JPH01239892A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
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- JPH01239892A JPH01239892A JP63065749A JP6574988A JPH01239892A JP H01239892 A JPH01239892 A JP H01239892A JP 63065749 A JP63065749 A JP 63065749A JP 6574988 A JP6574988 A JP 6574988A JP H01239892 A JPH01239892 A JP H01239892A
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- resonator
- phase shifting
- semiconductor laser
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- 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
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/12—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
-
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- 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
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- H01S5/124—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers incorporating phase shifts
- H01S5/1246—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers incorporating phase shifts plurality of phase shifts
-
- H—ELECTRICITY
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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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
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- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
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)
本発明は半導体レーリ゛装置に1y1シ、分子r]帰還
型の半導体レーIJ″装置に関する。
型の半導体レーIJ″装置に関する。
従来よりコヒーレント光通(S用の光源どして゛に導体
レーザ%Nが用いられている5、 分布帰還型半導体レー’J”(DFBレーリー)は、安
定な甲−波&発振が冑られることから、コヒーレント光
通信用光源としてfj望である。しかしε〜のスペクト
ル、線幅は10・〜i00MIIZ稈度と広く、コヒー
レント光通信に用いるためにこれを狭くすることが要望
されている、。
レーザ%Nが用いられている5、 分布帰還型半導体レー’J”(DFBレーリー)は、安
定な甲−波&発振が冑られることから、コヒーレント光
通信用光源としてfj望である。しかしε〜のスペクト
ル、線幅は10・〜i00MIIZ稈度と広く、コヒー
レント光通信に用いるためにこれを狭くすることが要望
されている、。
〔従来の技術)
第4図(Δ)、第5図(A)人々は従来のDFBレープ
の各間の断面図を示す。両図中、10はM仮、11は導
波層、12はン古竹にく、13はクラッド層である。
の各間の断面図を示す。両図中、10はM仮、11は導
波層、12はン古竹にく、13はクラッド層である。
第4図(Δ)においては、導波層11と基板10との境
冑に周囲的に凹凸をf」けて構成した回11i格子が共
振器方向くZh向)に均一であり、臂界面14.a、1
4bの反射率を異ならしめて単一波長の]ヒーレント光
を取り出寸4 第5図([3>にJ3いては、共振器方向の中央部イ」
近で回折格子の位相をπ(1/4波長)だtJシフトし
、翼界面14a、14bは共に反射率を零として甲−波
長の]ヒーレント光を取り出す1゜〔発明が解決しJ、
うとづる課題) D F Bレーザのスペクトル線幅は、例えばOP目で
0NIC31987年7月号P94−100に記載の如
く、共振器長りを長くすることにより狭くぐきる。しか
し、共振器長[を長くすると規格化した結合定数KL(
但しKは結合定数)も人さくなる。この規格化した結合
定数1〈[−は等何泊な反射率に対応しており、KLが
