０３１１８８号から既知である。光電子半導体装置は、例えばこの引用特許の図２に示されており、この装置において、半導体ダイオードレーザとこれに整列したフォトダイオードとが、半導体ボディ内に存在する。この装置は、１．３μｍの波長を有する放射ビームを第１の側から放射し、この同じ側において１．５μｍの波長を有する放射ビームを受け、これを、第１放射ビームを発生するＤＦＢ（＝Distributed FeedBack：分布帰還型）ダイオードレーザ、溝によって前記ダイオードレーザから絶縁された監視および吸収部分、および電気分離帯の順番で通過させる。最後に、１．５μｍの放射は、フォトダイオードに到達し、これによって検出される。上述した電気から光信号へとその逆の変換は、ダイオードレーザおよびフォトダイオードの電気接続によって達成される。
この既知の装置の欠点は、比較的複雑なことであり、前記において列挙したように、装置においてクロストークおよび干渉が少ない良好な動作に必要な比較的多くの部品を具えることである。このような装置の製造もまたかなり複雑であり、多くの精密なステップを含むことは、明白である。このことにより、この既知の装置は、比較的高価なものとなる。この欠点は、実際問題としてグラスファイバ通信システムが、例え１つの装置が加入者のグループによって共有されるとしても、非常に多くのこのような装置を具えるため、特に重大である。
発明の開示
本発明は、上述した欠点を持たないか少なくともかなり少ない程度にし、したがって比較的簡単で容易に製造され、その結果価格を安くすることができる上述した種類の光電子半導体装置を提供することを、特にその目的として有している。したがって本発明は、比較的安価な光グラスファイバ用システムを可能にすることもその目的として有している。加えて、本発明は、関連する装置における使用に好適な半導体ダイオードレーザを実現することと、このような装置を製造する方法を得ることとをその目的として有している。
本発明によれば、上述した種類の光電子半導体装置は、この目的のために、前記レーザおよび半導体フォトダイオードを、一本の放射経路に沿って連続して存在する別個の半導体部品とし、これらの半導体部品に、使用中レーザ放射の大部分が第１放射ビームによって形成され、実際的に排他的に前記第１放射が前記レーザの第１の側から放射され、実際的に前記第２放射ビームの全体が前記フォトダイオードに到達できるようにする手段を設けたことを特徴とする。別個の部品を使用したために、本装置を驚くほど簡単なものとすることができることが分かる。前記レーザおよびフォトダイオードを、簡単で標準的な部品とすることができる。したがって、前記レーザを、比較的簡単なファブリー−ペロー型のものとしてもよい。既知の装置において不快であったような、レーザの複雑な配置を省略することができる。加えて、部品が真っ直ぐな放射経路において配置されるため、製造が簡単である。部品を相互に整列させることは、もはや簡単である。このことは、同様に別個の部品を使用する他の既知の装置、すなわち１９９４年４月、ＪＥＥにおいて刊行された、M. Hanedaによる″Optical Modules Permit Interactive Communication, Serve in Multimedia Systems″の６６から６９ページに開示されている装置を考えると明らかになる。この他の既知の装置（例えば引用文献の図３参照）は、いわゆる″回転（rotating）″構造を有している。ファイバからの放射経路は、２つの枝に分割され、これらの枝において、レーザ及びフォトダイオードが各々存在する。このことは、整列を比較的複雑にし、さらに、放射経路の分割に高価な部品を必要とする。これらの２つの状況により、この既知の解決法も比較的高価なものとなる。前記本発明の特徴を記述した部分に記述した手段があるため、これらの部品を１本の放射経路に含めることは可能であり、それにもかかわらずノイズおよびクロストークが少ない装置の良好な動作が可能である。本装置は、装置に結合された光グラスファイバからの光信号のフレネル反射またはレイリー後方散乱のクロストークによって生じる、実際的なグラスファイバ通信システムにおける妨害が、無いまたは少なくとも実際的に無いか、多くて高度に許容しうるレベルである。前記手段を比較的簡単で容易な方法で設けることができることから、本発明による装置は、驚くほど安価である。追加の利点は、第１放射ビームが最高の効率で発生されることである。
