JPH02110987A - Multi-wavelength semiconductor laser - Google Patents

Multi-wavelength semiconductor laser

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JPH02110987A
JPH02110987A JP26329888A JP26329888A JPH02110987A JP H02110987 A JPH02110987 A JP H02110987A JP 26329888 A JP26329888 A JP 26329888A JP 26329888 A JP26329888 A JP 26329888A JP H02110987 A JPH02110987 A JP H02110987A
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JP
Japan
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layer
quantum
laser
wavelength
gaas
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Application number
JP26329888A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Okuda
昌宏 奥田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

PURPOSE:To enable the same semiconductor laser to project laser rays of different wavelengths by a method wherein a required quantum level is selected from two or more quantum levels provided to the quantum well structure of an active layer and a loss characteristic is so controlled as to enable a laser oscillation to start at the required quantum level. CONSTITUTION:The following are successively laminated on an n-GaAs substrate 7 provided with a plane: an n-GaAs buffer layer 8; an n-AlGaAs clad layer 9; an n-AlGaAsSC (Separate Confinement) layer 10 whose Al composition decrease in a quadratic functional manner in a thicknesswise direction; a GaAs single quantum well type(SQW) layer 11; a p-AlGaAsSC (Separate Confinement) layer 12 whose Al composition increases in a quadratic functional manner in a thicknesswise direction; a p-AlGaAs clad layer 13; and a p-GaAs cap layer 15. The GaAs SQW layer 11 is composed of a well whose composition is GaAs and barriers, provided on both its sides, whose composition is Ga0.7Al0.3As and has two quantum levels, n=1 and n=2. If an oscillation starts when n is equal to one, laser rays 870nm in wavelength are projected, and laser rays 810nm in wavelength are projected when n is two. And, a loss characteristic is controlled through the injection of a current taking advantage of the reduction of a waveguide path in refractive index just under an electrode due to a plasma effect of injected carriers.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は1素子から波長の互いに異なるレーザ光を出射
可能な多波長半導体レーザ、特に同一活性スドライブ領
域からの発振されるレーザ光の波長を所望に応じて変化
させることのできる多波長半導体レーザに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a multi-wavelength semiconductor laser capable of emitting laser beams of different wavelengths from one element, and particularly to a multi-wavelength semiconductor laser capable of emitting laser beams of different wavelengths from one element, and in particular, a multi-wavelength semiconductor laser capable of emitting laser beams of different wavelengths from one element. This invention relates to a multi-wavelength semiconductor laser that can be changed as desired.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、1素子から2波長以上の複数レーザ光を出射する
ことのできる半導体レーザ素子としては、出射レーザ波
長が異なるようにその組成を異ならせた複数の活性層を
配列した構成を有するもの:分布帰還型(Distri
buted Feed Back、D B R)半導体
レーザ、あるいは分布反射型(Dis−tribute
d BraggReflector、 IIBR)半導
体レーザを複数個、同一基板−トに配列し、各レーザ構
造の回折格子のピッチを異ならせることにより、各回折
格子のピッチに対応するブラッグ波長を異ならせ、各レ
ーザ構造からの出射光の波長を異ならせる構成を有する
もの等が知られている。
Conventionally, a semiconductor laser element capable of emitting multiple laser beams of two or more wavelengths from one element has a structure in which multiple active layers with different compositions are arranged so that the emitted laser wavelengths are different: distribution Feedback type (Distri
butted feed back (DBR) semiconductor laser, or distributed reflection type (Dis-tribute
d BraggReflector, IIBR) By arranging a plurality of semiconductor lasers on the same substrate and making the pitch of the diffraction grating of each laser structure different, the Bragg wavelength corresponding to the pitch of each diffraction grating is made different, and each laser structure There are known devices having a configuration in which the wavelengths of the emitted light are made different.

