JPH01125992A - 波長可変半導体装置 - Google Patents
波長可変半導体装置Info
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- JPH01125992A JPH01125992A JP28326587A JP28326587A JPH01125992A JP H01125992 A JPH01125992 A JP H01125992A JP 28326587 A JP28326587 A JP 28326587A JP 28326587 A JP28326587 A JP 28326587A JP H01125992 A JPH01125992 A JP H01125992A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/0625—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in multi-section lasers
- H01S5/06255—Controlling the frequency of the radiation
- H01S5/06258—Controlling the frequency of the radiation with DFB-structure
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はコヒーレント通信用光源に係シ、特に波長可変
性１尭振モードの安定性にすぐれたレーザ素子構造に関
する。
性１尭振モードの安定性にすぐれたレーザ素子構造に関
する。
従来の装！ｔは、特開昭６１−２９０７８９号に記載の
ように％ＤＦＢレーザの励起用電極を分離し。
ように％ＤＦＢレーザの励起用電極を分離し。
各々に独立に電流を流すことによって発振波長を可変と
していた。
していた。
上記従来技術は、単一モードの選択性、不均一励起に伴
う発振モードの不安定性については配置がされておらず
、波長可変性とモード安定性を同時に満足することが内
扇でるるという問題があった。
う発振モードの不安定性については配置がされておらず
、波長可変性とモード安定性を同時に満足することが内
扇でるるという問題があった。
本発明の目的は、単一波長で彼長町に注、モード安定性
にすぐれた素子をシンプルな構成で実現することにあろ
う ｃ問題点を解決するための手段〕 上記目的は１回折格子として位相シフト型回折裕子金用
いること、位相シフト位置をはさむ左右の回折格子に対
応して独立に電極を設け、流す電流比を可変とすること
によシ達成される。
にすぐれた素子をシンプルな構成で実現することにあろ
う ｃ問題点を解決するための手段〕 上記目的は１回折格子として位相シフト型回折裕子金用
いること、位相シフト位置をはさむ左右の回折格子に対
応して独立に電極を設け、流す電流比を可変とすること
によシ達成される。
〔作用」
分布帰還型半導体レーザの共振器を不均一に励起すると
、各部においてキャリア密度が異なるため屈折率が変動
し、共振器内の発掘位相条件が変化するため発振波長を
可変とすることができる。
、各部においてキャリア密度が異なるため屈折率が変動
し、共振器内の発掘位相条件が変化するため発振波長を
可変とすることができる。
共振器中に位相シフ）？設けることにより、均一励起時
に単一軸モード発振状態が実現される。これにより、励
起の不均一性がそれほど高くない状態で発振波長を可変
とすることが出来るため、安定な波長可変単一モード発
振レーザを実現できる。
に単一軸モード発振状態が実現される。これにより、励
起の不均一性がそれほど高くない状態で発振波長を可変
とすることが出来るため、安定な波長可変単一モード発
振レーザを実現できる。
また、このレーザをしきい値以下で用いることにより、
波長可変な光増幅器、モードフィルタとして働く。
波長可変な光増幅器、モードフィルタとして働く。
以下１本発明の実施例を第１図、第２図、第３図により
説明する。
説明する。
第１図は１本発明の第１の実施例を示す。
ｎｍＩｎＰ基板１上に電子ビーム描画法を用いて周期２
４０ｎｍの回折格子２を形成した。本回折格子は凹凸の
周期を長さ３００μｍ毎に６０ｎｍずらした。λ／８シ
フト型回折格子である。上記回折格子付基板ｌ上に液相
エピタキシャル法を用いてＩｎＧａＡｓＰガイドｔ＊ａ
（ｎ型１組成：λ１〜１．３ μｍ 、厚さ： ０．２
μｍ ） 、 ＪｎＱａＡｓｐ活性層４（組成：２ｗ
〜１．５４ ｐ ｍ、厚さ０．１μｍ）、１ｎＱａＡ
ＳＰバッファ層５（ｐ型、組成：λ、〜１．３μｍ、厚
さ： ０．１ μｍ ） ｓ ＩｎＰクラッド層６（ｐ
ｆｆｉ、厚さ： ３ ｔｔｍ ） ％ ＩｎＧａＡｓＰ
表面層７（ｐを、組成＝λｇ 〜１−１５ ｆｉ ｒｎ
＊厚さ二０．２μｍ）ｔ一連続的に積層し、多層構造
を形成した。
４０ｎｍの回折格子２を形成した。本回折格子は凹凸の
周期を長さ３００μｍ毎に６０ｎｍずらした。λ／８シ
フト型回折格子である。上記回折格子付基板ｌ上に液相
エピタキシャル法を用いてＩｎＧａＡｓＰガイドｔ＊ａ
（ｎ型１組成：λ１〜１．３ μｍ 、厚さ： ０．２
μｍ ） 、 ＪｎＱａＡｓｐ活性層４（組成：２ｗ
〜１．５４ ｐ ｍ、厚さ０．１μｍ）、１ｎＱａＡ
ＳＰバッファ層５（ｐ型、組成：λ、〜１．３μｍ、厚
さ： ０．１ μｍ ） ｓ ＩｎＰクラッド層６（ｐ
ｆｆｉ、厚さ： ３ ｔｔｍ ） ％ ＩｎＧａＡｓＰ