人となることは、光が共振器内で中央部に片寄った分布
となることを示す。
冑に周囲的に凹凸をf」けて構成した回11i格子が共
振器方向くZh向)に均一であり、臂界面14.a、1
4bの反射率を異ならしめて単一波長の]ヒーレント光
を取り出寸4 第5図([3>にJ3いては、共振器方向の中央部イ」
近で回折格子の位相をπ(1/4波長)だtJシフトし
、翼界面14a、14bは共に反射率を零として甲−波
長の]ヒーレント光を取り出す1゜〔発明が解決しJ、
うとづる課題) D F Bレーザのスペクトル線幅は、例えばOP目で
0NIC31987年7月号P94−100に記載の如
く、共振器長りを長くすることにより狭くぐきる。しか
し、共振器長[を長くすると規格化した結合定数KL(
但しKは結合定数)も人さくなる。この規格化した結合
定数1〈[−は等何泊な反射率に対応しており、KLが
人となることは、光が共振器内で中央部に片寄った分布
となることを示す。
第4図<A)のDFBレーデではK Lが人となると同
図<8)に示す如く不均一な光強度分布となる。また第
5図(A>のDFBレーザではK[が人となると、同図
(B)に丞す如く光強度が回折格子のシフト位lに集中
した不均一な分布となる。これはシフト位置にJ3いて
、共振器内を進む光と戻る光とが同相となるためである
。1光強度が著しく不均一になった場合には、例えば電
子通信学会技術研究報告0QE86−7゜D49〜56
に記載の如く、高出力時に多波長発振を生じIbすいと
いう問題がある。
図<8)に示す如く不均一な光強度分布となる。また第
5図(A>のDFBレーザではK[が人となると、同図
(B)に丞す如く光強度が回折格子のシフト位lに集中
した不均一な分布となる。これはシフト位置にJ3いて
、共振器内を進む光と戻る光とが同相となるためである
。1光強度が著しく不均一になった場合には、例えば電
子通信学会技術研究報告0QE86−7゜D49〜56
に記載の如く、高出力時に多波長発振を生じIbすいと
いう問題がある。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、スペクトル線
幅が狭く、かつ高出力口、1においても安定した単一波
長発振を17る半導体レーザ装置を提供することを目的
とする。
幅が狭く、かつ高出力口、1においても安定した単一波
長発振を17る半導体レーザ装置を提供することを目的
とする。
第1図(A>、(B)は本発明の詳細な説明するための
図を示す、。
図を示す、。
第1図(△)の断面構造図において、20は基板、22
は導波層、23は活性層、25はクラッド層Cある。
は導波層、23は活性層、25はクラッド層Cある。
活性層23に接づる導波層22の基板20とのl長’7
J′r−ある裏面には且昭X方向(1方向)に囚111
1PI4r+?jつだ凹凸が設Gノられ、これが回折格
子32を形成している。
J′r−ある裏面には且昭X方向(1方向)に囚111
1PI4r+?jつだ凹凸が設Gノられ、これが回折格
子32を形成している。
回折格子32のJ(振器方向上で異なる3箇所には回I
ff格子32の位相をシフトした位相シフト点32a・
〜32Cが設けられている、。
ff格子32の位相をシフトした位相シフト点32a・
〜32Cが設けられている、。
本発明装置においては、位相シフト点32a・〜32c
で3回以上回IJi V8子32の位相をシフトするた
め、Z7J向に進む光と戻る光との合成により共融:己
艮りが人であってら、第1図(B)に承り如く、共振:
3:方向の全域で平坦イ【光強度分布を冑ることができ
る。
で3回以上回IJi V8子32の位相をシフトするた
め、Z7J向に進む光と戻る光との合成により共融:己
艮りが人であってら、第1図(B)に承り如く、共振:
3:方向の全域で平坦イ【光強度分布を冑ることができ
る。
第2図(Δ)、(B)夫々は本発明の゛ト3v体レーザ
装置の一実施例の正面図I[[3−IIB線に沿う断面
4M i5図を示す。この半導体レーザ装置は平坦表面
埋込み構造(F B H’)のDFBレーザである。
装置の一実施例の正面図I[[3−IIB線に沿う断面
4M i5図を示す。この半導体レーザ装置は平坦表面
埋込み構造(F B H’)のDFBレーザである。
第2図中、20はn−InPの基板であり、その下部に
AuGeN iの電極21が設けられてGXる。基板2
0のX方向中央部にはn −1nGa八sPの導波層2
2が設けられ、その上部に活Pl[3及びメルトバック
防止層24が設けられている。導波層22〜メルトバッ
ク防止層24はノンドープInGaASPで、その組成
を変えている。例えば導波層22はバンドギャップが、
3μm波長で、活性層23は1,55μm波長、メルト
!<ツク防1[層24は1.3μm波長とされている。
AuGeN iの電極21が設けられてGXる。基板2
0のX方向中央部にはn −1nGa八sPの導波層2
2が設けられ、その上部に活Pl[3及びメルトバック
防止層24が設けられている。導波層22〜メルトバッ
ク防止層24はノンドープInGaASPで、その組成
を変えている。例えば導波層22はバンドギャップが、
3μm波長で、活性層23は1,55μm波長、メルト
!<ツク防1[層24は1.3μm波長とされている。