更に、これに対し、近年さらに発振波長を大きく変える
方法として、活性層に量子井戸型構造を用いこの12子
井戸の井戸を通常より深く設定し、2つ以上の量子準位
を持つ構造とし、かつレーザ共振器中の内部損失を活性
ストライプ領域の幅や、共振器長を変えて制御すること
によって、選択的に2つ以上の量子準位に対応する発振
波長を選ぶ方法が行なわれている。
Furthermore, in recent years, as a method to further change the oscillation wavelength, a quantum well structure is used in the active layer, and the 12-well structure is set deeper than usual, creating a structure with two or more quantum levels. In addition, a method is being used to selectively select an oscillation wavelength that corresponds to two or more quantum levels by controlling the internal loss in the laser cavity by changing the width of the active stripe region and the cavity length. .

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、従来の活性層に量子井戸型構造を用いた
多波長半導体レーザにおいては以下のような問題がある
However, conventional multi-wavelength semiconductor lasers using a quantum well structure in the active layer have the following problems.

例えば、2以上の量子準位を持つ量子井戸層を活性層と
して利用し、活性ストライブ領域の幅を異ならせて波長
を制御する構成では、活性ストライプ領域の幅によって
ニア・フィールド・パターンの形状や、非点収差などの
光学特性が変わってくるため、同一の光学特性を有する
レーザ光を1素子から発振させることは困難である。
For example, in a configuration in which a quantum well layer with two or more quantum levels is used as the active layer and the width of the active stripe region is varied to control the wavelength, the shape of the near-field pattern is determined by the width of the active stripe region. It is difficult to oscillate a laser beam having the same optical characteristics from a single element because the optical characteristics such as optical characteristics and astigmatism change.

方、2以上の量子準位を持つ量子井戸層を活性層として
利用し、共振器長を変えて、共振器での内部損失特性を
変える構成では、通常のへき開による端面形成法を用い
ると、互いに波長の異なる複数のレーザ光を発する複数
の半導体レーザを1素子に一体化された構成を有するモ
ノリシックに形成できない。
On the other hand, in a configuration in which a quantum well layer with two or more quantum levels is used as the active layer and the internal loss characteristics of the resonator are changed by changing the resonator length, if the end face formation method by normal cleavage is used, It is not possible to form a monolithic structure in which a plurality of semiconductor lasers emitting a plurality of laser beams having different wavelengths are integrated into one element.

また、従来の多波長半導体レーザでは、波長の異なる2
以上のレーザ光の出射位置が異なるので、各レーザ光照
射位置あるいはレーザビームの結像位置を揃えるには、
そのための光学系が別途必要となる。
In addition, in conventional multi-wavelength semiconductor lasers, two
Since the emission positions of the above laser beams are different, in order to align each laser beam irradiation position or laser beam imaging position,
A separate optical system is required for this purpose.

本発明は、以上述べたような従来の多波長半導体レーザ
における問題に鑑みなされたものであり、良好かつバラ
ツキの少ない非点収差やニア・フィールド・パターン等
の光学特性を有する波長の異なる複数のレーザ光を同一
出射部位から出射可能な多波長半導体レーザを提供する
ことにある。
The present invention was devised in view of the problems with conventional multi-wavelength semiconductor lasers as described above, and it is a laser diode with different wavelengths that has good optical properties such as astigmatism and near-field pattern with little variation. An object of the present invention is to provide a multi-wavelength semiconductor laser capable of emitting laser light from the same emitting site.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明の多波長半導体レーザは、2以、トのt゛量子準
位もつ量子井戸型構造からなる活性層と、該活性層で生
じる光を発振させるための共振器とを有する半導体レー
ザにおいて、該共振器内の損失特性を制御する手段(損
失特性制御手段)を有することを特徴とする。
The multi-wavelength semiconductor laser of the present invention is a semiconductor laser having an active layer having a quantum well structure having two or more t' quantum levels, and a resonator for oscillating light generated in the active layer. It is characterized by comprising means for controlling loss characteristics within the resonator (loss characteristic control means).