表面層７（ｐを、組成＝λｇ 〜１−１５ ｆｉ ｒｎ
＊厚さ二０．２μｍ）ｔ一連続的に積層し、多層構造
を形成した。
本結晶の表面にストライプ状のメサ形状を形成し、活性
層の＋１１１を１〜２μｍとし友後、再度液相エピタキ
シャル法を用いて高抵抗ＩｎＰ層８（Ｆｅドープ）を埋
め込んだ。次いで結晶の上面にｚｎ拡散した後、上面に
Ａｕ／Ｃｒよシなる正電極９下面にＡｕ−８ｎよりなる
負電極１０’ａ−形成した。正電極はイオンミリング法
を用いて、位相シフト位置１１に対応するように二電極
に分割した。
層の＋１１１を１〜２μｍとし友後、再度液相エピタキ
シャル法を用いて高抵抗ＩｎＰ層８（Ｆｅドープ）を埋
め込んだ。次いで結晶の上面にｚｎ拡散した後、上面に
Ａｕ／Ｃｒよシなる正電極９下面にＡｕ−８ｎよりなる
負電極１０’ａ−形成した。正電極はイオンミリング法
を用いて、位相シフト位置１１に対応するように二電極
に分割した。
上記９エバを、共振器長３００μｍのチップ状に弁開し
た後、前端面及び後端面にＳｉＮよりなる低反射ｇｉｎ
形成し、素子を得た。
た後、前端面及び後端面にＳｉＮよりなる低反射ｇｉｎ
形成し、素子を得た。
上記菓子の分割されたそれぞれの正電極９１゜９２に流
す電流密度Ｊ１．Ｊｘの比を変えると、発振スペクトル
の変化が生じた。第２図に示すようにＪｌ／＜Ｊｌ＋Ｊ
鵞）が、０．３〜０．７の間で単一モード発振が得られ
、この間で波長が連続的にシフトし、Ｉｎｍの可変幅が
得られた。
す電流密度Ｊ１．Ｊｘの比を変えると、発振スペクトル
の変化が生じた。第２図に示すようにＪｌ／＜Ｊｌ＋Ｊ
鵞）が、０．３〜０．７の間で単一モード発振が得られ
、この間で波長が連続的にシフトし、Ｉｎｍの可変幅が
得られた。
第３図は本発明の第２の実施例を示す。第１の実施例と
ほぼ同様な工程によシ素子を得た。異なるのは１回折格
子の位相シフト量を１２０μｍとして、λ／４シフト型
回折格子としたこと、シフト位置の左右の回折格子の高
さを１５ｎｍ、３０ｎｍと異ならせて結合係数Ｋを約３
０ｃｍ−’、約６０ｃｍ−”と非対称化したことにある
。
ほぼ同様な工程によシ素子を得た。異なるのは１回折格
子の位相シフト量を１２０μｍとして、λ／４シフト型
回折格子としたこと、シフト位置の左右の回折格子の高
さを１５ｎｍ、３０ｎｍと異ならせて結合係数Ｋを約３
０ｃｍ−’、約６０ｃｍ−”と非対称化したことにある
。
上記素子の分割され九それぞれの正電極に流す電流密度
Ｊ１．Ｊｚの比を変えると、第１の実施例とほぼ同様な
スペクトル変化が観測された。
Ｊ１．Ｊｚの比を変えると、第１の実施例とほぼ同様な
スペクトル変化が観測された。
第４図は不発明の第３の実施例を示す。作製工程は、第
１．第２の実施例とほぼ同様でろる。回折格子はλ／４
シフト型を用い、左右の回折格子の高さはほぼ等しくし
た。チップ労開時に、シフト位置をはさんだ左右の共振
部長ＬＬ、Ｌ２の比ヲ０．９から０．４程度に非対称化
した。上記素子の分割されたそれぞれの正電極に流す電
流密度ＪｌｌＪコの比を変えることにより単一モード発
振状態で波長の可変が可能であった。
１．第２の実施例とほぼ同様でろる。回折格子はλ／４
シフト型を用い、左右の回折格子の高さはほぼ等しくし
た。チップ労開時に、シフト位置をはさんだ左右の共振
部長ＬＬ、Ｌ２の比ヲ０．９から０．４程度に非対称化
した。上記素子の分割されたそれぞれの正電極に流す電
流密度ＪｌｌＪコの比を変えることにより単一モード発
振状態で波長の可変が可能であった。
ＪｌｌＪｚ比に対する波長可変の様子ｔ−調べた結果を
第５図に示す。Ｌ ｌ／ Ｌ ２の比が１の場合には波
長の変動が小さい。一方、比が１から小さくなるにつれ
大きな変動幅が得られた。Ｌｔ／Ｌｘが０．４の場合に
は、単一完像状態で４ｎｍ程度の波長可変が得られた。
第５図に示す。Ｌ ｌ／ Ｌ ２の比が１の場合には波
長の変動が小さい。一方、比が１から小さくなるにつれ
大きな変動幅が得られた。Ｌｔ／Ｌｘが０．４の場合に
は、単一完像状態で４ｎｍ程度の波長可変が得られた。
上記素子を発損しきい値電流の０．８倍にバイアスした
状態で、他のレーザ光を注入し、 Ｊ ｌ／ Ｊ ｚの
比を変えながら出力光を調べた。レーザ光と、上記素子
の発振モードが一致する点で光の増幅が観察された。波
長多重された信号光（λ１＝１．５４４μｍ、 λ、
＝＝１．５４２μｍ）を入射し、Ｊｌ、ＪｚＯ比を変え
ながら出力光を観測し念ところ第６図のように波長分解
された光出力特性を確認できた。
状態で、他のレーザ光を注入し、 Ｊ ｌ／ Ｊ ｚの
比を変えながら出力光を調べた。レーザ光と、上記素子
の発振モードが一致する点で光の増幅が観察された。波
長多重された信号光（λ１＝１．５４４μｍ、 λ、
＝＝１．５４２μｍ）を入射し、Ｊｌ、ＪｚＯ比を変え
ながら出力光を観測し念ところ第６図のように波長分解
された光出力特性を確認できた。
本発明によれば、１〜４ｎｍの広い波長範囲にわたって
発振モードが可変となる単一軸モードレーザが得られる
ので、信頼性の高いコヒーレント通信、波長多重用光源
が得られる効果がある。また、このレーザをしきい値以
下で用いることにより、波長選別機能を持つ光増幅器、
光フィルタとして働くため、光交換機９元中継器、光Ｉ
Ｃ等への応用が可能となる。
発振モードが可変となる単一軸モードレーザが得られる
ので、信頼性の高いコヒーレント通信、波長多重用光源
が得られる効果がある。また、このレーザをしきい値以
