JPH01238181A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
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- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
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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
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-
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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】
〔概 要〕
半導体発光装置に関し、
１／４波長シフト部近傍の電界集中を緩和して、光強度
分布を共振器全域にわたって均一化することを目的とし
、 所定のバンドギャップと屈折率を有する化合物半導体か
らなる活性層と、該活性層の両側に、該活性層よりバン
ドギャップが広く且つ屈折率が小さい化合物半導体より
なる導波層およびクラッド層が配設されてなり、且つ前
記導波層の前記活性層と接する側の反対側の面の中央部
を除く両端部に回折格子が形成された構成とする。
分布を共振器全域にわたって均一化することを目的とし
、 所定のバンドギャップと屈折率を有する化合物半導体か
らなる活性層と、該活性層の両側に、該活性層よりバン
ドギャップが広く且つ屈折率が小さい化合物半導体より
なる導波層およびクラッド層が配設されてなり、且つ前
記導波層の前記活性層と接する側の反対側の面の中央部
を除く両端部に回折格子が形成された構成とする。
本発明は半導体発光装置に関する。
近年コヒーレント光通信が注目されているが、コヒーレ
ント光通信用の光源として、安定な単一モード発振が可
能で、且つそのスペクトル線幅ができるだけ狭い半導体
レーザが必要である。
ント光通信用の光源として、安定な単一モード発振が可
能で、且つそのスペクトル線幅ができるだけ狭い半導体
レーザが必要である。
か−かる目的のため、第３図に示す１／４波長シフト分
布帰還形Ｄ Ｆ Ｂ （Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｆｅ
ｅｄｂａｃｋ）レーザが提唱されている。１／４波長シ
フト分布帰還形ＤＦＢレーザは、活性層１の両側にクラ
ッド層２と導波層３を配設し、更に導波層３の活性層と
接する面の反対側の面に回折格子４を形成しである。こ
の回折格子４は、導波層３内を図の左右に伝播する光の
位相を一致させるため、中央部に１／４波長シフト部５
を設けて、位相を１／４波長ずらした構成としている。
布帰還形Ｄ Ｆ Ｂ （Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｆｅ
ｅｄｂａｃｋ）レーザが提唱されている。１／４波長シ
フト分布帰還形ＤＦＢレーザは、活性層１の両側にクラ
ッド層２と導波層３を配設し、更に導波層３の活性層と
接する面の反対側の面に回折格子４を形成しである。こ
の回折格子４は、導波層３内を図の左右に伝播する光の
位相を一致させるため、中央部に１／４波長シフト部５
を設けて、位相を１／４波長ずらした構成としている。
なお同図の６は、ＩｎＰ等からなる基板を示す。
かかる構成の１／４波長シフト分布帰還形ＤＦＢレーザ
は、安定に単一モード発振するレーザの一つであると言
われている。このレーザのスペクトル線幅を狭くするに
は、従来よりレーザの共振器長りを長くすることが知ら
れている。しかししが長くなると第４図に示す如く、中
央部の１／４波長シフト部５近傍における電界集中が著
しくなり、共振器長さ方向に対する光強度分布が不均一
となる。そのため共振器長さ方向にホールバーニングが
起こり、レーザ発振が不安定となる欠点がある。
は、安定に単一モード発振するレーザの一つであると言
われている。このレーザのスペクトル線幅を狭くするに
は、従来よりレーザの共振器長りを長くすることが知ら
れている。しかししが長くなると第４図に示す如く、中
央部の１／４波長シフト部５近傍における電界集中が著