すなわち、本発明の多波長半導体レーザは、活性層の量
子井戸型構造の有する複数の量子準位から所望の波長で
の発振に必要な量子準位を選択し、かつ共振器の損失特
性を選択された量子準位での発振が可能となるように損
失特性制御手段により制御することにより、同一半導体
レーザから異なる波長のレーザ光を出射可能としたもの
である。
That is, in the multi-wavelength semiconductor laser of the present invention, a quantum level necessary for oscillation at a desired wavelength is selected from a plurality of quantum levels of the quantum well structure of the active layer, and the loss characteristics of the resonator are selected. By controlling the loss characteristic control means to enable oscillation at the quantum level determined by the semiconductor laser, laser beams of different wavelengths can be emitted from the same semiconductor laser.

従って、本発明の多波長半導体レーザによれば、発光ス
ポットサイズの等しい異なる波長のレーザ光が同一の出
射位置点から選択的に得られるので、光通信や光ディス
ク等に使用する場合、結像させるための光学系が簡単に
なるという利点を有する。
Therefore, according to the multi-wavelength semiconductor laser of the present invention, laser beams of different wavelengths with the same emission spot size can be selectively obtained from the same emission position, so when used for optical communication, optical disks, etc., it is possible to form an image. This has the advantage that the optical system used for this purpose is simple.

しかも、出射される各レーザ光の非点収差やニア・フィ
ールド・パターン等の光学特性も良好かつ均一化されて
おり、また、各層の層厚やリッジ構造等のサイズなどは
適宜変更可能であるう〔実施例〕 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
Moreover, the optical characteristics such as astigmatism and near-field pattern of each emitted laser beam are good and uniform, and the thickness of each layer and the size of the ridge structure can be changed as appropriate. [Example] Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

なお、本発明のレーザ素子を構成する各層は、通常この
分野で利用されている材料及び方法によって形成できる
ものであり、また、各層の層厚やリッジ構造のサイズな
どは適宜変更可能である。
Note that each layer constituting the laser element of the present invention can be formed using materials and methods commonly used in this field, and the thickness of each layer and the size of the ridge structure can be changed as appropriate.

実施例1 第1図は、本発明の多波長半導体レーザの一例の主要部
の斜視図であり、第2図は第1図のA−B線での部分断
面図である。
Embodiment 1 FIG. 1 is a perspective view of a main part of an example of a multi-wavelength semiconductor laser of the present invention, and FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along line AB in FIG. 1.

本実施例の半導体レーザは、(100)面をもつn−G
aAs基板7(厚さ:〜350 q)のににn−GaA
sバッファー層8(厚さ: 0.5 pm) 、 n−
AlGaAsクラッド層9(厚さ: 1.5 p)、A
2の組成が膜厚方向に対して2次関数的に減少している
n−A IGa八sへ(:(Separate Con
finement)層10(厚さ:0.2gIn)、G
aAs単一量子井戸型(Single Quantum
 Well、5QW)層11(厚さ:〜0.01.)、
AILの組成が膜厚方向に対して2次関数的に増加して
いるp−AlGaAs SC層12(厚さ: 0.2 
gm) 、 p−AlGaAsクラッド層13(リッジ
構造内での厚さ: 1−5 u) 、 p−GaAsキ
ャップ層15が順次積層されている。
The semiconductor laser of this example is an n-G laser diode with a (100) plane.
n-GaA on aAs substrate 7 (thickness: ~350 q)
s buffer layer 8 (thickness: 0.5 pm), n-
AlGaAs cladding layer 9 (thickness: 1.5 p), A
To the n-A IGa 8s in which the composition of 2 decreases quadratically in the film thickness direction (:(Separate Con
finement) layer 10 (thickness: 0.2 gIn), G
aAs single quantum well type (Single Quantum
Well, 5QW) layer 11 (thickness: ~0.01.),
A p-AlGaAs SC layer 12 (thickness: 0.2
gm), a p-AlGaAs cladding layer 13 (thickness within the ridge structure: 1-5 μm), and a p-GaAs cap layer 15 are sequentially laminated.