下で用いることにより、波長選別機能を持つ光増幅器、
光フィルタとして働くため、光交換機９元中継器、光Ｉ
Ｃ等への応用が可能となる。
第１図は本発明の第１の実施例になる半導体装置に対応
し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図、第２図は第
１の実施例の発振スペクトルの励起比依存特性図、第３
図、第４図は本発明の他の実施例になる半導体装置の縦
断面図、第５図は発振スペクトルの励起比依存特性図、
第６図は活性モードフイ″とＬ−″′ｃ０動作例を示す
光出力特性図で９・−一＼。 代理人 弁理士 小川勝馬１１１、ノ ＼−，ノ 第 １ 図 ｔθ） 芽２図 晃３図 茅４−図 第５図 第６図 ０．５ 丁＋／＜−ｙ十ｙｚ）
し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図、第２図は第
１の実施例の発振スペクトルの励起比依存特性図、第３
図、第４図は本発明の他の実施例になる半導体装置の縦
断面図、第５図は発振スペクトルの励起比依存特性図、
第６図は活性モードフイ″とＬ−″′ｃ０動作例を示す
光出力特性図で９・−一＼。 代理人 弁理士 小川勝馬１１１、ノ ＼−，ノ 第 １ 図 ｔθ） 芽２図 晃３図 茅４−図 第５図 第６図 ０．５ 丁＋／＜−ｙ十ｙｚ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光電界の及ぶ範囲に周期的な屈折率変化を有し、こ
の屈折率変化が共振器の途中において位相差を有してお
り、かつこの左右に対応して分離された電極を有したこ
とを特徴とする波長可変半導体装置。 ２、上記位相差が光波長の四分の一程度であり、かつ位
相差の生じた点の左右において共振器の構造が非対称で
あることを特徴とする上記第１項記載の波長可変半導体
装置。 ３、上記位相差の生じた点が共振器の中央にないことを
特徴とする上記第２項記載の波長可変半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28326587A JP2544410B2 (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 波長可変半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28326587A JP2544410B2 (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 波長可変半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01125992A true JPH01125992A (ja) | 1989-05-18 |
| JP2544410B2 JP2544410B2 (ja) | 1996-10-16 |
Family
ID=17663216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28326587A Expired - Fee Related JP2544410B2 (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 波長可変半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2544410B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03248130A (ja) * | 1990-02-27 | 1991-11-06 | Canon Inc | 半導体光増幅素子 |
| JPH04147686A (ja) * | 1990-10-11 | 1992-05-21 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 波長可変半導体レーザ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9077144B2 (en) | 2013-09-30 | 2015-07-07 | Jds Uniphase Corporation | MOPA laser source with wavelength control |
-
1987
- 1987-11-11 JP JP28326587A patent/JP2544410B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03248130A (ja) * | 1990-02-27 | 1991-11-06 | Canon Inc | 半導体光増幅素子 |
| JP2808562B2 (ja) * | 1990-02-27 | 1998-10-08 | キヤノン株式会社 | 半導体光増幅素子 |
| JPH04147686A (ja) * | 1990-10-11 | 1992-05-21 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 波長可変半導体レーザ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2544410B2 (ja) | 1996-10-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |