JP6537742B1 - 半導体レーザ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施の形態1に係る半導体レーザ装置を示す斜視図である。図2は図1の半導体レーザ装置におけるレーザ部の断面図であり、図3は図1の半導体レーザ装置における分離部の断面図であり、図4は図1の半導体レーザ装置における変調器部の断面図である。実施の形態1に係る半導体レーザ装置50は、レーザ部21、分離部22、変調器部23を備えている。変調器部23は、n−InP基板(半導体基板)1にモノシリックに形成された電界吸収型(EA)変調器であり、半導体レーザ装置50は電界吸収型(EA)変調器集積半導体レーザである。レーザ部21は破線19aから破線19bの間の領域に形成されており、分離部22は破線19bから破線19cの間の領域に形成されており、変調器部23は破線19cから破線19dの間の領域に形成されている。
図5は、実施の形態2に係る半導体レーザ装置を示す斜視図である。図6は図5の半導体レーザ装置におけるレーザ部の断面図であり、図7は図5の半導体レーザ装置における分離部の断面図であり、図8は図5の半導体レーザ装置における変調器部の断面図である。実施の形態2の半導体レーザ装置50は、分離部22、変調器部23のメサストライプ25の隣接領域(破線42a〜破線42b間の領域、破線42c〜破線42d間の領域)において、n−InP埋込層8の一部が残っている点で、実施の形態1の半導体レーザ装置50とは異なる。他の構成は、実施の形態1の半導体レーザ装置50と同じである。
図9は、実施の形態3に係る半導体レーザ装置を示す斜視図である。図10は図9の半導体レーザ装置におけるレーザ部の断面図であり、図11は図9の半導体レーザ装置における分離部の断面図である。図12は図9の半導体レーザ装置における変調器部の断面図であり、図13は図9の半導体レーザ装置におけるスポットサイズ変換器部の断面図である。実施の形態3の半導体レーザ装置50は、変調器部23のレーザ光の伝搬方向下流側にスポットサイズ変換器部24を備える点で、実施の形態1又は実施の形態2の半導体レーザ装置50とは異なる。スポットサイズ変換器部24は破線19dから破線19eの間の領域に形成されている。他の構成は、実施の形態1又は実施の形態2の半導体レーザ装置50と同じである。図11、図12では、それぞれ実施の形態1の分離部22、変調器部23と同じ構造の例を示した。なお、実施の形態2の分離部22、変調器部23と同じ構造を有する実施の形態3に係る他の半導体レーザ装置の例は後述する。スポットサイズ変換器部は、適宜、SSC部と略して表記する。
図17は実施の形態4に係る半導体レーザ装置を示す斜視図であり、図18は図17の半導体レーザ装置におけるレーザ部の断面図である。実施の形態4の半導体レーザ装置50は、レーザ部21においてn型埋込層がn−AlInAs埋込層17である点で、実施の形態1、2の半導体レーザ装置50とは異なる。他の構成は、実施の形態1又は実施の形態2の半導体レーザ装置50と同じである。
Claims (11)
- レーザ部と変調器部が同一の半導体基板に形成された半導体レーザ装置であって、
前記レーザ部は、前記半導体基板に形成されかつ前記レーザ部が出射するレーザ光の光軸の方向に延伸したメサである活性層を含む第一メサストライプと、前記第一メサストライプの両側面に接して配置されかつ前記半導体基板に形成された半絶縁性埋込層と、前記半絶縁性埋込層の表面に形成されたn型埋込層と、前記n型埋込層及び前記第一メサストライプの表面を覆うp型クラッド層と、を有し、
前記変調器部は、前記半導体基板に形成されかつ前記光軸の方向に延伸したメサである吸収層を含む第二メサストライプと、前記第二メサストライプの両側面に接して配置されかつ前記半導体基板に形成された半絶縁性埋込層と、前記半絶縁性埋込層及び前記第二メサストライプの表面を覆うp型クラッド層と、を有し、
前記レーザ部と前記変調器部との間に形成された分離部を備え、
前記分離部は、前記半導体基板に形成されかつ前記光軸の方向に延伸したメサである吸収層を含む第三メサストライプと、前記第三メサストライプの両側面に接して配置されかつ前記半導体基板に形成された半絶縁性埋込層と、前記半絶縁性埋込層の表面に形成されかつ前記第三メサストライプの隣接領域のみに配置されたn型埋込層と、前記半絶縁性埋込層、前記n型埋込層、及び前記第三メサストライプの表面を覆うp型クラッド層と、を有する、ことを特徴とする半導体レーザ装置。 - レーザ部と変調器部が同一の半導体基板に形成された半導体レーザ装置であって、