また、本実施例では電流狭窄および光の閉じ込めをリッ
ジ構造(高さ二〜1.8μ、幅:〜2.5μs)により
て行なっており、このリッジ構造が活性領域及び一対の
反射面間に先導波路を配した共振器を有する活性ストラ
イブ領域(長さ二〜300騨)を構成している。
In addition, in this example, current confinement and light confinement are performed by a ridge structure (height: 2 to 1.8 μs, width: ~2.5 μs), and this ridge structure is located between the active region and a pair of reflective surfaces. It constitutes an active stripe region (2-300 mm long) with a resonator arranged with a leading waveguide.

このリッジ構造は、上述の各層を順次積層した後に、リ
ッジ構造となる部分がストライブ状に残されるようにエ
ツチングを行なって、リッジ部を形成し、その後SiN
絶縁膜23(厚さ: 0.2 p)の成膜、次いでAu
’;’1ii2.3の成膜を行なうことによって形成さ
れる。
This ridge structure is created by sequentially laminating the above-mentioned layers and then etching the ridge structure so that the portion that will become the ridge structure remains in a stripe shape to form a ridge portion.
Formation of insulating film 23 (thickness: 0.2p), then Au
';'It is formed by performing the film formation of 1ii2.3.

なお、Au電極はそれぞれn−GaAs基板7およびp
−GaAsキャップ層15と合金化されている。
Note that the Au electrodes are connected to the n-GaAs substrate 7 and the p-GaAs substrate 7, respectively.
- Alloyed with GaAs cap layer 15.

GaAs SQW層11は、ウェルの組成がGaAs、
 ウェル巾が100人、両側のバリアの組成がGao7
Alo :+Asによって構成されている。この結果、
n=1およびn・2の2つの量子準位を持つ、n=1の
量子準位で発振が起こるときは、波長870nmでレー
ザ光を出射し、n・2の量子準位で発振が起こるときは
波長81Or+mでレーザ光を出射する。
The GaAs SQW layer 11 has a well composition of GaAs,
Well width is 100 people, barrier composition on both sides is Gao7
Alo: Consists of +As. As a result,
It has two quantum levels, n=1 and n・2. When oscillation occurs at the n=1 quantum level, a laser beam is emitted at a wavelength of 870 nm, and oscillation occurs at the n・2 quantum level. At this time, a laser beam is emitted with a wavelength of 81 Or+m.

一方、電極2、電Fi3にはそれぞれ電流源4、電流源
5が接続されており、これら電極に別々に通電できるよ
うになっている。電流源4は、レーザ発振用の電流を供
給するためのもので、電流源5は波長選択用の電流源で
あり、電極3、共通電極6の電1ji3に対応する部分
及び電流源5を含む部分が本発明でいう損失特性制御手
段を形成している。
On the other hand, a current source 4 and a current source 5 are connected to the electrode 2 and the electric current Fi3, respectively, so that current can be applied to these electrodes separately. The current source 4 is for supplying current for laser oscillation, and the current source 5 is a current source for wavelength selection, and includes the electrode 3, a portion of the common electrode 6 corresponding to the voltage 1ji3, and the current source 5. This portion forms the loss characteristic control means in the present invention.

以下、電流源5によって、波長選択ができる原理につい
て説明する。
The principle by which wavelength selection can be performed using the current source 5 will be explained below.

活性層内での発光する光の波長は、量子準位の選択によ
って特定でき、この量子準位の選択は活性層への注入電
流量により行なうことができる。
The wavelength of light emitted within the active layer can be specified by selecting a quantum level, and this selection of the quantum level can be performed by changing the amount of current injected into the active layer.