第１の極めて重要な実施例において、前記手段は、前記レーザの第１の側において位置し、両方の波長において低い反射率を有する第１コーティング層と、前記レーザの第２の側において位置し、前記第１の波長において高い反射率を有し、前記第２の波長において低い反射率を有する第２コーティング層とを具える。この装置の実施例は、上述した目的を極めて良好に達成し、極めて容易に製造される。前記コーティング層を、簡単な方法、例えば部品上、例えばレーザの鏡面上にスパッタリングまたは蒸着によって設けることができる。重要な変形例において、前記第１コーティング層を単一層コーティング層とし、前記第２コーティング層を多層コーティング層とする。低屈折率（例えばｎ＝１．５程度）の層と高屈折率（例えばｎ＝３程度）の層を交互に具えるこのような多層コーティング層によって、種々の波長の放射ビームに対して本発明に必要な特性を得ることができる。このようなコーティング層は、例えばレーザ鏡面に対する保護層の機能も同時に果たすことができる。
本発明による装置の好適な実施例において、前記手段は、好適には前記第２コーティング層と同様の多層コーティング層で、前記フォトダイオード上に位置し、前記第２コーティング層の特性と同様の特性を有する第３コーティング層を具える。前記レーザによって発生される放射の反射率に関しては、前記レーザの第２の側においては極めて強く、例えば９９％以上とし、同時に前記第２放射ビームに対する透過率も極めて大きく、例えば９５％以上とすることが強く望まれる。このようにするには、比較的多くの層を持つ多層コーティング層を必要とする。前記条件を前記第２多層コーティング層のみによって実現しようとする場合、レーザの第２の側に比較的多くの層が存在することになる。レーザは、比較的壊れやすい装置であることから、このような状況は、不利である。前記第２多層コーティング層の（光学）特性は、レーザが動作中（極めて）高温になるため、変動する恐れがあり、加えて前記コーティング層が、レーザの誘導電圧によって剥離する恐れがある。前記レーザの第２の側における本発明による手段の機能の一部を、前記フォトダイオード上の第３多層コーティング層に引き継がせた場合、前記第２コーティング層は、より少ない層を具えることができ、上述した特性の変動の問題と剥離の問題とは、軽減される。ここで前記フォトダイオードが動作中高温にならないか、実際的に高温にならないことに注意されたい。加えて、フォトダイオードにコーティング層を設けることは（ｎ²個のフォトダイオードが同時である）、レーザにコーティング層を設けること（ｎ個のみのレーザが同時である）よりはるかに簡単であり、より能率的である。
好適には、前記第２および第３コーティング層を、ほぼ同一のものとする。１種類のコーティング層、すなわち同じ数の層、同じ厚さ、および同じ構成を有するコーティング層を使用することによって、本発明による装置の製造は、比較的簡単になる。好適な変形例において、前記フォトダイオードを放射経路に対して１０°から３０°程度の間の角度、好適には２０°程度の角度に配置し、同時に本装置は、前記第１の波長の放射に感応するとともに前記フォトダイオードによって反射された放射に対して整列するモニタダイオードも具える。前記レーザ出力を、このモニタダイオードによって簡単な方法でさらに別個の部品によって監視し、制御することができる。
極めて好適な実施例において、前記第１のコーティング層を、前記第１の波長において５から１５％、例えば１０％の反射率とし、前記第２の波長において低い反射率または全く無反射とし、前記半導体ダイオードレーザの第２の側において存在する多層コーティング層を、全体として、前記第１の波長において９９から１００％程度の反射率とし、前記第２の波長において低い反射率または全く無反射とする。ここで″低い反射率または全く無反射″という表現は、反射率が５％以下のことを意味する。このような装置は、グラスファイバ通信網において高度に十分な実際的な性能をもたらす。好適には、前記半導体ダイオードレーザの第２の側において存在する多層コーティング層を、全体として、少なくとも９９．９％の反射率とする。後者の反射率が９９．９９％程度の場合、極めて良好な結果が達成される。後者の場合、前記レーザからフォトダイオードへのクロストークは、レーザパワー全体よりも少なくとも４０ｄＢ低く、代表的に０から５ｄＢｍ（＝０から３．３ｍＷ）である。本装置が、前記レーザ上の第２多層コーティング層に加えて前記フォトダイオード上に第３多層コーティング層を具える場合、前記第２および第３多層コーティング層の各々は、条件の組が満足されるように寄与する。