また、p−tnpのクラッド層25にはn−InPのS
?f流阻流層止層26込まれて(入る。クラッド層25
の上部にはp−1nGaAs、Pのコンタクト層27及
びS!02の絶縁1模29が形成され、コンタクト)i
?i 271.よT’ i / P t /ΔUの層状
の電極28に接続されている1、また、この゛[mq休
体−ザのZh向の両端面に(1反Q(防l−膜30゜3
1が設【]られている。
?f流阻流層止層26込まれて(入る。クラッド層25
の上部にはp−1nGaAs、Pのコンタクト層27及
びS!02の絶縁1模29が形成され、コンタクト)i
?i 271.よT’ i / P t /ΔUの層状
の電極28に接続されている1、また、この゛[mq休
体−ザのZh向の両端面に(1反Q(防l−膜30゜3
1が設【]られている。
基板20ど導波層22との境界は例えば2400人周期
で周期的に凹凸をイー」けて回折格子32を(?11成
している。導波層22のZh向長叩ら共振器長を120
0μmとした場合、反射防止膜30からZh向に150
uIll 、600czm 、1050um夫々の位置
ぐ回折格r;32に位相シフト点32a。
で周期的に凹凸をイー」けて回折格子32を(?11成
している。導波層22のZh向長叩ら共振器長を120
0μmとした場合、反射防止膜30からZh向に150
uIll 、600czm 、1050um夫々の位置
ぐ回折格r;32に位相シフト点32a。
32b、32c(!Z設けている。各frl相シフト点
32 a−32C人々の位Klシフ l−h”+は08
π(即ら115波長)とされている。
32 a−32C人々の位Klシフ l−h”+は08
π(即ら115波長)とされている。
ここで、光強度分イ11の平坦さを光強1り分イ11の
分1攻噴Fでkわし、単一波長発振の安定性を主発振波
長と副発振波長どの間の刊1rl X−Δαで表わす。
分1攻噴Fでkわし、単一波長発振の安定性を主発振波
長と副発振波長どの間の刊1rl X−Δαで表わす。
但し、P (Z)はZ方向の光強度分/li、PはP(
Z)の平均値である。
Z)の平均値である。
また、位相シフト点32bを共振2::艮1−の172
の位置とし、位相シフ1へ点32a、32cから位相シ
フ1−点32bまでの良さをし2としたとぎa = 1
2 / (L / 2 )で表わされる埴aを(1′l
相シフ1〜点のfff、 1ffiのパラメータとする
。
の位置とし、位相シフ1へ点32a、32cから位相シ
フ1−点32bまでの良さをし2としたとぎa = 1
2 / (L / 2 )で表わされる埴aを(1′l
相シフ1〜点のfff、 1ffiのパラメータとする
。
ここで、規格化された結合定数K l−= 2.5とし
たとき、位相シフ1−16と利17差Δαとの関係を第
3図(Δ)に示し、移相シフト闇と平W1さトとの関係
を第3図(B)に丞す。
たとき、位相シフ1−16と利17差Δαとの関係を第
3図(Δ)に示し、移相シフト闇と平W1さトとの関係
を第3図(B)に丞す。
第3図(A)、(B)において、実線1a。
1bはa=0.8の場合、実1’JIIJIIbLLa
−0,7の場合、−山鎖線ma、[11bはa= 0.
5の場合、破l5IIVa、IVbはa−04の場合、
1政線Va。
−0,7の場合、−山鎖線ma、[11bはa= 0.
5の場合、破l5IIVa、IVbはa−04の場合、
1政線Va。
Vbハa= 0.3f7)場合、実線Via、Vrbは
a =−〜0.2の場合、夫々を示している。
a =−〜0.2の場合、夫々を示している。
この第3図(A>、’(B)からKLの−25のとき、
a=0.7〜08ので平illな光強度分布が青られ、
また位相シフトjilo、7〜0.8πで多波JX光振
のj3それのない充分な初1!′7差が得られることが
分る。
a=0.7〜08ので平illな光強度分布が青られ、
また位相シフトjilo、7〜0.8πで多波JX光振
のj3それのない充分な初1!′7差が得られることが
分る。
この結果に従って、第2図の実施例ではa=015、位
相シフ1−Biio、aπを選定している。
相シフ1−Biio、aπを選定している。
ところで、第2図の実施例では反m防止130゜31人
々から同一の強度の光が出力されるが、このうち一方の
出力の光強度を他方の出力の光強度より小として、出カ
シ−る光強度のυ1121のためにモニタする場合等に
おいては、位)(]ジット点32cの位置を共振器の中
央位11イからずらすことができる。また、位相シフト
点328.32G夫々から位相シフト点32bまCの距
離、又は位相シフト点32a・〜32 C夫々のKt相
ジット1s+を巽ならしめても良く、上記実施例に限定
されない。
々から同一の強度の光が出力されるが、このうち一方の
出力の光強度を他方の出力の光強度より小として、出カ
シ−る光強度のυ1121のためにモニタする場合等に
おいては、位)(]ジット点32cの位置を共振器の中
央位11イからずらすことができる。また、位相シフト
点328.32G夫々から位相シフト点32bまCの距
離、又は位相シフト点32a・〜32 C夫々のKt相
ジット1s+を巽ならしめても良く、上記実施例に限定
されない。
なお、第2図の実施例ではイ◇相シフト魚を3箇所とし
ているが、位相シフ1〜点は5,7,9.・・・雪の3