まず、量子準位n=1での発光を得るのに必要な電流量
を電極2から注入する。更に、電流源5から、電極3の
直下の導波路が電極2の直下の活性層で発光する光に対
して利得領域となるような電流量を電極3を介して注入
する。
First, the amount of current necessary to obtain light emission at the quantum level n=1 is injected from the electrode 2. Furthermore, a current amount is injected from the current source 5 through the electrode 3 such that the waveguide directly under the electrode 3 becomes a gain region for the light emitted by the active layer directly under the electrode 2 .

なお、電極3からの電流の注入による電極3直下の導波
路における損失特性の制御は、電極直下の導波路の屈折
率が注入キャリアのプラズマ効果により低下することを
利用したものである。
The loss characteristics in the waveguide directly under the electrode 3 are controlled by injecting current from the electrode 3 by utilizing the fact that the refractive index of the waveguide directly under the electrode is reduced due to the plasma effect of the injected carriers.

このようにして利得領域が形成されることによって、低
い発振しきい値電流で発振が起こる。
By forming the gain region in this manner, oscillation occurs at a low oscillation threshold current.

つまり、量子準位n・2が発振可能な状態まで、電流が
注入されない状態でn−1の量子準位で発振が起こるた
め、波長870nmのレーザ光が出射される。
That is, oscillation occurs at the n-1 quantum level without any current being injected until the quantum level n·2 is capable of oscillation, and therefore a laser beam with a wavelength of 870 nm is emitted.

一方、電流源5に注入する電流を徐々に減らしていくと
、電極3の直下の活性層は電111iI2の直下の活性
層で発光する光に対して損失領域となる。
On the other hand, when the current injected into the current source 5 is gradually reduced, the active layer directly under the electrode 3 becomes a loss region for the light emitted in the active layer directly under the electrode 111iI2.

このため、レーザ発振を起こさせるためには、電流源4
によって注入する電流量を大きくしていく必要がある。
Therefore, in order to cause laser oscillation, the current source 4
Therefore, it is necessary to increase the amount of current injected.

電流源4によって注入する電流量がある程度具−Fにな
ると、量子準位n・2での発振が可能な状態となる。量
子準位n〜2での光に対する利得は、量子準位n−1で
の光に対する利得よりも大きいため、n・2での発振が
可能となると、波長810r+o+のレーザ光が出射さ
れる。
When the amount of current injected by the current source 4 reaches a certain level -F, oscillation at the quantum level n·2 becomes possible. Since the gain for light at quantum level n~2 is larger than the gain for light at quantum level n-1, when oscillation at n·2 becomes possible, laser light with a wavelength of 810r+o+ is emitted.

実施例2 第3図は本発明の多波長半導体レーザの他の実施例の主
要部の平面図である。
Embodiment 2 FIG. 3 is a plan view of the main parts of another embodiment of the multi-wavelength semiconductor laser of the present invention.

16は半導体レーザの活性ストライブ領域(長さ二〜3
oou)で、このC−D部分の断面は、第2図に示した
ものと同一である。
16 is the active stripe region of the semiconductor laser (length 2 to 3
oou), and the cross section of this CD portion is the same as that shown in FIG.

リッジ構造には、Y分岐を2カ所設けた所謂マハツェン
ダ干渉計型の導波路18(長さ:1mm)が設けられて
おり、波長制御用電極17がマハツェンダ干渉計を構成
する片側の導波路の直上に配置ざわ、更に、その端面に
高反射膜19(反射率:90%以上、構成Al2O3と
Siのいわゆるλ/4交互4層膜)がコーディングされ
ており、これらが本発明でいう損失特性制御手段を形成
している。
The ridge structure is provided with a so-called Maha-Zehnder interferometer type waveguide 18 (length: 1 mm) with two Y branches, and the wavelength control electrode 17 is connected to one side of the waveguide constituting the Maha-Zehnder interferometer. A high reflection film 19 (reflectance: 90% or more, so-called λ/4 alternating 4-layer film composed of Al2O3 and Si) is coated on the end face of the wafer placed directly above the surface, and these have the loss characteristic in the present invention. forming control means.

以下、本実施例で波長選択ができる原理を説明する。The principle by which wavelength selection can be performed in this embodiment will be explained below.