好適には、前記第１波長を１．２８μｍから１．３４μｍの間とし、前記第２波長を１．４８μｍから１．６０μｍの間とする。前記第１波長を、例えば１．３０μｍとし、前記第２波長を、例えば１．５５μｍとする。これらのような波長は、グラスファイバ通信網における使用に対して高度に好適であり、ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ材料製の関連部品は、極めて信頼できる。上述した波長用装置の好適な実施例において、前記レーザ上に存在する第１コーティング層は、厚さ２２６ｎｍの１層の酸化ハフニウム層を具え、前記第２多層コーティング層は、第１層が９３．７ｎｍ厚で、第１０層が４３．４ｎｍ厚で、第２層から第９層が交互に８６．９ｎｍ厚および１８７．５ｎｍ厚であり、交互にシリコンおよび２酸化シリコンである１０層を具える。これは、前記レーザの第１の側において、１．３μｍ放射に対して９．７％、１．５μｍ放射に対して２．０％の反射率に対応する。前記レーザの後方において、これらの値は、各々９９．９７％および２．１％である。この場合、前記フォトダイオードにコーティングする必要は無い。上述したように、本装置は好適には、第２および第３多層コーティング層を具える。これらのコーティング層は、各々、例えば第１層が９３．７ｎｍ厚で、第８層が４３．４ｎｍ厚で、第２層から第７層が交互に８６．９ｎｍ厚および１８７．５ｎｍ厚であり、再び交互にシリコンおよび２酸化シリコンである８層を具える。この時各多層コーティング層の反射率は、１．３μｍ放射に対して９７．６％、１．５μｍ放射に対して２．６％である。前記第２および第３コーティング層の反射率９７．６％は、全体の反射率９８．８％、すなわちほぼ９９％に対応する。前記フォトダイオードを、放射経路に対して例えば２０°の角度にした場合、前記第３多層コーティング層の８層のみを、第１層を９６．４ｎｍ厚とし、第８層を４３．７ｎｍ厚とし、第２層から第７層を交互に８７．５ｎｍ厚および１９２．９ｎｍ厚に変更するだけで十分である。この時前記第３多層コーティング層の反射率は、１．３μｍ放射に対して９３％、１．５μｍ放射に対して３％である。この時前記第２および第３コーティング層の合計の反射率は、９８％程度である。
好適には、本装置は、前記部品を内部に収容し、前記部品に対して電気的に接続し、前記レーザの第１の側に隣接する側において前記レーザと整列したグラスファイバと結合するとともにこれを開放する他の手段を設けた箱状ボディを具える。前記箱状ボディをＤＩＬ（＝Dual In Line）またはいわゆるバタフライエンベロープのような標準的なエンベロープとしてもよい。好適には、前記箱状ボディは、同軸シースを具える。好適には、前記シースに標準的なグラスファイバカプラを設ける。このような好適なシースも、価格を安くするために多大な寄与をもたらす。
本発明による、光電子による光グラスファイバ通信用システムと、これに結合され、分岐し、その終端の一部が加入者側において位置する光電子送信機／受信機ユニットに結合されたグラスファイバネットワークとは、前記送信機／受信機ユニットのような本発明による光電子半導体装置を具える。このようなシステムは、実際問題として前記条件の組に極めて良好に従い、安価でもある。