前記レーザ部は、前記半導体基板に形成されかつ前記レーザ部が出射するレーザ光の光軸の方向に延伸したメサである活性層を含む第一メサストライプと、前記第一メサストライプの両側面に接して配置されかつ前記半導体基板に形成された半絶縁性埋込層と、前記半絶縁性埋込層の表面に形成されたn型埋込層と、前記n型埋込層及び前記第一メサストライプの表面を覆うp型クラッド層と、を有し、
前記変調器部は、前記半導体基板に形成されかつ前記光軸の方向に延伸したメサである吸収層を含む第二メサストライプと、前記第二メサストライプの両側面に接して配置されかつ前記半導体基板に形成された半絶縁性埋込層と、前記半絶縁性埋込層の表面に形成されかつ前記第二メサストライプの隣接領域のみに配置されたn型埋込層と、前記半絶縁性埋込層、前記n型埋込層、及び前記第二メサストライプの表面を覆うp型クラッド層と、を有する、ことを特徴とする半導体レーザ装置。 - 前記レーザ部と前記変調器部との間に形成された分離部を備え、
前記分離部は、前記半導体基板に形成されかつ前記光軸の方向に延伸したメサである吸収層を含む第三メサストライプと、前記第三メサストライプの両側面に接して配置されかつ前記半導体基板に形成された半絶縁性埋込層と、前記半絶縁性埋込層及び前記第三メサストライプの表面を覆うp型クラッド層と、を有する、ことを特徴とする請求項2記載の半導体レーザ装置。 - 前記レーザ部と前記変調器部との間に形成された分離部を備え、
前記分離部は、前記半導体基板に形成されかつ前記光軸の方向に延伸したメサである吸収層を含む第三メサストライプと、前記第三メサストライプの両側面に接して配置されかつ前記半導体基板に形成された半絶縁性埋込層と、前記半絶縁性埋込層の表面に形成されかつ前記第三メサストライプの隣接領域のみに配置されたn型埋込層と、前記半絶縁性埋込層、前記n型埋込層、及び前記第三メサストライプの表面を覆うp型クラッド層と、を有する、ことを特徴とする請求項2記載の半導体レーザ装置。 - 前記レーザ部の前記第一メサストライプは、前記半導体基板に順次積層されたn型クラッド層、前記活性層、p型クラッド層を有し、
前記活性層の表面は、前記半絶縁性埋込層の表面よりも前記半導体基板側に形成されていることを特徴とする請求項2記載の半導体レーザ装置。 - 前記レーザ部の前記第一メサストライプは、前記半導体基板に順次積層されたn型クラッド層、前記活性層、p型クラッド層を有し、
前記活性層の表面は、前記半絶縁性埋込層の表面よりも前記半導体基板側に形成されていることを特徴とする請求項1、3、4のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。 - 前記分離部の前記第三メサストライプは、前記半導体基板に順次積層されたn型クラッド層、前記吸収層、p型クラッド層を有し、
前記吸収層の表面は、前記半絶縁性埋込層の表面よりも前記半導体基板側に形成されていることを特徴とする請求項6記載の半導体レーザ装置。 - 前記変調器部の前記レーザ部と反対側に、前記レーザ光の前記光軸に沿って導波層の幅或いは層厚が変化しているスポットサイズ変換器部を備え、
前記スポットサイズ変換器部は、前記半導体基板に形成されかつ前記光軸の方向に延伸したメサである前記導波層を含む第四メサストライプと、前記第四メサストライプの両側面に接して配置されかつ前記半導体基板に形成された半絶縁性埋込層と、前記半絶縁性埋込層及び前記第四メサストライプの表面を覆うp型クラッド層と、を有する、ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。 - 前記変調器部の前記レーザ部と反対側に、前記レーザ光の前記光軸に沿って導波層の幅或いは層厚が変化しているスポットサイズ変換器部を備え、
前記スポットサイズ変換器部は、前記半導体基板に形成されかつ前記光軸の方向に延伸したメサである前記導波層を含む第四メサストライプと、前記第四メサストライプの両側面に接して配置されかつ前記半導体基板に形成された半絶縁性埋込層と、前記半絶縁性埋込層の表面に形成されかつ前記第四メサストライプの隣接領域のみに配置されたn型埋込層と、前記半絶縁性埋込層、前記n型埋込層、及び前記第四メサストライプの表面を覆うp型クラッド層と、を有する、ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。 - 前記レーザ部の前記n型埋込層がn型のInPの埋込層であることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。
- 前記レーザ部の前記n型埋込層がn型のAlInAsの埋込層であることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。
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