電流源20から、電極17を通じて電流が注入されてい
ないときは、18のマハツェンダ干渉計の2木の導波路
に光路差は生じないので、Y分岐23で合流したとき、
位相の揃った光波が合流するため、活性ストライブ領域
I6で発光した光は、はとんどロスなく高反射膜19に
到達後、反射して、再びマハツェンダ干渉計を通って活
性ストライブ領域16に戻る。このため、電流源21か
ら活性ストライブ領域16に電流を注入したとき、高反
射膜のコーティングされたレーザと同様の特性となるた
め、低い注入電流(およそ30mA )で発振が起こる
。したがって、量子準位nJで発振が起こり、波長87
0nn+のレーザ光λ、が端面から出射される。
When no current is injected from the current source 20 through the electrode 17, there is no optical path difference between the two waveguides of the Mach-Zehnder interferometer 18, so when they merge at the Y branch 23,
Since the light waves with the same phase merge, the light emitted in the active stripe region I6 reaches the high reflection film 19 with almost no loss, is reflected, and passes through the Maha-Zehnder interferometer again to the active stripe region. Return to 16. Therefore, when a current is injected from the current source 21 into the active stripe region 16, the characteristics are similar to those of a laser coated with a highly reflective film, and oscillation occurs at a low injection current (approximately 30 mA). Therefore, oscillation occurs at the quantum level nJ, and the wavelength is 87
A laser beam λ of 0nn+ is emitted from the end face.

また、電流源20から電極17を通じて電流(およそ5
mA)を注入したときは、電極直下の導波路の屈折率が
注入キャリアのプラズマ効果により低下する。このため
、位相がずれて、Y分岐23で合流するとき、光の損失
が生ずる。したがって、高反射膜19に到達する光量は
減少する。さらに、反射光は、再び同じマハツェンダ干
渉計を通って、Y分岐22で合流するが、注入電流によ
る位相のずれから損失を生じる。このため、活性ストラ
イブ領域16で発光した光は、マハツェンダ干渉計を通
って戻る光にが少ないので、レーザ発振に至るまでに、
高い注入電流量(およそ80mA)を要する。したがっ
て、量子準位n−2で発振する状態となり波長810n
mのレーザ光が出射されるようになる。
Further, a current (approximately 5
mA), the refractive index of the waveguide directly under the electrode decreases due to the plasma effect of the injected carriers. Therefore, when the phases are shifted and the lights merge at the Y branch 23, a loss of light occurs. Therefore, the amount of light reaching the high reflection film 19 is reduced. Further, the reflected light passes through the same Mach-Zehnder interferometer again and joins at the Y branch 22, but a loss occurs due to a phase shift caused by the injected current. For this reason, the light emitted in the active stripe region 16 has a small amount of light that returns through the Mach-Zehnder interferometer, so before laser oscillation occurs,
A high injection current amount (approximately 80 mA) is required. Therefore, it becomes a state of oscillation at quantum level n-2, and the wavelength is 810n.
m laser beams are now emitted.

実施例3 第4図は、本発明の多波長半導体レーザの他の実施例の
主要部の平面図である。
Embodiment 3 FIG. 4 is a plan view of the main parts of another embodiment of the multi-wavelength semiconductor laser of the present invention.

24は半導体レーザの活性ストライブ領域(長さ:〜3
00JJJl)で、このトF部分断面は第2図に示した
構造と同一である。
24 is the active stripe region of the semiconductor laser (length: ~3
00JJJl), and this partial cross section at F is the same as the structure shown in FIG.