しくなり、共振器長さ方向に対する光強度分布が不均一
となる。そのため共振器長さ方向にホールバーニングが
起こり、レーザ発振が不安定となる欠点がある。
本発明は１／４波長シフト部近傍の電界集中を緩和して
、光強度分布を共振器全域にわたって均一化することを
目的とする。
、光強度分布を共振器全域にわたって均一化することを
目的とする。
本発明は１／４波長シフ１−ＤＦＢレーザにおいて、回
折格子４を両端部のみに配設し、中央部は通常のファブ
リベローレーデと同様の構成としたものである。
折格子４を両端部のみに配設し、中央部は通常のファブ
リベローレーデと同様の構成としたものである。
回折格子を持たない通常のファブリベローレーザでは、
安定な単一モード発振を得ることは困難であるが、光強
度分布は端部で大きく中央部で小さい双曲線関数のｃ
ｏ ｓ ｋ＋分布を示す。
安定な単一モード発振を得ることは困難であるが、光強
度分布は端部で大きく中央部で小さい双曲線関数のｃ
ｏ ｓ ｋ＋分布を示す。
本発明は１／４波長シフ）ＤＦＢレーザにおいて電界が
集中し、光強度分布が大となる中央部のみを１．上記フ
ァブリペロ−レーザの構造としたことにより、端部では
１／４波長シフトＤＦＢレーザの特性を有し、中央部に
おいてはファブリペロ−レーザの特性を示すので、中央
部における電界集中が緩和され、光強度分布が均一化す
る。
集中し、光強度分布が大となる中央部のみを１．上記フ
ァブリペロ−レーザの構造としたことにより、端部では
１／４波長シフトＤＦＢレーザの特性を有し、中央部に
おいてはファブリペロ−レーザの特性を示すので、中央
部における電界集中が緩和され、光強度分布が均一化す
る。
以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明に係る半導体発光装置の一実施例を示す
図で、前記第３図と同一部分は同一符号を付して示す。
図で、前記第３図と同一部分は同一符号を付して示す。
本実施例は図示した如く、管内波長λｇＬｉ１．５μｍ
のｉ型Ｅ ｎＧａＡｓ Ｐからなる活性層１の、相対向
する一対の主面の一方にＰ型のＩｎＰからなるクラッド
層２を配設し、他方に管内波長λｇ”；１．３μｍのｉ
型１ ｎＧａＡｓ Ｐからなる導波層３を配設した。端
面７は通常ミラー面とし、結晶を襞間した襞間面を使用
する。ここまでの構造は従来と同様である。
のｉ型Ｅ ｎＧａＡｓ Ｐからなる活性層１の、相対向
する一対の主面の一方にＰ型のＩｎＰからなるクラッド
層２を配設し、他方に管内波長λｇ”；１．３μｍのｉ
型１ ｎＧａＡｓ Ｐからなる導波層３を配設した。端
面７は通常ミラー面とし、結晶を襞間した襞間面を使用
する。ここまでの構造は従来と同様である。
本実施例においては回折格子４を導波層３の全域に形成
するのではなく、端面７近傍の両端部にのみ回折格子４
，４″を形成し、中央領域には回折格子を設けない。従
って、中央領域は従来のファブリベローレーザと同様に
、導波層３の厚さが均一な均一部８とする。但し１／４
波長シフト型の構成とするためには、均一部８と２つの
回折格子４．４′との接続部における回折格子４の空間
的な位相を、１／４波長シフトさせておく。即ち本実施
例は、従来構成における１／４波長シフ１〜部において
回折格子を分離し、分離した２つの回折格子４．４′間
に設けた均一部８との接続部を、１／４波長シフト部９
，９°とした。
するのではなく、端面７近傍の両端部にのみ回折格子４
，４″を形成し、中央領域には回折格子を設けない。従
って、中央領域は従来のファブリベローレーザと同様に
、導波層３の厚さが均一な均一部８とする。但し１／４
波長シフト型の構成とするためには、均一部８と２つの
回折格子４．４′との接続部における回折格子４の空間
的な位相を、１／４波長シフトさせておく。即ち本実施
例は、従来構成における１／４波長シフ１〜部において
回折格子を分離し、分離した２つの回折格子４．４′間
に設けた均一部８との接続部を、１／４波長シフト部９
，９°とした。
かかる構成としたことにより、本実施例の光強度分布は
第２図に実線■で示す如く、中央部のピークが存在せず
、従来〔同図の点線■参照〕に比較して大幅に均一化す
る。なお同図は、上記構造で回折格子４の長さ、均一部
８の長さ８回折格子４゛の長さを３００：６００：３０
０ ｕ ｍとし、結合定数にと共振器長しとの積Ｋ Ｌ
＝２．０とした例である。
第２図に実線■で示す如く、中央部のピークが存在せず
