JP4594814B2 - フォトニック結晶レーザ、フォトニック結晶レーザの製造方法、面発光レーザアレイ、光伝送システム、及び書き込みシステム - Google Patents
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クラッド層(9、13)の屈折率<ガイド層(10、12)の屈折率
クラッド層(9、13)のバンドギャップ>ガイド層(10、12)のバンドギャップ
>活性層11のバンドギャップ
AlxGa1-xAs/AlyGa1-yAs/GaAs(x>y)[0.85μm帯]
GaInP/AlGaInP/GaAs[0.66μm帯]
GaInAs/GaInP/GaAs[0.98μm帯]
GaInNAs/AlGaAs/GaAs[1.3μm帯、1.55μm帯]
AlGaInP/AlGaInP/GaAs[0.65μm帯]
GaInAsP/InP/InP[1・3μm帯、1.55μm帯]
2 導電性領域
3 低屈折率孔
4 高屈折率層
5 上部電極
6 電流拡散層
7 電流経路制限層
8 2次元PC層
9 上部クラッド層
10 上部ガイド層
11 活性層
12 下部ガイド層
13 下部クラッド層
14 基板
15 下部電極
16 上部DBR
17 下部DBR
18 格子欠陥部
19 ボード
20 受光素子
21 フォトニック結晶レーザ
22 コンタクト層
23 ファイバ
Claims (16)
- 上部電極と、下部電極と、前記下部電極上に積層された基板と、前記基板上に積層された第1の導電型半導体層と、前記第1の導電型半導体層上に積層されたキャリアの注入により発光する活性層と、前記活性層上に積層された第2の導電型半導体層と、前記第1の導電型半導体層又は前記第2の導電型半導体層に屈折率が低い低屈折率領域を周期的に格子状に配列したフォトニック結晶構造とを有するフォトニック結晶レーザにおいて、
前記フォトニック結晶構造と前記上部電極又は前記下部電極との間に前記発光層へキャリアを注入する経路を制限する電流経路制限層と、
前記電流経路制限層は、高抵抗領域と導電性領域とを有し、
前記電流経路制限層は、前記フォトニック結晶構造と当接し、
前記各層に平行な前記低屈折領域の断面が前記各層に平行な前記高抵抗領域の断面内に配置されていることを特徴とするフォトニック結晶レーザ。 - 前記第1の導電型半導体層は、前記基板上に積層された下部クラッド層と、前記下部クラッド層上に積層された下部ガイド層と、
前記第2の導電型半導体層は、前記活性層上に積層された上部ガイド層と、前記上部ガイド層上に積層された上部クラッド層とを有することを特徴とする請求項1記載のフォトニック結晶レーザ。 - 前記下部クラッド層の屈折率が前記下部ガイド層の屈折率より小さく、かつ前記上部クラッド層の屈折率が前記上部ガイド層の屈折率より小さいことを特徴とする請求項2記載のフォトニック結晶レーザ。
- 前記下部クラッド層のバンドギャップは、前記下部ガイド層のバンドギャップより大きく、
前記上部クラッド層のバンドギャップは、前記上部ガイド層のバンドギャップより大きく、
前記下部ガイド層及び前記上部ガイド層のバンドギャップは、前記活性層のバンドギャップよりも大きいことを特徴とする請求項2又は3記載のフォトニック結晶レーザ。 - 前記基板と前記第1の導電型半導体層との間、及び前記第2の導電型半導体層と前記上部電極との間の少なくともいずれか一方に分布多層膜反射鏡を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載のフォトニック結晶レーザ。
- 前記低屈折率領域からなる格子点の一部を取り除くことにより一つ以上の格子欠陥を作り、前記格子欠陥を光共振器とすることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載のフォトニック結晶レーザ。
- 前記導電性領域が前記格子欠陥と当接することを特徴とする請求項6記載のフォトニック結晶レーザ。
- 前記基板がGaAsであることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項記載のフォトニック結晶レーザ。
- 前記導電性領域がAlxGa1-xAs(0<x≦1)からなり、前記高抵抗領域がAlxGa1-xAsの酸化物からなることを特徴とする請求項8記載のフォトニック結晶レーザ。
- 前記活性層がGaInNAs系材料を有することを特徴とする請求項8又は9記載のフォトニック結晶レーザ。
- 第1の導電型半導体層、活性層、及び第2の導電型半導体層を第1の基板上に順次形成する工程と、
第2の基板に第3の導電型半導体層を形成する工程と、
前記第2の導電型半導体層又は前記第3の導電型半導体層に2次元フォトニック結晶構造と電流経路制限層とを形成する工程と、
前記第2の導電型半導体層の表面と前記第3の導電型半導体層の表面とを接合する工程とを有することを特徴とするフォトニック結晶レーザの製造方法。 - 請求項1から10のいずれか1項記載のフォトニック結晶レーザが同一の半導体基板上に配列されていることを特徴とする面発光レーザアレイ。
- 請求項1から10のいずれか1項記載のフォトニック結晶レーザを発光デバイスとして用いることを特徴とする光伝送システム。
- 請求項12記載の面発光レーザアレイを発光デバイスとして用いることを特徴とする光伝送システム。
- 書き込みレーザ光源が請求項1から10のいずれか1項記載のフォトニック結晶レーザであることを特徴とする書き込みシステム。
- 書き込みレーザ光源が請求項12に記載の面発光レーザアレイであることを特徴とする書き込みシステム。
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