25は、方向性結合器で、この結合長は、方向性結合器
を構成する2木の導波路31.32(幅:3μm、高さ
1鱗)の間に配設された電極から注入される電流による
屈折率変化を利用して制御される。27は端面にコーテ
ィングされた高反射膜(反射率=90%以上、A120
3−5iのいわゆるλ/4交互4層膜)、28は端面に
コーティングされた低反射膜(反射率゛:5%、^12
03λ/4単層膜)である。方向性結合器25は、電流
源29により電流が注入されていないときに、ちょうど
結合長と方向性結合器長が同一になるように設定された
ものである。これら方向性結合器25、反射膜27.2
8によって本発明における損失特性制御手段が構成され
ている。
25 is a directional coupler, and this coupling length is injected from an electrode disposed between two waveguides 31 and 32 (width: 3 μm, height 1 scale) constituting the directional coupler. The refractive index is controlled by using the change in refractive index caused by the electric current. 27 is a high reflective film coated on the end face (reflectance = 90% or more, A120
3-5i is a so-called λ/4 alternating four-layer film), 28 is a low reflection film coated on the end face (reflectance ゛: 5%, ^12
03λ/4 single layer film). The directional coupler 25 is set so that the coupling length and the directional coupler length are exactly the same when no current is injected by the current source 29. These directional coupler 25, reflective film 27.2
8 constitutes the loss characteristic control means in the present invention.

この例においては、活性ストライブ領域24で発光した
光は、はとんどすべて高反射膜27に到達し、反射する
。一方、電流源29から電流を流すと、注入電流による
屈折率変化で、方向性結合器結合長が変化して、活性ス
トライブ領域24で発光した光は、低反射膜28に一部
到達するようになる。
In this example, almost all of the light emitted from the active stripe region 24 reaches the high reflection film 27 and is reflected. On the other hand, when a current is applied from the current source 29, the directional coupler coupling length changes due to the refractive index change due to the injected current, and part of the light emitted from the active stripe region 24 reaches the low reflection film 28. It becomes like this.

この結果、前述したのと同様に、反射率の変化によって
共振器としての損失特性を変えて、量子準位を選択し、
任意2波長を選択的に得ることができる。
As a result, as described above, the loss characteristics of the resonator are changed by changing the reflectance, and the quantum level is selected.
Any two wavelengths can be selectively obtained.

上記構成において、電流源29.30からそれぞれOm
A、 30mAの電流を注入すると、波長870nmで
の光が発振され、また、電流源29.30からそれぞれ
5 mA、 80mAの電流を注入すると波長810r
++nでの光が発振可能である。
In the above configuration, each Om from the current source 29.30
A. When a current of 30 mA is injected, light with a wavelength of 870 nm is oscillated, and when currents of 5 mA and 80 mA are injected from the current source 29.30, respectively, the wavelength is 810 r.
++n light can be oscillated.

なお、以上の実施例においては、活性層として!つめ量
子井戸内に2つの量子準位をもつSQW構造を用いてい
たが、本発明はこれに限るものではなく、2つ以上の量
子準位をもつMQW構造または、特願昭62−0449
39に示されているように、同一の光導波路構造内に互
いに発光波長の兄なる複数の発光層を有する構造であっ
てもよい。
In the above examples, as the active layer! Although the SQW structure with two quantum levels in the claw quantum well was used, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this, but may also be applied to an MQW structure with two or more quantum levels, or to the patent application No. 62-0449.
As shown in 39, the same optical waveguide structure may have a plurality of light emitting layers having different emission wavelengths.