、従来〔同図の点線■参照〕に比較して大幅に均一化す
る。なお同図は、上記構造で回折格子４の長さ、均一部
８の長さ８回折格子４゛の長さを３００：６００：３０
０ ｕ ｍとし、結合定数にと共振器長しとの積Ｋ Ｌ
＝２．０とした例である。
上述した如く本実施例では光強度分布が共振器長全域に
わたって均一化され、狭線幅レーザで且つ従来の１／４
波長シフ１−ＤＦＢレーザに比較して安定なレーザ動作
が維持できる。
わたって均一化され、狭線幅レーザで且つ従来の１／４
波長シフ１−ＤＦＢレーザに比較して安定なレーザ動作
が維持できる。
なお従来より、活性層１を共振器の一方の端部から所定
の長さにのみ活性層１を設け、活性層が存在しない部分
にのみ回折格子を設けた構造のＤＲＢレーザや、上記共
振器の長さ方向の一部に設けた活性層直下にのみ回折格
子を設けた構造の分布ブラッグ反射器型レーザも存在す
るが、これらの構造では光強度の電流に対する特性が滑
らかななものとならず、使用しにくい欠点がある。本実
施例では光強度の対電流特性は滑らかに変化し、上記問
題も解消される。
の長さにのみ活性層１を設け、活性層が存在しない部分
にのみ回折格子を設けた構造のＤＲＢレーザや、上記共
振器の長さ方向の一部に設けた活性層直下にのみ回折格
子を設けた構造の分布ブラッグ反射器型レーザも存在す
るが、これらの構造では光強度の電流に対する特性が滑
らかななものとならず、使用しにくい欠点がある。本実
施例では光強度の対電流特性は滑らかに変化し、上記問
題も解消される。
以上の如く本実施例においては、電界集中の著しい中央
領域の回折格子を取り除くことにより、光強度分布を改
善することができた。従って共振器長りを長くしても、
安定なレーザ動作が維持でき、狭線幅レーザが実現でき
る。
領域の回折格子を取り除くことにより、光強度分布を改
善することができた。従って共振器長りを長くしても、
安定なレーザ動作が維持でき、狭線幅レーザが実現でき
る。
なお本発明は上記一実施例を種々変形して実施できるこ
とは言うまでもなく、例えば、活性層１やクラッド層２
．導波層３を構成する材料やその組成、及び導電型、或
いは管内波長、また、回折格子４．４゛の長さや均一部
８の長さは、その目的によって種々選択し得るものであ
る。
とは言うまでもなく、例えば、活性層１やクラッド層２
．導波層３を構成する材料やその組成、及び導電型、或
いは管内波長、また、回折格子４．４゛の長さや均一部
８の長さは、その目的によって種々選択し得るものであ
る。
以上の説明から明らかなように本発明によれば光強度分
布を改善することができ、共振器長りを長くしても安定
な動作を維持でき、狭線幅の半導体発光装置を得ること
ができる。
布を改善することができ、共振器長りを長くしても安定
な動作を維持でき、狭線幅の半導体発光装置を得ること
ができる。
第１図は本発明一実施例の構成説明図、第２図は上記一
実施例の光強度分布図、第３図は従来の１／４波長シフ
トレ一ザ説明図、第４図は従来の１／４波長シフトレ一
ザ光強度分布を示す図である。 図において、１は活性層、２はクラッド層、３は導波層
、４，４”は回折格子、５，９．９’ は１／４波長シ
フト部、６は基板、８は均一部を示す。 ２．０［ 翠ネ１−’ヤミＡち≧イｚＩｌの角−５飢麿／ν・午１
−ｘ＋０−諭）￥ λ １４ 従来Ｏｈ痕赴艮シフトし−サ゛意糺州ｒハ多 ３１幻 知ａ懸毛１λ踏訳佃 イ炙↑のＶＡ、う度る・７フトレーｒのピ毛茂今岱字
Ｑ１￥１ 手叙Ｅネ市正−しり（兄） 昭和乙φ年７月／７日
実施例の光強度分布図、第３図は従来の１／４波長シフ
トレ一ザ説明図、第４図は従来の１／４波長シフトレ一
ザ光強度分布を示す図である。 図において、１は活性層、２はクラッド層、３は導波層
、４，４”は回折格子、５，９．９’ は１／４波長シ
フト部、６は基板、８は均一部を示す。 ２．０［ 翠ネ１−’ヤミＡち≧イｚＩｌの角−５飢麿／ν・午１
−ｘ＋０−諭）￥ λ １４ 従来Ｏｈ痕赴艮シフトし−サ゛意糺州ｒハ多 ３１幻 知ａ懸毛１λ踏訳佃 イ炙↑のＶＡ、う度る・７フトレーｒのピ毛茂今岱字
Ｑ１￥１ 手叙Ｅネ市正−しり（兄） 昭和乙φ年７月／７日
Claims (1)
- 所定のバンドギャップと屈折率を有する化合物半導体か
らなる活性層（１）と、該活性層の両側に、該活性層よ
りバンドギャップが広く且つ屈折率が小さい化合物半導
体よりなる導波層（３）およびクラッド層（２）が配設
されてなり、且つ前記導波層（３）の前記活性層と接す