本発明は、レーザにも関するものであり、このレーザは、その第１の側から第１の波長の放射ビームを放射し、前記第１の波長より長い第２の波長の第２放射ビーム用の放射導波路を形成するものであり、同時に、使用中レーザ放射の大部分が第１放射ビームによって形成され、実際的に排他的に前記第１放射が前記レーザの第１の側から放射され、実際的に前記第２放射ビームの全体が前記半導ダイオードレーザを減衰無く通過できるようにする本発明による手段を設けたものである。このようなレーザは、本発明による光電子装置における使用に対して高度に好適である。好適には、両方の波長において低反射率を有する第１コーティング層を前記レーザの第１鏡面上に設け、前記第１の波長において高反射率を有し、前記第２の波長において低反射率を有する第２コーティング層を前記レーザの第２鏡面に設ける。
第１の側において第１の波長の第１放射ビームを放射し、前記第１の波長よりも長い第２の波長の第２放射ビーム用の放射導波路を形成し第１の側から放射することができるレーザを具え、前記レーザの第２の側において存在し、前記レーザと整列し、前記第２の波長を有する放射に感応するフォトダイオードを具える光電子半導体装置を製造するための本発明による方法は、前記レーザおよびフォトダイオードに関して別個の半導体部品を選択し、前記装置内に１本の直線の放射経路において交互に配置することを特徴とし、前記半導体部品に、使用中レーザ放射の大部分が第１放射ビームによって形成され、実際的に排他的に前記第１放射が前記レーザの第１の側から放射され、実際的に前記第２放射ビームの全体が前記フォトダイオードに到達できるようにする手段を設けることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
本発明を、実施例および添付した図の参照とともに説明する。ここで、
図１は、本発明による光電子半導体装置の実施例の透視図であり、
図２は、図１の装置のレーザの線II−IIにおける断面図であり、
図３は、図１の装置のフォトダイオードの線III−IIIにおける断面図であり、
図４は、同軸シース内の図１の装置の縦断面図であり、
図５は、図１の装置を具えるグラスファイバ通信用システムを図式的に示す。
これらの図は、図式的なものであり、一定の比率を示しておらず、厚さ方向の寸法は、分かりやすくするために特に誇張してある。種々の図における対応する部品には、できるだけ同じ参照符を与えた。
発明を実施するための最良の形態
図１は、１本のほぼ直線の放射経路において相互に配置され別個の部品から成るレーザ１０およびフォトダイオード２０を有する、本発明による装置１００の実施例の透視図である。放射経路は、２つの放射ビーム８０および９０の方向に延在する。ここでは１．３μｍ程度の波長λ₁の第１放射ビーム８０は、動作中レーザ１０の第１の側５０から放射され、ここでは１．５μｍ程度のより長い波長λ₂の第２放射ビーム９０は、動作中前記第１の側５０においてレーザ１０から放射される。図１のレーザ１０の線II−IIにおける断面図を図２に示し、図１のフォトダイオード２０の線III−IIIにおける断面図を図３に示す。
レーザ１０（図２参照）は、金属層８を設けたここではｎ型である第１導電型の基板１を有する半導体ボディを具え、金属層８上に、２つのめっき層２および４の間に位置する活性層３と、この場合各々第１のｎ導電型および第２のｐ導電型である２つのめっき層２および４の間のｐｎ接合部とを有する半導体層構造が存在する。電磁輻射を、メサ１１Ａ内に位置する活性層３の細長い小片状の活性領域３Ａ内で、順方向の十分な電流強度を与えられたｐｎ接合部によって発生することができる。高抵抗めっき層５を、メサ１１Ａのいずれか一方の側に設ける。メサ１１Ａの幅は、２μｍ程度であり、その長さは、３００μｍ程度である。レーザ１０は、ここではいわゆるＳＩＰＢＨ（＝Semi Insulating Planar Buried Hetero）型のものであり、さらに第２導電型であるｐ型の接触層６を具える。１μｍ程度の厚さであるめっき層２および４と基板とは、ここではＩｎＰから成る。活性層３は、０．１５μｍ程度の厚さを有し、ＩｎＧａＡｓＰから成り、１．３μｍ程度の放射波長に対応する。したがって活性領域３Ａは、１．５μｍ程度の波長の放射用の放射導波路を形成する。表面５０および６０を切削によって形成し、第１鏡面５０および第２鏡面６０を形成する。
フォトダイオード２０は、レーザ１０の第１の側５０に向かい合った第２の側６０において存在し、その活性領域２６（図３参照）がレーザ１０の活性領域３Ａと整列し、ここでは金属層２８を設けたこの場合では第１のｎ導電型のＩｎＰ製の基板２１を具え、この基板２１は、１．６μｍ程度の波長に対応する性質を有し３から５μｍ程度の厚さを有するｎ型活性ＩｎＧａＡｓ層と、活性領域２６に対応し５０から３００μｍ程度の直径を有するｐ型領域２４を設けたｎ型ＩｎＰのほぼ１μｍ厚の表面層２３とをその上に有する。ダイオード２０の上面７０上に、ここでは２酸化シリコンの絶縁層２５と、活性層２６に接触する金属層２７とが存在し、これらの下にｐｎ結合が層２２および２３との間に形成され、この結合に動作中逆バイアス電圧が印加され、第２波長すなわち１．５μｍの波長に感応する。
本発明によれば、さらに、レーザ１０およびフォトダイオード２０に手段５１、６１および７１を設け、これらによって、使用中レーザ１０の放射の大部分が第１放射ビーム８０によって形成され、実際的に排他的に第１放射ビーム８０がレーザ１０の第１の側５０から放射され、実際的に第２放射ビームの全体がフォトダイオード２０に到達できるようにする。結果として、本発明による装置は、以下の非常に驚くべき特性の組み合わせを有する。第１に、放射ビーム８０は、実際的に最大の放射光パワーを有する。加えて、第２放射ビーム９０は、例えばこのビームのビーム源からグラスファイバに実際的に全く戻らず、干渉反射は依然として発生しない。最後に、第２放射ビーム９０を、低い減衰で、再び干渉反射無しで検出することができる。結局、本発明による装置１００の極めて重要な利点は、別個の部品１０および２０を使用することによって、装置と部品１０および２０の製造が、簡単で安価になることである。同様に、本発明による手段５１、６１および７１を、部品１０および２０にまたはこれらの上に簡単な方法で固着することができる。
ここで手段５１および６１は、レーザ１０の第１の側５０において存在する第１コーティング層５１と、レーザ１０の第２の側６０において存在する第２コーティング層６１とを具える。第１コーティング層５１は、ここでは１．３および１．５μｍ程度である両方の波長において低い反射率を有し、一方この場合多層コーティング層である第２コーティング層６１は、第１波長に対して高い反射率を有し、第２波長に対して低い反射率を有する。本例において、コーティング層５１および６１を、レーザ１０の鏡面５０および６０に設ける。ここでレーザ１０は、比較的厚い活性層３を有する極めて簡単なファブリー−ペロー型のものであり、したがって比較的簡単に製造できる。本例において、手段５１、６１および７１は、本例においてはフォトダイオード２０上に存在し第２コーティング層６１と同様の特性を有する第３多層コーティング層も具える。結果として、２つのコーティング層６１および７１は、比較的簡単なものであり、すなわちこれらは、比較的少ない数の層から成るものであり、このことは、重要な利点である。要するに、レーザ１０は、使用中高温になり、その結果として第２多層コーティング層の光学特性が影響を受け、このようなコーティング層６１はまた、より多くの層を含むのに比例してより早く剥離する。フォトダイオード２０の温度は、使用中あまり変化しない。この場合において、２つの多層コーティング層６１および７１は、実際的に同一のものであり、その結果装置１００の製造は、依然として簡単なままである。
好適には、第１コーティング層５１は、第１の波長に対して５から１５％の反射率を有し、この場合９．７％の反射率を有し、一方第２の波長に対しては低反射または無反射とし、この場合２％の反射率とする。半導体ダイオードレーザ１０の第２の側６０において存在する多層コーティング層６１および７１は、第１の波長に対して９９から１００％の反射率を有し、この場合各々９７．６％とし、第２の波長に対して低反射（好適には無反射）とし、この場合各々２．６％程度の反射率を有する。本例において、第１および第２波長（λ₁，λ₂）を、各々１．２８μｍから１．３４μｍおよび１．４８μｍから１．６０μｍとする。ここでレーザ１０の第１鏡面５０に設けられた第１コーティング層５１は、厚さ２２５ｎｍの酸化ハフニウムの一枚の層５１を具える。ここでレーザ１０の第の側６０において位置する２つの多層コーティング層６１および７１は、第１層が９３．７ｎｍ厚で、第８層が４３．５ｎｍ厚で、第２層から第７層が交互に８６．９および１８７．５ｎｍ厚で、交互に２酸化シリコンおよびシリコンである８層を各々具える。これは、レーザ１０の第１の側５０における、１．３μｍ放射に対して９．７％および１．５μｍ放射に対して２．０％の反射率に対応する。この時、多層コーティング層６１および７１における反射率は、１．３μｍ放射に対して９７．６％であり１．５μｍ放射に対して２．６％である。