さらに、本発明の多波長半導体レーザの構造は以上述べ
た例に示されたものに限定されるものではなく、共振器
の損失特性のスイッチンクによって同一活性スドライブ
領域からの発振波長を変化させることのできる構造であ
ればどのような構造をも取り得る。例えば、埋め込み型
へテロ構造(BH構造)など、電流狭窄と、良好な光閉
じ込め構造をもっている構造であれば良い。
Furthermore, the structure of the multi-wavelength semiconductor laser of the present invention is not limited to that shown in the examples described above, and the oscillation wavelength from the same active drive region is changed by switching the loss characteristics of the resonator. It can take any structure as long as it can. For example, any structure that has current confinement and a good optical confinement structure, such as a buried heterostructure (BH structure), may be used.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以−F説明したように、本発明によれば、良好かつバラ
ツキのない非点収差やニア・フィールド・パターン等の
光学特性を有する波長の異なる複数のレーザ光を同一出
射部位から出射可能な多波長半導体レーザを提供でき、
異なる波長の各レーザ光を同一出射部位から出射できる
ので、光通信や光ディスクの再生装置等のレーザ光源と
して使用する場合、所望の位置にレーザ光を結像させる
ための光学系の構成の簡易化が可能となる。
As explained below, according to the present invention, a multi-laser beam that can emit a plurality of laser beams of different wavelengths having good and consistent optical characteristics such as astigmatism and a near-field pattern from the same emission site is provided. We can provide wavelength semiconductor lasers,
Laser beams of different wavelengths can be emitted from the same emission site, so when used as a laser light source for optical communication or optical disk playback devices, it simplifies the configuration of the optical system to image the laser beam at a desired position. becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の多波長半導体レーザの一例の主要部の
斜視図、第2図は第1図のA−B線での部分断面図、第
3図および第4図は本発明の多波長半導体レーザの他の
例の主要部の平面図を示す。 7二半導体レーザ基板 レーザの注入電極 波長制御用電極 レーザ注入電流源 波長コントロール用電流源 共通電極 n−GaAsバッファー層 9 : 10: I】 : 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18= 19: 20: 21 : 22. 24: 25= 26= 27= 28: 29: n−AlGaAsクラッド層 n−AlGaAs SC層 GaAs SQW層 GaAs  SC層 p−A lGaAsクラッド層 Sin絶縁層 p−GaAsキャップ層 活性ストライブ領域 波長制御用電極 マハツェンダ干渉計 高反射膜 波長制御用電流源 レーザの注入電流源 23:Y分岐 活性ストライプ領域 方向性結合器 波長制御用電極 高反射膜 低反射膜 波長制御用電流源 30:レーザの注入電流源
FIG. 1 is a perspective view of the main parts of an example of a multi-wavelength semiconductor laser according to the present invention, FIG. 2 is a partial sectional view taken along line A-B in FIG. 1, and FIGS. The top view of the principal part of another example of a wavelength semiconductor laser is shown. 7 Two semiconductor laser substrates Laser injection electrode Wavelength control electrode Laser injection current source Wavelength control current source Common electrode n-GaAs buffer layer 9: 10: I]: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18= 19: 20: 21: 22. 24: 25= 26= 27= 28: 29: n-AlGaAs cladding layer n-AlGaAs SC layer GaAs SQW layer GaAs SC layer p-A lGaAs cladding layer Sin insulating layer p-GaAs cap layer Active strip region wavelength control electrode Mach-Zehnder interferometer High reflection film Current source for wavelength control Laser injection current source 23: Y-branch active stripe region Directional coupler Wavelength control electrode High reflection film Low reflection film Wavelength control current source 30: Laser injection current source

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)2以上の量子準位をもつ量子井戸型構造からなる活
性層と、該活性層で生じる光を発振させるための共振器
とを有する半導体レーザにおいて、該共振器内の損失特
性を制御する手段を有することを特徴とする多波長半導
体レーザ。 2)前記活性層が1つの量子井戸内に2以上の量子準位
をもつ量子井戸型構造によって構成されている請求項1
記載の多波長半導体レーザ。 3)前記活性層が異なる量子準位をもつ2以上の量子井
戸によって構成されている請求項1記載の多波長半導体
レーザ。
[Claims] 1) In a semiconductor laser having an active layer having a quantum well structure having two or more quantum levels and a resonator for oscillating light generated in the active layer, A multi-wavelength semiconductor laser characterized by having means for controlling loss characteristics of the laser. 2) Claim 1, wherein the active layer has a quantum well structure having two or more quantum levels in one quantum well.
The described multi-wavelength semiconductor laser. 3) The multi-wavelength semiconductor laser according to claim 1, wherein the active layer is constituted by two or more quantum wells having different quantum levels.
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