る側の反対側の面の中央部を除く両端部に回折格子（４
、４’）が形成されていることを特徴とする半導体発光
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63066121A JP2819557B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63066121A JP2819557B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 半導体発光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01238181A true JPH01238181A (ja) | 1989-09-22 |
| JP2819557B2 JP2819557B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=13306728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63066121A Expired - Lifetime JP2819557B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2819557B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997014201A1 (en) * | 1995-10-06 | 1997-04-17 | British Telecommunications Public Limited Company | Optical filters |
| US6175581B1 (en) | 1997-08-05 | 2001-01-16 | Nec Corporation | Distributed feedback semiconductor laser |
| US6198863B1 (en) | 1995-10-06 | 2001-03-06 | British Telecommunications Public Limited Company | Optical filters |
| JPWO2018070432A1 (ja) * | 2016-10-12 | 2019-08-08 | 古河電気工業株式会社 | 半導体レーザ素子 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI710186B (zh) * | 2017-10-17 | 2020-11-11 | 光環科技股份有限公司 | 分散式回饋雷射的結構與製法 |
Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPS6188584A (ja) * | 1984-10-08 | 1986-05-06 | Nec Corp | 位相シフト構造付分布帰還形半導体レ−ザ |
| JPS61216383A (ja) * | 1985-03-20 | 1986-09-26 | Nec Corp | 分布帰還型半導体レ−ザ |
| JPS61287187A (ja) * | 1985-06-13 | 1986-12-17 | Res Dev Corp Of Japan | 単一縦モ−ドモノリシツク分布帰還型レ−ザの製造方法 |
| JPH01218088A (ja) * | 1988-02-26 | 1989-08-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 分布帰還型半導体レーザ装置 |
-
1988
- 1988-03-18 JP JP63066121A patent/JP2819557B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPWO2018070432A1 (ja) * | 2016-10-12 | 2019-08-08 | 古河電気工業株式会社 | 半導体レーザ素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2819557B2 (ja) | 1998-10-30 |
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