以上の奇数個であれば、本実施例と同LLの効果を(1
1るとができ、」記実施f’41に限定され4gい。
ているが、位相シフ1〜点は5,7,9.・・・雪の3
以上の奇数個であれば、本実施例と同LLの効果を(1
1るとができ、」記実施f’41に限定され4gい。
上述の如く、本発明の半導体レーザ装置によれば、共振
器長を犬としてスペクトル線幅を狭くしても共振器の全
域で平坦な光強度分布を冑ることができ、多波長発振の
おそれのない安定しl、:中−波長発振を行ないW7、
実用上きわめてh用である、。
器長を犬としてスペクトル線幅を狭くしても共振器の全
域で平坦な光強度分布を冑ることができ、多波長発振の
おそれのない安定しl、:中−波長発振を行ないW7、
実用上きわめてh用である、。
第1図は本発明′!A首の原理を説明するための図、;
n2図は本発明装置の一実施例の正面図、断1nJ図、 第3図は本発明装置を131明づるための1)11図、
第4図、第5図人々は従来に;1ゴを説明するための図
である。 図において、 20は阜仮、 22は導波層、 23は活f1層、 24はメルトバック防止膜、 25番、Lクラッド層、 26は電流阻葎層、 32は回折格子、 32a、32b、32cは位相ジノ1−点をノ1−す。 特許出願人 畠゛ 十 通 株式会ネ1代 埋 人
か押土 伊 東 忠 彦−−□ °ノ (B) 杢渇ツ唱躬H1の原理を朔するた杓の図第1図 にL 、 2.5 Atごす目、ミー7F1μヒ −−−−−→−(A) ヰqをyl用Klま嬰υ用オうための知勢註習笥3図(
’?l’)1) にL=2.5 A峠λシ>トt □ (B) 本発礫遷玉琥刈オるたh弓売柱司 第 3 図(ヤの2)
n2図は本発明装置の一実施例の正面図、断1nJ図、 第3図は本発明装置を131明づるための1)11図、
第4図、第5図人々は従来に;1ゴを説明するための図
である。 図において、 20は阜仮、 22は導波層、 23は活f1層、 24はメルトバック防止膜、 25番、Lクラッド層、 26は電流阻葎層、 32は回折格子、 32a、32b、32cは位相ジノ1−点をノ1−す。 特許出願人 畠゛ 十 通 株式会ネ1代 埋 人
か押土 伊 東 忠 彦−−□ °ノ (B) 杢渇ツ唱躬H1の原理を朔するた杓の図第1図 にL 、 2.5 Atごす目、ミー7F1μヒ −−−−−→−(A) ヰqをyl用Klま嬰υ用オうための知勢註習笥3図(
’?l’)1) にL=2.5 A峠λシ>トt □ (B) 本発礫遷玉琥刈オるたh弓売柱司 第 3 図(ヤの2)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 活性層(23)又は該活性層(23)に接する導波層(
22)の表面に、共振器方向に周期性を持った凹凸を設
け回折格子(32)を形成した分布帰還型の半導体レー
ザ装置において、 該回折格子(32)の共振器方向上で異なる3以上の奇
数箇所に回折格子の位相をシフトした位相シフト点(3
2a〜32c)を設けたことを特徴とする半導体レーザ
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63065749A JPH01239892A (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63065749A JPH01239892A (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 半導体レーザ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01239892A true JPH01239892A (ja) | 1989-09-25 |
Family
ID=13295978
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63065749A Pending JPH01239892A (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01239892A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0559192A2 (en) * | 1992-03-06 | 1993-09-08 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Distributed reflector and wavelength-tunable semiconductor laser |
US6330268B1 (en) | 1998-08-27 | 2001-12-11 | Nec Corporation | Distributed feedback semiconductor laser |
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- 1988-03-22 JP JP63065749A patent/JPH01239892A/ja active Pending
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