装置１００のこの実施例の第１の変形例において、フォトダイオード２０は、放射経路と、例えば２０°の角度を成す。このダイオードは、モニタダイオード（図示せず）として機能し、これによってレーザ１０のパワーを制御することができる。その場合は、第３コーティング層の８層の厚さのみを変更し、第１層を９６．４ｎｍ厚とし、第８層を４３．７ｎｍ厚とし、第２から７層を交互に８７．５ｎｍ厚および１９２．９ｎｍ厚とする。この時、第３多層コーティング層７１の反射率は、１．３μｍ放射に対して９３％であり、１．５μｍ放射に対して３％である。
装置１００のこの実施例の変形例において、本発明による手段は、上述したような第１コーティング層５１および第２コーティング層６１を排他的に具える。この時、第２コーティング層６１は、第１層が９３．７ｎｍ厚で、第１０層が４３．５ｎｍ厚で、第２層から第９層が交互に８６．９および１８７．５ｎｍ厚で、交互に２酸化シリコンおよびシリコンである１０層を具える。これは、レーザ１０の第１の側５０における、１．３μｍ放射に対して９．７％程度および１．５μｍ放射に対して２．０％程度の反射率に対応する。レーザ１０の背面６０において、これらの値は、各々９９．９７％および２．１％である。この変形例は、上述した欠点のほかに、多少より簡単であるという利点を有する。
図４は、同軸シース内の図１の装置１００の縦断面図を示す。装置１００には、レーザ１０、フォトダイオード２０および（半導体）モニタダイオード（もし存在するなら。図示せず）と電気的な接続を設ける。部品１０および２０と接続部４１との接続配線は、図示しない。モジュール１００に、レーザ１０の第１の側５０に隣接する側においてレーザ１０と整列するグラスファイバ４３と結合し、これから開放する他の手段４２を設ける。ここで他の手段４２は、軸および／または半径方向において、上方におよび／または互いに逆方向にスライドさせることができ、互いに接合された多くのスチールブッシュ４２′、４２″および４２′″を具え、１つのブッシュ４２′は、ここではレンズ４４を具える。このような同軸モジュールは、比較的容易に高い精度をもって製造することができ、本発明による装置１００の低い価格に実際的に寄与することができる。
図５は、図１の装置とグラスファイバ通信するシステム１０００を図式的に示す。本システムは、光電子交換部２００と、これに結合され、枝分かれし、加入者側において位置する光電子送信機／受信機ユニット１００にその終端部分が結合されたグラスファイバ網３００とを具える。ユニット１００は、ここでは１．３μｍの波長の第１放射ビーム８０を交換部２００に送出し、この交換部は、ここでは１．５μｍの波長の第２放射ビーム９０を発生し、このビームは、ユニット１００によって検出される。トランシーバユニット１００は、本実施例の光電子半導体装置を具える。
本実施例における装置１００のレーザ１０は、第１の側５０において第１の波長λ₁の放射ビーム８０を放射し、第１の波長λ₁より長い第２の波長λ₂の放射ビーム９０用の放射導波路を形成し、このレーザ１０に、本発明による手段５１および６１を設け、これらによって使用中レーザ放射の大部分が第１放射ビーム８０によって形成され、実際的に排他的に第１放射８０がレーザ１０の第１の側５０から放射され、実際的に第２放射ビーム９０が半導ダイオードレーザ１０を減衰無く通過できるようにした。この場合におけるレーザ１０は、その第１鏡面において両方の波長において低い反射率を有する第１コーティング層６１を有し、一方、第１の波長に対して高い反射率を有し、第２の波長に対して低い反射率を有する第２の多層コーティング層６１を、レーザ１０の第１鏡面５０の反対側に位置する第２鏡面６０に設ける。
本発明による装置の本実施例は，次のように（図１および４参照）製造される。最初に、多くのレーザ１０およびフォトダイオード２０を、別個の基板上に製造する。レーザ１０を搭載する基板を、互いに隣り合って位置するレーザ１０の列を有する別個の細長い小片に分割し、これらのレーザの鏡面５０および６０がこれらの細長い小片の側面に位置するようにする。レーザ１０の製造において活性層３に選択した材料を、ここでは波長１．３μｍの放射に対応するＩｎＧａＡｓＰとし、レーザ１０の活性領域３Ａが、１．３μｍ放射を放射し、１．５μｍ放射用放射導波路３Ａを形成できるようにする。フォトダイオード２０の製造において活性層２２に選択する材料を、ＩｎＧａＡｓ（Ｐ）とし、ここではＩｎＧａＡｓとし、フォトダイオード２０が１．５μｍ放射に感応するような構成および厚さを有するようにする。本発明によれば、次に、レーザ１０を含む細長い小片とフォトダイオード２０を有する基板とに、ここではスパッタリングによって手段５１、６１および７１を設け、その結果として、使用中レーザ１０の放射の大部分が第１放射ビームによって形成され、実際的に排他的に第１放射ビーム８０がレーザの第１の側５０から放射され、実際的に放射ビーム９の全体がフォトダイオード２０に到達できるようにする。手段５１、６１および７１は、上述した（多層）コーティング層を具える。その後、分離したレーザ１０およびフォトダイオード２０を、この場合において切削および切除によって各々得る。次にこれらの別個の半導体部品１０および２０を、図１には示さないが図４に示す箱状ボディ１００内に存在する図１には示さないが図４に示す適当な支持体４４に搭載することによって、直線の放射経路において一列に交互に配置する。図４に示すような同軸シース１００の場合において、このシースに、グラスファイバ４３に結合またはこれから開放する他の手段４２を設ける。
本発明は、本発明の範囲内で多くの変形が当業者にとっては可能であることから、与えた実施例に限定されるものではない。したがって、本例におけるこれらの記述と比較して、異なった厚さ、異なった半導体材料および異なった構成を使用してもよい。本発明を、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓおよびＩｎＧａＰ／ＩｎＡｌＧａＰ材料のシステムにおいて用いることもできることを、特に言及しておく。前記手段は、コーティング層の他に、異なった波長において異なった反射／透過特性を持つことができる、コーティング層と同様の（外部）回析格子のような他の（外部）設備も具えることもできる。コーティング層を、部品の内側に、レーザの第１および第２の側における放射経路において配置され装置内に含まれる、例えばガラス製のプレート上に設けてもよい。本発明を、本例において記述したＳＩＰＢＨ構造において使用できるだけでなく、ＤＣＰＢＨ（＝Double Channel Planar buried Hetero）構造のような他の構造においても使用できることにも言及しておく。本発明は、埋め込みリッジ型のレーザ構造において大きな利点をもたらすことができる。活性領域をメサによって完全にまたは部分的に形成する必要は、全くない。本発明を、例えばいわゆる酸化ストリップレーザに有利性をもって用いることもできる。

Claims (1)

1. 第１の波長の第１放射ビームを第１の側から放射し、前記第１の波長より長い第２の波長の第２放射ビーム用の放射導波路を形成し、前記第２ビームを前記第１の側から入れることができる半導体ダイオードレーザと、前記半導体レーザの第１の側と反対側の第２の側において位置し、前記半導体ダイオードレーザに対して整列し、前記第２の波長の放射に感応する半導体フォトダイオードとを具える光電子半導体装置において、前記半導体ダイオードレーザおよび半導体フォトダイオードを、一本の直線放射経路に沿って連続的に存在する別個の半導体部品とし、前記光電子半導体装置に手段を設けることによって、使用中レーザ放射の大部分が第１放射ビームによって形成され、実際的に排他的に前記第１放射ビームが前記半導体ダイオードレーザの第１の側から放射され、実際的に前記第２放射ビームの全体が前記半導体フォトダイオードに到達できるようにし、前記半導体ダイオードレーザにおける活性層が前記放射導波路を形成することを特徴とする光電子半導体装置。

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